Лунотрясения могут вызывать оползни

Примеры хребтов и впадин на четырех изученных ледяных спутниках

Примеры хребтов и впадин на четырех изученных ледяных спутниках. Стрелки указывают на характерные уступы в каждом примере. (a) Граница между Harpagia Sulcus и Nicholson Regio, Ганимед (Planetary Data System [PDS] ID: c0552445200, c0552445213). (b) Ino и Yelland Lineae, Европа (PDS ID: c0426272832, c0426272835, c0426272839, c0426273800). (c) Сульк Харран, Энцелад (PDS ID n1489048255). (d) "Wispy Terrain", содержащий Палатинский и Падуанский расщелины, Диона (PDS ID n1662199979). Три изображения, (a) Ганимед, (b) Европа и (c) Энцелад, показаны в общем масштабе (масштабная линейка 10 км); (d) рубцы Дионы показаны в масштабе 10× (масштабная линейка 100 км). Эти рельефы аналогичны по выражению, но демонстрируют различные детальные морфологии. Север на всех изображениях расположен сверху. Credit: Icarus (2023). DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115534
 
Новое исследование НАСА предлагает объяснение того, как сейсмологические колебания могут быть источником загадочно гладкого рельефа на лунах, обращающихся вокруг Юпитера и Сатурна.
 
Многие из покрытых льдом лун, вращающихся вокруг гигантских планет в дальних уголках нашей Солнечной системы, известны своей геологической активностью. Юпитер и Сатурн обладают настолько сильной гравитацией, что растягивают и притягивают тела, вращающиеся вокруг них, вызывая лунотрясения, которые могут расколоть кору и поверхность лун. Новое исследование впервые показывает, как эти сотрясения могут вызывать оползни, которые приводят к удивительно гладкому рельефу.
 
Исследование, опубликованное в журнале Icarus, описывает связь между землятрясениями и оползнями, проливая новый свет на то, как эволюционируют поверхности и текстуры ледяных лун.
 
На поверхности ледяных лун, таких как Европа, Ганимед и Энцелад, часто встречаются крутые хребты, окруженные относительно плоскими, гладкими участками. Ученые предполагают, что эти пятна образуются в результате вытекания жидкости из ледяных вулканов. Но как этот процесс происходит, когда температура поверхности настолько низкая и негостеприимная для жидкостей, остается загадкой.
 
Простое объяснение, описанное в исследовании, не предполагает наличия жидкости на поверхности. Ученые измерили размеры крутых хребтов, которые, как полагают, являются уступами тектонических разломов (как на Земле) - крутыми склонами, возникающими, когда поверхность разрывается вдоль линии разлома и одна сторона опускается. Применив результаты измерений к сейсмическим моделям, они оценили силу прошлых лунотрясений и обнаружили, что они могут быть достаточно сильными, чтобы поднять обломки, которые затем падают вниз по склону, где они разлетаются, сглаживая ландшафт.
 
"Мы обнаружили, что сотрясение поверхности от лунотрясений будет достаточным, чтобы вызвать оползни на поверхности. Мы оценили размеры лунотрясений и то, насколько большими могут быть оползни", - говорит ведущий автор исследования Маккензи Миллс, аспирант Аризонского университета в Тусоне, который проводил работу во время летней стажировки в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. "Это поможет нам понять, как оползни могут формировать поверхность Луны с течением времени".
 
