NASAn Galileo-avaruusaluksen kuva Jupiterin kuusta Iosta, planeetan kolmanneksi suurimmasta kuusta. Kiitos: NASA/JPL/Arizonan yliopisto
Rutgersin tutkimus osoittaa, että dyynit voivat muodostua uudella tavalla erilaisille taivaan pinnoille.
Tiedemiehet ovat pitkään pohtineet, miten JupiterSisimmässä kuussa, Iossa, on mutkittelevia harjuja, jotka ovat yhtä upeita kuin missä tahansa elokuvissa, kuten "Dyyni". Nyt Rutgersin tutkimus on esittänyt tuoreen selityksen sille, kuinka dyynit voivat muodostua jopa niin jäiselle ja jylisevälle pinnalle kuin Ion pinta.
Tutkimus, joka on julkaistu lehdessä Luonto Viestintä 19. huhtikuuta 2022, perustuu tutkimukseen jyvien liikettä säätelevistä fyysisistä prosesseista yhdistettynä 14-vuotisen tehtävän kuvien analyysiin. NASAGalileo-avaruusalus, joka mahdollisti ensimmäisten yksityiskohtaisten karttojen luomisen Jupiterin kuista. Uuden tutkimuksen odotetaan laajentavan tieteellistä ymmärrystämme näiden planeettojen kaltaisten maailmojen geologisista piirteistä.
"Tutkimuksemme viittaavat Ion mahdollisuuteen uutena "dyynimaailmana", sanoi ensimmäinen kirjoittaja George McDonald, tutkijatohtori Rutgersin maa- ja planeettatieteiden osastolta. "Olemme ehdottaneet ja kvantitatiivisesti testannut mekanismia, jolla hiekkajyvät voivat liikkua ja sinne voi puolestaan muodostua dyynejä."
Mahdolliset dyynit Jupiterin kuussa Io. Analyysi osoittaa, että tumma materiaali (alavasen) on äskettäin asetettuja laavavirtauksia, kun taas kuvaa hallitsevat toistuvat viivamaiset piirteet ovat mahdollisia dyynejä. Kirkkaat, valkoiset alueet voivat olla uusia jyviä, kun laavavirtaukset höyrystävät viereistä huurretta. Kiitos: NASA/JPL-Caltech/Rutgers
Nykyinen tieteellinen ymmärrys sanelee, että dyynit ovat luonteeltaan tuulen kasaamia kukkuloita tai hiekkaharjuja. Ja aiemmissa Ion tutkimuksissa tutkijat kuvailivat sen pinnan sisältävän joitakin dyynien kaltaisia piirteitä, mutta päättelivät, että harjut eivät voineet olla dyynejä, koska Ion tuulen voimat ovat heikkoja kuun tiheyden ilmakehän vuoksi.
"Tämä työ kertoo meille, että ympäristöt, joissa dyynit löytyvät, ovat huomattavasti monipuolisempia kuin klassiset, loputtomat aavikkomaisemat maapallon osissa tai kuvitteellisella Arrakisin planeetalla "Dyynissä", McDonald sanoi.
Vuodet 1989–2003 kestänyt Galileo-operaatio kirjasi niin monta tieteellistä ensimmäistä kertaa, että tutkijat tutkivat edelleenkin sen keräämiä tietoja. Yksi tärkeimmistä tiedoista poimituista oivalluksista oli Ion voimakas tulivuoren aktiivisuus – niin paljon, että sen tulivuoret nousevat toistuvasti ja nopeasti pintaan pienen maailman pinnalle.
Ion pinta on sekoitus mustia jähmettyneitä laavavirtauksia ja hiekkaa, virtaavia "tulvivia" laavavirtoja ja rikkidioksidin "lunta". Tiedemiehet käyttivät matemaattisia yhtälöitä simuloidakseen yhteen basaltti- tai huurreraeeseen kohdistuvia voimia ja laskea sen polun. Kun laava virtaa rikkidioksidiksi kuun pinnan alla, sen tuuletus on "riittävän tiheää ja nopeasti liikkuvaa siirtääkseen jyviä Iolla ja mahdollisesti mahdollistaakseen laajamittaisten piirteiden, kuten dyynien, muodostumisen", McDonald sanoi.
Kun tutkijat kehittivät mekanismin, jolla dyynit voisivat muodostua, he katsoivat Galileo-avaruusaluksella ottamia kuvia Ion pinnasta saadakseen lisää todisteita. Harjanteiden etäisyys ja niiden havaitsemat korkeus-leveyssuhteet olivat yhdenmukaisia maan ja muiden planeettojen dyynien suuntausten kanssa.
"Tällainen työ todella antaa meille mahdollisuuden ymmärtää, miten kosmos toimii", sanoi Lujendra Ojha, toinen kirjoittaja ja apulaisprofessori Maa- ja planeettatieteiden laitokselta. "Lopulta, planeettatieteessä me yritämme tehdä sitä."
Viite: George D. McDonald, Joshua Méndez Harper, Lujendra Ojha, Paul Corlies, Josef Dufek, Ryan C. Ewing ja Laura Kerber "Eolian sedimentin kulkeutuminen Iolla laavan ja jään välisestä vuorovaikutuksesta", 19. huhtikuuta 2022, Luonto Viestintä.
DOI: 10.1038 / s41467-022-29682-x
Paperiin osallistui myös kirjoittajia Oregonin yliopistosta, Massachusetts Institute of Technologysta, Texas A&M -yliopistosta ja Kalifornian teknologiainstituutin Jet Propulsion Laboratorysta.
