Saturn Mặt trăng Mimas là mặt trăng nhỏ nhất trong số các mặt trăng lớn của khí khổng lồ. (Sao Thổ có 62 mặt trăng, nhưng một số trong số chúng là những mặt trăng nhỏ có đường kính dưới 1 km.) Hai nghiên cứu mới cho thấy Mimas hoạt động như một loại cày tuyết, mở rộng phân chia Cassini giữa các vòng Saturn.
Những chiếc nhẫn mang tính biểu tượng của Sao Thổ đặt nó tách biệt với các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời. Có một sự đồng thuận khoa học về cách thức, chính xác, chúng hình thành. Lý thuyết nói rằng chúng hình thành sớm trong lịch sử Hệ mặt trời, trong khi dữ liệu từ nhiệm vụ Cassini cho thấy chúng hình thành muộn hơn nhiều, có thể là dưới triều đại của khủng long. Dữ liệu từ Cassini, cái gọi là Grand Finale chỉ ra rằng những chiếc nhẫn có tuổi đời 200 triệu hoặc trẻ hơn. Nhưng mặc dù lịch sử của họ không chắc chắn, chúng ta vẫn biết những gì họ bao gồm: họ hầu như tất cả băng nước, với một số khối đá.
Họ gọi là nhẫn Saturn, vì có nhiều vòng cách nhau bởi các khoảng trống gọi là chia. Khoảng cách lớn nhất, dễ thấy nhất được gọi là Bộ phận Cassini. Nó ở giữa cái được gọi là vòng A và vòng B, và đường phân chia rộng khoảng 4.800 km (3.000 mi).
Có hai nghiên cứu mới giúp giải thích cách thức Bộ phận Cassini được tạo ra và mở rộng. Đầu tiên là sự hình thành của bộ phận Cassini - I. Định hình những chiếc nhẫn bằng cách di chuyển vào trong Mimas và thứ hai là sự hình thành của bộ phận Cassini - II. Lịch sử có thể có của Mimas và Enceladus. Cả hai đã được xuất bản trong Thông báo hàng tháng tháng 6 năm 2019 của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Họ làm cả hai bởi cùng một nhóm tác giả từ các viện nghiên cứu ở Pháp.
Các nghiên cứu cho thấy mặt trăng Mimas đã hoạt động giống như một chiếc máy cày tuyết và đẩy các hạt tạo thành các vòng A và B cách nhau, mở rộng phân chia Cassini lên chiều rộng 4800 km hiện tại. Nó thực hiện điều này thông qua cộng hưởng quỹ đạo.
Rìa bên trong của Phân khu Cassini được gọi là Huygens Gap. Các hạt băng và đá trong Huygens Gap ở rìa bên trong của phân khu Cassini nằm trong cộng hưởng quỹ đạo 2: 1 với Mimas. Điều đó có nghĩa là với mỗi quỹ đạo của Mimas, các hạt đó quay quanh hai lần. Kết quả là, Mimas liên tục kéo theo những hạt đó một cách hấp dẫn, buộc chúng vào quỹ đạo bên ngoài khoảng trống. Giống như một bông tuyết.
Một xu hướng tự nhiên mặt trăng là di cư ra khỏi hành tinh chủ của nó. Chỉ có hành tinh chủ lực trọng lực có thể giữ nó trong tầm kiểm soát. Nhưng trong trường hợp Mimas, một thứ khác đã xảy ra khiến nó di chuyển vào bên trong tới 9.000 km và trong quá trình mở rộng khoảng cách đến một nửa khoảng cách đó. Chỉ có một sự mất năng lượng có thể khiếnveveve khiến Mimas di cư vào trong.
Các nhà nghiên cứu nói rằng Mimas sẽ phải mất năng lượng khi nóng lên, điều này sẽ khiến choveve làm tan chảy lớp băng bên trong mặt trăng và làm suy yếu lớp vỏ. Nhưng bây giờ, tàu vũ trụ Cassini đã cho chúng ta những góc nhìn tuyệt vời như vậy về bề mặt của Mimas, kịch bản đó không phù hợp. Bề mặt Mimas1 vẫn cho thấy bằng chứng về các tác động cổ xưa, không nên có ở đó nếu lớp vỏ bị suy yếu.
Nhóm các nhà nghiên cứu có một giả thuyết thứ hai liên quan đến một mặt trăng Saturn khác, Enceladus. Enceladus rất đáng chú ý vì nó có một đại dương dưới đáy biển, cũng được phát hiện bởi tàu vũ trụ Cassini. Theo giả thuyết này, cả Mimas và Enceladus đều mất năng lượng thông qua cộng hưởng quỹ đạo. Điều này sẽ làm nóng cả hai mặt trăng, tạo ra các đại dương dưới đáy biển. Tuy nhiên, giả thuyết này chưa được xác nhận, đặc biệt là vì sự tồn tại của một đại dương dưới đáy biển trên Mimas chưa bao giờ được chứng minh. (Bề mặt không có dấu hiệu của một.)
Điều rõ ràng là Mimas đã bắt đầu di cư ra ngoài một lần nữa. Theo tính toán trong các giấy tờ này, trong khoảng 40 triệu năm nữa, Bộ phận Cassini sẽ biến mất.
Nghiên cứu này có thể có một số ý nghĩa hấp dẫn cho nghiên cứu về ngoại hành tinh. Theo các tác giả, khi các nhà thiên văn tìm thấy các ngoại hành tinh có cấu trúc vòng xung quanh, nó có thể có nghĩa là sự hiện diện của mặt trăng. Và nếu có các mặt trăng ở đó, chúng cũng có thể có các đại dương chìm dưới đáy biển. Và trong những đại dương đó, có lẽ, cuộc sống.
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: Mặt trăng Sao Thổ Mimas, một bông tuyết trên hành tinh Nhẫn nhẫn
- Tài liệu nghiên cứu: Sự hình thành của bộ phận Cassini - I. Định hình các vòng bằng cách di chuyển vào bên trong Mimas
- Tài liệu nghiên cứu: Thành lập Phòng Cassini - II. Lịch sử có thể của Mimas và Enceladus
- Tài liệu nghiên cứu: Ý nghĩa của thủy triều đối với giả thuyết đại dương Mimas
- Tạp chí vũ trụ: Tàu vũ trụ Cassini xác nhận đại dương dưới đáy biển trên Enceladus
- NASA: Mimas ở độ sâu
