Miranda, najbardziej wewnętrzny z pięciu księżyców Urana, ma wygląd podobny do „Frankensteina”: wygląda na to, że został złożony z części, które nie pasowały do siebie właściwie. Ponadto ma niezwykle różnorodne funkcje powierzchni, w tym kaniony do 12 razy głębsze niż Wielki Kanion Ziemi, kratery uderzeniowe, klify i równoległe rowki zwane sulci.
Na przestrzeni lat przedstawiano różne hipotezy, próbując wyjaśnić enigmatyczny wygląd Mirandy. Najpierw sądzono, że jest wynikiem katastrofalnego uderzenia, rozpadu i późniejszego ponownego złożenia, naukowcy uważają teraz, że na niektóre cechy Mirandy mógł mieć wpływ sam Uran i są wynikiem konwekcji: termicznie indukowane wynurzanie się z sił pływowych z planety .
Miranda została odkryta w 1948 roku przez Gerarda Kuipera. Chociaż ma średnicę zaledwie 473 mil (471 kilometrów) (czyli około jednej siódmej średnicy Księżyca na Ziemi), ma jeden z najdziwniejszych i najbardziej różnorodnych krajobrazów w naszym Układzie Słonecznym.
Najważniejsze w nowych badaniach była analiza trzech bardzo dużych, geometrycznie ukształtowanych cech znanych jako korony, które można znaleźć tylko na jednym innym ciele planetarnym. Korony zostały po raz pierwszy zidentyfikowane na Wenus w 1983 r. Przez urządzenia do obrazowania radarowego Venera 15/16.
Wiodącą teorią dotyczącą ich powstawania jest to, że powstają, gdy ciepłe płyny podpowierzchniowe unoszą się na powierzchnię i tworzą kopułę. Gdy krawędzie kopuły ochładzają się, środek zapada się, a ciepły płyn wycieka z jego boków, tworząc strukturę przypominającą koronę lub koronę. Opierając się na tej przesłance, powstaje pytanie, jaki mechanizm / procesy w przeszłości Mirandy ogrzały jej wnętrze wystarczająco, aby wytworzyć ciepłe, podpowierzchniowe płyny, które spowodowały tworzenie się koron. Naukowcy uważają, że ocieplenie pływowe odegrało ważną rolę w tworzeniu koron, ale proces, w wyniku którego to wewnętrzne ogrzewanie doprowadziło do tych cech, pozostaje niejasny.
Rozbudowane symulacje komputerowe 3D przeprowadzone przez Noah P. Hammond i Amy C. Barr z Uniwersytetu Browna przyniosły wyniki zgodne z trzema koronami obserwowanymi na Mirandzie. W swoim artykule zatytułowanym „Global Resurfacing of Uran's Moon Miranda by Convection” Hammond i Barr podsumowują swoje wyniki w następujący sposób:
„Przekonujemy się, że konwekcja w skorupie lodowej Mirandy napędzana ogrzewaniem pływowym może generować globalny rozkład koron, koncentryczną orientację nierównoległych grzbietów i dolin oraz gradient termiczny wynikający z wygięcia. Modele, które uwzględniają możliwy rozkład ciepła pływowego, mogą nawet dopasować się do dokładnych lokalizacji koron, po zmianie orientacji o 60 °. ”
Używając księżyca Saturna Enceladusa jako linii bazowej ze względu na podobieństwo wielkości, składu i częstotliwości orbity do Mirandy, oryginalne obliczenia szacują, że można wygenerować nawet 5 GW mocy rozpraszania pływów. Wyniki symulacji Hammonda i Barra wskazują, że prawie dwukrotnie wytworzono by tyle mocy:
„Symulacje, które pasują do gradientu termicznego od zginania, mają całkowitą moc wyjściową bliską 10 GW, nieco większą niż przewidywana całkowita moc, którą można wygenerować podczas rezonansu orbitalnego.”
Wyniki symulacji Hammond i Barr dostarczają wstępnego zestawu odpowiedzi, które mają na celu odkrycie tajemnic dziwnego wyglądu Mirandy. Przyszłe symulacje i badania nad złożoną naturą ogrzewania pływowego będą opierać się na tych wynikach, aby zapewnić dalszy wgląd w zagadkowy księżyc, który nazywamy Mirandą.
„Global Resurfacing of Uranus's Moon Miranda by Convection” został opublikowany online 15 września 2014 r. W GEOLOGY, czasopiśmie The Geological Society of America. Możesz przeczytać streszczenie tutaj.
