Forsker viser, hvordan elliptiske kratere kunne kaste lys over alderen på Saturns måner

Et nyt SwRI-studie beskriver, hvordan unikke populationer af kratere på to af Saturns måner kan hjælpe med at indikere satellitternes alder og betingelserne for deres dannelse. Ved hjælp af data fra NASA's Cassini-mission undersøgte SwRI postdoc-forsker Dr. Sierra Ferguson elliptiske kratere på Saturns måner Tethys og Dione til denne undersøgelse, som var medforfatter af SwRI Principal Scientist Dr. Alyssa Rhoden, Lead Scientist Dr. Michelle Kirchoff og Lead Analyst Dr. Julien Salmon.

"Vores arbejde sigter mod at besvare det bredere spørgsmål om, hvor gamle disse måner er. For at komme frem til dette spørgsmål kortlagde mine kolleger og jeg elliptiske kratere på overfladerne af disse måner for at bestemme deres størrelse, retning og placering på månen," sagde Ferguson .

Cirkulære kratere er meget almindelige og kan dannes ud fra en lang række påvirkningsforhold. Elliptiske kratere er imidlertid sjældnere og dannes fra langsomme og lavvandede stød, hvilket gør dem særligt nyttige til at bestemme et objekts alder, fordi form og orientering også angiver deres stødlegemes bane.

"Ved at måle den retning, disse kratere peger, kan vi få en ide om, hvordan stødene, der fik disse kratere til at se ud i dynamisk forstand, og fra hvilken retning de kunne have ramt overfladen," sagde hun.

Først forventede Ferguson ikke at finde et mønster blandt retningerne af de elliptiske kratere, men hun bemærkede til sidst en tendens langs ækvator for Dione, en af ​​Saturns små måner. Der var elliptiske kratere overvejende orienteret i et øst/vest-mønster, mens retningerne var mere tilfældige tæt på månens poler.

"Vi fortolkede oprindeligt dette mønster til at være repræsentativt for to forskellige impactor-populationer, der skaber disse kratere," sagde hun. "En gruppe var ansvarlig for at skabe de elliptiske kratere ved ækvator, mens en anden, mindre koncentreret befolkning kan være mere repræsentativ for den almindelige baggrundspopulation af impactorer omkring Saturn."

Ferguson kortlagde også elliptiske kratere på Tethys, Saturns femtestørste måne, og fandt ud af, at en lignende størrelse-frekvensfordeling af kratere er usædvanlig for objekter, der kredser om Solen, men den matcher mærkværdigvis estimaterne for den impactor-population, der ser ud til at være til stede på Neptuns måne, Triton . Fordi denne befolkning menes at være planetocentrisk eller trukket ind af isgigantens massive tyngdekraft, peger Fergusons resultater på vigtigheden af ​​at overveje planetocentriske impactorer, når man undersøger alderen på objekter i det saturnske system.

"Det var virkelig forbløffende at se disse mønstre," sagde hun.

Ferguson mener, at ækvatorialkraterne kunne være dannet af uafhængige skiver af affald, der kredser om hver måne eller potentielt en enkelt skive, der påvirkede begge måner.

"Ved at bruge Triton som en guide, kunne Tethys med rimelighed være milliarder af år gammel. Dette aldersestimat afhænger af, hvor meget materiale der var tilgængeligt til at påvirke overfladen, og hvornår det var tilgængeligt," sagde Ferguson. "For at være sikker har vi selvfølgelig brug for flere data, men denne forskning fortæller os meget. Det kan give os en idé om, hvordan dannelsesforholdene for disse måner var. Var dette et system, der var fuldstændig kaotisk med materialer, der ramte disse satellitter alle veje, eller var der et pænt og velordnet system?"

Ferguson håber til sidst at være i stand til at sammenligne hendes data fra de Saturnske måner med dem fra Uranus, en anden isgigant. Selvom de nuværende data ikke er afgørende, er en af ​​flagskibsmissionerne anbefalet af Planetary Science Decadal Survey, som blev offentliggjort i april, en mission til Uranus og dens måner.

"Dette er det første skridt mod et nyt perspektiv på disse måners kraterhistorie og deres oprindelse og udvikling," sagde Ferguson.

Undersøgelsen er publiceret i Earth and Planetary Science Letters . + Udforsk yderligere

Ny kronologi af Saturn-systemet