สันเส้นศูนย์สูตร

สันเขาเส้นศูนย์สูตรเป็นสันเขาทางภูมิประเทศที่ทอดยาวไปตามเส้นศูนย์สูตรของวัตถุทางดาราศาสตร์ ดวงจันทร์อย่างน้อยสามดวงของดาวเสาร์มีสันเขาเส้นศูนย์สูตร ได้แก่ ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ไออาเพตัสและดวงจันทร์ขนาดเล็กแอตลาสและแพน สันเขาเหล่านี้ทอดยาว ไปตาม เส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์อย่างใกล้ชิดดูเหมือนว่าจะเป็นปรากฏการณ์เฉพาะของระบบดาวเสาร์ แต่ยังไม่แน่ใจว่าการเกิดขึ้นเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันหรือเป็นเพียงความบังเอิญ

ไออาเพตัสถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเชื้อสาย อิตาลี โจวันนี โดเมนิโก คาสสินีในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1781; แอตลาสถูกค้นพบจากภาพที่ถ่ายโดยยานวอยเอเจอร์ 1 ระหว่างการบินผ่านดาวเสาร์ในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1980; ^{[ 1 ]}ในขณะที่แพนถูกค้นพบโดยโชวอลเตอร์ในปีเดียวกับแอตลาส สุดท้าย ดวงจันทร์ดาฟนิส ขนาดเล็กมาก ซึ่งค้นพบโดยยานคาสสินีในปี ค.ศ. 2005 ก็ดูเหมือนจะมีสันแบบนี้เช่นกัน

สันเขาทั้งสามแห่งบริเวณเส้นศูนย์สูตรถูกค้นพบโดยยานอวกาศ แคสสินี

สันเขาบนดวงจันทร์ไออาเพตัสมีความกว้างเกือบ 20 กิโลเมตร สูง 13 กิโลเมตร และยาว 1,300 กิโลเมตร ส่วนสันเขาบนดวงจันทร์แอตลาสมีความโดดเด่นยิ่งกว่าเมื่อเทียบกับขนาดที่เล็กกว่ามากของดวงจันทร์ ทำให้มันมีรูปร่างคล้ายแผ่นดิสก์ ภาพถ่ายของดวงจันทร์แพนแสดงให้เห็นโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับของแอตลาส

สันเขาเส้นศูนย์สูตรของไออาเพตัสทอดยาวเกือบตลอดเส้นศูนย์สูตร มีหลุมอุกกาบาตมากพอๆ กับภูมิประเทศโดยรอบ ซึ่งบ่งชี้ว่าสันเขามีอายุใกล้เคียงกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ การที่มันเป็นลักษณะขนาดใหญ่เช่นนี้ แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่สร้างมันขึ้นมานั้นอยู่ในระดับโลกมากกว่าที่จะอยู่ภายใต้การควบคุมในระดับท้องถิ่นหรือภูมิภาค “โดยทั่วไปแล้วสันเขาดูเหมือนจะเป็นสันเดียว แต่ในบางแห่งก็เป็นสองหรือสามสัน ด้านข้างมีความลาดชันสูง โดยบางส่วนมีความลาดชันมากกว่า 30 องศา ปริมาณวัสดุที่เกี่ยวข้องกับสันเขามีมาก มันทอดยาวอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของเส้นศูนย์สูตรและพัฒนาอย่างดีตลอดความยาวประมาณ 1600 กม. ... การประมาณการนี้ไม่รวมค่าเผื่อสำหรับรากหรือรอยพับ” ^{[ 2 ]}

สันเส้นศูนย์สูตรของแอตลาสและแพนถูกค้นพบจากภาพที่ส่งกลับมาจากยานอวกาศวอยเอเจอร์ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 แพนตั้งอยู่ภายในช่องว่างเอ็นเคของวงแหวนเอของดาวเสาร์ ในขณะที่แอตลาสตั้งอยู่ด้านนอกวงแหวนเอ พวกมันมีรูปร่างคล้าย "ทรงรีแบน โดยมีรัศมีเส้นศูนย์สูตร 16.5 และ ~19.5 กม. และรัศมีขั้ว ~10.5 กม. และ 9 กม. สำหรับแพนและแอตลาส ตามลำดับ... ที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นคือ ทั้งสองมีสันเส้นศูนย์สูตรที่โดดเด่น สันเหล่านี้มีความสมมาตรโดยประมาณเกี่ยวกับเส้นศูนย์สูตรของวัตถุและทำให้พวกมันดูเหมือน "จานบิน" ^{[ 3 ]}

