Nasino vesoljsko plovilo Galileo slika Jupitrove lune Io, tretje največje lune na planetu. Zasluge: NASA/JPL/Univerza v Arizoni
Rutgersova študija kaže na nov način nastanka sipin na različnih nebesnih površinah.
Znanstveniki so dolgo razmišljali, kako JupiterNajgloblja luna Io ima vijugaste grebene, tako veličastne, kot jih je mogoče videti v filmih, kot je "Dune". Raziskovalna študija Rutgers je zdaj predstavila novo razlago, kako se sipine lahko oblikujejo tudi na tako ledeni in razgibani površini, kot je Io.
Študija, objavljena v reviji Nature Communications 19. aprila 2022 temelji na študiji fizičnih procesov, ki nadzorujejo gibanje zrn, skupaj z analizo slik iz 14-letne misije NASAvesoljsko plovilo Galileo, ki je omogočilo izdelavo prvih podrobnih zemljevidov Jupitrovih lun. Pričakuje se, da bodo nove raziskave razširile naše znanstveno razumevanje geoloških značilnosti teh planetov podobnih svetov.
"Naše študije kažejo na možnost Io kot novega 'sveta sipin'," je povedal prvi avtor George McDonald, podoktorski raziskovalec na Rutgersovem oddelku za Zemljine in planetarne znanosti. "Predlagali smo in kvantitativno testirali mehanizem, s katerim se lahko premikajo peščena zrna in tam lahko nastanejo sipine."
Potencialne sipine na Jupitrovi luni Io. Analiza kaže, da je temni material (spodaj levo) nedavno nameščeni tokovi lave, medtem ko so ponavljajoče se črtaste značilnosti, ki prevladujejo na sliki, potencialne sipine. Svetla, bela območja so lahko na novo postavljena zrna, saj tokovi lave izhlapijo sosednjo zmrzal. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/Rutgers
Trenutno znanstveno razumevanje narekuje, da so sipine po svoji naravi hribi ali grebeni peska, ki jih je nabral veter. In znanstveniki v prejšnjih študijah Ia, medtem ko so opisali njegovo površino, kot da vsebuje nekatere značilnosti, podobne sipin, so sklenili, da grebeni ne morejo biti sipine, saj so sile vetrov na Io šibke zaradi lunine atmosfere z nizko gostoto.
"To delo nam pove, da so okolja, v katerih najdemo sipine, precej bolj raznolika kot klasične, neskončne puščavske pokrajine na delih Zemlje ali na izmišljenem planetu Arrakis v 'Dune'," je dejal McDonald.
Misija Galileo, ki je trajala od 1989 do 2003, je zabeležila toliko znanstvenih prvin, da raziskovalci še danes preučujejo podatke, ki jih je zbrala. Eden najpomembnejših spoznanj, pridobljenih iz podatkov, je bil velik obseg vulkanske aktivnosti na Iu – tako zelo, da njegovi vulkani vedno znova in hitro preplavijo majhen svet.
Iova površina je mešanica črnih strjenih tokov lave in peska, tekočih "izlivnih" tokov lave in "snega" žveplovega dioksida. Znanstveniki so uporabili matematične enačbe za simulacijo sil na eno zrno bazalta ali zmrzali in izračunali njegovo pot. Ko lava teče v žveplov dioksid pod lunino površino, je njeno odzračevanje "dovolj gosto in hitro premikajoče se, da premika zrna na Io in morda omogoča nastanek obsežnih elementov, kot so sipine," je dejal McDonald.
Ko so raziskovalci izoblikovali mehanizem, s katerim bi lahko nastale sipine, so za več dokazov pogledali fotografije Iove površine, ki jih je posnelo vesoljsko plovilo Galileo. Razmik med grebeni in razmerja med višino in širino, ki so jih opazili, sta bila skladna s trendi sipin, ki so jih opazili na Zemlji in drugih planetih.
"Takšno delo nam resnično omogoča, da razumemo, kako deluje kozmos," je dejal Lujendra Ojha, soavtor in docent na Oddelku za znanost o Zemlji in planetu. "Na koncu v planetarni znanosti to poskušamo narediti."
Referenca: »Prenos eolskih sedimentov na Io iz interakcij lava-zmrzal« George D. McDonald, Joshua Méndez Harper, Lujendra Ojha, Paul Corlies, Josef Dufek, Ryan C. Ewing in Laura Kerber, 19. april 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038 / s41467-022-29682-x
Prispevek je vključeval tudi avtorje z Univerze v Oregonu, Massachusetts Institute of Technology, Texas A&M University in Laboratorija za reaktivni pogon na Kalifornijskem inštitutu za tehnologijo.
