Miranda, den innerste av Uranus 'fem måner, har et "Frankenstein" -liknende utseende: det ser ut som om det var samlet i deler som ikke helt passet riktig sammen. I tillegg har den utrolig forskjellige overflatefunksjoner, inkludert kløfter opptil 12 ganger dypere enn Jordens Grand Canyon, slagkratere, klipper og parallelle spor som kalles sulci.
Gjennom årene har forskjellige hypoteser blitt presentert i et forsøk på å redegjøre for Mirandas gåtefulle utseende. Først antatt å være et resultat av en katastrofal påvirkning, oppløsning og etterfølgende montering, mener forskere nå at noen av Mirandas trekk kan ha blitt påvirket av Uranus selv, og er et resultat av konveksjon: termisk indusert overflate fra tidevannskrefter fra planeten .
Miranda ble oppdaget i 1948 av Gerard Kuiper. Selv om den bare er 473 kilometer i diameter (omtrent en syvende enn jordens måne), har den et av de underligste og mest varierte landskapene i solsystemet vårt.
Sentralt i den nye forskningen var analyse av tre veldig store, geometriske formede funksjoner kjent som koronae, som bare finnes på ett annet planetlegeme. Coronae ble først identifisert på Venus i 1983 av Venera 15/16 radarbildeutstyr.
En ledende teori om deres dannelse har vært at de dannes når varme, under overflatevæsker stiger til overflaten og danner en kuppel. Når kantene på kuppelen avkjøles, kollapser midten og varm væske lekker ut sidene og danner en kronlignende struktur eller korona. På bakgrunn av denne forutsetningen blir deretter spørsmålet reist om hvilken mekanisme / prosesser i Mirandas fortid som varmet sitt indre tilstrekkelig til å produsere varme, under overflatevæsker som resulterte i korona dannelse. Forskere mener at tidevannsoppvarming spilte en viktig rolle i dannelsen av koronaen, men prosessen som denne indre oppvarmingen førte til disse funksjonene har forblitt uklar.
Omfattende 3D datamaskinsimuleringer utført av Brown Universitys Noah P. Hammond og Amy C. Barr har gitt resultater som er i samsvar med de tre koronaene som er sett på Miranda. I sin artikkel med tittelen "Global resurfacing of Uranus's Moon Miranda by Convection" oppsummerer Hammond og Barr resultatene slik:
"Vi finner at konveksjon i Mirandas isskjell drevet av tidevannsoppvarming kan generere den globale distribusjonen av koronae, den konsentriske orienteringen av subparallelle rygger og renner, og den termiske gradienten som impliseres av bøyning. Modeller som står for mulig distribusjon av tidevannsoppvarming kan til og med samsvare med de nøyaktige stedene til koronaen, etter en omorientering på 60 °. ”
Ved å bruke Saturns måne Enceladus som en grunnlinje på grunn av dens likhet i størrelse, sammensetning og omløpsfrekvens til Miranda, anslår originale beregninger at så mye som 5 GW tidevannsdisperasjonskraft kan genereres. Hammond og Barrs simuleringsresultater indikerer nesten dobbelt så mye strøm som ville blitt opprettet:
"Simuleringer som samsvarer med den termiske gradienten fra bøyning har totale effektutganger på nær 10 GW, noe større enn den totale effekten vi spår kunne genereres under orbital resonans."
Resultater fra Hammond og Barrs simuleringer gir et foreløpig sett med svar som prøver å låse opp mysteriene om Mirandas bisarre utseende. Fremtidige simuleringer og studier av tidevannets komplekse natur vil bygge videre på disse resultatene for å gi ytterligere innsikt i den gåtefulle månen vi kaller Miranda.
“Global Resurfacing of Uranus's Moon Miranda by Convection,” ble publisert online 15. september 2014 i GEOLOGY, et tidsskrift for The Geological Society of America. Du kan lese sammendraget her.
