Wissenschaftler untersuchen einen möglichen Regolith-Ursprung auf dem Uranus-Mond Miranda

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Das Planetary Science Journaluntersuchten zwei Forscher unter der Leitung des Carl Sagan Center am SETI Institute in Kalifornien den möglichen Ursprung der dicken Regolith-Ablagerungen auf dem Uranus-Mond Miranda. Der Zweck dieser Studie war es, die innere Struktur von Miranda zu bestimmen, insbesondere seine innere Hitze, die helfen könnte festzustellen, ob Miranda einen inneren Ozean beherbergt – oder jemals beherbergte.

„Es ist unwahrscheinlich, dass Miranda aufgrund seiner geringen Größe bis heute in der Lage wäre, einen unterirdischen Ozean zu erhalten“, sagte Dr. Chloe Beddingfield, Wissenschaftlerin am NASA Ames Research Center. „Eine dicke Regolithschicht würde jedoch wie eine isolierende Decke wirken, Wärme in Miranda einfangen und die Langlebigkeit eines unterirdischen Ozeans für einige Zeit erhöhen. Diese eingeschlossene Wärme hätte auch die endogene Aktivität auf Miranda für längere Zeiträume gefördert, wie z geologische Aktivität, die eine oder mehrere von Mirandas Koronen oder das globale Riftsystem bildeten.“

Regolith wird definiert als „eine Region aus losem, unverfestigtem Gestein und Staub, die auf einer Grundgesteinsschicht sitzt“, und das Oberflächenmaterial sowohl auf dem Mond als auch auf dem Mars wird häufig als Regolith bezeichnet, im Gegensatz zu Erde, ähnlich wie auf der Erde. Der Unterschied besteht darin, dass der Boden die notwendigen Nährstoffe und Mineralien für das Wachstum liefert, während Regolith als toter Boden betrachtet werden kann.

Für die Studie analysierten die Forscher Krater, insbesondere „gedämpfte“ Krater, um die Mächtigkeit von Mirandas Oberflächen-Regolith zu bestimmen. Diese Analysen umfassten die Messung des Kratertiefen-Durchmesser-Verhältnisses, der Kratergrößen-Häufigkeitsverteilung – auch bekannt als „Kraterzählung“ – und des zentralen Hügels innerhalb eines bestimmten Kraters, des Alonso-Kraters. Die Ergebnisse der Studie bestimmten drei potenzielle Quellen für den dicken Regolith von Miranda, darunter riesige Einschlags-Ejekta, Plume-Ablagerungen und Ringablagerungen von Uranus selbst. Die Forscher geben an, dass sie die Ringablagerungshypothese aufgrund der blauen Farbe von Miranda und der großen räumlichen Ausdehnung und großen Dicke seines Regoliths bevorzugen.

„Wenn Material aus den Ringen von Uranus die Hauptquelle von Mirandas Regolith war, dann könnte das darauf hindeuten, dass sich Miranda aus Ringmaterial gebildet hat und/oder dass Miranda in seiner frühen Geschichte durch die Ringe gewandert ist“, sagte Dr. Beddingfield. „In diesen Szenarien könnten die Ringe von Uranus in der Vergangenheit dicker gewesen sein. Zukünftige Modellierungsarbeiten sind jedoch erforderlich, um diese Möglichkeiten weiter zu untersuchen.“

Miranda wurde erstmals am 16. Februar 1948 von Gerard P. Kuiper am McDonald Observatory im Westen von Texas entdeckt und wurde erst 1986 von der NASA-Raumsonde Voyager 2 besucht. Diese Begegnung aus nächster Nähe enthüllte eine chaotische und faszinierende Welt mit Kratern, Täler und Schluchten auf seiner Oberfläche, wobei Wissenschaftler bis heute die Prozesse hinter den interessanten Merkmalen des kleinen Mondes debattieren. Eine solche Art von Merkmal ist als „Kronen“ bekannt, bei denen es sich um große Verformungen handelt, von denen Wissenschaftler annehmen, dass sie durch tektonische Aktivität entstanden sind. Wie kann uns diese Forschung also helfen, das allgemeine Erscheinungsbild der Oberfläche von Miranda besser zu verstehen?

„Da Mirandas dicker isolierender Regolith den Wärmeverlust reduzieren und möglicherweise die geologische Aktivität erhöhen würde, könnte der Regolith zur Unterstützung der Coronae-Bildung beigetragen haben“, sagte Dr. Beddingfield. „Es wird angenommen, dass sich die Coronae aus aufsteigenden Diapiren gebildet haben, die Mirandas Oberfläche durchbrachen. Vielleicht haben die Coronae ihre polygonalen Formen geerbt, als sich diese Diapire entlang bereits bestehender Schwachstellen in der Lithosphäre bildeten, die durch bereits bestehende Verwerfungen gebildet wurden, aus denen das globale Riftsystem besteht . Während die Existenz von Mirandas Regolith uns nicht viel über die spezifischen Prozesse bei der Koronaentstehung aussagt, ermöglicht es uns, ein Gefühl für den relativen Zeitpunkt der Ereignisse zu bekommen, und zeigt, dass geologische Aktivitäten wahrscheinlich über lange Zeiträume stattgefunden haben.“

Das Papier betont, dass Nachfolgestudien erforderlich sind, um die potenziellen Möglichkeiten für Mirandas dicken Regolith außer Uranusringablagerungen besser zu verstehen.

„Mirandas Regolith könnte durch andere Prozesse als die Anhäufung von Ringmaterial erklärt werden, einschließlich Materialablagerung aufgrund von Plume-Aktivität in der Vergangenheit oder Ablagerung von Auswurf von einem riesigen Einschlag“, erklärte Dr. Beddingfield.

„Wir sehen Hinweise auf dicke Plume-Ablagerungen auf dem Saturnmond Enceladus, der eine anhaltende Plume-Aktivität aufweist. Wenn alternativ ein oder mehrere gigantische Einschlagsereignisse während Mirandas früher Geschichte aufgetreten sind, dann könnte der resultierende Auswurf den beobachteten Regolith auf Miranda gebildet haben. Während wir Bevorzugen Sie das Ringmaterialabscheidungsszenario, sind diese beiden anderen Szenarien sicherlich machbar und rechtfertigen eine Untersuchung in zukünftigen Arbeiten.“

Derzeit ist Voyager 2 das einzige Raumschiff, das Uranus und seine vielen Monde besucht hat, und es gibt keine geplanten Missionen, die so weit draußen im Sonnensystem erneut besucht werden könnten.