Dlaczego Miranda, mały księżyc Urana, swoją dziwaczną topografią wymyka się logice

2

Miranda jest sprzecznością geologiczną. Jest najbardziej wewnętrznym i najmniejszym z pięciu głównych księżyców Urana, ale charakteryzuje się najbardziej chaotycznym krajobrazem w całym układzie. Satelita został odkryty w 1948 roku przez holendersko-amerykańskiego astronoma Gerarda Pietera Kuipera i nazwany na cześć postaci ze sztuki Szekspira „Burza”. Kuiper odkrył to za pomocą zdjęć teleskopowych, nieświadomy, że patrzy na jeden z najbardziej tajemniczych obiektów w Układzie Słonecznym.

Fizyczny profil miniaturowego świata

Średnica Mirandy wynosi tylko 470 kilometrów (292 mil). Okrąża Urana w odległości około 129 900 kilometrów (80 716 mil), dokonując pełnego obrotu co 1413 ziemskich dni. Jego orbita jest prawie kołowa.

Gęstość satelity jest niska – tylko 1,2 grama na centymetr sześcienny. Oznacza to, że w porównaniu do innych księżyców jego skład zawiera więcej lodu wodnego i mniej skał. Kształt Mirandy jest nieco niekulisty, co wskazuje na jej delikatną strukturę. To jego lodowa natura wyjaśnia, dlaczego znacznie różni się od większych księżyców, takich jak Tytania i Oberon, które mają bardziej jednolitą i mniej zróżnicowaną powierzchnię.

Nieoczekiwane bliskie podejście Voyagera 2

Dlaczego wiemy tak dużo o tej małej kulce lodu? Wszystko zależy od pomyślnej trajektorii. W 1986 roku sonda Voyager 2 przeleciała obok Urana. Aby zmienić kurs i skierować się w stronę Neptuna, aby kontynuować misję, sonda musiała wykonać manewr grawitacyjny wokół Urana. To właśnie ta specyficzna ścieżka pozwoliła Voyagerowi 2 zbadać Mirandę bliżej niż jakikolwiek inny księżyc Urana.

Powstałe obrazy były oszałamiające. Powierzchnia nie była pokryta kraterami i nie była monotonną kulą, jak spodziewali się naukowcy w przypadku tak małego ciała. Zamiast tego była to dziwaczna mozaika krętych dolin, równoległych bruzd i półek uskokowych. Wyglądało jak puzzle składające się z elementów wyjętych z różnych pudełek.

Najwyższe klify w Układzie Słonecznym

Najbardziej imponującą cechą jest Verona Rupes. Ten klif ma około 20 kilometrów (12 mil) wysokości. Dla porównania jest ponad dziesięć razy głębszy od Wielkiego Kanionu. Jest to najwyższy znany klif w całym Układzie Słonecznym.

Grawitacja na Mirandzie jest słaba – mniej niż jedna setna ziemskiej. Jeśli staniesz na krawędzi półki w Weronie i rzucisz kamień, spadnie on na sam dół w ciągu około 12 minut. Obiekt będzie się walił przez prawie ćwierć ziemskiego dnia, zanim dotrze do dna.

Tajemnica aktywności tektonicznej

Ulga ta stworzyła problem naukowy. Średnica Mirandy jest tylko jedną trzecią średnicy Tytanii lub Oberona. Te większe księżyce są stosunkowo gładkie. Naukowcy uważali, że Miranda była zbyt mała, aby zapewnić wystarczającą ilość ciepła wewnętrznego i aktywności geologicznej, aby utworzyć tak złożone struktury. Aktywność tektoniczna zwykle wymaga znacznych źródeł masy i ciepła. Jak więc satelita wielkości kamyka stworzył szczeliny i wzgórza?

Odpowiedź nadal nie została znaleziona. Walczy się z dwiema głównymi teoriami. Jeden dotyczy sił zewnętrznych, takich jak zderzenie, które na początku historii satelity rozbiło go na kawałki, a następnie ponownie złożyło w pomieszaną konfigurację. Drugi wskazuje na siły wewnętrzne, czyli nagrzewanie pływowe. Podobnie jak księżyc Jowisza Io jest podgrzewany przez przyciąganie grawitacyjne i staje się aktywny wulkanicznie, tak Miranda mogła w przeszłości doświadczyć podobnego nagrzania, powodując erupcje i zmianę układu jego powierzchni od środka na zewnątrz.

Nadal nie wiemy, która siła wygrała bitwę, tworząc Mirandę. Satelita pozostaje anomalią topograficzną oczekującą na misję, aby przyjrzeć się bliżej. Do tego czasu pozostaje to znak zapytania owinięty lodem.