天王星の5つの月の最も内側にあるミランダは、「フランケンシュタイン」のような外観を持っています。これは、適切に合わない部分からつながっているように見えます。さらに、地球のグランドキャニオンの最大12倍の深さの峡谷、衝撃クレーター、崖、溝と呼ばれる平行な溝など、信じられないほど多様な表面機能があります。
長年にわたり、ミランダの謎めいた外見を説明するために、さまざまな仮説が提示されてきました。最初に壊滅的な影響、崩壊、それに続く再組み立ての結果であると考えられていた科学者たちは、ミランダの特徴の一部が天王星自体に影響を受けた可能性があり、対流の結果であると信じています：惑星からの潮汐力による熱誘導の表面再建。
ミランダは1948年にジェラールカイパーによって発見されました。直径はわずか293マイル（471キロ）（地球の月の約7分の1）ですが、太陽系の中で最も奇妙で多様な風景の1つです。
新しい研究の中心は、コロナと呼ばれる3つの非常に大きな幾何学的形状の特徴の分析でした。これらは、他の1つの惑星体でのみ見られます。コロナは、1983年にVenera 15/16レーダーイメージング装置によって金星で最初に識別されました。
それらの形成に関する主要な理論は、暖かい地下流体が表面に上昇し、ドームを形成するときに形成されるというものです。ドームの端が冷えると、中心が崩壊し、暖かい液体がその側面から漏れ、王冠のような構造、またはコロナが形成されます。この前提に基づいて、次に、ミランダの過去のどのメカニズム/プロセスが内部を十分に暖め、コロナの形成をもたらす暖かい表面下の流体を生成するかについて疑問が提起されます。科学者たちは、潮汐温暖化がコロナの形成に重要な役割を果たしたと信じていますが、この内部加熱がこれらの特徴につながったプロセスは不明のままです。
ブラウン大学のノアP.ハモンドとエイミーC.バーが実施した広範な3Dコンピュータシミュレーションにより、ミランダで見られる3つのコロナと一致する結果が得られました。彼らの論文「対流による天王星の月ミランダの地球規模の再浮上」で、ハモンドとバーは次のように彼らの結果を要約します：
「潮汐加熱によるミランダの氷殻内の対流は、コロナの全体的な分布、準平行な尾根と谷の同心の向き、およびたわみによって暗示される熱勾配を生成できることがわかりました。潮汐熱の起こり得る分布を説明するモデルは、60度の向きを変えた後でも、コロナの正確な位置に一致する可能性があります。」
土星の月エンケラドスは、サイズ、組成、軌道周波数がミランダと類似しているため、ベースラインとして使用すると、元の計算では5 GWもの潮汐散逸電力が生成される可能性があると推定されています。ハモンドとバーのシミュレーション結果は、その量のほぼ2倍の電力が生成されたことを示しています。
「たわみからの熱勾配に一致するシミュレーションでは、10 GWに近い総出力があり、軌道共振中に生成されると予測される総出力よりもやや大きくなります。」
ハモンドとバーのシミュレーションの結果は、ミランダの奇妙な外見の謎を解き明かそうとする予備的な一連の答えを提供します。潮汐加熱の複雑な性質に関する将来のシミュレーションと研究は、これらの結果に基づいて、私たちがミランダと呼ぶ謎めいた月へのさらなる洞察を提供します。
「対流による天王星の月ミランダの地球規模のリサーフェシング」は、2014年9月15日にアメリカ地質学会のジャーナルであるGEOLOGYにオンラインで掲載されました。ここで要約を読むことができます。
