Криовулкан - Cryovolcano

О связанных земных формациях см. Ледяной вулкан.
Doom Mons, один из наиболее достоверно идентифицированных криовулканов на Сатурн луна Титан[1]

А криовулкан (иногда неофициально называют ледяной вулкан) является разновидностью вулкан что извергается летучие вещества Такие как воды, аммиак или же метан, вместо расплавленная порода.[2] Вместе именуемые криомагма, криолава или таяние льдов и вулканов,[2] эти вещества обычно жидкости и может образовывать перья, но также может быть в пар форма. Ожидается, что после извержения криомагма конденсируется до твердый форма при воздействии очень низкого окружения температура. Криовулканы потенциально могут образовываться на ледяные луны и другие объекты с обильным количеством воды за пределами Солнечной системы снежная линия (Такие как Плутон[3]). Ряд объектов был идентифицирован как возможные криовулканы на Плутоне, Титан и Церера, и подмножество куполов на Европа могут иметь криовулканическое происхождение.[4][5] Кроме того, хотя известно, что они не образуют вулканы, ледяные гейзеры наблюдались на Энцелад и потенциально Тритон.

Одним из потенциальных источников энергии на некоторых телах Солнечной системы для плавления льдов и образования криовулканов является приливное трение.[6] Полупрозрачные отложения замороженных материалов создают подповерхностный слой. парниковый эффект что накопило бы необходимый высокая температура.

Признаки прошедшего потепления объекта пояса Койпера Quaoar[7] заставили ученых предположить, что в прошлом он демонстрировал криовулканизм. Радиоактивный распад может обеспечить энергию, необходимую для такой активности, поскольку криовулканы могут выделять воду, смешанную с аммиаком, которая плавится при 180 К (-95 ° C) и создает чрезвычайно холодную жидкость, которая вытекает из вулкана.

Наблюдения

Плюмы Энцелад, кормление Сатурн с E кольцо, похоже, возникают из "Полоски тигра "около южного полюса.

27 ноября 2005 г. Кассини сфотографировал гейзеры на юге столб из Энцелад.[8] (Смотрите также: Энцелад (криовулканизм).)

Косвенные доказательства криовулканической активности позже наблюдались на нескольких других объектах. ледяные луны из Солнечная система, включая Европа, Титан, Ганимед, и Миранда. Кассини наблюдал несколько объектов, которые считаются криовулканами на Титане, в частности Doom Mons с соседними Сотра Патера Эта особенность считается «лучшим доказательством вулканической топографии, зафиксированной на ледяном спутнике».[9] Криовулканизм - это процесс, который, как предполагается, является важным источником метана, обнаруженного в атмосфере Титана.[10]

В 2007 г. наблюдения Обсерватория Близнецов показывая пятна гидратов аммиака и кристаллов воды на поверхности Плутон луна Харон предположили наличие активных криовулканов или криогайзеров.[11][12] Последующие наблюдения New Horizons в 2015 году показали, что Харон имеет юную поверхность, что подтверждает эту идею.[13] Сам Плутон имеет две особенности, которые были идентифицированы как возможные криовулканы, - это горы с изрезанными вершинами.[14]

В 2015 году два отчетливых ярких пятна внутри кратера карликовая планета Церера были изображены Рассвет космический корабль, что привело к предположениям о возможном криовулканическом происхождении.[15]

В сентябре 2016 года ученые NASA JPL и NASA Goddard опубликовали результаты, которые Ahuna Dome на Церере есть «вулканический купол, не похожий ни на один другой в Солнечной системе. [Большая] гора, вероятно, имеет вулканическую природу. В частности, это будет криовулкан - вулкан, который извергает жидкость, состоящую из летучих веществ, таких как вода, вместо этого силикатов ... единственный известный пример криовулкана, который потенциально образовался из смеси соленого ила и который образовался в недавнем геологическом прошлом ".[16] Вдобавок, по крайней мере, некоторые из хорошо известных ярких пятен Цереры (в частности, в кратере Оккатор), вероятно, также имеют криовулканическое происхождение.[17][18] Исследование, опубликованное в марте 2017 года, предполагает, что последнее крупное извержение Оккатора произошло около 4 миллионов лет назад, и, следовательно, Церера все еще может быть активной.[19]

