'Frankensteinova' luna: plimske sile iz Urana so morda prispevale k Mirandinemu bizarnemu videzu
Miranda, najbolj notranja od petih Uranovih lun, ima videz, podoben »Frankensteinu«: videti je, kot da je bila sestavljena iz delov, ki se niso povsem prilegali skupaj. Poleg tega ima neverjetno raznolike površinske značilnosti, vključno s kanjoni, do 12-krat globljimi od Velikega kanjona Zemlje, udarnimi kraterji, pečinami in vzporednimi žlebovi, imenovanimi sulci.
Skozi leta so bile predstavljene različne hipoteze, s katerimi so poskušali pojasniti Mirandin skrivnostni videz. Znanstveniki so sprva mislili, da so posledica katastrofalnega udarca, razpadanja in kasnejšega ponovnega sestavljanja, zdaj pa verjamejo, da je na nekatere Mirandine značilnosti morda vplival sam Uran in so posledica konvekcije: toplotno povzročenega ponovnega pojava plimskih sil s planeta. .
Na Mirandi so vidne tri velike geometrijske oblike, imenovane korone. Do danes sta Venera in Miranda edini telesi v našem sončnem sistemu, na katerih so bile opažene korone. Zasluge za sliko: NASA/JPL-Caltech
Mirando je leta 1948 odkril Gerard Kuiper. Čeprav je v premeru le 471 kilometrov (približno ena sedmina Zemljine lune), ima eno najbolj nenavadnih in najbolj raznolikih pokrajin v našem Osončju.
V središču nove raziskave je bila analiza treh zelo velikih geometrijskih oblik, znanih kot korone, ki jih najdemo le na enem drugem planetarnem telesu. Korone so bile prvič identificirane na Veneri leta 1983 z radarsko opremo za slikanje Venera 15/16.
Vodilna teorija o njihovem nastanku je bila, da nastanejo, ko se tople, podzemne tekočine dvignejo na površje in tvorijo kupolo. Ko se robovi kupole ohladijo, se središče sesede in topla tekočina izteče iz njenih stranic, kar tvori strukturo, podobno kroni, ali korono. Na podlagi te predpostavke se nato zastavlja vprašanje, kateri mehanizem/procesi v preteklosti Mirande so dovolj ogreli njeno notranjost, da so proizvedli tople, podpovršinske tekočine, ki so povzročile nastanek korone. Znanstveniki verjamejo, da je segrevanje plimovanja igralo pomembno vlogo pri nastanku koron, vendar je proces, s katerim je to notranje segrevanje povzročilo te značilnosti, ostal nejasen.
Obsežne 3D računalniške simulacije, ki sta jih izvedla Noah P. Hammond z univerze Brown in Amy C. Barr, so dale rezultate, ki so skladni s tremi koronami, ki jih vidimo na Mirandi. V svojem prispevku z naslovom 'Globalno preoblikovanje Uranove lune Miranda s konvekcijo' Hammond in Barr povzemata svoje rezultate na naslednji način:
'Ugotavljamo, da lahko konvekcija v Mirandini ledeni lupini, ki jo poganja segrevanje plimovanja, ustvari globalno porazdelitev koron, koncentrično orientacijo pod-vzporednih grebenov in korit ter toplotni gradient, ki ga nakazuje upogibanje. Modeli, ki upoštevajo možno porazdelitev segrevanja plimovanja, se lahko celo ujemajo z natančnimi lokacijami koron po preusmeritvi za 60°.
Z uporabo Saturnove lune Enceladus kot izhodišča zaradi njene podobnosti velikosti, sestave in orbitalne frekvence z Mirando, izvirni izračuni ocenjujejo, da bi lahko ustvarili kar 5 GW moči plimovanja. Hammond in Barrovi rezultati simulacije kažejo, da bi bila ustvarjena skoraj dvakrat večja količina moči:
'Simulacije, ki se ujemajo s toplotnim gradientom iz upogiba, imajo skupno izhodno moč blizu 10 GW, nekoliko večjo od skupne moči, za katero predvidevamo, da bi jo lahko ustvarili med orbitalno resonanco.'
Rezultati Hammondovih in Barrovih simulacij ponujajo predhodni niz odgovorov, ki si prizadevajo razkriti skrivnosti Mirandinega bizarnega videza. Prihodnje simulacije in študije kompleksne narave segrevanja plimovanja bodo temeljile na teh rezultatih, da bi zagotovile nadaljnji vpogled v skrivnostno luno, ki jo imenujemo Miranda.
'Globalno ponovno pojavljanje Uranove lune Miranda s konvekcijo,' je bilo objavljeno na spletu 15. septembra 2014 v GEOLOGY, reviji The Geological Society of America. Lahko preberete povzetek tukaj .