カロンも氷を出します

カロンや他の明るい太陽系外縁天体も氷を吹いているようです。以下機械翻訳。
カロン:究極の凍結状態における製氷機

火曜日、2007年7月17日
ジェミニ天文台

冥王星の衛星カロンの氷殻のひびを通して材料を吐いて、氷結晶で表面を再コーティングする極寒の間欠泉は、太陽系外縁部製氷機の同等物にこの遠方の世界を作りかえているかもしれません。
これらの氷の堆積に関する証拠はジェミニ天文台の適応光学装置を使用することで得られた高画質スペクトルから来ます、近赤外線画像装置NIRIに結びつけられたALTAIR（レーザガイド適応光学システム）。
フレディリックC.ギレットがハワイのマウナケアにあるジェミニ北部望遠鏡で行った観測は、水和と水の結晶がカロンの至る所、所々で広まったのをアンモニアの指紋で示して、カロンなどの世界のこれらの化合物の存在の今まで最も良い証拠として記述されています。
観測は、カロンの中で深いのからアンモニアに混ぜられた液体水が超-冷たい表面まで押し出されているのを示します。
この動作は短時間スケールの何時間か数日、および10万年毎の1ミリメートルの深さへの「再-コート」カロンがそうするレベルと同じくらい急に起こることができました。
この発見には、海王星の軌道を超えた外に広がっていて、多くの小体を含む太陽系の領域であるカイパーベルトの他の同様のタイプ世界に、深遠な意味があるかもしれません、どれが冥王星を含むか、そして、カロンでは、最も大きいです。
達するように、この結論、クック、および彼の共同制作者はカロンの上で水氷結晶の存在がわかることができた他の多くのメカニズムを研究しました。
結晶はそのような氷が無定形になるでしょう、したがって、太陽系が形成されたとき(すなわち、それは水晶の外観に負けるでしょう)何万年も数作られた「根本的な氷」である傾向がありません、太陽の紫外線と宇宙線の衝撃のため。
表面への水面下の材料のいん石と対流による衝撃「庭造り」などの他の世界に新鮮で、冷たい斑を作成する過程がカロンの表面で水とアンモニア水和の化学指紋によって支持されません。 データがわかった唯一のメカニズムは低温火山活動、超-寒い環境における液体とガスの噴出でした。

クックによると、カロンの上で低温火山活動を理解するキーはカロンの物理的な構成を見ることになっています。 「カロンの表面は、ほぼ完全に水氷です。」と、彼は言いました。 「したがって、表面の下の大量な水を持たなければなりません、そして、また、その多くも凍っているべきです。」 が液体であるなら、深い内面のカロンだけが水を飲むことができるでしょう。 しかし、いくらかの液体水がどうにか表面に達しなければならないことを意味して、新鮮な氷が表面にあります。 表面にあるアンモニアは手がかりを提供します。 それは何らかの材料を液体に保つのを助けるアンモニアです。 それで、それのすべてが可能になります。 「アンモニアがなければ、水はむこうに到着できませんでした。」
太陽系外縁部の低温火山活動はかなりよくあります。 両方が水氷に関する証拠が表面の下に浸出するか、または吐き出すのを示すエンケラドス(土星の衛星)とエウロパ(木星の軌道に乗っている)。 エンケラドスのいわゆる「虎のしま」は2006年に最初に、コロラド州ボウルダーの宇宙科学研究所の惑星科学者キャロリンPorcoによって報告されました。 それらは表面ひびを通して水氷を出す間欠泉によって作成されるかもしれません。 また、天王星の衛星アリエルでボイジャー2号接近飛行イメージで見られた印はある種の活動的な低温火山活動を示します。 エンケラドスとエウロパはそれらの巨大惑星の重力といくつかの場合大きい近い衛星で潮に絞られます。 これはひびを通して水を追い出します。 アリエルは過去の潮の絞りで影響を受けたかもしれません。 対照的に、カロンや、クワオアや、オーカスや、他のものなどの太陽系外縁天体(EKBO)は潮に絞られません。 しかし、彼らは、低温火山活動に関する証拠を示すように思えます。
カロンの場合では、内部の放射能からの熱が氷殻の中にアンモニアに混ぜられた溶けた水のたまりを作成すると思われます。 「いくらかの地下水が氷点を冷やして、アプローチするのに従って、それの上で氷殻の中のひびに拡大します。」と、クックは言いました。 「拡大のため、材料は氷殻の付け根の1ｋｍあたり1つの半分の小さい垂直なひびによってさえ数時間のうちにカロンの外側の表面に伝播されるでしょう、それを水のための導管にして。」
水がひびで吹き出るとき、凍って、すぐに表面まで「雪が降ります」、近赤外光で区別できる明るい氷の斑を作成して。 「雪煙をカロンの上で実際にSEEへ去らせるなら、私たちがエンケラドスで見るものと同様の虎の縞と他の凍っている世界を作る過程が見えていると半分予想します。」と、クックは言いました。 「本当の証拠は私たちがジェミニ結果で見たものについて確かめることができるイメージを返送しに宇宙空間NASA徹底的調査ニューホライズンから来るでしょう」。(ニューホライズンは2015年にこの系に到着するでしょう)。

