Uzay Jeolojisinde Bir Yolculuk

Bilim insanları, Kaliforniya’daki San Andreas fayında görülenlere benzer şekilde güneş sistemimizin buzlu uydularında doğrultu atımlı faylar keşfettiler. Bu faylar, fay duvarlarının yanlara doğru birbirini geçmesiyle meydana gelir. Mānoa’daki Hawaii Üniversitesi’nin dünya ve uzay bilimcileri liderliğindeki yeni araştırması, Titan’daki bu jeolojik özelliklerin kökenlerini araştırdı ve açıkladı. Satürnen büyük ayı ve en büyük ayı Ganymede Jüpiter.

Çalışmaların baş yazarı Liliane Burkhard, “Buzlu aylarda kayma deformasyonunu incelemekle ilgileniyoruz çünkü bu tür bir faylanma, kayma ısıtma süreçleri yoluyla yüzey ve yüzey altı malzemelerinin değişimini kolaylaştırabilir ve potansiyel olarak yaşamın ortaya çıkmasına elverişli ortamlar yaratabilir” dedi. ve UH Mānoa Okyanus ve Yer Bilimi ve Teknolojisi Okulu’ndaki Hawai’i Jeofizik ve Planetoloji Enstitüsü’nde araştırma görevlisi.

Buzlu bir ay ana gezegeninin etrafında hareket ettiğinde, gezegenin yerçekimi, ayın yüzeyinde gelgit esnemesine neden olabilir ve bu da doğrultu atımlı faylanma gibi jeolojik faaliyetleri tetikleyebilir. Ay’ın yörüngesi dairesel yerine eliptik olabileceğinden, ay gezegeninden uzaklaştıkça gelgit gerilimleri de değişir.

(a) San Andreas Fayı (Google Haritalar uydu görüntüsü), (b) Ganymede (Galileo SSI), (c) ve Titan (Titan Cassini SAR-HiSAR Global Mosaic) üzerindeki doğrultu atımlı fay örnekleri. Katkıda bulunanlar: (a) San Andreas Fayı (Google Haritalar uydu görüntüsü), (b) Ganymede (Galileo SSI), (c) ve Titan (Titan Cassini SAR-HiSAR Global Mosaic)

Titan, donmuş okyanus dünyası

Titan yüzeyindeki aşırı soğuk sıcaklıklar, su buzunun çatlayabilen, parçalanabilen ve deforme olabilen kaya gibi davrandığı anlamına geliyor. Kanıtlar Cassini Uzay aracı, donmuş yüzeyin onlarca kilometre altında sıvı su okyanusunun bulunduğunu öne sürüyor. Dahası Titan, güneş sistemimizdeki yoğun atmosfere sahip tek uydu olup, metan bulutları, yağmur ve yüzey boyunca akan sıvının gölleri ve denizleri doldurmak üzere Dünya’ya benzer bir hidrolojik döngüsünü benzersiz bir şekilde destekler ve bu da onu bir avuç dolusu arasına yerleştirir. potansiyel olarak yaşanabilir ortamlar içerebilecek dünyalar.

NASA Dragonfly misyonu 2027’de başlayacak ve Titan’a 2034’te varılması planlanıyor. Yeni rotorlu araç iniş aracı, yapı taşlarını ve yaşam işaretlerini aramak için çeşitli yerleri keşfederek yüzeyde birkaç uçuş gerçekleştirecek.

onların soruşturma Burkhard ve ortak yazarı, Dragonfly misyonu için belirlenen ilk iniş alanı olan Titan’daki Selk krater alanı üzerinde kayma deformasyonları ve doğrultu atımlı faylanma potansiyelini araştırdı. Bunu yapmak için, Ay Satürn’ün yörüngesinde dönerken gelgit kuvvetleri nedeniyle Titan’ın yüzeyinde oluşacak gerilimi hesapladılar ve donmuş zeminin çeşitli özelliklerini inceleyerek faylanma olasılığını test ettiler.

