gov-civil-vilareal.pt土星のラビオリ衛星の説明
>土星の衛星は変です。
つまり、 本当 変。カッシーニ宇宙船が2004年に土星に現れて、いくつかの内衛星のフライバイを始めたとき、それが地球に送った画像はとても奇妙で、私が見ている形を理解するために実際にそれらを少し見なければなりませんでした。
それは、それらのいくつかが、まあ...ラビオリのように見えるからです。はい、真剣に。
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土星の衛星であるアトラス（左）とパン（右）は、どちらも周囲に大きく平らな縁があり、ラビオリのように見えます。クレジット： NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute
その画像は、小さな（幅約35キロメートル）衛星の環椎とパンを示しています。つまり、 来て 。それらを見ているだけでお腹が減ります。
何が彼らにこれらの広い縁を持たせることができますか？
最初の考えは場所と関係がありました 。両方の衛星は、環系の中またはそのすぐ近くで土星を周回しています。土星の広い外輪はA環と呼ばれ、その中には幅約325kmのエンケギャップと呼ばれる隙間があります。このギャップの内側のパン軌道と、Aリングの鋭い外縁のすぐ外側のアトラス。月の重力が氷の輪の粒子をそれらに引き付けることができれば、それらは月の赤道に沿って蓄積し、月の弱い重力の中でこれらの奇妙な構造を形成する可能性があります。
ただし、この場合、土星の重力による潮汐により、月は楕円形（ラグビーボールのような）を形成するはずです。そうではないので、何か他のことが起こっているに違いありません。
カッシーニのアトラスへのアプローチを示すアニメーション。ドットは星ではありませんが、カッシーニの検出器と衝突する亜原子粒子です。クレジット： NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute
惑星科学者のチームは、これらの形を説明できる別のアイデアを思いつきました ：低速衝突。
このシナリオでは 、衛星は小さな粒子が衝突してくっつくことによって成長しますが、より大きな物体が形成されるにつれて、プロセスは時間とともに変化します。まず、適切なサイズのムーンレットが外側のリングに形成され、リングとの相互作用により、土星から移動します。次に、最初の月が形成された場所に2番目の小さな月が形成され、それも移動します。このプロセスは続き、各月はリングを通過してリングから離れるにつれて成長し、土星から離れるほど大きくなる一連の衛星になります。 この成長プロセスは、 ピラミッド体制 。
しかし、その後はどうなりますか？新しい作品は、これらの衛星間の低速衝突を調べて、それらがどのような形をしているのかを確認します。これらのようなオブジェクトが衝突したときの動作の洗練されたコンピューターモデルを使用して、驚くべきことを発見しました。オブジェクトの質量、テクスチャ（固体ではなく多孔質になる傾向がある）、および重力からの潮汐を考慮すると、パンとアトラスの形をかなりうまく再現することができます。
衝突は正面から、またはほぼ正面から行われる必要があり、毎秒数十メートルの速度で発生します（高速道路の速度の約2倍の速度）。それが起こると、2つは衝突し、融合し、スラッシュボールのように少し飛び散り、材料が押し出されるにつれてそれらの周りに隆起を形成します（アイスクリームが暖かすぎる場合はアイスクリームサンドイッチのアイスクリーム部分のように、これらの食品類推は私を殺している）
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土星の衛星のいくつかが低速衝突からどのように形成されたかのコンピューターモデルからのアニメーション。クレジット：ベルン大学のAdrien Leleu、Martin Jutzi、MartinRubin。
尾根のあるムーンレットが形成された後、その周りの空間に投げ込まれた衝撃からの破片が再蓄積し、より広いラビオリタイプのリムを形成する可能性があります。それ そうかもしれない また、最初に提案されたアイデアのように、その素材の一部がリングからのものである可能性もあります。
土星のラビオリ衛星とシュペッツレ衛星のアトラス、パン、プロメテウス（上段）と衝突に基づく形状のモデル（下段）。クレジット： NASA / JPL-Caltech /宇宙科学研究所/ベルン大学
この方法は、細長い月の先端がとがったプロメテウスの非常に奇妙な形を説明しています。衝突が正確に正面からではなく、数度ずれている場合、中心から外れた衝突により、結果として生じるオブジェクトがより長くなり、土星からの潮汐によってオブジェクトがさらに引き伸ばされ、ねじれた先のとがった形状が作成されます。彼らのモデルは、実際の月の形と不気味によく一致しています。
正面衝突は、月が最初にリングの平面に形成されるため、ピラミッド型プロセスの自然な結果になります。 非常に しっかりとくびれている。その部分も同様に機能します。
クルミの形をした衛星イアペトゥスのカッシーニ画像（左）と、小さな衛星同士の衝突に基づいたモデルで、奇妙で巨大な赤道の尾根を再現しています。クレジット： NASA / JPL-Caltech /宇宙科学研究所/ベルン大学
彼らはこの方法が内衛星に有効であると考えていますが、いくつかの大きな外衛星にも有効である可能性があります。私は最近、幅1,500 kmで、赤道の周りを一周する巨大な尾根を持つ土星の外衛星であるイアペトゥスについて書きました。その記事では、衝突後の月の周りの物質の輪が表面に蓄積し、積み重なって連続的な山脈を形成する可能性があることを示したいくつかの研究について書きました。
しかし、この新しい作品は、それぞれがイアペトスの質量の半分である2つの衛星間の低速衝突の後に形成された尾根を示唆しています。それは可能ですが、正面衝突は、イアペトゥスの軌道（惑星から300万kmをはるかに超える距離）まで、土星の赤道に対して15°のかなりの軌道傾斜角で発生する可能性は低くなります。おそらく、イアペトスは彼らが予測した方法を形成し、何かが起こってそれを非常に傾斜した軌道に置いたのでしょう。それははっきりしていません。
この物語の教訓はたくさんあります。 1つは、土星の内衛星の奇妙な形や他の衛星の形を説明することは可能ですが、正確な詳細を特定するのは難しい場合があります。もう1つは、競合する理論が優れているということです。なぜなら、それらの一部が正しく、組み合わせることができる場合があるからです。
3つ目は、カッシーニがその任務を終えて土星の大気圏に突入してから数年経った今でも、リング状の世界の奇妙で奇妙な衛星の艦隊で何が起こっているのかを本当に理解していないということです。これらすべてがまとまるまでにはしばらく時間がかかるかもしれません。おそらくそれまでに、これらのアイデアを否定またはサポートできる別のミッションが土星にあるでしょう。
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土星は美しくて奇妙な場所です。私はそれについての質問がまだ答えられることは常にあると思います。