チームの意図はアンモニアと呼ばれるアンモニアのメタンに関する証拠、二酸化炭素、アンモニア、および用紙がまた、クワオワに関して報告されて、他の少なくとも1KBOで疑われたカロンの表面で水和するのがわかることでした。 アリゾナ州立大学のクックのスティーブン・デッシュ助教授、同僚、および論文アドバイザーによると、アンモニア水和は、液体水が固く凍るのを妨げるのを助けます、凍る前に水が内部から漏れるのをより簡単にして。 「それは文字通り不凍液です」と、彼は言いました、そして、「ここの私たちが詳しい不凍液はいったい、それが水の融点を意気消沈させる好きです」。
クックと彼の同僚はカロンの反冥王星の、そして、サブ冥王星の半球に彼らの観測を集結しました、水氷のパッチが40-50ケルビン(-233～-223℃)の間の温度で存在しているところで。 彼らは、2.21と1.65ミクロン、アンモニアの存在が水和するのを明らかにする波長、および水氷でそれぞれ見るのにNIRIを使用しました。

この仕事の前に、クックと他のものによってされたカロンのすべての観測が表面で水晶の水氷を見せました。 クックの調査結果は2つの半球を取って、スペクトルから温度を見積もろうとするためにはこれまでの唯一無二です。 彼は、より多くの観測が温度がどう回転を交換するかもしれないかを示しているのに必要であることに注意します。

「私たちはこれらの氷が表面の向こう側に均等に分配されるか、またはある経度で優先的に見つけられるかを確認するのにカロンの回転を使用していました。」と、クックは言いました。 「2001年からの測定値に基づいて私たちが、氷がそこにあったのを知って、唯一の私たちがdidn1tである、正確な位置を持ってください、」 私たちがする必要があったことは高画質、時間で決心しているスペクトルを得ることになっていました。 ALTAIRに結びつけられたNIRIはそれをする最も良い方法でした。 そして、8ｍ望遠鏡を使用するのは、当然の決定でした。 「すべてがそれほどよく集まりました。」
デッシュによると、クックとチームによって得られたスペクトルはKBOsの上のアンモニア水和の存在の今まで最も良い証拠です。 「それが以前カロンの上で他のグループによって試験的に特定されたことがあった、しかし、スペクトル分解の不足は識別を妨げました。」と、彼は言いました。 これはそれにしっかり留めます。 また、これらのスペクトルも他のKBOsのものより良いです。 「私は初めてアンモニア水和がKBOsに存在すると確信している慣れた観察者と話しました。」

次のステップはクワオワやオーカスなどの他の外縁天体の、より良いスペクトルを得ることです。 「直径500キロメートルより大きいものは水晶の水氷を私たちに見せています。」と、クックは言いました。 「しかし、私たちの考えをテストするために抽出したいと思う中間的サイズの物、それの向こう側の200～500キロメートルの全体集合があります。」 私がこれらの他のKBOsで考えるように、アンモニア水和を探したいと思います。 「私は、それがむこうになければならないと思います。」

これらの結果が紙で発表された、「カロンの近赤外分光法:」 Astrophysical Journalの第663巻における「太陽系外縁天体の上の低温火山活動のための可能なEvidence」、また、彼の卒業生アドバイザーのスティーブン・J.デッシュに伴うアリゾナ州立大学(アリゾナ州立大学)にある間、ジェイソン・クックで、チームはテッドL.Roush(NASAエームズ研究センター)、チャドのトルヒーヨ、およびトムGeballe(ジェミニ天文台)を含めました。

「カロンの表面で水晶の水氷の存在がわかることができた多くのメカニズムがあります。」と、ジェイソン・クック(カロンの表面を研究する惑星科学者のチームを率いたアリゾナ州立大学の博士号の学生)は言いました。
(低温火山活動は液体水を表面に持って来ます)。そこでは、それが氷晶まで凍ります。「私たちのスペクトルは一貫して、低温火山活動を示します」。
「それは、カロンの内部が液体水を所有しているのを含意します。」

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