Композитное изображение, сделанное с узкоугольной камерой Voyager 2 24 января 1986 года, показывает плотно яму и рифленную поверхность лунного Ариэля Урана. Кредит: Лаборатория НАСА/реактивного движения
В прошлом году исследование, проведенное планетарным ученым Ричардом Картрайтом в Лаборатории физики прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лорел, штат Мэриленд Луна — возможно, даже из подземного океана.
Теперь новое исследование может пролить свет на то, как эти материалы достигли (или даже все еще достигают) поверхности. Новое исследование, проведенное планетарным геологом APL Chloe Beddingfield, указывает на медиальные канавки — выпуска, которые прорезают массивные каньоны Ариэля — как вероятные каналы для этого обмена.
Результаты, опубликованные 3 февраля в журнале Planetary Science, показывают, что эти грабины представляют собой центры распространения, такие как те, которые создают новую океаническую кору в морских флюлах Земли, принося внутренний материал, который образует новую поверхность.
«Если мы правы, эти медиальные канавки, вероятно, являются лучшими кандидатами для поиска этих отложений оксида углерода и раскрытия более подробной информации о внутренней части луны», — сказал Беддингфилд. «Никакие другие поверхностные особенности не показывают доказательства облегчения движения материалов изнутри Ариэля, что делает этот вывод особенно захватывающим».
Среди самых молодых известных поверхностных особенностей Ариэля, то же самое, как предполагается, являются продуктами сложного взаимодействия между тектонической и вулканической активностью. Используя изображения, сделанные космическим кораблем NASA Voyager 2 (единственная миссия, чтобы пройти мимо Урана и его лун), исследовательская группа считала, что канавки могли сформироваться с помощью трещин или вулканических каналов.
Изображение, сделанное Voyager 2 на поверхности Ариэля, отображает медиальную канавку (отмеченную стрелкой), что, как предполагает новое исследование, представляет собой центр распространения, где был отложен новый поверхностный материал. Изображение было обрезано и модифицировано для акцента. Кредит: Лаборатория НАСА/реактивного движения
Но новый анализ сильно опирается на распространенные центры. Например, стены каньона, фланкирующие канавки, соединяются друг с другом, как кусочки головоломки, когда их центральные полы удаляются в цифровом виде. А каньонные полы показывают регулярно распределенные гребни в некоторых местах — акины по пути строительного экскаватора — в соответствии с серией материалов.
Распространение центров возникает из конвекционных клеток под корой, объяснил Беддингфилд. Тепло от внутренней части Ариэля заставляет материал подниматься, расщеплять поверхность и вытеснять его, когда материал применяется и постепенно охлаждается.
Любопытно, что Ариэль и некоторые из других лун Урана испытали многочисленные периоды геологической активности, вероятно, обусловленные приливными силами. Эти силы, вытекающие из резонансов периода лун, где их орбитальные периоды выравниваются в точных соотношениях, привели к тому, что их ледяные интерьеры проводят велосипед между фазами нагрева, в некоторых случаях таяния и замораживания.
«Это увлекательная ситуация — как этот цикл влияет на эти луны, их эволюцию и их характеристики», — сказал Беддингфилд.
Ученые считают, что эти резонансы помогли поддерживать океаны под Ариэлем и его меньшей соседкой Мирандой. Например, исследование 2024 года в соавторстве с Томом Нордхаймом из APL предложило, чтобы такие резонансы образовали океан во внутренней части Миранды, и что океан все еще может существовать сегодня.
Геологическая карта и Voyager 2 ISS Изображения Ариэля. Кредит: Журнал Planetary Science (2025). Doi: 10.3847/psj/ad9d3f
Когда дело доходит до возможного океана Ариэля, Нордхайм подчеркнул важность медиальных канавок для понимания вероятной короткой продолжительности жизни оксидов углерода. «Эти новые результаты предполагают возможный механизм для обеспечения свежего материала и кратковременных соединений, включая угарный газ и, возможно, несущие аммиак, на поверхности»,-сказал он.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Ариэль тоже может провести тонкий остаточный океан, хотя Беддинг по -прежнему осторожна с тем, что вытягивает прямые связи между этим океаном и медиальными бороздками.
«Размер возможного океана Ариэля и его глубину под поверхностью можно оценить только, но он может быть слишком изолирован для взаимодействия с центрами распространения», — сказала она. «Мы просто не знаем. И хотя на поверхности Ариэля присутствуют Мессы из оксида углерода, все еще неясно, связаны ли они с канавками, потому что у Вояджера 2 не было инструментов, которые могли бы отобразить распределение ICE».
Чтобы найти ответы, Картрайт подчеркнул необходимость дальнейшего изучения и важность выделенной миссии Урана. «Нам нужен орбитальный аппарат, который может сделать тщательные проходы Ariel, подробно сопоставить свои медиальные канавки и анализировать их спектральные подписи для компонентов, таких как углекислый газ и угарный газ», — сказал он. «Если углеродные молекулы сосредоточены вдоль этих канавок, то это будет настоятельно подтвердить идею о том, что они в интерьере Ариэля».
С учетом того, что Уран, поднимающийся в ряды приоритетов разведки, Ариэль и его загадочные медиальные канавки могут вскоре оказаться при более внимательном изучении, предлагая беспрецедентный взгляд на прошлое Луны и, возможно, даже ее настоящее.
Информация от: Лабораторией физики прикладной физики Университета Джона Хопкинса
