อัลเบโดและสี
แอเรียลเป็นดวงจันทร์ของดาวยูเรนัสที่สะท้อนแสงมากที่สุด พื้นผิวของมันแสดง ไฟกระชากของฝ่ายค้าน : การสะท้อนแสงลดลงจาก 53% ที่มุมเฟส 0 ° (อัลเบโดเชิงเรขาคณิต ) เป็น 35% ที่มุมประมาณ 1 ° บอนด์อัลเบโด ของเอเรียลอยู่ที่ประมาณ 23% ซึ่งสูงที่สุดในบรรดาดาวเทียมยูเรเนียน พื้นผิวของแอเรียลโดยทั่วไปมีสีเป็นกลาง
อาจมีความไม่สมมาตรระหว่างซีกหน้าและซีกหลัง หลังดูเหมือนจะแดงกว่าเดิม 2% พื้นผิวของแอเรียลโดยทั่วไปไม่ได้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างอัลเบโดกับธรณีวิทยาในด้านหนึ่งและในอีกด้านหนึ่งของสี ตัวอย่างเช่นแคนยอนมีสีเดียวกับภูมิประเทศที่เป็นลัง อย่างไรก็ตามผลกระทบที่สดใสรอบ ๆ หลุมอุกกาบาตสดบางแห่งมีสีออกน้ำเงินเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีจุดสีน้ำเงินเล็กน้อยซึ่งไม่ตรงกับคุณสมบัติพื้นผิวใด ๆ ที่ทราบ
คุณสมบัติพื้นผิว
พื้นผิวที่สังเกตได้ของแอเรียลสามารถแบ่งออกเป็นภูมิประเทศได้ 3 ประเภท ได้แก่ ภูมิประเทศที่เป็นลัง, ภูมิประเทศที่เป็นสันเขา และที่ราบ คุณสมบัติพื้นผิวหลักคือ หลุมอุกกาบาต , หุบเขา , รอยเลื่อน , สันเขาและ ราง .
Graben (chasmata) ใกล้ Ariel’s เทอร์มิเนเตอร์ พื้นปูด้วยวัสดุเรียบซึ่งอาจถูกอัดขึ้นมาจากด้านล่างผ่าน cryovolcanism หลายอันถูกตัดโดย หยัก ร่องกลางเช่น Sprite และ Leprechaun อยู่ด้านบนและด้านล่างของรูปสามเหลี่ยม ที่น่ากลัว ใกล้ด้านล่าง
ภูมิประเทศที่เป็นลังพื้นผิวที่กลิ้งปกคลุมด้วยหลุมอุกกาบาตจำนวนมากและมีศูนย์กลางอยู่ที่ขั้วใต้ของแอเรียลเป็นดวงจันทร์ที่เก่าแก่ที่สุดและกว้างขวางที่สุดในทางภูมิศาสตร์ หน่วยธรณีวิทยา มันถูกตัดกันด้วยเครือข่ายของ Scarps หุบเขา (graben) และแนวสันเขาแคบ ๆ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในละติจูดกลาง – ใต้ของ Ariel หุบเขาที่เรียกว่า chasmata อาจเป็นตัวแทนของ graben ที่เกิดจาก extensional faulting ซึ่งเป็นผลมาจากความเครียดทั่วโลกที่เกิดจากการแช่แข็งของน้ำ (หรือแอมโมเนียในน้ำ)
ในการตกแต่งภายในของดวงจันทร์ (ดูด้านล่าง) มีความกว้าง 15–50 กม. และแนวโน้มส่วนใหญ่ไปในทิศทางตะวันออกหรือตะวันออกเฉียงเหนือ พื้นของหุบเขาหลายแห่งมีลักษณะนูน สูงขึ้น 1-2 กม. บางครั้งพื้นจะแยกออกจากกำแพงหุบเขาด้วยร่อง (ราง) กว้างประมาณ 1 กม. ร่องที่กว้างที่สุดมีร่องวิ่งไปตามยอดของพื้นนูนซึ่งเรียกว่า valles หุบเขาที่ยาวที่สุดคือ Kachina Chasma ที่ความยาวกว่า 620 กม. (ลักษณะนี้ขยายออกไปในซีกโลกของ Ariel ที่ Voyager 2 ไม่เห็นแสง)
