토성의 달 엔셀라두스는 보이저 2 1981 년 미션은 시스템을 통과했습니다. 카시니 2004 년 탐사선은 남극 지역 주변에서 4 개의 선형 선형 균열을 발견했다. 이러한 특징들은 외형과 표면의 다른면에서 눈에 띄는 방식 때문에 "호랑이 줄무늬"라고 불립니다.
그들의 발견 이후, 과학자들은 이것이 무엇이고 무엇이 처음에 그것들을 창조했는지에 대한 대답을 시도했습니다. 고맙게도 카네기 과학 연구소 (Carnegie Institute of Science)가 이끄는 새로운 연구에 따르면 이러한 균열을 지배하는 물리학이 밝혀졌습니다. 여기에는 그들이 달의 깃털 활동과 어떻게 관련되어 있는지, 왜 그들이 엔셀라두스의 남극 주위에 나타나고, 다른 몸에 비슷한 특징이 없는지 포함됩니다.
최근 저널에 실린 연구 자연 천문학, 연구소의 지구 자기장과 카네기 연구원 인 Doug Hemingway가 이끌었습니다. 그는 캘리포니아 대학 데이비스의 행성 과학자 Maxwell Rudolph와 캘리포니아 버클리 대학의 Michael Manga와 합류했습니다.
연구를 위해이 팀은 Enceladus의 지구 물리학 적 모델을 사용하여 Tiger Stripes가 시간이 지남에 따라 형성되고 유지되는 물리적 힘을 조사했습니다. 이 줄무늬가 달의 남극에만 존재하는 이유와 그 간격이 균등 한 이유가 특히 중요했습니다. 헤밍웨이는 다음과 같이 설명했다.
“Cassini 임무에서 토성의 첫 번째로 본이 줄무늬는 태양계에서 알려진 다른 것과는 다릅니다. 그들은 길이가 약 130km, 간격이 35km 인 평행하고 고르게 이격되어 있습니다. 그들이 특히 흥미로운 점은 우리가 말하더라도 물 얼음으로 계속 분출하고 있다는 것입니다. 다른 얼음 행성이나 달에는 그와 비슷한 것이 없습니다.”
첫 번째 질문에 대한 답은 다소 흥미로 웠습니다. 분명히, 모델은 줄무늬를 구성하는 균열이 어느 극에서나 형성 될 수 있으며, 단순히 남쪽 극에서 먼저 형성 될 수 있음을 보여 주었다. 반면, 그들의 존재 이유는 엔셀라두스의 토성과의 상호 작용 및 궤도의 편심과 관련이 있습니다.
이를 분해하기 위해 Enceladus는 단일 궤도의 토성을 완료하는 데 하루가 조금 걸립니다 (정확히 1.37). 2 : 1 평균 움직임 궤도 공명으로 인해 Enoneadus의 궤도는 주변 디오 운드 (Dione)에서 가장 가까운 (periapsis) 236,918km (147,214 마일)에서 239,156km (148,605 마일)로 궤도에서 약간의 편심을 경험합니다 (0.0047). )를 가장 먼 곳 (apoapsis)으로합니다.
이 편심으로 인해 Enceladus가 늘어나거나 휘어져 내부 가열 및 지열 활동이 발생합니다. 이 과정은 Enceladus가 핵심 맨틀 경계에서 내부 대양을 유지할 수있게 해줍니다. 이것은 중력에 의한 변형의 가장 큰 영향이 가장 많이 느껴지는 극점에 있으며, 여기에서 빙상이 더 얇아지고 균열이 형성됩니다.
이 과정은 또한 냉각 기간으로 이어지며,이 기간 동안 일부 Enceladus의 지하 해수가 얼어 붙습니다. 이 해동 및 결빙으로 인해 얼음 시트가 아래에서 두껍고 얇아 져서 압력이 변화하여 균열이 생길 수 있습니다. 빙상이 극에서 더 얇기 때문에 균열에 가장 취약하여 호랑이 줄무늬가 생깁니다.
이 기능은 모두 아랍 민속 이야기에 등장하는 도시에서 이름을 가져옵니다. 아라비아의 밤: Alexandria Sulcus, Cairo Sulcus, 바그다드 Sulcus 및 Damascus Sulcus. 팀은 바그다드 술 커스 균열이 처음으로 형성되었고 다시는 얼지 않았다고 생각합니다. 이로 인해 수구가 내부에서 분출되어 결국 3 개의 평행 균열이 형성되었습니다.
기본적으로 달 표면에서 물이 뿌려진 후에는 공간에서 다시 얼어 붙어 표면에 눈으로 다시 쌓입니다. 바그다드 균열의 가장자리를 따라 눈이 쌓이면서 축적 된 무게로 인해 얼음 시트에 또 다른 압력 원이 추가되었습니다. Max Rudolph가 설명했듯이, 이것은 이러한 균열이 어떻게 형성되었는지뿐만 아니라 왜 서로 평행하게 진행되는지를 설명합니다.
“우리 모델은 균열의 규칙적인 간격을 설명합니다. "이로 인해 얼음판이 약 35km 떨어져있는 평행 균열을 일으키기에 충분할 정도로 휘어졌습니다."
동일한 메커니즘으로 엔셀라두스의 균열이 계속 열려 있고 물이 계속 튀어 나오는 이유를 설명합니다. 달과 토성의 상호 작용은 지속적으로 늘어나고 휘어집니다. 이를 통해 균열이 닫히지 않고 규칙적으로 확대 및 축소 패턴을 경험할 수 있습니다.
이것이 왜 가니메데, 유로파, 타이탄 및 다른“해양 세계”와 같은 다른 달이 아닌 엔셀라두스에서 발생하는지에 관해서는 크기가 줄어 듭니다. 큰 달은 중력이 강하여 조석의 상호 작용으로 인한 골절이 실내로 열리지 않도록합니다. 따라서 엔셀라두스는 호랑이 줄무늬가 발생할 수있는 유일한 얼음 달입니다. 헤밍웨이는 다음과 같이 특징 지었다.
“이러한 균열 덕분에 우리는 우주 생물 학자들이 사랑하는 엔셀라두스의 지하 해양을 샘플링하고 연구 할 수 있었기 때문에, 이들을 형성하고 유지하는 힘을 이해하는 것이 중요하다고 생각했습니다. 달의 얼음 껍질이 경험 한 물리적 효과에 대한 모델링은 이러한 독특한 줄무늬가 존재할 수있는 잠재적으로 고유 한 일련의 이벤트 및 프로세스를 가리 킵니다.”
그 후 수십 년 동안 또 다른 임무가 토성 시스템으로 보내져 엔셀라두스를 더 자세히 탐험 할 수 있기를 희망합니다. 이미 얻은 데이터 카시니 균열에서 분출되는 깃털에는 유기 분자가 포함되어 있음을 확인했습니다. 미래의 임무는 외계 생명체가 달의 얼음 표면 아래에도 존재하는지 확인하려고 시도합니다.
