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美国宇航局科学家决定欧罗巴可能在倾斜的轴上旋转

2021-05-28 13:50:12来源:

欧罗巴的独特裂缝冰冷的表面是对这一月亮经历过的压力的线索。这种马赛克图像是由美国宇航局的伽利略卫星拍摄的,这些卫星在1996年至1999年之间飞过了这个木星月亮。图像

通过使用来自美国宇航局的伽利略航天器的数据来分析衬布欧罗巴表面的独特裂缝,美国宇航局的科学家确定欧罗巴可能在某些时候围绕倾斜轴旋转。

这种倾斜可以影响在其冷冻壳中记录了欧罗巴历史的计算,其海洋中的潮汐产生了多少热量,甚至海洋的液体多长时间。

“欧罗巴的一个神秘之一是为什么长期裂缝所谓的谱系的方向随着时间的推移而变化。事实证明,在过去的某个时候,旋转轴上的小倾斜或倾斜,可以解释我们所看到的很多,“奥克山脊相关大学的博士后研究员博德斯·罗丹说:在美国宇航局的戈达德空间工作飞行中心在马里兰州格林贝尔特。她是一篇论文的主要作者,于9月至10月的ICARUS讨论结果。

Europa的裂缝网络是由月球全球海洋中大规模潮汐引起的应力的记录。这些潮汐发生,因为欧罗巴在略带椭圆形轨道上围绕木星传播。当欧罗瓦靠近地球时,月亮像橡皮筋一样伸展,海洋高度在近100英尺(30米)上升。这大致高达了2004年海啸在印度洋的海啸,但它发生在一个只有大约四分之一的地球直径的身体上。当Europa从木星移动得更远时,它会放松回球的形状。

月亮的冰层必须伸展和弯曲以适应这些变化,但是当压力变得太大时,它裂开。令人费解的部分是为什么裂缝点在不同方向上随着时间的推移点,即使欧罗巴的同一侧始终面临木星。

一个领先的解释是,欧罗巴的冷冻外壳可能比月亮轨道木星略微旋转稍微旋转。如果发生这种不同步的旋转,则冰壳的相同部分不会总是面对木星。

罗丹和她戈达德共同作者特里赫福德将这一想法与美国宇航局的伽利略航天器在近八年的使命拍摄的图像开始于1995年。“伽利略在我们对欧罗巴的理解中产生了许多范式转变,其中一个是超出同步旋转的现象,”加利福尼亚州帕萨迪纳帕萨迪纳的喷气机推进实验室克劳迪娅·亚历山大人士表示,当伽利略任务结束时是项目经理。

Rhoden和Hurford比较了基于三个不同解释的equal的equator附近的关键区域的裂缝模式。第一组预测基于冰壳的旋转。第二组假设欧罗巴围绕倾斜轴旋转,反过来使杆变化的取向随着时间的推移。这种良好的效果称为Precession,看起来非常喜欢当旋转玩具顶部开始减速和摆动时发生的事情。第三个解释是裂缝在随机方向上布置。

罗丹说,研究人员假设已经发生了预先发生的倾斜引起了最佳表现,并通过大约一度的倾斜引起的这种效果。不同步的旋转令人惊讶地失败,部分原因是罗丹德发现了这种模型的原始计算的监督。

欧洲赤道附近的明亮平原区域的这种特写镜头显示在裂缝层(左)上的层。通过解释长期裂缝的方向,称为线程(右),美国宇航局的科学家确定了欧罗巴可能在某些时候围绕倾斜轴旋转。图像

结果令人兴奋的是,亚利桑那大学教授提出的伊利兹纳大学提出了同步旋转的理念。

“通过从伽利略数据中提取新信息,这项工作改进并提高了我们对欧罗巴的非常不寻常地质的理解,”格林伯格表示,罗丹本科顾问和赫尔福德的研究生顾问。

根据Rhoden和Greenberg的说法,倾斜的存在不会排除同步旋转。但它确实表明,欧罗巴的裂缝可能比以前想到的更近来。这是因为旋转杆方向可能会在每天几度变化,完成一个预先介绍几个月。另一方面,通过领先的解释,冰盖的一个完全旋转将大约25万年。在任何一种情况下,都需要几个旋转来解释裂缝模式。

倾斜也可能影响欧罗巴的时代的海洋的估计。由于潮汐力被认为产生保持欧洲海洋液体的热量,因此旋转轴的倾斜可能表明潮汐力产生更多的热量。反过来,这可能会使海洋液体更长。

分析未在发生倾斜时指定。到目前为止,欧罗巴轴的倾斜,测量尚未进行测量,这是一个目标科学家在未来对欧罗巴任务。

“其中一个迷人的开放问题是Active Europa仍然是如何。如果研究人员别向欧罗巴的当前旋转轴,那么我们的研究结果将使我们能够评估我们在月球表面上发现的线索是符合当天条件的,“罗丹说。

出版物:Alyssa Rose Rhoden&Terry A. Hurford,“Ouropa上的课程方位角:对倾斜和非同步旋转的影响,ICARUS,第226卷,第1卷,2013年9月至2013年9月,第841-859页; DOI:10.1016 / J.ICarus.2013.06.029

图片:NASA / JPL-CALTECH /亚利桑那大学; NASA / JPL-CALTECH /亚利桑那大学/戈达德