ภูมิประเทศหลักประเภทที่สอง – สันเขา ภูมิประเทศประกอบด้วยแนวสันเขาและร่องน้ำเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร มันล้อมรอบภูมิประเทศที่เป็นลังและตัดเป็นรูปหลายเหลี่ยม ภายในแต่ละวงซึ่งอาจมีความกว้างได้ถึง 25 ถึง 70 กม. มีสันเขาและรางแยกส่วนยาวไม่เกิน 200 กม. และห่างกัน 10 ถึง 35 กม. แถบของภูมิประเทศที่เป็นสันเขามักก่อตัวต่อเนื่องกันของหุบเขาซึ่งบ่งบอกว่าอาจเป็นรูปแบบที่ปรับเปลี่ยนของกราเกนหรือเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่แตกต่างกันของเปลือกโลกกับความเค้นที่ขยายออกไปเช่นเดียวกันเช่นความล้มเหลวที่เปราะ
แผนที่สีเท็จ ของ Ariel ปล่องภูเขาไฟ ที่ไม่เป็นวงกลมที่โดดเด่น ด้านล่างและด้านซ้ายของศูนย์กลางคือ Yangoor ส่วนหนึ่งถูกลบไปในระหว่างการก่อตัวของภูมิประเทศ ที่เป็นสันเขา ผ่าน เปลือกโลกภายนอก .
ภูมิประเทศที่อายุน้อยที่สุดที่สังเกตได้บนแอเรียลคือที่ราบ: พื้นที่ราบเรียบค่อนข้างต่ำซึ่งต้องก่อตัวเป็นระยะเวลานาน เวลาตัดสินโดยระดับ ของปล่องภูเขาไฟ ที่แตกต่างกัน พบที่ราบบนพื้นของหุบเขาและมีความหดหู่ผิดปกติเล็กน้อยกลางภูมิประเทศที่เป็นลัง ในกรณีหลังพวกเขาจะถูกแยกออกจากภูมิประเทศลังด้วยขอบเขตที่คมชัดซึ่งในบางกรณีมีรูปแบบของก้อนกลม
แหล่งกำเนิดที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับที่ราบคือผ่านกระบวนการภูเขาไฟ รูปทรงช่องระบายอากาศเชิงเส้นคล้ายกับ โล่ภูเขาไฟ บนบกและขอบภูมิประเทศที่แตกต่างกันบ่งชี้ว่าของเหลวที่ปะทุมีความหนืดมากอาจเป็นสารละลายน้ำ / แอมโมเนียที่ระบายความร้อนด้วยน้ำเย็นมากโดยมีภูเขาไฟน้ำแข็งแข็งก็เป็นไปได้เช่นกัน ความหนาของการไหลของ cryolava สมมุติเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 1-3 กม. ดังนั้นหุบเขาจึงต้องก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่การผลัดผิวภายนอกยังคงเกิดขึ้นกับแอเรียล พื้นที่เหล่านี้บางส่วนดูเหมือนจะมีอายุน้อยกว่า 100 ล้านปีซึ่งบ่งบอกว่าแอเรียลอาจยังคงมีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาแม้ว่าจะมีขนาดที่ค่อนข้างเล็กและไม่มีการให้ความร้อนจากน้ำขึ้นน้ำลงในปัจจุบันก็ตาม
แอเรียลดูเหมือนจะเป็นลังที่เท่ากัน เมื่อเทียบกับดวงจันทร์อื่น ๆ ของดาวยูเรนัส ความยากจนเชิงสัมพัทธ์ของหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของมันไม่ได้เกิดขึ้นกับการก่อตัวของระบบสุริยะซึ่งหมายความว่าแอเรียลจะต้องปรากฏตัวใหม่อย่างสมบูรณ์ในช่วงหนึ่งของประวัติศาสตร์ เชื่อกันว่ากิจกรรมทางธรณีวิทยาในอดีตของแอเรียลได้รับแรงหนุนจาก ความร้อนของน้ำขึ้นน้ำลง ในช่วงเวลาที่วงโคจรของมันผิดปกติมากกว่าในปัจจุบัน หลุมอุกกาบาตที่ใหญ่ที่สุดที่พบบน Ariel, Yangoor อยู่ห่างออกไปเพียง 78 กม.
หลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ทั้งหมดบนแอเรียลมีพื้นเรียบและยอดเขาตรงกลางและมีหลุมอุกกาบาตเพียงไม่กี่แห่งที่ล้อมรอบไปด้วยเงินฝากที่พุ่งออกมา หลุมอุกกาบาตจำนวนมากเป็นรูปหลายเหลี่ยมซึ่งบ่งชี้ว่าลักษณะของมันได้รับอิทธิพลจากโครงสร้างเปลือกโลกที่มีมาก่อน ในที่ราบลังลังมีรอยไฟขนาดใหญ่สองสามจุด (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 กม.) ที่อาจเป็นหลุมอุกกาบาตที่เสื่อมโทรม หากเป็นกรณีนี้พวกมันจะคล้ายกับ palimpsests บนดวงจันทร์ของ ดาวพฤหัสบดี Ganymede มีการแนะนำว่าพายุดีเปรสชันวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 245 กม. ซึ่งอยู่ที่ 10 ° S 30 ° E เป็นโครงสร้างผลกระทบขนาดใหญ่ที่มีการย่อยสลายสูง
แหล่งกำเนิดและวิวัฒนาการ
แอเรียลถูกคิดว่าก่อตัวขึ้น จากแผ่นเสริม หรือ subnebula; แผ่นก๊าซและฝุ่นที่มีอยู่รอบ ๆ ดาวยูเรนัสเป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากการก่อตัวของมันหรือถูกสร้างขึ้นจากผลกระทบขนาดยักษ์ที่น่าจะทำให้ดาวยูเรนัสมีขนาดใหญ่ เฉียง ไม่ทราบองค์ประกอบที่ชัดเจนของ subnebula อย่างไรก็ตามความหนาแน่นของดวงจันทร์ยูเรเนียนที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับ ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ บ่งชี้ว่าดวงจันทร์อาจมีน้ำค่อนข้างแย่ ปริมาณที่มีนัยสำคัญของ คาร์บอน และ ไนโตรเจน อาจอยู่ในรูปของ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และ โมเลกุลไนโตรเจน (N2) แทนที่จะเป็น มีเทนและ แอมโมเนีย ดวงจันทร์ที่ก่อตัวขึ้นในเนบิวลาย่อยดังกล่าวจะมีน้ำแข็งน้ำน้อยกว่า (โดยมี CO และ N 2 ติดอยู่เป็นคลาเทรต) และมีหินมากขึ้นซึ่งอธิบายถึงความหนาแน่นที่สูงขึ้น
กระบวนการสะสมอาจใช้เวลานาน หลายพันปีก่อนที่ดวงจันทร์จะเกิดขึ้นเต็มที่ แบบจำลองชี้ให้เห็นว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นตามมาทำให้ชั้นนอกของ Ariel ร้อนขึ้นโดยมีอุณหภูมิสูงสุดประมาณ 195 K ที่ความลึกประมาณ 31 กม. หลังจากสิ้นสุดการก่อตัวชั้นใต้ผิวดินจะเย็นตัวลงในขณะที่ภายในของแอเรียลร้อนขึ้นเนื่องจากการสลายตัวของ ธาตุกัมมันตรังสี ที่มีอยู่ในหิน ชั้นทำความเย็นใกล้พื้นผิวหดตัวในขณะที่ภายในขยายตัว สิ่งนี้ทำให้เกิด ความเค้นภายนอกที่แข็งแกร่ง ในเปลือกของดวงจันทร์ถึงค่าประมาณ 30 MPa ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกร้าว รอยแผลเป็นและหุบเขาในปัจจุบันบางแห่งอาจเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ซึ่งกินเวลาประมาณ 200 ล้านปี