Крупные планы наблюдаемых рубцов на каждом спутнике: (a1, a2) Ганимед, (b1) Европа, (c1) Энцелад, (d1) Диона
 
Крупные планы наблюдаемых рубцов на каждом спутнике: (a1, a2) Ганимед, (b1) Европа, (c1) Энцелад, (d1) Диона. Расположение вставки (a1) и (a2) можно увидеть на рис. 3; вставки (b1) - на рис. A5; вставки (c1) - на рис. A7; и вставки (d1) - на рис. A10. Стили стрелок для различных типов особенностей между пятью суб-изображениями постоянны для сравнения. Тонкие белые стрелки обозначают линеаменты на гладких склонах, тонкие черные двойные стрелки обозначают двухкомпонентные склоны, крылатые черные стрелки обозначают блоки, крылатые белые стрелки обозначают предполагаемые бровки, толстые черные стрелки обозначают возможную морфологию шпор и оврагов, а толстые белые стрелки обозначают более древние текстуры поверхности на склонах. (a1, a2) Два примера скарпов на Ганимеде, с гладким и полосчатым материалом (рис. 3), со слабыми линиями в гладком материале. Также отмечена возможная горная стена. PDS ID c0552443639 (∼22 м/пиксель). (b1) Примеры скарпов на Европе, демонстрирующие гладкие поверхности скарпов и текстурированные склоны с обратным наклоном, которые демонстрируют более древние текстуры поверхности. PDS ID c0420626765 (∼34 м/пиксель). (c1) Заметные тени выделяют бровки и особенности скарповых склонов на Энцеладе. Обозначены два блока, а также возможный вал. Потенциально аналогичная морфология топографии шпор и оврагов отмечена на том, что может быть двухкомпонентным склоном. PDS ID n1489049903 (∼80 м/пиксель). (d1) Скарпы на Дионе со слабыми линиями и возможным двухкомпонентным склоном, о чем свидетельствует разная яркость верхнего и нижнего склонов скарпа. PDS ID n1649311515 (∼14 м/пиксель). Credit: Icarus (2023). DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115534
 
Предстоящая миссия НАСА Europa Clipper, которая отправится к луне Юпитера - Европе в 2024 году, даст значительный толчок исследованиям, предоставив снимки и другие научные данные. Достигнув Юпитера в 2030 году, космический аппарат выйдет на орбиту газового гиганта и совершит около 50 пролетов над Европой. Миссия имеет сложную полезную нагрузку из девяти научных приборов, чтобы определить, есть ли на Европе, которая, по мнению ученых, содержит глубокий внутренний океан под внешней ледяной оболочкой, условия, пригодные для жизни.
 
"Было удивительно узнать больше о том, насколько мощными могут быть лунотрясения и что они могут просто перемещать обломки вниз по склону", - сказал соавтор Роберт Паппалардо, научный сотрудник проекта Europa Clipper в JPL, который управляет миссией.
 
Особенно удивительными были результаты моделирования тектонической активности и сотрясений на луне Сатурна Энцеладе - теле, площадь которого составляет менее 3% от площади поверхности Европы и около 1/650 площади Земли. "Из-за малой гравитации этой луны сотрясения на крошечном Энцеладе могут быть достаточно сильными, чтобы выбросить ледяные обломки прямо с поверхности в космос, как мокрая собака, которая отряхивается", - сказал Паппалардо.
 
Когда речь идет о Европе, изображения высокого разрешения, собранные Europa Clipper, помогут ученым определить силу прошлых лунотрясений. Исследователи смогут использовать последние данные, чтобы понять, приводили ли сотрясения в движение лед и другие поверхностные материалы и насколько сильно. Изображения, полученные в ходе миссии ЕКА (Европейского космического агентства) Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), позволят получить аналогичную информацию о соседней с Европой луне Юпитера - Ганимеде.
 
"Мы надеемся добиться лучшего понимания геологических процессов, которые формировали ледяные луны с течением времени, и того, в какой степени их поверхности могут быть активны и сегодня", - сказал Паппалардо.

Источник: phys.org

«Счастье дается только знающим. Чем больше знает человек, тем резче, тем сильнее он видит поэзию земли там, где ее никогда не найдет человек, обладающий скудными знаниями»

Константин Паустовский

Файлы

Основы светской этики

Внутренняя рыба

Атеизм и религия: вопросы и ответы

Взгляд в будущее