تتميز ميراندا ، أعماق أقمار أورانوس الخمسة ، بمظهر يشبه "فرانكنشتاين": يبدو كما لو أنه تم تجميعه معًا من أجزاء لا تتناسب تمامًا مع بعضها بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، يتميز بميزات سطح متنوعة بشكل لا يصدق بما في ذلك الأخاديد حتى 12 مرة أعمق من جراند كانيون على الأرض ، والحفر الصدمية والمنحدرات والأخاديد المتوازية التي تسمى sulci.
على مر السنين ، تم تقديم العديد من الفرضيات في محاولة لتفسير المظهر الغامض لميراندا. يعتقد لأول مرة أنه نتيجة لتأثير كارثي ، وتفكك ، وإعادة تجميع لاحقة ، يعتقد العلماء الآن أن بعض ميزات ميراندا ربما تأثرت بأورانوس نفسه ، وهي نتيجة الحمل الحراري: الظهور الناتج عن الحرارة من قوى المد والجزر من الكوكب .
تم اكتشاف ميراندا في عام 1948 من قبل جيرارد كويبر. على الرغم من أن قطرها يبلغ 293 ميلًا (471 كيلومترًا) فقط (حوالي سابع قمر الأرض على الأرض) ، إلا أنها تحتوي على واحدة من أغرب المناظر الطبيعية وأكثرها تنوعًا في نظامنا الشمسي.
كان جوهر البحث الجديد هو تحليل ثلاث سمات هندسية كبيرة جدًا تعرف باسم الاكليل ، والتي توجد فقط في جسم كوكبي آخر. تم تحديد Coronae لأول مرة على كوكب الزهرة في عام 1983 بواسطة معدات التصوير بالرادار Venera 15/16.
كانت النظرية الرائدة حول تكوينها أنها تتشكل عندما ترتفع السوائل الدافئة تحت السطح إلى السطح وتشكل قبة. عندما تبرد حواف القبة ، ينهار المركز ويتسرب السوائل الدافئة من جوانبها ، لتشكيل هيكل يشبه التاج ، أو الاكليل. استنادًا إلى هذه الفرضية ، يُطرح السؤال بعد ذلك عن الآلية / العمليات في ماضي ميراندا التي دفعت الجزء الداخلي بشكل كافٍ لإنتاج سوائل دافئة تحت سطح الأرض أدت إلى تكوين الاكليل. يعتقد العلماء أن ارتفاع درجة حرارة المد والجزر لعب دورًا مهمًا في تكوين الاكليل ، ولكن العملية التي أدى من خلالها هذا التسخين الداخلي إلى هذه الميزات ظلت غير واضحة.
أسفرت المحاكاة الحاسوبية ثلاثية الأبعاد المكثفة التي أجرتها Noah P. Hammond وجامعة Brown Amy C. Barr عن نتائج تتوافق مع التاجيات الثلاثة التي ظهرت على Miranda. يلخص هاموند وبار نتائجهما على النحو التالي: "إعادة الظهور العالمية لقمر أورانوس في القمر ميراندا".
"نجد أن الحمل الحراري في قشرة ميراندا الجليدية المدعومة بتسخين المد والجزر يمكن أن يولد التوزيع العالمي للمكورات الإكليلية ، والاتجاه المركب للحواف والأحواض شبه الموازية ، والتدرج الحراري الذي تنطوي عليه الانثناء. يمكن للنماذج التي تفسر احتمال توزيع حرارة المد والجزر أن تتطابق مع المواقع الدقيقة للهالات الإكليلية ، بعد إعادة توجيه 60 درجة. "
باستخدام القمر زحل إنسيلادوس كخط أساس بسبب تشابهه في الحجم والتكوين والتردد المداري مع ميراندا ، تقدر الحسابات الأصلية أنه يمكن توليد ما يصل إلى 5 غيغاواط من طاقة تبديد المد والجزر. تشير نتائج محاكاة هاموند وبار إلى ضعف ما تم إنشاؤه من كمية الطاقة:
"المحاكاة التي تتطابق مع التدرج الحراري من الانثناء لها مخرجات طاقة إجمالية تقارب 10 غيغاواط ، أكبر إلى حد ما من إجمالي الطاقة التي نتوقع أن يتم توليدها أثناء الرنين المداري."
تقدم نتائج محاكاة هاموند وبار مجموعة أولية من الإجابات التي تسعى جاهدة إلى فتح أسرار المظهر الغريب لميراندا. ستبني المحاكاة والدراسات المستقبلية حول الطبيعة المعقدة لتسخين المد والجزر على هذه النتائج لتوفير مزيد من التبصر في القمر الغامض الذي نسميه ميراندا.
نُشر "إعادة الظهور العالمية لقمر القمر ميراندا من أورانوس من خلال الحمل الحراري" على الإنترنت في 15 سبتمبر 2014 في GEOLOGY ، وهي مجلة الجمعية الجيولوجية الأمريكية. يمكنك قراءة الملخص هنا.
