stringtranslate.com

Полосы тигра (Энцелад)

Вид Кассини на южный полюс Энцелада. Полосы тигра, идущие снизу слева направо вверх, — это Дамаск, Багдад, Каир, Александрия и Камфорная борозда.

Тигровые полосы Энцелада состоят из четырех субпараллельных линейных впадин в южной полярной области спутника Сатурна . [1] [2] Впервые наблюдавшиеся 20 мая 2005 года камерой подсистемы визуализации (ISS) космического корабля «Кассини » (хотя они были видны под углом во время раннего пролета), эти особенности наиболее заметны на изображениях с более низким разрешением из-за их яркостного контраста. от окружающей местности. [3] Наблюдения с более высоким разрешением были получены с помощью различных инструментов Кассини во время близкого пролета Энцелада 14 июля 2005 года. Эти наблюдения показали, что полосы тигра представляют собой низкие гребни с центральным разломом. [2] Наблюдения с помощью композитного инфракрасного спектрометра (CIRS) показали, что полосы тигра имеют повышенную температуру поверхности, что указывает на современный криовулканизм на Энцеладе, сосредоточенный на полосах тигра. [4]

Имена

Название «тигровые полосы» — неофициальный термин, присвоенный этим четырем особенностям, основанный на их характерном альбедо. Энцеладские борозды (субпараллельные борозды и хребты), такие как Самаркандские борозды и Харранские борозды , были названы в честь городов или стран, упомянутых в «Арабских ночах» . Соответственно, в ноябре 2006 года тигровым полосам были присвоены официальные названия Александрийская борозда, Каирская борозда, Багдадская борозда и Дамасская борозда (Камфорная борозда - это меньшая деталь, ответвляющаяся от Александрийской борозды). [5] Багдадская и Дамасская борозды являются наиболее активными, а Александрийская борозда — наименее активной.

Внешний вид и геология

Составная карта южного полушария Энцелада (2007 г.)

На изображениях камеры МКС на борту «Кассини» видно, что четыре тигровые полосы представляют собой серию субпараллельных линейных впадин, окруженных с каждой стороны невысокими хребтами. [2] В среднем каждая полоса тигра имеет длину 130 километров , ширину 2 километра и глубину 500 метров . Фланкирующие хребты в среднем имеют высоту 100 метров и ширину 2–4 километра. Учитывая их внешний вид и геологическое положение в сильно тектонически деформированном регионе, тигровые полосы, скорее всего, представляют собой тектонические разломы. [2] Однако их корреляция с внутренним теплом и большим шлейфом водяного пара позволяет предположить, что тигровые полосы могут быть результатом трещин в литосфере Энцелада . Полосы расположены на расстоянии примерно 35 километров друг от друга. Концы каждой тигриной полосы различаются по внешнему виду в антисатурнианском и субсатурнианском полушариях. В антисатурнианском полушарии полосы оканчиваются крючкообразными изгибами, а субсатурнианские кончики раздваиваются дендритически. [2]

Практически не было обнаружено ударных кратеров на полосах тигра или вблизи них, что позволяет предположить очень молодой возраст поверхности. Оценки возраста поверхности, основанные на подсчете кратеров, дали возраст 4–100 миллионов лет при условии потока кратеров, подобного лунному, и 0,5–1 миллион лет при условии постоянного потока кратеров. [2]

Состав

Еще одним аспектом, отличающим тигровые полосы от остальной поверхности Энцелада, является их необычный состав. Почти вся поверхность Энцелада покрыта покровом мелкозернистого водяного льда. Хребты, окружающие тигровые полосы, часто покрыты крупнозернистым кристаллическим водяным льдом. [2] [6] Этот материал кажется темным в IR3-фильтре камеры Кассини (центральная длина волны 930 нанометров ), придавая полосам тигра темный вид на изображениях с прозрачным фильтром и сине-зеленый вид на ложных цветах, близких к ультрафиолету. зеленые изображения в ближнем инфракрасном диапазоне. Прибор визуального и инфракрасного картографического спектрометра (VIMS) также обнаружил захваченный лед углекислого газа и простую органику внутри полос тигра. [6] Простой органический материал не был обнаружен больше нигде на поверхности Энцелада.

Обнаружение кристаллического водяного льда вдоль полос тигра также дает возрастные ограничения. Кристаллический водяной лед постепенно теряет свою кристаллическую структуру после охлаждения и воздействия сатурнианской магнитосферной среды. Считается, что такое превращение в более мелкозернистый аморфный водяной лед займет от нескольких десятилетий до тысячи лет. [7]

Криовулканизм

Энцелад – Южный полюс – бассейн гейзеров (10 августа 2014 г.). [8]
Энцелад – Южный полюс – Гейзеры разбрызгивают воду из многих мест вдоль «тигровых полос».

