Полоски тигра (Энцелад) - Tiger stripes (Enceladus)

Для использования в других целях см. Полосы тигра.
Кассини вид на южный полюс Энцелада. Полосы тигра, снизу слева направо вверх, - это борозды Дамаска, Багдада, Каира, Александрии и Камфары.

В полосы тигра из Энцелад состоят из четырех субпараллельных линейных депрессий в южной полярной области Сатурнианский Луна.[1][2] Впервые замечен 20 мая 2005 г. Кассини космический корабль Камера Imaging Science Sub-System (ISS) (хотя ее можно увидеть наклонно во время раннего облета), ее особенности наиболее заметны на изображениях с низким разрешением из-за их яркости, контрастирующей с окружающей местностью.[3] Наблюдения с более высоким разрешением были получены различными инструментами Кассини во время близкого пролета Энцелада 14 июля 2005 г. Эти наблюдения показали, что полосы тигра представляют собой низкие гребни с трещиной в центре.[2] Наблюдения с помощью прибора Composite Infrared Spectrometer (CIRS) показали, что полосы тигра имеют повышенную температуру поверхности, что указывает на современное состояние. криовулканизм на Энцеладе сосредоточены на полосах тигра.[4]

Имена

Название «полосы тигра» - неофициальный термин, данный этим четырем чертам на основе их отличительного альбедо. Энселадийцы борозды (субпараллельные борозды и гребни), как Самарканд Сульчи и Харран Сульчи, были названы в честь городов или стран, указанных в Арабские ночи. Соответственно, в ноябре 2006 года полосам тигра были присвоены официальные названия Александрийская борозда, Каирская борозда, Багдадская борозда и Дамасская борозда (камфорная борозда - меньший элемент, ответвляющийся от Александрийской борозды).[5] Багдад и Дамаск борозды являются наиболее активными, а Александрийская борозда - наименее активными.

Внешний вид и геология

Составная карта южного полушария Энцелада (2007 г.)

Снимки с камеры МКС на борту Кассини выявили, что 4 полосы тигра представляют собой серию субпараллельных линейных углублений, обрамленных с каждой стороны невысокими гребнями.[2] В среднем каждое углубление полосы тигра составляет 130 километров длиной, шириной 2 км и 500 метры глубокий. Фланговые хребты в среднем имеют высоту 100 метров и ширину 2–4 километра. Учитывая их внешний вид и геологическую обстановку в пределах сильно тектонически деформированной области, тигровые полосы, вероятно, являются тектоническими трещинами.[2] Однако их корреляция с внутренним теплом и большим шлейфом водяного пара предполагает, что тигровые полосы могут быть результатом трещин на Энцеладе. литосфера. Расстояние между полосами составляет примерно 35 километров. Концы каждой полосы тигра отличаются по внешнему виду в антисатурновом и субсатурновом полушариях. На антисатурновском полушарии полосы заканчиваются крючковидными изгибами, в то время как субсатурновские концы дендритно разветвляются.[2]

Практически нет ударные кратеры были обнаружены на полосах тигра или рядом с ними, что указывает на очень молодой поверхностный возраст. Оценки возраста поверхности, основанные на подсчете кратеров, дали возраст в 4–100 миллионов лет, принимая лунный поток кратеров, и 0,5-1 миллион лет, предполагая постоянный поток кратеров.[2]

Сочинение

Еще один аспект, который отличает тигровые полосы от остальной поверхности Энцелада, - это их необычный состав. Практически вся поверхность Энцелада покрыта слоем мелкозернистого водяного льда. Гребни, окружающие полосы тигра, часто покрыты крупнозернистым кристаллическим водяным льдом.[2][6] Этот материал кажется темным в фильтре IR3 камеры Кассини (центральная длина волны 930 нанометры ), что придает полосам тигра темный вид на изображениях с четкими фильтрами и сине-зеленый вид на изображениях в ложных цветах, ближнем ультрафиолете, зеленом и ближнем инфракрасном диапазоне. Спектрометр визуального и инфракрасного картирования (VIMS) также обнаружил захваченные углекислый газ лед и простая органика в полосах тигра.[6] Простой органический материал больше нигде на поверхности Энцелада не обнаружен.

