Великолепные дюны на спутнике Юпитера
|
|
Ученые давно задавались вопросом, как у самой внутренней луны Юпитера, Ио, есть извилистые хребты, столь же грандиозные, как те, что можно увидеть в таких фильмах, как «Дюна». Теперь исследование Рутгерса предоставило новое объяснение того, как дюны могут образовываться даже на такой ледяной и бурлящей поверхности, как на Ио. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, основано на изучении физических процессов, управляющих движением зерен, в сочетании с анализом изображений, полученных в результате 14-летней миссии космического корабля НАСА «Галилео», что позволило создать первые подробные карты луны Юпитера. Ожидается, что новое исследование расширит наше научное понимание геологических особенностей этих планетоподобных миров.
|
|
«Наши исследования указывают на то, что Ио может стать новым «миром дюн», — сказал первый автор Джордж Макдональд, научный сотрудник отдела наук о Земле и планетах Рутгерса. «Мы предложили и количественно проверили механизм, с помощью которого песчинки могут двигаться, и, в свою очередь, там могут образовываться дюны». Современное научное понимание диктует, что дюны по своей природе представляют собой холмы или гряды песка, нагроможденные ветром. И ученые в предыдущих исследованиях Ио, описывая ее поверхность как имеющую некоторые черты, подобные дюнам, пришли к выводу, что гребни не могут быть дюнами, поскольку сила ветра на Ио слаба из-за низкой плотности атмосферы Луны.
|
|
«Эта работа говорит нам о том, что среда, в которой находятся дюны, значительно более разнообразна, чем классические бесконечные пустынные ландшафты в некоторых частях Земли или на вымышленной планете Арракис в «Дюне», — сказал Макдональд. Миссия «Галилео», продолжавшаяся с 1989 по 2003 год, зафиксировала так много научных открытий, что исследователи до сих пор изучают собранные ею данные. Одним из основных выводов, сделанных на основе данных, была высокая степень вулканической активности на Ио — настолько, что ее вулканы постоянно и быстро возвышаются над маленьким миром.
|
|
Поверхность Ио представляет собой смесь черных затвердевших потоков лавы и песка, текущих «эффузивных» потоков лавы и «снега» из диоксида серы. Ученые использовали математические уравнения, чтобы смоделировать силы, воздействующие на одну крупицу базальта или инея, и рассчитать ее траекторию. Когда лава течет в диоксид серы под поверхностью Луны, ее выход «достаточно плотный и быстрый, чтобы перемещать зерна на Ио и, возможно, способствовать формированию крупномасштабных объектов, таких как дюны», — сказал Макдональд.
|
|
Как только исследователи разработали механизм образования дюн, они обратились к фотографиям поверхности Ио, сделанным космическим кораблем «Галилео», для получения дополнительных доказательств. Расстояние между гребнями и отношение высоты к ширине, которые они наблюдали, соответствовали тенденциям для дюн, наблюдаемых на Земле и других планетах. «Подобная работа действительно позволяет нам понять, как устроен космос», — сказал Луджендра Оджха, соавтор и доцент кафедры наук о Земле и планетах. «В конце концов, в планетарной науке это то, что мы пытаемся сделать».
|
|
Источник
|