Eine neue Studie des Southwest Research Institute (SwRI) beschreibt, wie einzigartige Kraterpopulationen auf zwei Saturnmonden dabei helfen könnten, ihr Alter und die Entstehungsbedingungen zu bestimmen. Mit Daten der Cassini-Mission untersuchte die Postdoktorandin Dr. Sierra Ferguson elliptische Krater auf den Saturnmonden Tethys und Dione. An der Studie wirkten die leitenden Wissenschaftlerinnen Dr. Alyssa Rhoden und Dr. Michelle Kirchoff sowie der leitende Analyst Dr. Julien Salmon als Co-Autoren mit.
“Unsere Arbeit zielt darauf ab, die Frage zu beantworten, wie alt diese Monde sind. Um diese Frage anzugehen, kartierten meine Kollegen und ich elliptische Krater auf den Oberflächen dieser Monde und bestimmten ihre Größen, Richtungen und Positionen auf den Monden”, sagte Ferguson.
Kreisförmige Krater sind sehr häufig und könnten unter einem breiten Spektrum von Einschlagbedingungen entstehen. Elliptische Krater dagegen sind seltener und entstehen aus langsamen und flachen Einschlägen. Das macht sie besonders nützlich für die Altersbestimmung eines Objekts, weil die Form und Richtung auch Hinweise auf die Bahn des Impaktors geben.
“Durch die Messung der Richtungen, in die diese Krater zeigen, können wir einen Eindruck davon bekommen, wie die Impaktoren aussahen und aus welcher Richtung sie die Oberfläche getroffen haben könnten”, sagte sie.
Anfangs erwartete Ferguson nicht, ein Muster in den Richtungen der elliptischen Krater zu finden, aber schließlich bemerkte sie einen Trend entlang des Äquators von Dione, einem von Saturns kleinen Monden. Dort waren die elliptischen Krater größtenteils in einem Ost-West-Muster ausgerichtet, während die Richtungen in der Nähe der Pole des Mondes zufälliger waren.
“Wir interpretierten dieses Muster anfangs als Folge zweier verschiedener Impaktorpopulationen, die diese Krater verursachen”, sagte sie. “Eine Gruppe war für die elliptischen Krater am Äquator verantwortlich, während eine andere weniger konzentrierte Population mehr die reguläre Hintergrundpopulation von Impaktoren um Saturn repräsentieren könnte.”
Ferguson kartierte auch elliptische Krater auf Tethys, dem fünftgrößten Saturnmond, und stellte fest, dass eine ähnliche Größen-Häufigkeits-Verteilung der Krater für sonnenumkreisende Objekte ungewöhnlich ist. Aber kurioserweise passt sie zu Schätzungen der Impaktorpopulation, die auf dem Neptunmond Triton präsent zu sein scheint. Weil man vermutet, dass die Population planetozentrisch ist (also von der Gravitation des Eisriesen angezogen wird), weisen Fergusons Ergebnisse auf die Wichtigkeit hin, bei der Untersuchung des Alters der Objekte im Saturnsystem planetozentrische Impaktoren in Betracht zu ziehen.
“Es war wirklich verblüffend, diese Muster zu sehen”, sagte sie.
Ferguson vermutet, dass die äquatorialen Krater aus unabhängigen Trümmerscheiben hervorgegangen sein könnten, die jeden Mond umkreisten, oder möglicherweise aus einer einzelnen Scheibe, die beide Monde beeinflusste.
“Mit Triton als Richtlinie könnte Tethys tatsächlich Milliarden Jahre alt sein. Diese Altersschätzung hängt davon ab, wie viel Material für das Auftreffen auf der Oberfläche verfügbar war und wann es verfügbar war”, sagte Ferguson. “Um sicher zu sein, werden wir natürlich mehr Daten brauchen, aber diese Studie verrät uns eine Menge. Sie kann uns einen Eindruck dessen vermitteln, wie die Entstehungsbedingungen dieser Monde aussahen. War dies ein komplett chaotisches System mit Material, das diese Monde aus allen Richtungen traf, oder gab es ein geordnetes System?”
Ferguson hofft ihre Daten der Saturnmonde schließlich mit jenen von Uranus vergleichen zu können, einem anderen Eisriesen wie Neptun. Die aktuellen Daten sind zwar nicht schlüssig, aber eine der vom Planetary Science Decadal Survey empfohlenen Flaggschiffmissionen ist eine Mission zu Uranus und seinen Monden.
“Dies ist der erste Schritt in Richtung eines neuen Blickwinkels auf die Kratergeschichte dieser Monde und ihres Ursprungs und ihrer Entwicklung”, sagte Ferguson.
Die Studie mit dem Titel “A unique Saturnian impactor population from elliptical craters” wurde in den Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht.
(THK)
Antworten