Ученые исследуют происхождение реголита на спутнике Урана Миранде

Группа ученых исследовала потенциальное происхождение толстых отложений реголита на спутнике Урана, Миранде. Цель этого исследования состояла в том, чтобы определить внутреннюю структуру Миранды, в первую очередь ее внутреннее тепло, что могло бы помочь определить, есть ли у Миранды — или когда-либо был — внутренний океан.

Миранда, также обозначаемая как Уран V, является самым маленьким и самым внутренним из пяти больших спутников Урана. Как и другие крупные спутники Урана, Миранда вращается близко к экваториальной плоскости своей планеты. Имея всего 470 км в диаметре, Миранда является одним из самых маленьких близко наблюдаемых объектов в Солнечной системе, которые могут находиться в гидростатическом равновесии (сферической под действием собственной гравитации).

«Маловероятно, что Миранда смогла бы сохранить подповерхностный океан до наших дней из-за его небольшого размера», — говорят ученые. «Однако толстый слой реголита действовал бы как изолирующее одеяло, улавливая тепло внутри Миранды и увеличивая продолжительность жизни подземного океана на некоторое время. Это захваченное тепло также способствовало бы эндогенной активности в течение более длительных периодов времени на Миранде, таких как геологическая активность, сформировавшая одну или несколько корон Миранды или глобальную рифтовую систему».

Реголит определяется как «область рыхлой породы и пыли, которая находится поверх слоя коренных пород», а поверхностный материал как на Луне, так и на Марсе часто называют реголитом, а не почвой, как на Земле.

Разница в том, что почва обеспечивает необходимые питательные вещества и минералы для роста, тогда как реголит можно считать мертвой почвой.

Для исследования ученые проанализировали кратеры, особенно «приглушенные» кратеры, чтобы определить толщину поверхностного реголита Миранды. Эти анализы включали измерение соотношения глубины и диаметра кратера, частотного распределения размеров кратеров, также известного как «подсчет кратеров», и центральной насыпи внутри определенного кратера — Алонсо.

Результаты исследования определили три потенциальных источника толстого реголита Миранды, которые включают гигантские ударные выбросы, плюмовые отложения и кольцевые отложения самого Урана. Исследователи заявляют, что они поддерживают гипотезу отложения колец из-за синего цвета Миранды, а также большой пространственной протяженности и большой толщины ее реголита.

«Если материал из колец Урана был основным источником реголита Миранды, то это может указывать на то, что Миранда сформировалась из материала колец и/или что Миранда мигрировала через кольца в начале своей истории», — говорят ученые. «В этих сценариях кольца Урана могли быть толще в прошлом. Однако для дальнейшего изучения этих возможностей необходимы будущие работы по моделированию».

Миранда была впервые обнаружена 16 февраля 1948 года Джерардом Койпером, и только в 1986 году ее посетил космический аппарат НАСА «Вояджер-2». Во время облета южное полушарие Миранды было обращено к Солнцу, так что изучалась только эта часть.

Близкое знакомство (сближение на 29 000 км) открыло хаотичный и интригующий мир с кратерами, долинами и пропастями на поверхности, и ученые по сей день продолжают обсуждать процессы, лежащие в основе интересных особенностей маленького спутника. Один из таких элементов известен как «короны», которые представляют собой большие деформации, которые, по гипотезе ученых, образовались в результате тектонической активности.

«Поскольку толстый изолирующий реголит Миранды уменьшал бы потери тепла и, возможно, повышал геологическую активность, реголит мог способствовать формированию корон», — говорят исследователи.

«Считается, что короны образовались из восходящих диапиров (тектонических структур), прорвавших поверхность Миранды. Возможно, короны унаследовали свою многоугольную форму, когда эти диапиры образовались вдоль ранее существовавших слабых участков литосферы, образованных ранее существовавшими разломами, составляющими глобальную рифтовую систему. Хотя существование реголита Миранды мало что говорит о конкретных процессах, связанных с формированием короны, оно позволяет нам получить представление об относительном времени событий и показывает, что геологическая активность, вероятно, происходила в течение длительных периодов времени».

В документе подчеркивается, что необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять потенциальные возможности, помимо колец Урана, для толстого реголита Миранды.

«Реголит Миранды может быть объяснен процессами, отличными от накопления материала колец, включая отложение материала из-за активности шлейфа в прошлом или отложения выбросов от гигантского удара».

В настоящее время «Вояджер-2» остается единственным космическим аппаратом, посетившим Уран и его многочисленные спутники. Существует концепция миссии Uranus Orbiter and Probe для изучения Урана и его спутников. Нынешнее предложение нацелено на запуск миссии в 2031 году с использованием ракеты-носителя Falcon Heavy, что позволит прибыть к Урану в 2044 году. Научная фаза продлится 4,5 года и будет включать в себя несколько облетов каждого из крупных спутников.

Исследование было опубликовано в Planetary Science Journal.