Криовулканизм на Энцелад

  • Одна из возможных схем криовулканизма Энцелада

  • Возможное происхождение метана, обнаруженного в шлейфах через подземный океан

  • Химический состав плюмов Энцелада

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Lopes, R.MC .; Kirk, R.L .; Mitchell, K. L .; и другие. (2013). «Криовулканизм на Титане: новые результаты исследований Cassini RADAR и VIMS» (PDF). Журнал геофизических исследований: планеты. 118 (3): 416–435. Bibcode:2013JGRE..118..416L. Дои:10.1002 / jgre.20062.
  2. ^ а б Дорогая, Дэвид (ред.). «Криовулканизм». Интернет-энциклопедия науки.
  3. ^ Витце, Александра (2015). «Ледяные вулканы могут усеять поверхность Плутона». Природа. Дои:10.1038 / природа.2015.18756. S2CID  182698872.
  4. ^ Фагентс, Сара (27 декабря 2003 г.). «Соображения для эффузивного криовулканизма на Европе: пост-галилейская перспектива». Журнал геофизических исследований. 108: 5139. Дои:10.1029 / 2003JE002128.
  5. ^ Быстро, Линн К .; Глазурь, Лори С .; Балога, Стивен М. (2017-03-01). «Криовулканическая установка куполов на Европе». Икар. 284: 477–488. Дои:10.1016 / j.icarus.2016.06.029.
  6. ^ Гринберг, Ричард (2002). «Приливно-тектонические процессы и их влияние на характер ледяной коры Европы». Обзоры геофизики. 40 (2). Дои:10.1029 / 2000rg000096. ISSN  8755-1209.
  7. ^ Джевитт, округ Колумбия; Дж. Луу (2004). «Кристаллический водяной лед на объекте пояса Койпера (50000) Quaoar». Природа. 432 (7018): 731–3. Bibcode:2004Натура.432..731J. Дои:10.1038 / природа03111. PMID  15592406. S2CID  4334385.. Переиздание на сайте Джевитта (pdf)
  8. ^ Чанг, Кеннет (12 марта 2015 г.). «Вдруг, кажется, вода повсюду в Солнечной системе». Нью-Йорк Таймс. Получено 12 марта, 2015.
  9. ^ "Кассини обнаружил потенциальный ледяной вулкан на Луне Сатурна ". НАСА, 14 декабря 2010 г.
  10. ^ Отдел по связям со СМИ: Оперативная центральная лаборатория Cassini Imaging (2009 г.). «Кассини обнаружил, что углеводородные дожди могут заполнить озера». Институт космических наук, Боулдер, Колорадо. Архивировано из оригинал 22 августа 2011 г.. Получено 4 марта 2015.
  11. ^ «Харон: ледогенератор в глубокой заморозке». Обсерватория Близнецов. 2007. Получено 18 июля 2007.
  12. ^ Повар; Деш, Стивен Дж .; Roush, Ted L .; Трухильо, Чедвик А .; Geballe, T. R .; и другие. (2007). "Спектроскопия Харона в ближнем инфракрасном диапазоне: возможное свидетельство криовулканизма на объектах пояса Койпера". Астрофизический журнал. 663 (2): 1406–1419. Bibcode:2007ApJ ... 663.1406C. Дои:10.1086/518222.
  13. ^ Битти, Келли (2 октября 2015 г.). "Харон: потрескавшийся, покрытый кратерами и красочный". Небо и телескоп. Получено 2015-10-03.
  14. ^ Витце, А. (09.11.2015). «Ледяные вулканы могут усеять поверхность Плутона». Новости природы. Дои:10.1038 / природа.2015.18756. S2CID  182698872. Получено 2015-11-09.
  15. ^ О'Нил, И. (25 февраля 2015 г.). "Загадочные яркие точки Цереры могут иметь вулканическое происхождение". Discovery Communications. Получено 1 марта 2015.
  16. ^ "Новости".
  17. ^ «Церера: крошечный мир, в котором извергаются ледяные вулканы».
  18. ^ Быстро, Линн К .; Buczkowski, Debra L .; Рюш, Оттавиано; Скалли, Дженнифер Э. С.; Кастильо-Роже, Джули; Раймонд, Кэрол А .; Шенк, Пол М .; Сайзмор, Ханна Г .; Сайкс, Марк В. (2019-03-01). «Возможный резервуар с рассолом под кратером Оккатор: тепловая и композиционная эволюция и формирование купола Cerealia и Vinalia Faculae». Икар. 320: 119–135. Дои:10.1016 / j.icarus.2018.07.016.
  19. ^ «Ледяные вулканы Цереры были очень активными несколько миллионов лет назад». 2017-03-06.

внешняя ссылка