Новое объяснение того, почему на луне Юпитера есть великолепные дюны
AstroNews.ru - 19 Апреля 2022 21:25:36
Ученые давно задавались вопросом, как на самой внутренней луне Юпитера, Ио, появились извилистые хребты, такие же грандиозные, как в фильмах типа "Дюна". Исследование, проведенное в Рутгерсе, дало новое объяснение тому, как дюны могут формироваться даже на такой ледяной и бугристой поверхности, как Ио.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, основано на изучении физических процессов, контролирующих движение зерен, в сочетании с анализом изображений, полученных в ходе 14-летней миссии космического аппарата НАСА Galileo, что позволило создать первые подробные карты лун Юпитера. Ожидается, что новое исследование расширит наши научные представления о геологических особенностях этих планетоподобных миров.
Наши исследования указывают на возможность Ио стать новым "дюнным миром", - сказал первый автор Джордж Макдональд, исследователь из Отдела наук о Земле и планетах Рутгерса. "Мы предложили и количественно проверили механизм, с помощью которого песчинки могут перемещаться, и, в свою очередь, там могут формироваться дюны".
Согласно современным научным представлениям, дюны по своей природе представляют собой холмы или гряды песка, нагроможденные ветром. Ученые, проводившие предыдущие исследования Ио, хотя и описывали его поверхность как содержащую некоторые черты, похожие на дюны, пришли к выводу, что эти гряды 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 встречаются дюны, значительно более разнообразна, чем классические, бесконечные пустынные ландшафты на некоторых частях Земли или на вымышленной планете Арракис в фильме "Дюна", - сказал Макдональд.
Миссия Galileo, длившаяся с 1989 по 2003 год, зарегистрировала так много научных открытий, что исследователи до сих пор изучают собранные ею данные. Одним из главных открытий, сделанных на основе этих данных, стала высокая степень вулканической активности на Ио - настолько высокая, что вулканы неоднократно и быстро всплывали на поверхность маленького мира.
Поверхность Ио представляет собой смесь черных застывших потоков лавы и песка, текущих "эффузивных" потоков лавы и "снега" из диоксида серы. Ученые использовали математические уравнения, чтобы смоделировать силы, действующие на отдельное зерно базальта или инея, и рассчитать его путь. Когда лава стекает в диоксид серы под поверхностью Луны, ее выбросы "достаточно плотные и быстро движущиеся, чтобы перемещать зерна на Ио и, возможно, способствовать образованию крупномасштабных особенностей, таких как дюны", - сказал Макдональд.
Как только исследователи придумали механизм, с помощью которого могут образовываться дюны, они обратились к фотографиям поверхности Ио, сделанным космическим аппаратом Galileo, чтобы получить дополнительные доказательства. Расстояние между гребнями и соотношение высоты к ширине, которые они наблюдали, соответствовали тенденциям, характерным для дюн, наблюдаемых на Земле и других планетах.
"Подобная работа действительно позволяет нам понять, как устроен космос", - сказал Луджендра Оджа, соавтор работы и доцент кафедры наук о Земле и планетах. "В конечном счете, планетарная наука - это то, что мы пытаемся сделать".