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

Криовулканизм

Смотрите также: Криовулкан
Энцелад - Южный полюс - бассейн Гейзера (10 августа 2014 г.).[8]
Энцелад - Южный полюс - Гейзеры разбрызгивают воду из многих мест вдоль «полос тигра».

Наблюдения Кассини во время облета 14 июля 2005 г. была обнаружена криовулканически активная область на Энцеладе с центром в области тигровой полосы. Инструмент CIRS показал, что вся область тигриной полосы (к югу от 70 ° южной широты) была теплее, чем ожидалось, если бы область нагревалась исключительно от солнечного света.[4] Наблюдения с более высоким разрешением показали, что самый горячий материал около южного полюса Энцелада находится в трещинах полос тигра. Цветовая температура 113–157 кельвины были получены из данных CIRS, что значительно выше ожидаемых 68 кельвинов для этой области Энцелада.

Данные приборов МКС, ионно-нейтрального масс-спектрометра (INMS), анализатора космической пыли (CDA) и CIRS показывают, что шлейф водяного пара и льда, метан, углекислый газ, и азот исходит из серии струй, расположенных внутри полос тигра.[9][10] Количество материала в шлейфе предполагает, что шлейф образовался из приповерхностного тела жидкой воды.[2] На Энцеладе обнаружено более 100 гейзеров.[8]

В качестве альтернативы, Киффер и другие. (2006) предполагают, что Энцелад гейзеры происходить от клатрат гидраты, где углекислый газ, метан и азот высвобождаются при воздействии космического вакуума из-за трещин.[11]

Энцелад - Криовулканизм

  • Одна из возможных схем криовулканизма Энцелада

  • Возможное происхождение метана, обнаруженного в шлейфах через подземный океан

  • Химический состав плюмов Энцелада

Связь с электронным кольцом Сатурна

Плюмы с Луны Энцелада, который по химическому составу похож на кометы,[12] было показано, что они являются источником материала для кольца E.[13] В E кольцо это самое широкое и внешнее кольцо Сатурна (за исключением разреженного Кольцо Фиби ). Это чрезвычайно широкий, но рассеянный диск из микроскопического ледяного или пыльного материала. Кольцо E распределено между орбитами Мимас и Титан.[14]

Многочисленные математические модели показывают, что это кольцо нестабильно, его продолжительность жизни составляет от 10 000 до 1 000 000 лет, поэтому частицы, составляющие его, должны постоянно пополняться.[15] Энцелад вращается внутри этого кольца в самом узком месте, но имеет самую высокую 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 Кассини первые два близких облета в 2005 году.[20][21]

Вид сбоку на орбиту Энцелада, показывающий Энцелад относительно E-кольца Сатурна

  • Энцелад вращается внутри кольца E Сатурна

  • Усики гейзера Энцелада - сравнение изображений («а»; «в») с компьютерным моделированием

  • Южный полярный регион Энцелада - места наиболее активных гейзеров, производящих усики

Извержения на Энцеладе могут показаться «дискретными» струями, но вместо этого могут быть извержениями «занавесом».
(видео анимация )

