Un modello unico di crateri ellittici lungo gli equatori dei satelliti saturniani Tetide e Dione indica impatti lenti e poco profondi su una traiettoria est/ovest e la possibilità di popolazioni di impattatori planetocentrici simili ad altri nel sistema solare esterno. Credito:NASA/JPL/SSI/Istituto lunare e planetario
Un nuovo studio SwRI descrive come popolazioni uniche di crateri su due delle lune di Saturno potrebbero aiutare a indicare l'età dei satelliti e le condizioni della loro formazione. Utilizzando i dati della missione Cassini della NASA, la ricercatrice post-dottorato SwRI Dr. Sierra Ferguson ha esaminato i crateri ellittici sulle lune di Saturno Tetide e Dione per questo studio, che è stato co-autore della scienziata principale della SwRI, la dott.ssa Alyssa Rhoden, della scienziata principale dott.ssa Michelle Kirchoff e dell'analista principale Dr. Julien Salmon.
"Il nostro lavoro mira a rispondere alla domanda più ampia di quanti anni hanno queste lune. Per arrivare a questa domanda, i miei colleghi ed io abbiamo mappato i crateri ellittici sulla superficie di queste lune per determinarne le dimensioni, la direzione e la posizione sulla luna", ha detto Ferguson .
I crateri circolari sono molto comuni e possono essere formati da un'ampia gamma di condizioni di impatto. Tuttavia, i crateri ellittici sono più rari e si formano da impatti lenti e poco profondi, il che li rende particolarmente utili per determinare l'età di un oggetto perché la forma e l'orientamento indicano anche la traiettoria del loro impattore.
"Misurando la direzione in cui puntano questi crateri, possiamo avere un'idea di come apparissero in senso dinamico gli elementi d'impatto che hanno creato questi crateri e da quale direzione potrebbero aver colpito la superficie", ha affermato.
All'inizio, Ferguson non si aspettava di trovare uno schema tra le direzioni dei crateri ellittici, ma alla fine notò un andamento lungo l'equatore di Dione, una delle piccole lune di Saturno. Lì, i crateri ellittici erano prevalentemente orientati secondo uno schema est/ovest, mentre le direzioni erano più casuali vicino ai poli lunari.
"Inizialmente abbiamo interpretato questo modello come rappresentativo di due distinte popolazioni di impattore che creano questi crateri", ha detto. "Un gruppo è stato responsabile della creazione dei crateri ellittici all'equatore, mentre un'altra popolazione, meno concentrata, potrebbe essere più rappresentativa della normale popolazione di fondo di impattori attorno a Saturno."
Ferguson ha anche mappato i crateri ellittici su Tetide, la quinta luna più grande di Saturno, e ha scoperto che una simile distribuzione dimensione-frequenza dei crateri è insolita per gli oggetti in orbita attorno al Sole, ma corrisponde curiosamente alle stime per la popolazione dell'impattore che sembra essere presente sulla luna di Nettuno, Tritone . Poiché si pensa che quella popolazione sia planetocentrica o attratta dall'enorme gravità del gigante di ghiaccio, i risultati di Ferguson sottolineano l'importanza di considerare gli impattatori planetocentrici quando si esamina l'età degli oggetti nel sistema saturniano.
"È stato davvero sorprendente vedere questi modelli", ha detto.
Ferguson ritiene che i crateri equatoriali potrebbero essersi formati da dischi indipendenti di detriti in orbita attorno a ciascuna luna o potenzialmente da un singolo disco che ha colpito entrambe le lune.
"Usando Triton come guida, Tethys potrebbe ragionevolmente avere miliardi di anni. Questa stima dell'età dipende dalla quantità di materiale disponibile per l'impatto sulla superficie e da quando era disponibile", ha detto Ferguson. "Per essere certi, ovviamente, avremo bisogno di più dati, ma questa ricerca ci dice molto. Può darci un'idea di come fossero le condizioni di formazione di queste lune. Era un sistema completamente caotico con materiali che colpivano questi satelliti in ogni direzione, o c'era un sistema pulito e ordinato?"
Ferguson spera di poter confrontare i suoi dati dalle lune di Saturno con quelli di Urano, un altro gigante di ghiaccio. Sebbene i dati attuali non siano conclusivi, una delle missioni di punta raccomandate dal Planetary Science Decadal Survey, pubblicata ad aprile, è una missione su Urano e le sue lune.
"Questo è il primo passo verso una nuova prospettiva sulla storia dei crateri di queste lune e sulla loro origine ed evoluzione", ha affermato Ferguson.
Lo studio è pubblicato in Earth and Planetary Science Letters . + Esplora ulteriormente