Наблюдения Кассини во время пролета 14 июля 2005 года выявили на Энцеладе криовулканически активную область с центром в районе тигровой полосы. Инструмент CIRS показал, что вся полоса тигра (к югу от 70° южной широты) оказалась теплее, чем ожидалось, если бы этот регион нагревался исключительно солнечным светом. [4] Наблюдения с более высоким разрешением показали, что самый горячий материал вблизи южного полюса Энцелада расположен внутри разломов «тигровой полосы». Цветовые температуры от 113 до 157 Кельвинов были получены по данным CIRS, что значительно выше ожидаемых 68 Кельвинов для этого региона Энцелада.

Данные приборов МКС, ионного и нейтрального масс-спектрометра (INMS), анализатора космической пыли (CDA) и CIRS показывают, что шлейф водяного пара и льда, метана , углекислого газа и азота исходит из серии струй, расположенных внутри тигра. полосы. [9] [10] Количество материала внутри шлейфа предполагает, что шлейф образуется из приповерхностного тела жидкой воды. [2] На Энцеладе обнаружено более 100 гейзеров. [8]

Альтернативно, Kieffer et al. (2006) предполагают, что гейзеры Энцелада происходят из клатратных гидратов, из которых углекислый газ, метан и азот выделяются при воздействии космического вакуума из-за разломов. [11]

Энцелад – криовулканизм
  • Одна из возможных схем криовулканизма Энцелада
    Одна из возможных схем криовулканизма Энцелада
  • Возможное происхождение метана, обнаруженного в шлейфах подземного океана
    Возможное происхождение метана, обнаруженного в шлейфах подземного океана
  • Химический состав шлейфов Энцелада
    Химический состав шлейфов Энцелада

Связь с E-кольцом Сатурна

Было показано, что источником материала в кольце E являются шлейфы спутника Энцелада, который по химическому составу похож на кометы [12] . [13] Кольцо E — самое широкое и внешнее кольцо Сатурна (за исключением тонкого кольца Фебы ). Это чрезвычайно широкий, но рассеянный диск из микроскопического ледяного или пыльного материала. Кольцо E распределено между орбитами Мимаса и Титана . [14]

Многочисленные математические модели показывают, что это кольцо нестабильно, его срок жизни составляет от 10 000 до 1 000 000 лет, поэтому составляющие его частицы должны постоянно пополняться. [15] Энцелад вращается внутри этого кольца, в месте, где оно самое узкое, но имеет наибольшую плотность, что с 1980-х годов вызывает подозрения, что Энцелад является основным источником частиц для кольца E. [16] [17] [18] [19] Эта гипотеза была подтверждена первыми двумя близкими пролетами Кассини в 2005 году. [20] [21]

Извержения на Энцеладе могут показаться «отдельными» струями, но вместо этого могут быть извержениями «завесы»
(видеоанимация)