использованная литература

  1. ^ Дрейк, Надя (9 декабря 2019 г.). «Как ледяная луна Сатурна получила свои полосы - ученые разработали объяснение одной из самых поразительных особенностей Энцелада, океанического мира, в котором есть правильные ингредиенты для жизни». Нью-Йорк Таймс. Получено 11 декабря 2019.
  2. ^ а б c d е ж г час Порко, К.; Helfenstein, P .; Thomas, P.C .; Ingersoll, A. P .; Wisdom, J .; West, R .; Neukum, G .; Денк, Т .; Вагнер, Р. (10 марта 2006 г.). «Кассини наблюдает за активным южным полюсом Энцелада». Наука. 311 (5766): 1393–1401. Bibcode:2006Научный ... 311.1393P. Дои:10.1126 / science.1123013. PMID  16527964.
  3. ^ Дж. Перри (23 мая 2005 г.). "Новые необработанные изображения Энцелада". Получено 22 марта 2006.
  4. ^ а б Spencer, J. R .; Pearl, J.C .; Сегура, М .; Flasar, F.M .; Mamoutkine, A .; Romani, P .; Buratti, B.J .; Hendrix, A.R .; Spilker, L.J .; Лопес, Р. М. С. (2006). «Кассини встречает Энцелад: история вопроса и открытие южной полярной горячей точки». Наука. 311 (5766): 1401–1405. Bibcode:2006Научный ... 311.1401С. Дои:10.1126 / science.1121661.
  5. ^ «Новые имена одобрены для использования на Энцеладе». SaturnToday.Com. SpaceRef Interactive Inc. 17 ноября 2006 г.. Получено 2008-09-20. Внешняя ссылка в | работа = (Помогите)
  6. ^ а б Р. Х. Браун и другие., Наука 311 1425 (2006).
  7. ^ Кассини обнаружил, что полосы тигра на Энцеладе на самом деле детеныши В архиве 2008-10-18 на Wayback Machine. Проверено 22 марта 2006 года.
  8. ^ а б Дайчес, Престон; Браун, Дуэйн; и другие. (28 июля 2014 г.). «Космический корабль Кассини обнаружил 101 гейзер и многое другое на ледяной Луне Сатурна». НАСА. Получено 29 июля, 2014.
  9. ^ Снимки НАСА "Кассини" показывают впечатляющие доказательства активной Луны. 6 декабря 2005 г. Проверено 22 марта 2006 г.
  10. ^ "Реактивные пятна в полосах тигра". Сайт ЦИКЛОПС. НАСА / Лаборатория реактивного движения / GSFC / SwRI / SSI. 2008-03-26. Получено 2009-08-30. Внешняя ссылка в | работа = (Помогите)
  11. ^ Киффер, Сьюзан В .; Синьли Лу; и другие. (2006). «Гипотеза клатратного резервуара для южнополярного плюма Энцелада». Наука. 314 (5806): 1764–1766. Bibcode:2006Научный ... 314,1764K. Дои:10.1126 / science.1133519. PMID  17170301.
  12. ^ Баттерсби, Стивен (26 марта 2008 г.). "Спутник Сатурна Энцелад удивительно похож на комету". Новый ученый. Получено 16 апреля 2015.
  13. ^ «Ледяные усики, достигающие кольца Сатурна, прослеживаются до их источника». НАСА Новости. 14 апреля 2015 г.. Получено 2015-04-15.
  14. ^ Hedman, M. M .; Burns, J. A .; и другие. (2012). «Трехмерная структура кольца E Сатурна». Икар. 217 (1): 322–338. arXiv:1111.2568. Bibcode:2012Icar..217..322H. Дои:10.1016 / j.icarus.2011.11.006.
  15. ^ Витторио, Сальваторе А. (июль 2006 г.). «Кассини посещает Энцелад: новый свет в ярком мире». Кембриджские научные рефераты (CSA). CSA. Получено 2014-04-27.
  16. ^ Baum, W. A .; Крейдл, Т. (июль 1981 г.). "E-кольцо Сатурна: I. ПЗС-наблюдения в марте 1980 г.". Икар. 47 (1): 84–96. Bibcode:1981Icar ... 47 ... 84B. Дои:10.1016/0019-1035(81)90093-2.
  17. ^ Хафф, П. К .; Eviatar, A .; и другие. (1983). Хафф, П. К .; Eviatar, A .; Сискоу, Г. Л. (ред.). "Кольцо и плазма: Загадка Энцелада". Икар. 56 (3): 426–438. Bibcode:1983Icar ... 56..426H. Дои:10.1016/0019-1035(83)90164-1.
  18. ^ Панг, Кевин Д.; Voge, Charles C .; и другие. (1984). «Восточное кольцо Сатурна и спутника Энцелада». Журнал геофизических исследований. 89: 9459. Bibcode:1984JGR .... 89.9459P. Дои:10.1029 / JB089iB11p09459.
  19. ^ Блондель, Филипп; Мейсон, Джон (23 августа 2006 г.). Обновление солнечной системы. Springer Science. С. 241–243.
  20. ^ Spahn, F .; Шмидт, Дж; и другие. (2006). «Измерения пыли Кассини на Энцеладе и их значение для происхождения кольца Е». Наука. 311 (5766): 1416–1418. Bibcode:2006Научный ... 311.1416S. CiteSeerX  10.1.1.466.6748. Дои:10.1126 / science.1121375. PMID  16527969.
  21. ^ Каин, Фрейзер (5 февраля 2008 г.). "Энцелад поставляет лед на А-кольцо Сатурна". НАСА. Вселенная сегодня. Получено 2014-04-26.

внешние ссылки