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2024-01-14 08:00:35
土星の氷の衛星タイタンの赤外線画像
NASA/JPL-カリフォルニア工科大学/ステファン・ル・ムエリック、バージニア・パセック
土星の衛星タイタンの海には、数時間から数週間かけて現れたり消えたりする奇妙な「魔法の島」がある。 これらのいわゆる島は、実際には多孔質のスポンジのような雪の塊で、ゆっくりと液体で満たされてから沈む可能性があります。
タイタンの厚い大気は複雑な有機分子で満たされており、それらが凝集して雪のように月の表面に落ちる可能性があります。 テキサス大学サンアントニオ校のシンティン・ユー氏らは、魔法の島々の原因は「雪」にあるのではないかと考えた。 彼らのアイデアをテストするために、彼らはこれらの大気中の化合物と、それらがタイタンの海とどのように相互作用すると予想されるかについて私たちが知っていることを利用しました。
タイタンの液体は水ではなくメタンであるため、通常、これらの海の表面にある固体はすぐに沈むと予想されます。 水の分子は互いにくっついて他の物質を押しのける傾向がありますが、メタンは他の分子に簡単にくっつくため、液体メタンのプールの表面張力は非常に小さくなります。
「水分子は、ある種の分子を排除して自分自身を愛するだけです」と、カリフォルニアにある NASA ジェット推進研究所のマイケル・マラスカ氏は言う。彼はこの研究には関わっていない。 「しかし、同じ表面にメタンを置くと、メタンはそこら中を這うようになるでしょう。」 それは、タイタンのメタンの海と湖が、たとえ浮遊すると予想される固体であっても、直ちに飲み込むはずであることを意味する。
しかし、カッシーニ宇宙船からの観測では一時的な明るい点として現れた魔法の島では、それは明らかに起こりません。 「私たちが魔法の島々を見るためには、それらが一瞬だけ浮かんですぐに沈むというわけにはいきません」とユウ氏は声明で述べた。 「しばらくの間は浮いていなければなりませんが、永遠ではありません。」
研究者らはこの問題の解決策を見つけた。大きな雪が海岸に積もると、スポンジのように穴だらけの氷が形成される可能性がある。 これらの多孔質の「氷山」が陸地から分離すると、カッシーニの観測に匹敵するほど長い間、タイタンの海に浮かぶことができました。 研究者らの計算によると、スポンジ状の構造に十分な空きスペース(氷の正確な組成に応じて最低約25~50パーセント)が含まれていれば、これはうまくいくだろう。
ただし、この神秘的な島々が間違いなく多孔質の氷山であるという意味ではありません。 「私たちは魔法の島に関するさまざまなシナリオを絞り込んでいますが、まだ答えはわかりません」とマラスカ氏は言います。 他に考えられる説明としては、窒素ガスの泡、風や海洋の固体堆積物によって引き起こされる波などが挙げられます。 しかし、これは、タイタンの一時的な島々が実際にこの奇妙な世界の大気からの浮遊物質である可能性があるという証拠を提供します。
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#土星の衛星タイタンにある奇妙な魔法の島は多孔質の氷山かもしれない