Jovian ayı Ganymede’nin bu geliştirilmiş görüntüsü, misyonun 7 Haziran 2021’deki buzlu ayın uçuşu sırasında NASA’nın Juno uzay aracındaki JunoCam görüntüleyicisi tarafından elde edildi. Bu geçişten elde edilen veriler Ganymede’de tuz ve organik maddelerin varlığını tespit etmek için kullanıldı. Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki Kannisto © CC BY

“Önceki araştırmamız Titan’daki belirli alanların gelgit stresleri nedeniyle deformasyona uğrayabileceğini gösterse de, Selk krater alanının kayma kırılması için çok yüksek gözenek sıvısı basınçlarına ve düşük kabuksal sürtünme katsayısına sahip olması gerekir ki bu da imkansız görünüyor.” dedi. Burkhard. “Sonuç olarak, Dragonfly’ın doğrultu atımlı bir hendeğe inmeyeceği sonucunu çıkarmak güvenlidir!”

Ganymede, damalı geçmişi olan bir ay

İçinde ikinci yayınBurkhard ve ortak yazarları, Nippur/Philus Sulci bölgesindeki Jüpiter’in en büyük uydusu Ganymede’nin jeolojik tarihini, bu bölge için mevcut yüksek çözünürlüklü verileri inceleyerek ve Ganymede’in geçmişine ilişkin bir gelgit stresi araştırması yaparak araştırdılar.

Ganymede yüzeyde doğrultu atımlı faylar belgelemiştir, ancak mevcut yörüngesi, herhangi bir gelgit stresi deformasyonuna neden olmayacak kadar eliptik yerine çok daireseldir.

Araştırmacılar, Nippur/Philus Sulci bölgesinde kesişen birkaç hafif arazi şeridinin değişen derecelerde tektonik deformasyon gösterdiğini ve haritalanmış çapraz kesme ilişkilerinin ima ettiği tektonik aktivite kronolojisinin, farklı jeolojik aktivitenin üç dönemini ortaya çıkardığını buldu: eski, orta ve en genç.

“Orta yaşlı arazide doğrultu atımlı faylanma özelliklerini araştırdım ve bunlar kayma yönünde daha yüksek geçmiş dışmerkezliliğin modelleme gerilimlerinden elde edilen tahminlere karşılık geliyor. Ganymede, yörüngesinin bugünkünden çok daha eliptik olduğu bir dönemden geçmiş olabilir” dedi Burkhard.

Aynı bölgedeki daha genç jeolojik birimlerde bulunan diğer kayma özellikleri, tipik birinci dereceden kayma göstergeleri ile kayma yönünde hizalanmamaktadır.

Burkhard, “Bu, bu özelliklerin başka bir süreçle oluşmuş olabileceğini ve mutlaka yüksek gelgit stresinden kaynaklanmadığını gösteriyor” diye ekledi. “Yani, Ganymede gelgitli bir ‘orta yaş krizi’ yaşadı, ancak en genç ‘kriz’i hala esrarengiz olmaya devam ediyor.”

Uzay araştırma görevleriyle birlikte yapılan son çalışmalar, olumlu bir bilgi geri bildirimi yaratıyor.

Burkhard, “Bunlar gibi jeolojik araştırmalar, fırlatma ve varış öncesinde, görev faaliyetlerini bilgilendirir ve yönlendirir” dedi. “Ve Dragonfly, Europa Clipper ve ESA’nın JUICE’ı gibi görevler modelleme yaklaşımımızı daha da kısıtlayacak ve arazi keşifleri için ve muhtemelen buzlu ayların iç okyanusuna erişim sağlamak için en ilginç yerleri belirlemeye yardımcı olabilir.”

Referanslar: Liliane ML Burkhard ve Sarah A. Fagents, 23 Ağustos 2023, “Dragonfly’ın Titan’daki ilk iniş alanı alanını keşfetmek: Selk kraterinde kesme başarısızlığı ve doğrultu atımlı faylanma hakkında bilgiler”, İkarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115764

Liliane ML Burkhard, Emily S. Costello, Bridget R. Smith-Konter, Marissa E. Cameron, Geoffrey C. Collins ve Robert T. Pappalardo tarafından yazılan “Ganymede’in geçmişini ortaya çıkarmak: Nippur/Philus Sulci’de Tektonik”, 2 Ekim 2023, İkarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115823

Çalışma NASA Astrobiyoloji Enstitüsü tarafından finanse edildi.