Un nuevo modelo desarrollado por investigadores de la Universidad de Rochester podría ofrecer una nueva explicación sobre cómo se formaron las grietas en las lunas heladas, como el Carron de Plutón.
Hasta ahora, se pensaba que las grietas eran el resultado de procesos geodinámicos, como la tectónica de placas, pero los modelos ejecutados por Alice Quillen y sus colaboradores sugieren que un encuentro cercano con otro cuerpo podría haber sido la causa.
Los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que los cráteres visibles en las lunas fueron causados por el impacto de otros cuerpos, hace miles de millones de años. Pero por cada choque y roce, habría habido muchos más encuentros cercanos. Al diseñar y ejecutar un nuevo modelo de computadora, Quillen, profesor de física y astronomía en Rochester, ahora ha demostrado que la atracción de las mareas ejercida por otro objeto similar podría ser lo suficientemente fuerte como para romper la superficie de esas lunas heladas. Quillen también piensa que "incluso podría ofrecer una posible explicaciónpor la grieta en Marte, pero eso es mucho más difícil de modelar "
Las lunas heladas exhiben lo que se conoce como comportamiento elástico frágil, que según Quillen se parece más a "masilla tonta".
"Si tomas masilla tonta y la arrojas al piso, rebota, esa es la parte elástica", dijo Quillen. "Pero si la tiras lo suficientemente rápido y fuerte, se rompe".
Para simular el comportamiento, Quillen modeló las lunas heladas como si su interior estuviera formado por muchos cuerpos conectados por resortes un problema de N-cuerpo con resortes. Mientras que los problemas de N-cuerpo a menudo se usan para comprender el efecto de la gravedad enplanetas y estrellas, los problemas del cuerpo N nunca se habían utilizado para modelar el interior de un cuerpo astronómico, en este caso las lunas. Otros modelos para lunas heladas utilizaron lo que se conoce como "modelos de pila de escombros".
"Me inspiré en el código de gráficos de computadora sobre cómo modelar las lunas heladas", dijo Quillen. "El interior de las lunas es similar a cómo se modela la salpicadura de sangre en los juegos y la corteza exterior helada es similar a modelar ropa ycómo se mueven. ¡Pero tenía que asegurarme de que el código coincidiera con la física subyacente! "
Trabajó con la profesora de ciencias de la tierra Cynthia Ebinger para asegurarse de que su modelo tuviera en cuenta las propiedades correctas para los materiales que componen las lunas.
"Aproveché la oportunidad de considerar una alternativa novedosa a la tectónica de placas, la teoría rectora para explicar los terremotos, volcanes y placas móviles en la Tierra", dijo Ebinger. "Mi papel era proporcionar algunos controles y equilibrios para el modelado de Alice y elelección de parámetros del modelo "
En el documento, que será publicado por la revista Ícaro , Quillen afirma que los "fuertes encuentros de marea" pueden ser responsables de las grietas en las lunas heladas como Caronte, Dione y Tethys de Saturno y Ariel de Urano.
El factor clave para determinar si se producirá una grieta es la tasa de deformación, la tasa de tracción de otro cuerpo que habría causado que las lunas se deformaran a una tasa que la capa superior de hielo no podría soportar, lo que lleva agrietas
en un documento complementario, publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , Quillen ha demostrado que sus modelos son consistentes con la velocidad a la que las lunas giran hacia arriba o hacia abajo cuando orbitan otro objeto.
Los coautores de Quillen y Ebinger en el artículo son David Giannella y John G. Shaw, también de la Universidad de Rochester.
El trabajo fue en parte apoyado por la concesión de la NASA NNX13AI27G.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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