Saturnova podoba hvězdy smrti

Tech


Saturnova podoba hvězdy smrti

To není žádná vesmírná stanice: Je to opravdu malý měsíc, i když vypadá jako Hvězda smrti. Saturnův měsíc Mimas je nejpozoruhodnější pro obrovský kráter, výsledek dopadu, který ho musel téměř rozbít. Ale je to zvláštní i v jiných ohledech: Mimas má zvláštní vzor zahřívání, díky kterému to vypadá skoro jako Pac-Man a je mírně nesférický. Když obíhá Saturn, mírně se kývá dopředu a dozadu; i když to dělají i ostatní měsíce, nechte to na Mimasovi, aby to udělal divně.

Houpací pohyb, technicky známý jako „librace“, poskytuje vodítka k Mimasově interiéru. Ve studiu zveřejněno minulý týden vědci použili data sondy Cassini, aby na základě teoretických modelů určili, že Měsíc se kývá asi dvakrát tolik, než by měl. To by mohlo znamenat několik věcí, ale autoři navrhují, že buď má Mimas pod svým ledovým povrchem obrovský oceán, nebo pod jeho většinou kulovitým vnějškem je hrudkovité jádro horniny jako nepravidelný asteroid.


Mimas je nejmenší z pravidelných satelitů Saturnu. „Pravidelný“ znamená, že je kulový nebo téměř takový pod svou vlastní gravitací. Objekty hmotnější než určité množství jsou kulovitější než ne, zatímco drobnější vzorky jsou hrudkovité a nepravidelné. V důsledku působení gravitace se vědci domnívají, že pravidelné objekty, jako jsou větší měsíce a planety, jsou po celé délce pravidelné: Pokud je povrch kulový, jádro by mělo mít také tvar koule.

To jistě platí pro objekty, kde máme data. Zemětřesení jdou hluboko pod povrch a odrážejí se od zemského jádra. Vědci je použili k určení velikosti a tvaru pevného vnitřního jádra i roztaveného vnějšího jádra, i když jsou mnohem hlubší, než cokoli, co bychom kdy mohli prokopat. U jiných světů se obvykle musíme spoléhat na jiná data: kolísání gravitace nebo jemný kývavý pohyb známý jako librace.

(Hovořím zde hlavně o skalnatých měsících a planetách, ačkoli sonda Dawn zjistila, že asteroid Vesta je svou strukturou velmi planetární, přestože není kulový. Naproti tomu vnitřek velkých planet, jako je Jupiter, stále skrývá některá tajemství, například zda mají kamenná jádra. Mise Juno mířící nyní k Jupiteru to může pomoci objasnit.)

Mimas vždy představuje Saturnu stejnou tvář, stejně jakoMěsíc dělá Zemi. Mimas však anohodněmenší: pouze asi 392 kilometrů (244 mil) v průměru ve srovnání s průměrem Měsíce 3500 kilometrů (2200 mil). Je také relativně mnohem blíže Saturnu, což je samozřejmě mnohem větší planeta než Země.


Nicméně jak Měsíc, tak Mimas prožitek librace mírně se viklá a přivádí část „vzdálené strany“. Pohled . Autoři nové studie použili data ze sondy Cassini obíhající kolem Saturnu k měření librace Mimas. Porovnali to, co našli, s modelem měsíce, přičemž předpokládali, že je pravidelný a pevný.

Ale věci se neshodovaly: Mimas měl zhruba dvojnásobné množství librace, než by měl podle teoretického výpočtu. Když k tomu dojde, znamená to, že předpoklady modelu nejsou správné. Výzkumníci zvažovali několik možností. Možná má Mimas dvě odlišné vrstvy, které narušují vnitřní pravidelnost, nebo možná náraz, který vytvořil obrovský kráter Hvězda smrti – oficiálně známý jako Herschel – přeuspořádal hmotu uvnitř měsíce. Nezdálo se, že by tyto dvě možnosti fungovaly lépe než původní předpoklad.

Další dva nápady, které testovali, fungovaly mnohem lépe. Možná je Mimas pevný, ale jeho jádro je nepravidelné tvar mnoha asteroidů . Zdá se, že tento model funguje, i když, jak autoři zdůraznili, není jisté, jaký vliv by mělo nesférické jádro na převážně sférický povrch. Jiní však navrhli, že některé měsíce, jako je Saturnův Enceladus, by také mohly mít hrudkovitá jádra, takže tato myšlenka není nová.

Konečný odhad je také nanejvýš rozumný: Mimas může mít částečně tekutý vnitřek. Řada měsíců ve sluneční soustavě má ​​globální oceány pod povrchy pevného ledu nebo ledu smíchaného s jinými materiály. Patří mezi ně Europa, Ganymede (obíhající Jupiter), Titan a Enceladus (obíhající Saturn); byli navrženi i další kandidáti. Chcete-li vidět, jak může globální oceán ovlivnit libraci, vezměte dvě láhve, naplňte jednu pískem a druhou vodou a poté je roztočte. Není to dokonalý model – například písek je mnohem hustší – ale můžete vidět, jak se pohyb vody mění v tom, jak se láhev otáčí.


Autoři jsou však opatrní, pokud jde o myšlenku oceánu, protože Mimas nemá ledové sopky jako Enceladus nebo druh tektoniky, který byl nedávno vidět na Evropě. Nevylučují to však: Saturnova slapová síla, rozdíl v gravitaci mezi blízkou a odvrácenou stranou Měsíce, by mohla stačit k udržení vnitřního oceánu v kapalině.

Ať je odpověď správná, je fascinující, že měsíc tak malý jako Mimas může stále překvapovat. Může to vypadat jako Hvězda smrti, ale tento malý měsíc nám může ukázat stejně neuvěřitelná tajemství jako kterýkoli mistr Jedi.