Mimas ดวงจันทร์ของดาวเสาร์เป็นดวงจันทร์ดวงจันทร์ยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดของแก๊ส (ดาวเสาร์มีดวงจันทร์ 62 ดวง แต่บางดวงก็เป็นเดือนเพ็ญเล็ก ๆ น้อยกว่า 1 กม.) การศึกษาใหม่สองชิ้นแสดงให้เห็นว่า Mimas ทำตัวเป็นเหมือนไถหิมะได้อย่างไร
วงแหวนที่เป็นสัญลักษณ์ของดาวเสาร์ตั้งอยู่นอกเหนือจากดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ไม่มีมติทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการที่พวกเขาก่อตัวขึ้น ทฤษฎีกล่าวว่าพวกเขาก่อตัวขึ้นตั้งแต่ต้นในประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะในขณะที่ข้อมูลจากภารกิจของแคสสินีแสดงให้เห็นว่าพวกเขาก่อตัวขึ้นในภายหลังอาจจะเป็นช่วงรัชสมัยของไดโนเสาร์ ข้อมูลจาก Grand Finale ของ Cassini ระบุว่าวงแหวนมีอายุ 200 ล้านปีหรือต่ำกว่า แม้ว่าประวัติของพวกเขาจะไม่แน่นอน แต่เราก็ยังรู้ว่าพวกเขาประกอบด้วยอะไรพวกเขาเกือบทั้งหมดเป็นน้ำแข็งน้ำพร้อมกับก้อนหินบางก้อน
พวกเขาเรียกว่าวงแหวนของดาวเสาร์เนื่องจากมีวงแหวนหลายวงคั่นด้วยช่องว่างที่เรียกว่าแผนก ช่องว่างที่ใหญ่ที่สุดและมองเห็นได้มากที่สุดเรียกว่าแผนก Cassini ตั้งอยู่ระหว่างสิ่งที่เรียกว่าวงแหวน A และวงแหวน B และส่วนนี้กว้างประมาณ 4,800 กม. (3,000 ไมล์)
มีการศึกษาใหม่สองเรื่องที่ช่วยอธิบายวิธีการสร้างและขยายส่วน Cassini ข้อแรกคือ“ การก่อตัวของกองแคสสินี - I. การสร้างวงโดยการโยกย้ายภายในของมิมาส” และประการที่สองคือ“ การก่อตัวของกองแคสสินี - II ประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ของ Mimas และ Enceladus” ทั้งคู่ถูกตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายน 2019 ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ ทั้งคู่เป็นผู้แต่งกลุ่มเดียวกันจากสถาบันวิจัยในฝรั่งเศส
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์ Mimas ทำตัวเหมือนไถหิมะและผลักอนุภาคที่ประกอบกันเป็นวงแหวน A และ B แยกออกจากกันขยายส่วนแคสสินีให้กว้าง 4800 กม. ในปัจจุบัน มันทำผ่านการสั่นพ้องของวงโคจร
ขอบด้านในของแผนก Cassini เรียกว่า Huygens Gap อนุภาคน้ำแข็งและหินใน Huygens Gap ที่ขอบด้านในของหมวด Cassini อยู่ใน 2: 1 resonance วงโคจรกับ Mimas นั่นหมายความว่าสำหรับแต่ละวงโคจรของ Mimas อนุภาคเหล่านั้นโคจรรอบสองครั้ง เป็นผลให้ Mimas ดึงอนุภาคเหล่านั้นซ้ำ ๆ บนแรงโน้มถ่วงบังคับให้พวกมันเข้าสู่วงโคจรนอกช่องว่าง เหมือนเกล็ดหิมะ
แนวโน้มตามธรรมชาติของดวงจันทร์คือการย้ายออกจากดาวเคราะห์ที่เป็นโฮสต์ แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์โลกเท่านั้นที่สามารถตรวจสอบได้ แต่ในกรณีของ Mimas มีบางอย่างเกิดขึ้นที่จะทำให้มันโยกย้ายเข้าด้านในได้มากถึง 9,000 กม. และในกระบวนการนี้ทำให้เกิดช่องว่างให้กว้างขึ้นครึ่งหนึ่ง การสูญเสียพลังงานเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เกิดการโยกย้ายภายในของ Mimas
นักวิจัยกล่าวว่า Mimas จะต้องสูญเสียพลังงานด้วยการทำให้ร้อนขึ้นซึ่งจะทำให้น้ำแข็งภายในดวงจันทร์ละลายและทำให้เปลือกโลกอ่อนแอลง แต่ตอนนี้ยานอวกาศของแคสสินีได้ให้มุมมองที่ดีเยี่ยมกับพื้นผิวของมิมาสสถานการณ์ที่ไม่เหมาะสม พื้นผิวของ Mimas ยังคงแสดงหลักฐานของผลกระทบโบราณซึ่งไม่ควรอยู่ที่นั่นหากเปลือกโลกอ่อนแอ
ทีมนักวิจัยมีสมมติฐานข้อที่สองที่เกี่ยวข้องกับเอนเซลาดัสดวงจันทร์อีกดวง เอนเซลาดัสเป็นสิ่งสำคัญเพราะมันมีมหาสมุทรใต้ผิวดินซึ่งถูกค้นพบโดยยานอวกาศแคสสินี จากสมมติฐานนี้ทั้ง Mimas และ Enceladus สูญเสียพลังงานผ่านการสั่นพ้องของวง สิ่งนี้น่าจะทำให้ดวงจันทร์ทั้งสองอุ่นขึ้นสร้างมหาสมุทรใต้ผิวดิน อย่างไรก็ตามสมมติฐานนี้ไม่ได้รับการยืนยันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการมีอยู่ของมหาสมุทรใต้ผิวดินบน Mimas ไม่เคยได้รับการพิสูจน์ (พื้นผิวไม่แสดงอาการใด ๆ )
สิ่งที่ชัดเจนคือ Mimas เริ่มย้ายออกไปด้านนอกอีกครั้ง จากการคำนวณในเอกสารเหล่านี้ในประมาณ 40 ล้านปีแผนก Cassini จะหายไป
การศึกษาครั้งนี้อาจมีความหมายที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบ ตามที่ผู้เขียนระบุไว้เมื่อนักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์นอกระบบที่มีโครงสร้างวงแหวนรอบตัวมันอาจหมายถึงการมีอยู่ของดวงจันทร์ และถ้ามีดวงจันทร์อยู่พวกมันก็อาจมีมหาสมุทรใต้ผิวดิน และในมหาสมุทรเหล่านั้นอาจจะเป็นชีวิต
แหล่งที่มา:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: Mimas ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ซึ่งเป็นที่ราบหิมะในวงแหวนของดาวเคราะห์
- บทความวิจัย: การก่อตัวของกองแคสสินี - I. การสร้างวงแหวนโดยการโยกย้ายภายในของ Mimas
- บทความวิจัย: การก่อตัวของกอง Cassini - II ประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ของ Mimas และ Enceladus
- บทความวิจัย: ผลกระทบของกระแสน้ำที่มีต่อสมมติฐานมหาสมุทร Mimas
- นิตยสาร Space: ยานอวกาศ Cassini ยืนยันมหาสมุทรใต้ผิวดินในเอนเซลาดัส
- NASA: Mimas In Depth
