Miranda, den inderste af Uranus 'fem måner, har et "Frankenstein" -lignende udseende: Det ser ud som om det var samlet sammen fra dele, der ikke helt passede ordentligt sammen. Plus, det har utroligt forskellige overfladefunktioner, herunder kløfter op til 12 gange dybere end Jordens Grand Canyon, slagkratre, klipper og parallelle riller kaldet sulci.
I årenes løb er forskellige hypoteser blevet præsenteret i et forsøg på at redegøre for Mirandas gåtefulde udseende. Først antages at være resultatet af en katastrofal påvirkning, desintegration og efterfølgende genmontering, mener forskere nu, at nogle af Mirandas træk måske er blevet påvirket af Uranus selv, og er resultatet af konvektion: termisk induceret overfladearbejde fra tidevandskræfter fra planeten .
Miranda blev opdaget i 1948 af Gerard Kuiper. Selvom det kun er 293 miles (471 kilometer) i diameter (ca. en syvendedel af Jordens måne), har det et af de underligste og mest varierede landskaber i vores solsystem.
Central for den nye forskning var analyse af tre meget store, geometriske formede træk kendt som koronae, som kun findes på et andet planetarisk legeme. Coronae blev første gang identificeret på Venus i 1983 af Venera 15/16 radarbilleder.
En førende teori om deres dannelse har været, at de dannes, når varme, underfladevæsker stiger til overfladen og danner en kuppel. Når kanten af kupplen afkøles, kollapser midten og varm væske lækker ud af siderne og danner en krone-lignende struktur eller korona. På baggrund af denne forudsætning rejses spørgsmålet derefter om, hvilken mekanisme / processer i Mirandas fortid opvarmede dets indre tilstrækkeligt til at producere varme, underfladevæsker, der resulterede i korona dannelse. Forskere mener, at tidevandsopvarmning spillede en vigtig rolle i dannelsen af koronaen, men den proces, hvormed denne indre opvarmning førte til disse træk, er forblevet uklar.
Omfattende 3D-computersimuleringer udført af Brown Universitys Noah P. Hammond og Amy C. Barr har givet resultater, der er i overensstemmelse med de tre koronaer, der ses på Miranda. I deres artikel med titlen "Global resurfacing of Uranus's Moon Miranda by Convection" opsummerer Hammond og Barr deres resultater som følger:
”Vi finder ud af, at konvektion i Mirandas isskald, der drives af tidevandsopvarmning, kan generere den globale distribution af koronae, den koncentriske orientering af subparallelle rygge og truger og den termiske gradient, der er implicit ved bøjning. Modeller, der tegner sig for den mulige fordeling af tidevandsopvarmning, kan endda matche de nøjagtige placeringer af koronaen efter en omorientering på 60 °. ”
Brug af Saturns månen Enceladus som en basislinje på grund af dens lighed i størrelse, sammensætning og orbitalfrekvens til Miranda, estimerer originale beregninger, at så meget som 5 GW tidevandsspredningskraft kunne genereres. Hammond og Barrs simuleringsresultater indikerer næsten det dobbelte af den mængde strøm, der er blevet skabt:
"Simuleringer, der matcher den termiske gradient fra bøjning, har samlede effektudgange på næsten 10 GW, noget større end den samlede effekt, vi forudsiger kunne genereres under kredsløbsresonans."
Resultater fra Hammond og Barrs simuleringer giver et foreløbigt sæt svar, der stræber efter at låse mysterierne om Mirandas bisarre udseende. Fremtidige simuleringer og undersøgelser af tidevandsopvarmningens komplekse karakter vil bygge videre på disse resultater for at give yderligere indsigt i den gåtefulde måne, vi kalder Miranda.
“Global resurfacing of Uranus's Moon Miranda by Convection,” blev offentliggjort online den 15. september 2014 i GEOLOGY, et tidsskrift for The Geological Society of America. Du kan læse sammendraget her.
