NASA se Galileo-ruimtetuigbeeld van Jupiter se maan Io, die planeet se derde grootste maan. Krediet: NASA/JPL/Universiteit van Arizona
Rutgers-studie toon nuwe manier waarop duine op verskillende hemeloppervlaktes kan vorm.
Wetenskaplikes het lank gedink hoe Jupiterse binneste maan, Io, het kronkelende rante so manjifiek soos enige wat in flieks soos "Dune" gesien kan word. Nou het 'n Rutgers-navorsingstudie 'n vars verduideliking gegee vir hoe duine kan vorm selfs op 'n oppervlak so ysig en golwend soos Io's.
Die studie, gepubliseer in die tydskrif Nature Kommunikasie op 19 April 2022, is gebaseer op 'n studie van die fisiese prosesse wat graanbeweging beheer tesame met 'n ontleding van beelde van die 14-jarige missie van NASAse Galileo-ruimtetuig, wat die skepping van die eerste gedetailleerde kaarte van Jupiter se mane moontlik gemaak het. Die nuwe navorsing sal na verwagting ons wetenskaplike begrip van die geologiese kenmerke op hierdie planeetagtige wêrelde uitbrei.
"Ons studies dui op die moontlikheid van Io as 'n nuwe 'duinwêreld'," het eerste skrywer George McDonald, 'n nadoktorale navorser in Rutgers se Departement Aarde en Planetêre Wetenskappe, gesê. "Ons het 'n meganisme voorgestel en kwantitatief getoets waardeur sandkorrels kan beweeg, en op hul beurt duine daar kan vorm."
Potensiële duine op Jupiter se maan Io. 'n Ontleding dui daarop dat die donker materiaal (links onder) onlangse lawastrome is, terwyl die herhaalde lynagtige kenmerke wat die beeld oorheers potensiële duine is. Die helder, wit areas kan nuut geplaasde korrels wees aangesien die lawastrome aangrensende ryp verdamp. Krediet: NASA/JPL-Caltech/Rutgers
Huidige wetenskaplike begrip bepaal dat duine, uit hul aard, heuwels of rante van sand is wat deur die wind opgestapel word. En wetenskaplikes in vorige studies van Io, terwyl hulle die oppervlak daarvan beskryf het dat dit 'n paar duinagtige kenmerke bevat, het tot die gevolgtrekking gekom dat die rante nie duine kan wees nie, aangesien die kragte van winde op Io swak is as gevolg van die maan se lae-digtheid atmosfeer.
“Hierdie werk sê vir ons dat die omgewings waarin duine gevind word aansienlik meer uiteenlopend is as die klassieke, eindelose woestynlandskappe op dele van die aarde of op die fiktiewe planeet Arrakis in 'Duine',” het McDonald gesê.
Die Galileo-sending, wat van 1989 – 2003 geduur het, het soveel wetenskaplike eerstes aangeteken dat navorsers tot vandag toe nog die data bestudeer wat dit ingesamel het. Een van die belangrikste insigte wat uit die data verkry is, was die hoë omvang van vulkaniese aktiwiteit op Io – soveel so dat sy vulkane herhaaldelik en vinnig die klein wêreldjie weer opduik.
Io se oppervlak is 'n mengsel van swart gestolde lawastrome en sand, vloeiende "uitvloeiende" lawastrome en "sneeu" van swaweldioksied. Die wetenskaplikes het wiskundige vergelykings gebruik om die kragte op 'n enkele basaltkorrel of ryp te simuleer en sy pad te bereken. Wanneer lawa in swaweldioksied onder die maan se oppervlak vloei, is die ventilasie daarvan "dig en vinnig genoeg om korrels op Io te beweeg en moontlik die vorming van grootskaalse kenmerke soos duine moontlik te maak," het McDonald gesê.
Sodra die navorsers 'n meganisme uitgedink het waardeur die duine kon vorm, het hulle na foto's van Io se oppervlak gekyk wat deur die Galileo-ruimtetuig geneem is vir meer bewyse. Die spasiëring van die kruine en die hoogte-tot-breedte-verhoudings wat hulle waargeneem het, stem ooreen met neigings vir duine wat op Aarde en ander planete gesien word.
"Werk soos hierdie stel ons regtig in staat om te verstaan hoe die kosmos werk," het Lujendra Ojha, 'n mede-outeur en 'n assistent-professor in die Departement Aard- en Planetêre Wetenskappe, gesê. "Op die ou end, in planetêre wetenskap, is dit wat ons probeer doen."
Verwysing: "Eoliese sedimentvervoer op Io vanaf lawa-ryp-interaksies" deur George D. McDonald, Joshua Méndez Harper, Lujendra Ojha, Paul Corlies, Josef Dufek, Ryan C. Ewing en Laura Kerber, 19 April 2022, Nature Kommunikasie.
DOI: 10.1038 / s41467-022-29682-x
Die referaat het ook skrywers van die Universiteit van Oregon, die Massachusetts Institute of Technology, Texas A&M Universiteit en die Jet Propulsion Laboratory by die California Institute of Technology ingesluit.
