Miranda, der innerste der fünf Monde von Uranus, hat ein "Frankenstein" -ähnliches Aussehen: Es sieht so aus, als wäre es aus Teilen zusammengesetzt, die nicht richtig zusammenpassen. Darüber hinaus weist es unglaublich unterschiedliche Oberflächenmerkmale auf, darunter Canyons, die bis zu 12-mal tiefer sind als der Grand Canyon der Erde, Einschlagkrater, Klippen und parallele Rillen, die als Sulci bezeichnet werden.
Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Hypothesen aufgestellt, um Mirandas rätselhaftes Aussehen zu erklären. Zunächst als Ergebnis eines katastrophalen Aufpralls, Zerfalls und anschließenden Zusammenbaus gedacht, glauben Wissenschaftler nun, dass einige von Mirandas Merkmalen möglicherweise von Uranus selbst beeinflusst wurden und das Ergebnis der Konvektion sind: thermisch induzierte Oberflächenerneuerung durch Gezeitenkräfte vom Planeten .
Miranda wurde 1948 von Gerard Kuiper entdeckt. Obwohl es nur einen Durchmesser von 471 Kilometern hat (ungefähr ein Siebtel des Erdmondes), hat es eine der seltsamsten und vielfältigsten Landschaften in unserem Sonnensystem.
Im Zentrum der neuen Forschung stand die Analyse von drei sehr großen, geometrisch geformten Merkmalen, die als Koronae bekannt sind und nur auf einem anderen Planetenkörper zu finden sind. Coronae wurden erstmals 1983 auf der Venus von Radarbildgebungsgeräten der Venera 15/16 identifiziert.
Eine führende Theorie über ihre Bildung war, dass sie sich bilden, wenn warme Flüssigkeiten unter der Oberfläche an die Oberfläche steigen und eine Kuppel bilden. Wenn sich die Kanten der Kuppel abkühlen, kollabiert das Zentrum und warme Flüssigkeit tritt an den Seiten aus und bildet eine kronenartige Struktur oder Korona. Basierend auf dieser Prämisse wird dann die Frage aufgeworfen, welche Mechanismen / Prozesse in Mirandas Vergangenheit sein Inneres ausreichend erwärmt haben, um warme Flüssigkeiten unter der Oberfläche zu produzieren, die zur Bildung von Koronae führten. Wissenschaftler glauben, dass die Erwärmung der Gezeiten eine wichtige Rolle bei der Bildung der Koronae spielte, aber der Prozess, durch den diese innere Erwärmung zu diesen Merkmalen führte, ist unklar geblieben.
Umfangreiche 3D-Computersimulationen von Noah P. Hammond und Amy C. Barr von der Brown University haben zu Ergebnissen geführt, die mit den drei auf Miranda beobachteten Koronae übereinstimmen. In ihrem Artikel mit dem Titel "Globale Oberflächenerneuerung von Uranus 'Mond Miranda durch Konvektion" fassen Hammond und Barr ihre Ergebnisse wie folgt zusammen:
„Wir stellen fest, dass die durch Gezeitenerwärmung angetriebene Konvektion in Mirandas Eisschale die globale Verteilung der Koronae, die konzentrische Ausrichtung subparalleler Grate und Täler und den durch die Biegung implizierten Wärmegradienten erzeugen kann. Modelle, die die mögliche Verteilung der Gezeitenerwärmung berücksichtigen, können nach einer Neuorientierung von 60 ° sogar den genauen Positionen der Koronae entsprechen. “
Unter Verwendung des Saturnmondes Enceladus als Basislinie aufgrund seiner Ähnlichkeit in Größe, Zusammensetzung und Umlauffrequenz mit Miranda schätzen ursprüngliche Berechnungen, dass bis zu 5 GW Gezeitendissipationsleistung erzeugt werden könnten. Die Simulationsergebnisse von Hammond und Barr zeigen, dass fast doppelt so viel Strom erzeugt worden wäre:
"Simulationen, die dem thermischen Gradienten der Biegung entsprechen, haben eine Gesamtleistung von nahezu 10 GW, etwas größer als die Gesamtleistung, die wir während der Orbitalresonanz vorhersagen könnten."
Die Ergebnisse der Simulationen von Hammond und Barr liefern eine vorläufige Reihe von Antworten, die darauf abzielen, die Geheimnisse von Mirandas bizarrem Aussehen zu entschlüsseln. Zukünftige Simulationen und Studien zur Komplexität der Gezeitenerwärmung werden auf diesen Ergebnissen aufbauen, um weitere Einblicke in den rätselhaften Mond zu erhalten, den wir Miranda nennen.
"Global Resurfacing of Uranus 'Moon Miranda durch Konvektion" wurde am 15. September 2014 online in GEOLOGY, einer Zeitschrift der Geological Society of America, veröffentlicht. Das Abstract können Sie hier lesen.