Рекомендации

  1. ↑ Дрейк, Надя (9 декабря 2019 г.). «Как ледяной спутник Сатурна получил свои полосы. Ученые разработали объяснение одной из самых ярких особенностей Энцелада — океанического мира, в котором есть все необходимые ингредиенты для жизни». Нью-Йорк Таймс . Проверено 11 декабря 2019 г.
  2. ^ abcdefgh Порко, CC ; Хельфенштейн, П.; Томас, ПК; Ингерсолл, AP; Уиздом, Дж.; Уэст, Р.; Нойкум, Г.; Денк, Т.; Вагнер, Р. (10 марта 2006 г.). «Кассини наблюдает активный Южный полюс Энцелада». Наука . 311 (5766): 1393–1401. Бибкод : 2006Sci...311.1393P. дои : 10.1126/science.1123013. PMID  16527964. S2CID  6976648.
  3. ^ Дж. Перри (23 мая 2005 г.). «Новые необработанные изображения Энцелада» . Проверено 22 марта 2006 г.
  4. ^ аб Спенсер, младший; Перл, Джей Си; Сегура, М.; Флазар, FM; Мамуткин А.; Романи, П.; Буратти, Б.Дж.; Хендрикс, Арканзас; Спилкер, LJ; Лопес, РМЦ (2006). «Кассини встречает Энцелад: предыстория и открытие южной полярной горячей точки» . Наука . 311 (5766): 1401–1405. Бибкод : 2006Sci...311.1401S. дои : 10.1126/science.1121661. PMID  16527965. S2CID  44788825.
  5. ^ «Новые имена одобрены для использования на Энцеладе» . SaturnToday.Com . SpaceRef Interactive Inc., 17 ноября 2006 г. Проверено 20 сентября 2008 г. {{cite web}}: Внешняя ссылка |work=( помощь )
  6. ^ ab RH Brown et al. , Science 311 1425 (2006).
  7. ^ Кассини обнаружил, что полоски тигра на Энцеладе на самом деле являются детенышами. Архивировано 18 октября 2008 г. в Wayback Machine . Проверено 22 марта 2006 г.
  8. ^ ab Dyches, Престон; Браун, Дуэйн; и другие. (28 июля 2014 г.). «Космический корабль Кассини обнаружил 101 гейзер и многое другое на ледяной луне Сатурна». НАСА . Проверено 29 июля 2014 г.
  9. ^ Изображения НАСА Кассини демонстрируют впечатляющие доказательства активной Луны. Архивировано 29 октября 2011 г. в Wayback Machine . 6 декабря 2005 г. Проверено 22 марта 2006 г.
  10. ^ "Реактивные пятна в тигровых полосах" . Сайт ЦИКЛОПА . НАСА/Лаборатория реактивного движения/GSFC/SwRI/SSI. 26 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 25 июля 2011 г. Проверено 30 августа 2009 г. {{cite web}}: Внешняя ссылка |work=( помощь )
  11. ^ Киффер, Сьюзен В.; Синьли Лу; и другие. (2006). «Гипотеза клатратного резервуара для южнополярного шлейфа Энцелада». Наука . 314 (5806): 1764–1766. Бибкод : 2006Sci...314.1764K. дои : 10.1126/science.1133519. PMID  17170301. S2CID  41743663.
  12. ↑ Баттерсби, Стивен (26 марта 2008 г.). «Спутник Сатурна Энцелад удивительно похож на комету». Новый учёный . Проверено 16 апреля 2015 г.
  13. ^ «Ледяные щупальца, достигающие кольца Сатурна, прослежены до их источника» . Новости НАСА . 14 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2015 г. Проверено 15 апреля 2015 г.
  14. ^ Хедман, ММ; Бернс, Дж.А.; и другие. (2012). «Трехмерная структура кольца E Сатурна». Икар . 217 (1): 322–338. arXiv : 1111.2568 . Бибкод : 2012Icar..217..322H. дои : 10.1016/j.icarus.2011.11.006. S2CID  1432112.
  15. ^ Витторио, Сальваторе А. (июль 2006 г.). «Кассини посещает Энцелад: новый свет на яркий мир». Кембриджские научные рефераты (CSA) . КСА. Архивировано из оригинала 28 апреля 2014 г. Проверено 27 апреля 2014 г.
  16. ^ Баум, Вашингтон; Крейдл, Т. (июль 1981 г.). «Кольцо E Сатурна: I. ПЗС-наблюдения в марте 1980 года». Икар . 47 (1): 84–96. Бибкод : 1981Icar...47...84B. дои : 10.1016/0019-1035(81)90093-2.
  17. ^ Хафф, ПК; Эвиатар, А.; и другие. (1983). Хафф, ПК; Эвиатар, А.; Сиско, Г.Л. (ред.). «Кольцо и плазма: загадки Энцелада». Икар . 56 (3): 426–438. Бибкод : 1983Icar...56..426H. дои : 10.1016/0019-1035(83)90164-1.
  18. ^ Панг, Кевин Д.; Воге, Чарльз К.; и другие. (1984). «Кольцо E Сатурна и спутник Энцелад». Журнал геофизических исследований . 89 : 9459–9470. Бибкод : 1984JGR....89.9459P. дои : 10.1029/JB089iB11p09459.
  19. ^ Блондель, Филипп; Мейсон, Джон (23 августа 2006 г.). Обновление Солнечной системы . Спрингер Наука. стр. 241–243.
  20. ^ Спан, Ф.; Шмидт, Дж; и другие. (2006). «Измерения пыли Кассини на Энцеладе и значение происхождения кольца E». Наука . 311 (5766): 1416–1418. Бибкод : 2006Sci...311.1416S. CiteSeerX 10.1.1.466.6748 . дои : 10.1126/science.1121375. PMID  16527969. S2CID  33554377. 
  21. ↑ Каин, Фрейзер (5 февраля 2008 г.). «Энцелад поставляет лед в А-кольцо Сатурна». НАСА . Вселенная сегодня . Проверено 26 апреля 2014 г.

Внешние ссылки