คำอธิบายใหม่ว่าทำไมดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีจึงมีเนินทรายที่สวยงาม

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีมีเนินทรายที่สวยงาม

เนินทรายที่อาจเกิดขึ้นบนดวงจันทร์ Io ของดาวพฤหัสบดี การวิเคราะห์ระบุว่าวัตถุสีเข้ม (ซ้ายล่าง) ถูกฝังไว้เมื่อไม่นานนี้ลาวาไหล ในขณะที่ลักษณะคล้ายเส้นซ้ำๆ ที่ครอบงำภาพนั้นอาจเป็นเนินทราย พื้นที่สีขาวสว่างอาจเป็นเมล็ดพืชที่เพิ่งวางใหม่เมื่อลาวาไหลระเหยกลายเป็นไอของน้ำแข็งที่อยู่ติดกัน เครดิต: NASA/JPL-Caltech/Rutgers

นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่า Io ดวงจันทร์ด้านในสุดของดาวพฤหัสบดี มีสันเขาที่คดเคี้ยวมากที่สุดเท่าที่จะเคยเห็นในภาพยนตร์อย่าง “Dune” ได้อย่างไร ขณะนี้ การศึกษาวิจัยของ Rutgers ได้ให้คำอธิบายใหม่ว่าเนินทรายสามารถก่อตัวขึ้นได้อย่างไร แม้กระทั่งบนพื้นผิวที่เย็นยะเยือกและแข็งเหมือนไอโอ

ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร การสื่อสารธรรมชาติอิงจากการศึกษากระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของเมล็ดพืช ควบคู่ไปกับการวิเคราะห์ภาพจากภารกิจ 14 ปีของยานอวกาศกาลิเลโอของ NASA ซึ่งอนุญาตให้สร้างแผนที่ที่มีรายละเอียดครั้งแรกของดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี การศึกษาใหม่นี้คาดว่าจะขยายความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ของเราเกี่ยวกับลักษณะทางธรณีวิทยาของโลกที่เหมือนดาวเคราะห์เหล่านี้

“การศึกษาของเราชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ไอโอจะเป็น ‘โลกเนินทราย'” ผู้เขียนคนแรก จอร์จ แมคโดนัลด์ นักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตในภาควิชา Earth and Planetary Sciences ของรัตเกอร์สกล่าว “เราได้เสนอและทดสอบในเชิงปริมาณ ซึ่งเป็นกลไกที่เม็ดทรายสามารถเคลื่อนที่ได้ และในทางกลับกัน เนินทรายก็สามารถก่อตัวขึ้นที่นั่นได้”

ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันกำหนดว่าโดยธรรมชาติแล้ว เนินทรายเป็นเนินเขาหรือสันทรายที่พัดปลิวไปตามลม และนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาก่อนหน้านี้ของ Io ในขณะที่อธิบายพื้นผิวของมันว่ามีลักษณะเหมือนเนินทราย ได้ข้อสรุปว่าสันเขาไม่สามารถเป็นเนินทรายได้ เนื่องจากแรงจากลมบน Io นั้นอ่อนลงเนื่องจากบรรยากาศที่มีความหนาแน่นต่ำของดวงจันทร์

“งานนี้บอกเราว่าสภาพแวดล้อมที่พบเนินทรายมีความหลากหลายมากกว่าภูมิประเทศแบบทะเลทรายที่คลาสสิกและไม่มีที่สิ้นสุดในส่วนต่างๆ ของโลกหรือบนดาวเคราะห์ Arrakis ใน ‘Dune'” McDonald กล่าว

ภารกิจกาลิเลโอซึ่งดำเนินมาตั้งแต่ปี 2532-2546 ได้บันทึกสิ่งแรกทางวิทยาศาสตร์มากมายที่นักวิจัยยังคงศึกษาข้อมูลที่รวบรวมมาจนถึงทุกวันนี้ ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญประการหนึ่งที่รวบรวมได้จากข้อมูลคือการปะทุของภูเขาไฟบนไอโอในระดับสูง มากเสียจนภูเขาไฟของมันก็ผุดขึ้นมาใหม่อย่างรวดเร็วในโลกใบเล็ก

พื้นผิวของไอโอเป็นส่วนผสมของกระแสลาวาและทรายที่แข็งตัวเป็นสีดำ กระแสลาวา “ไหล” และ “หิมะ” ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ นักวิทยาศาสตร์ใช้สมการทางคณิตศาสตร์เพื่อจำลองแรงบนหินบะซอลต์หรือน้ำค้างแข็งเม็ดเดียวและคำนวณเส้นทางของมัน เมื่อลาวาไหลเข้าสู่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ใต้พื้นผิวดวงจันทร์ ช่องระบายอากาศของลาวานั้น “หนาแน่นและเคลื่อนที่เร็วพอที่จะเคลื่อนเมล็ดพืชบนไอโอ และอาจก่อให้เกิดลักษณะขนาดใหญ่ เช่น เนินทราย” แมคโดนัลด์ กล่าว

เมื่อนักวิจัยคิดค้นกลไกที่เนินทรายสามารถก่อตัวขึ้นได้ พวกเขามองไปที่ภาพถ่ายพื้นผิวของไอโอที่ถ่ายโดยยานอวกาศกาลิเลโอเพื่อเป็นหลักฐานเพิ่มเติม ระยะห่างของยอดและอัตราส่วนความสูงต่อความกว้างที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นสอดคล้องกับแนวโน้มของเนินทรายที่เห็นบนโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น

Lujendra Ojha ผู้ร่วมเขียนและผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชา Earth and Planetary Sciences กล่าวว่า “การทำงานในลักษณะนี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าจักรวาลทำงานอย่างไร “ในที่สุด ในทางวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ นั่นคือสิ่งที่เรากำลังพยายามทำ”


ใช้เนินทรายตีความลมบนดาวอังคาร


ข้อมูลมากกว่านี้:
George D. McDonald et al, การลำเลียงตะกอนแบบอีโอเลียนบนไอโอจากปฏิกิริยาลาวา-ฟรอสต์, การสื่อสารธรรมชาติ (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29682-x

ให้บริการโดยมหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส

การอ้างอิง: คำอธิบายใหม่ว่าทำไมดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีจึงมีเนินทรายที่สวยงาม (2022, 19 เมษายน) ดึงข้อมูล 19 เมษายน 2565 จาก https://phys.org/news/2022-04-explanation-jupiter-moon-splendid-dunes.html

เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*