Southwest Research Institute (SWRI) forskere studerer Saturns Moon Titan for at vurdere sin tidevandsafviklingsfrekvens, den mistede energi, når den kredser den ringede planet med sin massive tyngdekraft. Forståelse af tidevandsdissipation hjælper forskere med at udlede mange andre ting ved Titan, såsom sammensætningen af dens indre kerne og dens orbitalhistorie.
“Når de fleste mennesker tænker på tidevand, tænker de på havets bevægelse, ind og ud, med månens overhead,” sagde Dr. Brynna Downey. “Men det er bare fordi vand bevæger sig mere frit end noget andet. Når månen passerer overhead, reagerer klippen også, bare mindre opfatteligt. Men den lille tyngdekraft, som månen pålægger, er det, vi kalder tidevandsafledning.”
Downey er en postdoktorisk forsker ved SWRI’s Solar System Science and Exploration Division i Boulder, Colorado og er hovedforfatter af et papir om dette emne, der er offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremmer.
For at måle tidevandsafledning på månen skyder forskere lasere fra Jorden ved spejle placeret på tværs af dens overflade. Dette giver dem mulighed for nøjagtigt at måle den mindste bevægelse. Da dette ikke kan gøres på Titan, har forskere i stedet udviklet en måde at udlede dissipationshastigheder baseret på forskellen i Titans spinakse -rotation fra det, der ville forventes, fraværende en sådan kraft.
“Tidevandsdissipation i satellitter påvirker deres orbital- og rotationsudvikling og deres evne til at opretholde oceaner under jorden,” siger Downey. “Nu hvor vi har et skøn over tidevandets styrke på Titan, hvad fortæller det os om, hvor hurtigt bane ændrer sig? Det, vi opdagede, er, at det ændrer sig meget hurtigt på en geologisk tidsplan.”
Downey og hendes medforfatter, Dr. Francis Nimmo fra University of California Santa Cruz, mente, at vinklen på Titans spinpolorientering kun kan skyldes friktion og udledte en måde at relatere denne vinkel til en tidevandsfriktionsparameter. På denne måde var de i stand til at udlede noget af Titans historie fra dens nuværende spin -tilstand. Med fremtidige rummissioner planlagt til forskellige måner som Europa og Ganymede, to måner af Jupiter, håber Downey, at denne metode også kan anvendes på andre måner.
Friktion i en satellits interiør får den til langsomt at komme videre mod en cirkulær bane. Med den hastighed, som bane ændrer sig, skulle Titan have erhvervet en cirkulær bane inden for ca. 350 millioner år. Det faktum, at Titan i øjeblikket har en ikke -cirkulær eller excentrisk bane, indebærer, at der skete noget inden for de sidste 350 millioner år, der forstyrrede sin bane.
“Ethvert antal ting, såsom en indflydelse eller tab af en gammel satellit, kunne have påvirket bane og gjort det excentrisk; vores fund er agnostiske med hensyn til begivenhedens art, og andre har foreslået flere muligheder,” sagde Downey.
“Den nederste linje er, at vi tror, at noget har forstyrret Titans bane inden “