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望远镜和太空任务

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潮汐控制Enceladus的间歇泉

31 Jul 2013
潮汐上升:Enceladus的延迟器

当我们发现美国的行星科学家最远的小月球风险时,Enceladus的水间歇泉吐了最多的材料。这一发现证实了对喷泉的理论的预测’力量取决于土星’s tide.

由德国英语天文学家威廉·赫歇尔于1789年发现,八年后,他发现了星球天王星,Enceladus是第六大土星’S 62已知的卫星。小月亮是238,000 km from Saturn’S中心,大约三分之二到地球到月球的距离。因为土星是如此巨大,但它的重力迫使Enceladus每1.37圈出来 days.

直径为500 KM,Enceladus只是地球的大小’S Moon所以放射性元素较小,加热地球’内部。这使得间歇或任何其他地质活动的世界不太可能。

冰冷的喷雾

1980年和1981年美国宇航局’S Voyager 1和2 SpaceCraft飞过振铃星球并发现Enceladus’表面表面异常光滑。这表明有些东西正在抹去它的陨石坑。然后在2005年,Cassini SpaceCraft发现了围绕Enceladus的水蒸气。卡西尼很快找到了令人惊讶的来源:月球周围的间歇泉’S南极拍摄水蒸气和冰颗粒在表面上方数百公里。其中一些材料沉淀在月亮表面,覆盖其陨石坑。

现在行星科学家 Matthew Hedman. 康奈尔大学和他的同事们已经从卡西尼检查了252个近红外图像。“羽毛的亮度变化了很多,”Hedman说,当Enceladus离土星最偏不到而不是最接近时,赫德曼发现了四倍。这些观察结果同意2007年发表的文件中的预测 特里赫福德 在马里兰州的戈达德太空科学中心,曾计算过Enceladus如何回应土星’s tide.

当重力拉动在扩展物体上时出现潮汐。例如,月球重力在地上面对月亮的地上最强,抬起大海。同样,在地球的另一侧,月亮’S Gravity拉动我们的星球’S中心从海底,在远侧产生高潮。在其他地方,潮汐从木星动力的火热月亮,运动活跃的火山,融化在月球表面下方的冰。

老虎条纹

当Enceladus距离振铃星球最靠的时,Saturnian潮汐是最弱的,但这是喷泉最强的时候。“It’s the 方向 力量而不是幅度’s relevant,”Hedman说,注意到间歇泉通过类似于老虎条纹的裂缝爆发。“Tiger条纹全部位于一个方向上。根据该模型,部分原因是虎条纹的特定取向,当Enceladus从行星中最远时,裂缝被拉开并砰地砰地’最接近地球。”因此,月亮在最遥远的地方距离土星最遥远的东西。

“It’s壮观的结果,” says 约翰斯宾塞是科罗拉多州博尔德博尔德西南研究所的行星科学家,没有参与发现。“They’ve得到了如此坚实的观察观,表明它真的看起来非常令人信服。”

斯宾塞说,在其冰冷的地壳下面,Enceladus可能有海洋水的海洋,潮汐保持着温暖。欧罗巴也是如此。“But Europa’S Ocean被锁在冰壳下方,您必须钻取直接样本液体,” Spencer says, “而在Enceladus上,你所要做的就是飞过羽毛,我们’已经这样做了几年了。”

共鸣的卫星

Enceladus不仅归因于土星的潮流,而且还归功于与迪奥内德的共鸣,是一个超越它的月亮。土星’强烈的潮汐应该制造enceladus’S轨道是一个完美的圆圈,但Enceladus围绕着土星两次,同时Dione曾经做过一次,所以迪奥内德’S周期性的引力拖船保持Enceladus的路径略微椭圆。这导致月球上的潮汐力连续变化,因为卫星轨道土星,用热量供应小月亮。然而,Enceladus在森林周围有一个比太阳系在太阳周围的任何行星都有更多的圆形轨道。

木星周围发生了同样的现象。 IO在欧罗巴和欧罗巴与甘梅德斯共振,所以IO和Europa有略微椭圆的路径,导致他们感觉不断变化的潮汐。

Hedman和同事描述了他们的观察 自然 10.1038/nature12371.

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