タイタンの湖の周りにリング状の層があります

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タイタンのいくつかの湖は周囲にリングのような形をしており、科学者たちはそれらがどのように形成されたかを調べようとしています。彼らがどのように形成されたかを理解することは、湖を含む彼らがいる地域全体がどのように形成されたかについて私たちに何かを教えてくれるかもしれません。リング型の特徴は、タイタンの極地のプールと湖の周りにあります。

土星とその衛星の研究に13年を費やしたカッシーニ宇宙船のおかげで、極寒の月タイタンが興味深い場所であることがわかります。カッシーニは、タイタンがその極地に約650の湖と海を持っていることを私たちに示しました。また、満タンではありませんが、液体エタンとメタンが約300個含まれていることもわかっています。

「タイタンの湖の形成とその周辺の特徴は未解決の問題です。」
Anezina Solomonidou、ヨーロッパ宇宙天文学センターのESA研究員、および研究の筆頭著者。

タイタンの小さな湖の大部分は、鋭いエッジと平らな床を持っています。彼らは600メートルの深さに達することができ、彼らは幅約1キロの狭い外縁を持っています。

しかし、これらの湖やプールのいくつかは、それらの周りに最大10 kmの内陸に伸びることができる奇妙なリング状の特徴を持っています。科学者はそれらを城壁と呼び、彼らは完全に彼らのホスト湖を囲みます。

新しい調査では、これらの城壁の特徴をより深く調べました。この研究のタイトルは「タイタンの北部の湖周辺の隆起した城壁のスペクトルおよび放射率分析」です。主執筆者は、欧州宇宙天文センター（ESAC）のESA研究員であるAnezina Solomonidouです。彼らは、カッシーニの視覚および赤外線マッピング分光計（VIMS）のデータを利用して、タイタンの城壁やその他の機能の放射率を測定し、類似点と相違点。

「タイタンの湖の形成とその周辺の特徴は、未解決の問題です」とソロモニドゥはプレスリリースで述べました。「ランパートは、タイタンの湖で満たされた極地が今日私たちが目にするようになった方法についての重要な手がかりを保持している可能性があります。以前の研究でそれらの存在が明らかになりましたが、どのようにして形成されましたか？」

科学者のチームは、タイタンの北極近くの5つの地域を調査しました。この地域は、湖と隆起した城壁に恵まれています。彼らはまた、比較のために近くの地域の3つの空の湖を見ました。チームはVIMSデータをカッシーニの合成開口レーダー（SAR）イメージャーからのデータと組み合わせました。

湖のサイズは、より小さな30 kmから² 湖から最大670 kmまでの大きな湖² サイズ。すべての湖は、高さ200 m〜300 mの城壁に完全に囲まれ、湖の端から内陸に最大30 km延びています。

研究の主な著者は、この研究で発見したことを最もよく表現しています。「スペクトルデータは、城壁は周囲の環境とは異なる組成を持っていることを示しました」とSolomonidouは言いました。「私たちが調査した空の湖の床も、城壁とスペクトル的に類似しているようです。空の盆地と城壁の両方が、同様の材料で作られているか、同様の材料でコーティングされているため、同様の方法で形成された可能性があることを示唆しています。」

湖と城壁の分光放射率は、タイタンの別の特徴に似ています。いわゆる迷路地形はタイタンに広がっていますが、月面の約5％しかカバーしていません。この迷路の地形は、液体炭化水素がタイタンの表面を横切って流れ、水路を切り開くことによって引き起こされました。科学者は、迷路の地形には有機化学物質が豊富であると疑っています。迷路の地形は城壁や空の湖床とスペクトルが類似しているため、湖床や城壁も有機物が豊富である可能性があります。

いくつかのタイタンの湖を囲む城壁には、他に興味深いものがあります。それらは常にホスト湖を完全に囲んでいます。

「ランパートも一貫して完成しています。リムやその他の機能は使い古され、時間の経過とともに分解されますが、城壁は常に完全に湖を取り囲んでいます」と、城壁のスペクトル放射率を分析した共著者のアリスルガルは言いました。「これは、彼らがどのように形成されたかというシナリオを制約するのに役立ちます。」

著者らは、これらの城壁を形成した可能性のある2つの可能なメカニズムを示唆しています。ただし、これは予備的な作業であり、決定的なものではないことを強調するように注意しています。

「これらの城壁がどのように形成されるかについて正確なメカニズムを絞り込むことは困難ですが、より多くの研究により、タイタンなどの興味深い組織についての理解が深まっています。」
ANEZINA SOLOMONIDOU、ヨーロッパ宇宙天文学センターでのESA研究フェロー、および研究の主執筆者。

最初の可能性は、空の湖底と満たされた湖の標高が異なるという事実に基づいています。これに基づいて、著者らは地下水で飽和された地下を含むプロセスが城壁の原因であると考えています。

2番目の可能性は、湖の盆地とその周囲の地殻が最初に硬化してから収縮し、湖が地下に浸透することです。収縮しない領域の部分は、周囲の地形の上に突き出たままになり、城壁を形成します。

城壁が縁のように分解されるのではなく、常に完全であるという事実は、縁がより弱い材料で作られている限り、城壁が古いことを示唆しています。そのシナリオでは、炭化水素の湖が最初に形成され、次に城壁が形成され、次に縁が形成されます。縁はその組成が弱いために侵食されます。

しかし、リムと城壁の両方が同じ素材でできている場合、その説明は当てはまりません。

両方の特徴が同じ素材でできている場合、湖の歴史は次のようになるかもしれません。最初に、盆地が形成されます。そこから残った素材が最初にリムを形成し、次に大きな城壁を形成します。これが本当なら、城壁のある湖は城壁のない湖よりも若いでしょう。若い湖は、城壁が侵食されて取り除かれるのに十分な期間がなかっただけです。

「これらの城壁がどのように形成されるかについて正確なメカニズムを絞り込むことは困難ですが、研究が進むにつれて、タイタンなどの興味深い組織についての理解が深まります」とSolomonidouは付け加えました。

私たちの太陽系の奇数月に興味を持っている他のすべての人と同様に、著者たちは、JUpiter ICy moons Explorer（JUICE）ミッションを楽しみにしています。 JUICEは、2022年に打ち上げられ、2029年に木星に到着する予定のESAミッションです。3年間かけて、木星とその3つの衛星、カリスト、エウロパ、ガニメデを探索します。