科学では、1つの発見が、より多くの質問や謎につながることがよくあります。それは準惑星の氷の火山にも確かに当てはまります セレス 。夜明けの宇宙船が呼ばれる巨大な氷の火山を発見したとき アフナ山 セレスの表面では、それはより多くの質問につながりました:セレスはどのくらい低温火山活動的ですか?そして、なぜ私たちは1つしか見えないのですか?
準惑星セレスは特別なものです。これは、宇宙船によって綿密に調査された唯一の準惑星であり、これを綿密に調査された唯一の極低温火山活動体です。 NASAの 夜明け 小惑星を訪れた後、2015年に宇宙船がセレスに到着しました ベスタ 。 2016年、NASAの科学者たちは、アフナ山と呼ばれる巨大な氷の火山がセレスに存在することを明らかにしました。
夜明けの観測により、高さ4 kmのアフナ山について興味深いことが明らかになりました。それは非常に若く、地質学的に言えばです。セレス自体が45億年前であるのに対し、それはわずか約2億年前です。アフナ山はもう活動していませんが、最近は活動していました。アフナ山の若さ、そしてそれが目に見える唯一の氷の火山であるという事実は、科学者にとって謎でした。惑星が43億年間休眠状態にあり、その後突然1か所で噴火するのは非常に奇妙なことです。
他の氷の火山があったに違いありませんが、それらはどこにありましたか?
UAの科学者MichaelSoriが率いるアリゾナ大学(UA)の研究は、セレス氷火山の謎を説明するのに役立ちます。ソリとUAの共著者であるアリ・ブラムソンとシェイン・バーンは、セレスの氷の火山が毎年映画館を埋めるのに十分な量の物質をまだ活発に吹き飛ばしていることを発見しました。彼らの研究はまた、なぜ私たちがセレスの表面に古い火山の残骸を見ることができないのかを説明しています。
論文によると、古い氷の火山の目に見える証拠は、「粘性緩和」と呼ばれるプロセスによって消去されます。粘性のある物質は、水のように流れるものです。ハチミツやケチャップのような濃い液体も粘性があり、流れるのに時間がかかります。氷も粘性があり、ここ地球の氷河はその証拠です。
セレスは主に岩と氷であるため、ソリと彼のチームは、古い火山は氷/岩の構造の粘性のために、単に不定形にリラックスすることを理論付けました。氷の含有量と温度は、粘性緩和にどれだけ早く屈服するかを決定します。氷の含有量が多く、気温が高いほど、氷の火山は早く消えます。
セレスの表面には温度変動がありますが、-30 Fを超えることはありません。極は冷たく保たれますが、赤道の温度はより変化しやすくなります。 「セレスの極は十分に寒いので、氷の山から始めてもリラックスしません」とソリは言いました。 「しかし、赤道は十分に暖かいので、氷の山は地質学的なタイムスケールでリラックスする可能性があります。」
Soriは、粘性緩和理論をテストするためのシミュレーションを作成しました。これらのモデルでは、極の近くの氷の火山は永久に凍ったままでした。しかし、極から離れると、氷の火山は背が高く急な形になりましたが、時間の経過とともに短く幅の広い形になりました。
次のステップは、Dawnからデータを精査して、シミュレートされたものと一致する土地の形態を探すことでした。セレスの表面積は約340万平方キロメートルで、ソリと彼のチームはシミュレーションの山と一致する22の山を見つけました。
「これが本当かもしれないと私たちに思わせた本当にエキサイティングな部分は、ポールにたった1つの山を見つけたということです。」 –アリゾナ大学、MichaelSori。
「これが本当かもしれないと私たちに思わせた本当にエキサイティングな部分は、ポールに山が1つしかないことです」とSoriは言いました。ヤモールモンスはポールにあり、アフナモンスと同じ形をしています。しかし、Yamor Monsは、その老後の証である衝突クレーターでボロボロになっています。 Yamor Monsは、極寒の極に位置しているため、粘性緩和に屈していません。 Yamor Monsは、高さの5倍の幅があり、Ceresの他の山々はモデルの予測に準拠しています。それらはそれよりもさらに広いです。
その後、チームは山をモデルと比較することにより、山の年齢を判断することができました。次に、山の地形を使用して、Soriは山の体積を計算しました。次のステップは、年齢と体積を組み合わせて、セレスの形成率または氷火山を決定することでした。 「5000万年ごとに1つの火山が形成されることがわかりました」とSoriは言いました。
彼らから、チームは毎年平均13,000立方ヤードの氷の火山の材料を計算しました。これは、映画館または4つのオリンピックプールを埋めるのに十分です。
それほど物質的ではない地球の火山活動と比較して。セレスは地球よりはるかに小さく、噴火は地上の火山噴火ほど激しくはありません。セレスでは、火山がクリオマグマ、岩石、氷、およびアンモニアなどの他の揮発性物質の塩辛い混合物を生成します。それは表面ににじみ出て、ここ地球上の溶岩ドームに相当します。時間が経つにつれて、これらの氷の火山は、粘性のある緩和のために単に衰退するでしょう。
セレスの氷火山の原因はよく理解されていません。セレスは、これを綿密に研究した最初の氷の火山体です。太陽系の他の物体は、氷の火山のように、おそらく氷の火山です ヨーロッパ と エンケラドゥス 、しかしそれらはまだ綿密に研究されていません。 「エウロパとセレスの間には類似点があるかもしれませんが、確実に言う前に、次のミッションをそこに送る必要があります」とソリは言いました。
ソリの 論文 ジャーナルに掲載されました ネイチャーアストロノミー 。
出典:
- UAプレスリリース: 「セレスは一度に氷の火山に命を吹き込む」
- 論文: 地形によって明らかにされたセレスの氷の火山の割合
- NASAドーンミッションの概要
- セレスウィキペディアエントリ
- NASAプレスリリース: セレスの地質活動、新しい研究で明らかにされた氷