Миранда, самая внутренняя из пяти лун Урана, имеет внешний вид, похожий на «Франкенштейн»: похоже, она была собрана из частей, которые не совсем подходили друг другу. Кроме того, он обладает невероятно разнообразными характеристиками поверхности, включая каньоны, в 12 раз глубже, чем у Большого каньона Земли, ударные кратеры, скалы и параллельные канавки, называемые бороздками.
На протяжении многих лет различные гипотезы были представлены в попытке объяснить загадочную внешность Миранды. Ученые считают, что вначале это произошло в результате катастрофического удара, распада и последующей сборки. Ученые считают, что некоторые из особенностей Миранды могли быть подвержены влиянию самого Урана и являются результатом конвекции: вызванного термическим воздействием всплытия приливных сил с планеты. ,
Миранда была открыта в 1948 году Жераром Койпером. Хотя его диаметр составляет всего 293 мили (471 км) (примерно на одну седьмую от земной луны), он имеет один из самых странных и самых разнообразных ландшафтов в нашей Солнечной системе.
В центре нового исследования был анализ трех очень больших геометрических фигур, известных как короны, которые обнаружены только на одном другом планетарном теле. Короны были впервые обнаружены на Венере в 1983 году с помощью радиолокационного оборудования Venra 15/16.
Ведущая теория об их образовании заключается в том, что они образуются, когда теплые подповерхностные жидкости поднимаются на поверхность и образуют купол. По мере того как края купола охлаждаются, центр разрушается, и теплая жидкость вытекает из его боков, образуя коронообразную структуру или корону. Исходя из этой предпосылки, возникает вопрос о том, какой механизм / процессы в прошлом Миранды достаточно согревали ее внутреннюю часть, чтобы производить теплые подповерхностные жидкости, которые приводили к образованию корон. Ученые считают, что приливное потепление сыграло важную роль в формировании корон, но процесс, с помощью которого это внутреннее нагревание привело к этим признакам, остался неясным.
Обширные трехмерные компьютерные симуляции, проведенные Ноем П. Хаммондом и Эми С. Барр из Университета Брауна, дали результаты, соответствующие трем коронам, которые были видны на Миранде. В своей работе под названием «Глобальное восстановление поверхности Луны Миранды Урана с помощью конвекции» Хаммонд и Барр резюмируют свои результаты следующим образом:
«Мы находим, что конвекция в ледяной оболочке Миранды, работающая на приливном нагреве, может генерировать глобальное распределение корон, концентрическую ориентацию субпараллельных гребней и впадин и тепловой градиент, обусловленный изгибом. Модели, которые учитывают возможное распределение приливного тепла, могут даже соответствовать точному местоположению корон после переориентации на 60 ° ».
Исходя из схожести по размеру, составу и частоте обращения с Мирандой Луны Энцелада Сатурна в качестве базовой линии, первоначальные расчеты показывают, что может быть получено до 5 ГВт энергии приливной диссипации. Результаты моделирования Хаммонда и Барра показывают почти вдвое большее количество энергии:
«Модели, которые соответствуют температурному градиенту от изгиба, имеют общую выходную мощность, близкую к 10 ГВт, что несколько больше, чем общая мощность, которую мы предсказываем, могли бы генерироваться во время орбитального резонанса».
Результаты моделирования Хаммонда и Барра дают предварительный набор ответов, которые стремятся раскрыть тайны причудливого внешнего вида Миранды. Будущие симуляции и исследования сложной природы приливного нагревания будут опираться на эти результаты, чтобы обеспечить более глубокое понимание загадочной луны, которую мы называем Миранда.
«Глобальное обновление Луны Миранды Урана с помощью конвекции» было опубликовано онлайн 15 сентября 2014 года в GEOLOGY, журнале Геологического общества Америки. Вы можете прочитать реферат здесь.
