餃子の形をした土星の衛星は、小さな物体の正面衝突から出現しました

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ビデオ: 土星とその衛星を捉えた実際の画像。何が分かったのか? 2022, 12月
餃子の形をした土星の衛星は、小さな物体の正面衝突から出現しました
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Anonim
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天文学者は、土星系で(葉巻と餃子の形で)異常な形の小さな内部衛星がどのように形成されたのかを説明しました。 Natureに掲載された記事によると、これは2つの小さな物体の正面衝突とその後の付着の結果として起こったと考えられています。

現在まで、天文学者は土星の周りに62個の衛星が存在することを認識しています。それらの多く、たとえばアトラス、プロメテウス、パンドラ、ヤヌス、エピメテウスなどの小さな内衛星は、異常な形とサイズを持っています。特に、自動化されたステーション「カッシーニ」によって取得された画像では、アトラスとパンは山脈に似た赤道帯を示しており、餃子に似ています。同じベルトがイアペトスのより大きな衛星で観察されています。衛星のレリーフのこれらの機能の正確な性質はまだ確立されていません。

この奇妙な形を説明する2つの理論があります。土星は地球よりもはるかに大きく、内部衛星は月から地球に比べて惑星に近いため、ガス巨人からの強力な潮汐力の影響を考慮する必要があります。これは、形成に寄与する可能性があります。衛星の細長い形または赤道域の物質の漸進的な増加の。ただし、このようなモデルは、衛星の実際の形状とは異なり、ロシュ楕円体の形成につながります。ピラミッドレジームと呼ばれる代替の形成モデルは、これらの衛星がリングからガス巨人に移動するときに、同じサイズの小さな物体の一連の合併の結果として形成され、観測データに適合すると想定しています。

新しい研究では、エイドリアン・レリューが率いる天文学者のグループが、ピラミッド型レジームの信頼性をテストすることを決定し、同じサイズの2つの小天体の衝突とその後の合併をシミュレートしました。研究者たちは、N体法とSPH法を組み合わせて、物体が互いにぶつかるのに必要な角度、速度、質量を決定し、ロボットステーションで観測されたものと同様の形状の衛星を作成しました。

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カッシーニ宇宙船が撮影した土星の衛星アトラス、パン、プロメテウスの画像と、衛星の形成につながった同じサイズの2つの物体間の衝突のシミュレーション結果。白い領域は、ボディの内部から表面に押し出された物質に対応し、暗い領域は、衝突の影響を受けにくい表面に対応します。

衛星が巨大な空飛ぶ餃子(比較的平らで赤道帯を持っていた)のように見えるために、毎秒約10メートルの速度で動く同じサイズの2つの物体の正面衝突が判明しました。必要です。この場合、2つの物体の相互の襲撃角度は10度を超えてはなりません。超えない場合、受け取った物体は不安定になり、土星の潮汐力の影響を受けて崩壊します。パンとアトラスの場合、それらの赤道帯は、物体の衝突中に投げ出された材料から形成されていました。モデルの統合によって生じるオブジェクトの体積密度は、1立方メートルあたり約400〜600キログラムであり、これは観測結果と一致しています。細長い形状のパンドラ、ヤヌス、エピメテウスは、2体の正面衝突の結果として形成され、その総質量は新しく形成された衛星の質量を上回っています。この場合、物体の破壊と放出された物質の最終的な物体への付着のプロセスが起こりました。

イアペトゥスに関しては、シミュレーション結果は、その平らな形状と赤道帯も、ほぼ正面衝突とそれに続く同様のサイズと質量の2つの物体の融合の結果である可能性があることを示していますが、潮汐効果に留意する必要があります。土星からのイアペトゥスの位置はごくわずかであり、現在の軌道では形成できなかったでしょう。イアペトゥスは、おそらく土星の赤道面に対してかなりの傾きを受ける前に形成されたと考えられています。

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土星の衛星イアペトゥスと、イアペトゥスの半分の質量に等しい質量を持つ同じサイズの2つの物体の正面合流点をモデル化した結果、赤道帯が形成されました。

先ほど、カッシーニがタイタンに峡谷システムの存在を確認した方法と、ディオンに隠された海の存在が疑われた方法について話しました。私たちに開かれた装置である土星システムのリングと衛星の驚くべき世界について、私たちの特別な資料で読んでください。

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