Gigantes deslizamientos de tierra en luna Japeto de Saturno
Gigantes deslizamientos de tierra en luna Japeto de Saturno
"Vemos deslizamientos de tierra en todo el sistema solar", dice Kelsi Singer, estudiante graduado en ciencias terrestres y planetarias en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington en St. Louis, "pero Japeto luna helada de Saturno tiene más deslizamientos gigantes que cualquier otro cuerpo de Marte . "
La razón, según William McKinnon, profesor de ciencias terrestres y planetarias, es la topografía espectacular de Japeto. "No sólo es la luna fuera de todo el año, pero las cuencas de impacto gigantes son muy profundos, y hay esta gran cadena montañosa que está a 20 kilómetros (12 millas) de alto, mucho más alto que el Monte Everest".
"Así que hay un montón de topografía y está sentado ahí, y luego, de vez en cuando, se da paso," McKinnon dice.
"Falling desde tales alturas, el hielo alcanza altas velocidades -. y entonces algo extraño sucede"
De alguna manera, durante su caída, su "coeficiente de fricción baja", y que se detenga caer y comienza a fluir, "viajar muchos kilómetros antes de que se disipe la energía de la caída y se detiene completamente."
Ellos investigadores "desafío físicos experimentales destinados a medir la fricción cuando el hielo se desliza, y sugieren un mecanismo que podría hacer hielo o rocas resbaladizas, no sólo durante las avalanchas o deslizamientos de tierra, sino también durante los terremotos o sismos lunares de hielo."
"Las avalanchas de hielo en Japeto no es sólo grande, sino que son mayores de lo que se debe dar a las fuerzas científicos piensan que los puso en movimiento y llevarlos a un punto muerto".
"La contrapartida de la avalancha de hielo Iapetian en la Tierra es un desprendimiento de rocas a largo descentramiento o sturzstrom (alemán para" fallstream '). La mayoría de los deslizamientos recorrer una distancia horizontal que es menor que dos veces la distancia de las rocas han caído. "
"En raras ocasiones, sin embargo, un deslizamiento de tierra que viajar 20 ó 30 veces más lejos de lo que se cayó, viajando largas distancias horizontal o incluso surgiendo cuesta arriba. Estos deslizamientos de tierra extraordinariamente móviles, que parecen derramarse como un líquido en lugar de caída como rocas, desde hace mucho tiempo desconcertado a los científicos ".
"La mecánica de una desviación normal son sencillas. Los escombros se desplaza hacia afuera hasta que la fricción dentro de la masa escombros y con el suelo disipa la energía adquirida por la roca caída, y la masa de roca se detiene. "
"Pero para explicar las descentramiento excepcionalmente largas, algún otro mecanismo debe invocarse también. Algo hay que actuar para reducir la fricción durante el descentramiento, dice Singer. "
"El problema es que no hay un acuerdo acerca de lo que esto podría ser algo. Las propuestas han incluido un colchón de aire, lubricación por agua o por harina de roca o una capa fundida delgada. "
"Hay más mecanismos propuestos para la reducción de la ficción de lo que puedo poner en una diapositiva de PowerPoint", bromea McKinnon.
"Los derrumbes en Japeto son un experimento a escala planeta que no podemos hacer en un laboratorio u observar la Tierra", dice Singer. "Nos dan ejemplos de deslizamientos gigantes de hielo, en lugar de piedra, con un peso diferente, y no hay ambiente. Por lo que cualquier teoría de los deslizamientos de salto largo en la Tierra también debe trabajar por avalanchas en Japeto ".
"Un experimento de accidente
McKinnon, cuya investigación se centra en los satélites helados de los planetas del sistema solar exterior, ha estado estudiando Japeto ya que la nave espacial Cassini voló cerca de ella en diciembre de 2004 y septiembre de 2007 y transmitido imágenes de la luna de hielo de la Tierra "."Casi todo sobre Japeto es impar. Debe ser esférico, pero es más abultada en el ecuador que en los polos, probablemente porque se congeló en el lugar en que fue girando más rápido de lo que es ahora. Y tiene un extremadamente alto, como navajas striaght cordillera de origen misterioso que envuelve la mayor parte del camino alrededor de su ecuador. Debido a su corpulencia y cresta gigante, la luna se parece a una nuez grande.
Si la superficie Iapetian bloqueado en su lugar antes de que pudiera girar hacia abajo a una esfera, tiene que haber tensiones en su superficie, McKinnon motivada. Así que sugirió Cantante comprobar las imágenes de la Cassini para la fractura de estrés en el hielo ".
