|
Энергия приливов помогает понять состав Титана
|
|
|
|
Ученые Юго-Западного исследовательского института (SwRI) изучают спутник Сатурна Титан, чтобы оценить скорость рассеивания приливной энергии - энергии, теряемой при вращении вокруг планеты, окруженной кольцом, под действием огромной гравитационной силы. Понимание приливного рассеяния помогает ученым сделать выводы о многих других вещах, связанных с Титаном, таких как состав его внутреннего ядра и история его орбиты.
|
|
|
|
"Когда большинство людей думают о приливах, они представляют себе движение океанов, когда Луна проходит над их головами", - говорит доктор Брайнна Дауни. "Но это только потому, что вода движется более свободно, чем что-либо другое. Когда Луна проходит над головой, скала тоже реагирует, только менее ощутимо. Но та небольшая гравитация, которую создает Луна, - это то, что мы называем рассеиванием приливов."
|
|
|
|
Дауни является постдокторским исследователем в отделе науки и исследований солнечной системы SwRI в Боулдере, штат Колорадо, и ведущим автором статьи на эту тему, опубликованной в журнале Science Advances.
|
|
|
|
Чтобы измерить рассеивание приливов на Луне, ученые с Земли направляют лазерный луч на зеркала, расположенные по всей ее поверхности. Это позволяет им точно измерять малейшее движение. Поскольку это невозможно сделать на Титане, ученые вместо этого разработали способ определения скорости рассеяния, основанный на разнице во вращении оси вращения Титана и того, что можно было бы ожидать при отсутствии какой-либо такой силы.
|
|
|
|
|
|
|
"Рассеивание приливов на спутниках влияет на их орбитальную эволюцию и вращение вокруг своей оси, а также на их способность поддерживать подповерхностные океаны", - говорит Дауни. "Теперь, когда у нас есть оценка силы приливов на Титане, что это говорит нам о том, насколько быстро меняется орбита? Мы обнаружили, что в геологическом масштабе времени все меняется очень быстро".
|
|
|
|
Дауни и ее соавтор, доктор Фрэнсис Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, предположили, что угол ориентации полюсов вращения Титана может быть обусловлен только трением, и нашли способ связать этот угол с параметром приливного трения. Таким образом, они смогли проследить часть истории Титана по его текущему вращению. В связи с планируемыми в будущем космическими полетами к различным спутникам Юпитера, таким как Европа и Ганимед, Дауни надеется, что этот метод может быть применен и к другим спутникам.
|
|
|
|
Трение внутри спутника приводит к тому, что он медленно выходит на круговую орбиту. При той скорости, с которой меняется его орбита, Титан должен был выйти на круговую орбиту примерно через 350 миллионов лет. Тот факт, что Титан в настоящее время имеет некруглую или эксцентричную орбиту, подразумевает, что за последние 350 миллионов лет произошло что-то, что изменило его орбиту.
|
|
|
|
"Множество факторов, таких как столкновение или потеря древнего спутника, могли повлиять на орбиту и сделать ее эксцентричной; наши выводы не зависят от природы этого события, и другие исследователи предложили несколько вариантов", - сказал Дауни.
|
|
|
|
"Суть в том, что мы считаем, что что-то нарушило орбиту Титана в течение последних 350 миллионов лет, что является относительно недавним событием в истории Солнечной системы. Мы рассматриваем моментальный снимок во времени между этим событием и моментом, когда он снова выходит на круговую орбиту".
|
|
|
|
Источник
|