ยังไม่แน่ชัดว่าสันเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร หรือมีความเชื่อมโยงกันหรือไม่ เนื่องจากแอตลาสและแพนโคจรอยู่ภายในวงแหวนของดาวเสาร์คำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับสันของพวกมันคือ พวกมันกวาดเอาอนุภาคของวงแหวนไปในขณะที่โคจร ซึ่งสะสมอยู่รอบเส้นศูนย์สูตรของพวกมัน สมมติฐานนี้ใช้ไม่ได้กับไออาเพตัส ซึ่งโคจรอยู่ไกลออกไปจากวงแหวน นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งเสนอว่าไออาเพตัสกวาดเอาวงแหวนไปก่อนที่จะถูกขับออกไปสู่วงโคจรที่ห่างไกลในปัจจุบัน^{[ 4 ]}คนอื่นๆ คิดว่ามันอยู่นิ่ง และเป็นวงแหวนที่ถูกดึงออกไปจากมัน ตกลงไปในสนามแรงโน้มถ่วงของดาวเสาร์ บางทีสมมติฐานที่น่าจะเป็นไปได้มากกว่าคือ เนื่องจากไออาเพตัสมีทรงกลมฮิลล์ ขนาดใหญ่ผิดปกติ เมื่อเทียบกับดวงจันทร์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะมันอาจเคยมีวงแหวนของตัวเอง หรือแม้แต่ดวงจันทร์ขนาดเล็กที่ค่อยๆ ถูกดึงเข้ามาใกล้ ฉีกขาดเป็นวงแหวน แล้วค่อยๆ สะสมลงบนเส้นศูนย์สูตรของไออาเพตัส นักวิทยาศาสตร์บางคน^{[ 5 ]}นิยมสันนิษฐานว่าสันบนของไออาเพตัสเกิดจากแหล่งกำเนิดภายในบางอย่างและไม่เกี่ยวข้องกับสันบนแอตลาสและแพน สมมติฐานอีกประการหนึ่งที่เสนอคือ การชนกันด้วยความเร็วต่ำระหว่างดวงจันทร์อาจทำให้เกิดส่วนนูนตรงกลางได้ แม้ว่าสถานการณ์ที่จะเกิดเหตุการณ์เช่นนั้นจะมีน้อยก็ตาม^{[ 6 ]}

ยังไม่ชัดเจนว่าสันเขานี้เกิดขึ้นได้อย่างไร การที่สันเขาอยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตรทำให้เกิดแนวคิดที่แตกต่างกันหลายประการ: Porco et al. (2005)เสนอว่าเกิดจากการหมุน ช้าลง Denk et al. (2005)เสนอว่าเกิดจากกิจกรรมภูเขาไฟGiese et al. (2005)เสนอว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของสันเขาบ่งชี้ว่าพื้นผิวกำลังบิดเบี้ยวขึ้นเนื่องจากเหตุการณ์ทางธรณีวิทยา^{[ 2 ]}

มีสถานการณ์หลายประการที่ถูกเสนอเกี่ยวกับการสร้างสันของ Atlas และ Pan ดังนี้: “(i) ตรงกันข้ามกับดาวบริวารอื่นๆ ที่ได้รับการวิเคราะห์ Pan และ Atlas ฝังอยู่ในวงแหวนของดาวเสาร์ (ii) สันเหล่านี้อยู่บนเส้นศูนย์สูตรและอยู่ในระนาบเดียวกับวงแหวนของดาวเสาร์อย่างแม่นยำ (iii) การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของ Atlas (และอาจรวมถึง Pan ด้วย) ผ่านวงแหวนนั้นมีค่าประมาณเท่ากับความสูงในแนวดิ่งของสัน (iv) ปริมาตรทั้งหมดของสันมีค่าประมาณ 10 ถึง 25% ของปริมาตรของวัตถุ ดังนั้น เราจึงได้สำรวจความเป็นไปได้ที่สันเหล่านี้สร้างขึ้นจากอนุภาคของวงแหวนที่สะสมตัวในภายหลังบนพื้นผิวของดวงจันทร์ขนาดเล็กที่มีอยู่ก่อนแล้วซึ่งฝังอยู่ในวงแหวนและในตอนแรกไม่มีสันบนเส้นศูนย์สูตรใดๆ จากนั้น สันก็จะเป็นเพียง “เครื่องประดับเส้นศูนย์สูตร” ที่สะสมตัวบนพื้นผิวของวัตถุในขั้นตอนต่อมาของการก่อตัว” ^{[ 3 ]}

อนุภาคที่ประกอบเป็นสันของดวงจันทร์แต่ละดวงน่าจะพัฒนาแตกต่างกันออกไป เนื่องจากแพนและแอตลาสมีคุณสมบัติวงโคจรที่แตกต่างกันมาก แพนมีวงโคจรเกือบเป็นวงกลมรอบดาวเสาร์ ซึ่งทำให้อนุภาคจากวงแหวนไปถึงพื้นผิวของแพนด้วยความเร็วต่ำ ส่งผลให้สามารถแยกอนุภาคระหว่างซีกโลกทั้งสองได้ อนุภาคชั้นใน (อนุภาควงแหวนที่มีแกนกึ่งหลักหันเข้าด้านในของดวงจันทร์บริวาร) จะกระจายตัวอยู่ในซีกโลกที่หันหน้าเข้าหาดาวเสาร์ ในขณะที่อนุภาคชั้นนอก (อนุภาควงแหวนที่มีแกนกึ่งหลักหันออกด้านนอกของดวงจันทร์บริวาร) จะกระจายตัวอยู่ในซีกโลกตรงข้ามกับดาวเสาร์ อย่างไรก็ตาม แอตลาสมีวงโคจรรอบดาวเสาร์ที่ค่อนข้างเป็นวงรี เมื่ออยู่ใกล้ดาวเสาร์ที่สุด แอตลาสจะโคจรด้วยความเร็วสูงกว่า ซึ่งทำให้อนุภาคชั้นในสะสมตัวบนซีกโลกด้านหน้าของแอตลาส เมื่ออยู่ใกล้ดาวเสาร์ที่สุด แอตลาสจะโคจรด้วยความเร็วต่ำกว่า ซึ่งจะทำให้อนุภาคชั้นนอกสะสมตัวบนซีกโลกด้านหลังเท่านั้น^{[ 3 ]}

• ร่องลึกบริเวณเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์น้อย4 เวสต้า

• 'จานบิน' รอบดาวเสาร์ได้รับการอธิบายแล้ว – แอตลาสและแพนเกิดจากกลุ่มอนุภาคน้ำแข็งในวงแหวนของดาวเสาร์เป็นส่วนใหญ่Space.com , 6 ธันวาคม 2007