"Ella miró detenidamente a cada imagen de la Cassini y no encontraron mucha evidencia de fractura. En cambio, ella seguía encontrando avalanchas gigante ".
"Singer finalmente se identificaron 30 masivo avalanchas de hielo en las imágenes de Cassini -. 17 que habían hundido las paredes del cráter y 13 otro que había barrido por los toboganes de la cordillera ecuatorial"
"Las mediciones cuidadosas de las alturas desde donde el hielo se había caído y el descentramiento avalancha no encontró tendencias consistentes con algunas de las teorías más populares para la extraordinaria movilidad de los deslizamientos de salto largo. Los científicos dicen que los datos no se pueden excluir, sin embargo. "
"No tenemos el mismo rango de mediciones para las avalanchas Iapetian que está disponible para deslizamientos de tierra en la Tierra y Marte", explica el cantante.
"Pero, no obstante es evidente que el coeficiente de fricción de las avalanchas (medida por un proxy, la relación entre la altura de caída y el descentramiento) no es consistente con los coeficientes de fricción de hielo muy frío medida en el laboratorio."
"Coeficientes de fricción puede variar desde cerca de cero a más de uno. Las mediciones de laboratorio de los coeficientes de mentira hielo muy frío entre 0,55 y 0,7 ".
"Escombros de hielo muy frío es tan friccional como arena de la playa," McKinnon dice.
"Los coeficientes para las avalanchas Iapetus, sin embargo, la dispersión entre 0,1 y 0,3. Algo está fuera de aquí ".
"En un típico experimento de laboratorio para medir el coeficiente de fricción de hielo, cilindros de hielo se hacen girar uno contra el otro y su resistencia a la rotación se mide. Si el hielo se mueve lentamente, es muy fricción. "
"Me movimiento rápido que incluso super-frío hielo resbaladizo? Esa es una hipótesis comprobable, los científicos señalan, y uno que esperan los físicos experimentales pronto se llevará a dar una vuelta. "
Si el hielo es capaz de llegar a ser menos fricción cuando se viaja a alta velocidad, es el rock? "Si usted tuviera algún tipo de movimiento rápido, si se trataba de un derrumbe o deslizamiento del largo de una falla, el mismo tipo de cosa que podría suceder", dice Singer.
"Los geólogos han dado cuenta de que fallas mayores son más débiles durante los terremotos de mediciones de laboratorio de los coeficientes de fricción Rocks 'sugieren que deberían ser, dice ella."
"Pero en este caso, el aumento de la velocidad de experimentos ya se han hecho. A tasas de deslizamiento lento, el coeficiente de fricción de rocas oscila entre el 0,6 a 0,85. Pero cuando las rocas se deslizan una sobre otra con suficiente rapidez, el coeficiente de fricción es cerca de 0,2. Eso está en el mismo rango que los coeficientes de la avalancha de hielo Iapetian ".
"Nadie está seguro de lo que lubrica las fallas cuando se sacudió en movimiento por un terremoto, pero una de las más simples hipótesis es algo que se llama calefacción flash, dice Singer. La idea es que a medida que la corredera rocas unas sobre otras, asperezas (pequeños puntos de contacto) en sus superficies se calientan por la fricción. "
"Por encima de una velocidad crítica, el calor no tendría tiempo para escapar los puntos de contacto, lo que sería de flash se calienta a temperaturas lo suficientemente altas como para debilitar o incluso derretir la roca. Este debilitamiento puede explicar las altas tasas de deslizamiento y los grandes desplazamientos de deslizamiento característicos de los terremotos ".
"El caso para la calefacción flash está reforzada por el descubrimiento de las rocas, que parecen haber sido objeto de fusión de fricción, frictionites denominadas genéricamente, o pseudotaquilitas, a lo largo de fallas y asociado con algunos deslizamientos de rocas, según Singer."
"Se podría pensar que la fricción es trivial", McKinnon dice, "pero no lo es. Y eso va para la fricción entre el CIEM y la fricción entre las rocas. Es muy importante no sólo para los deslizamientos de tierra, sino también para los terremotos e incluso para la estabilidad de la tierra. Y es por eso estas observaciones en una luna de hielo son interesantes y estimulantes. "
El estudio acaba de ser publicado en el 29 de julio cuestión de Nature Geoscience.
Fuente: Universidad de Washington en St. Louis
Créditos de las imágenes: NASA / JPL / SSI / LPI. Código de colores elevación: Paul Schenk / LPI; Kerry Sieh / USGS / dominio público