Un chercheur montre comment les cratères elliptiques pourraient éclairer l’âge des lunes de Saturne

Une nouvelle étude SwRI décrit comment des populations uniques de cratères sur deux des lunes de Saturne pourraient aider à indiquer l’âge des satellites et les conditions de leur formation. À l’aide des données de la mission Cassini de la NASA, le chercheur postdoctoral SwRI, le Dr Sierra Ferguson, a étudié les cratères elliptiques sur les lunes de Saturne Téthys et Dione pour cette étude, qui a été co-écrite par le scientifique principal du SwRI, le Dr Alyssa Rhoden, la scientifique principale, le Dr Michelle Kirchoff et l’analyste principal. Dr Julien Salmon.

« Notre travail vise à répondre à la question plus large de l’âge de ces lunes. Pour répondre à cette question, mes collègues et moi avons cartographié des cratères elliptiques à la surface de ces lunes afin de déterminer leur taille, leur direction et leur emplacement sur la lune », a déclaré Ferguson. .

Les cratères circulaires sont très courants et peuvent être formés à partir d’un large éventail de conditions d’impact. Cependant, les cratères elliptiques sont plus rares et se forment à partir d’impacts lents et peu profonds, ce qui les rend particulièrement utiles pour déterminer l’âge d’un objet car la forme et l’orientation indiquent également la trajectoire de leur impacteur.

« En mesurant la direction de ces cratères, nous pouvons avoir une idée de ce à quoi ressemblaient les impacteurs qui ont créé ces cratères dans un sens dynamique et de quelle direction ils auraient pu toucher la surface », a-t-elle déclaré.

Au début, Ferguson ne s’attendait pas à trouver un modèle parmi les directions des cratères elliptiques, mais elle a finalement remarqué une tendance le long de l’équateur de Dione, l’une des petites lunes de Saturne. Là, les cratères elliptiques étaient majoritairement orientés selon un schéma est/ouest, tandis que les directions étaient plus aléatoires près des pôles de la lune.

« Nous avons initialement interprété ce schéma comme étant représentatif de deux populations distinctes d’impacteurs créant ces cratères », a-t-elle déclaré. « Un groupe était responsable de la création des cratères elliptiques à l’équateur, tandis qu’une autre population, moins concentrée, pourrait être plus représentative de la population de fond régulière des impacteurs autour de Saturne. »

Ferguson a également cartographié des cratères elliptiques sur Téthys, la cinquième plus grande lune de Saturne, et a découvert qu’une distribution taille-fréquence similaire des cratères est inhabituelle pour les objets en orbite autour du Soleil, mais correspond curieusement aux estimations de la population d’impacteurs qui semble être présente sur la lune de Neptune, Triton. . Parce que cette population est considérée comme planétocentrique ou attirée par la gravité massive de la géante de glace, les résultats de Ferguson soulignent l’importance de considérer les impacteurs planétocentriques lors de l’examen de l’âge des objets dans le système saturnien.

« C’était vraiment étonnant de voir ces modèles », a-t-elle déclaré.

Ferguson pense que les cratères équatoriaux auraient pu se former à partir de disques indépendants de débris en orbite autour de chaque lune ou potentiellement d’un seul disque qui a affecté les deux lunes.

« En utilisant Triton comme guide, Téthys pourrait raisonnablement avoir des milliards d’années. Cette estimation de l’âge dépend de la quantité de matériau disponible pour impacter la surface et du moment où elle était disponible », a déclaré Ferguson. « Pour être certain, bien sûr, nous aurons besoin de plus de données, mais cette recherche nous en dit long. Cela peut nous donner une idée des conditions de formation de ces lunes. Était-ce un système complètement chaotique avec des matériaux frappant ces satellites dans tous les sens, ou y avait-il un système propre et ordonné ? »

Ferguson espère pouvoir éventuellement comparer ses données des lunes saturniennes à celles d’Uranus, un autre géant de glace. Bien que les données actuelles ne soient pas concluantes, l’une des missions phares recommandées par le Planetary Science Decadal Survey, qui a été publié en avril, est une mission sur Uranus et ses lunes.

« C’est la première étape vers une nouvelle perspective sur l’histoire de la cratérisation de ces lunes et leur origine et évolution », a déclaré Ferguson.

L’étude est publiée dans Lettres sur les sciences de la Terre et des planètes.