En ny SwRI-studie beskriver hur unika populationer av kratrar på två av Saturnus månar kan hjälpa till att indikera satelliternas ålder och förutsättningarna för deras bildande. Med hjälp av data från NASA:s Cassini-uppdrag undersökte SwRI-postdoktorn Dr Sierra Ferguson elliptiska kratrar på Saturnus månar Tethys och Dione för denna studie, som var medförfattare av SwRI:s huvudforskare Dr Alyssa Rhoden, ledande forskare Dr Michelle Kirchoff och ledande analytiker Dr Julien Salmon.

"Vårt arbete syftar till att besvara den bredare frågan om hur gamla dessa månar är. För att komma fram till den här frågan kartlade jag och mina kollegor elliptiska kratrar på dessa månars ytor för att bestämma deras storlek, riktning och plats på månen," sa Ferguson .

Cirkulära kratrar är mycket vanliga och kan bildas från ett brett spektrum av islagsförhållanden. Elliptiska kratrar är dock mer sällsynta och bildas av långsamma och grunda stötar, vilket gör dem särskilt användbara för att bestämma ett objekts ålder eftersom form och orientering också indikerar deras stötkropps bana.

"Genom att mäta riktningen som dessa kratrar pekar kan vi få en uppfattning om hur stötorganen som gjorde dessa kratrar såg ut i dynamisk bemärkelse och från vilken riktning de kan ha träffat ytan", sa hon.

Till en början förväntade sig Ferguson inte att hitta ett mönster bland de elliptiska kratrarnas riktningar, men hon märkte så småningom en trend längs Diones ekvator, en av Saturnus små månar. Där var elliptiska kratrar överväldigande orienterade i ett öst/västmönster, medan riktningarna var mer slumpmässiga nära månens poler.

"Vi tolkade initialt detta mönster som representativt för två distinkta impactorpopulationer som skapar dessa kratrar," sa hon. "En grupp var ansvarig för att skapa de elliptiska kratrarna vid ekvatorn, medan en annan, mindre koncentrerad population kan vara mer representativ för den vanliga bakgrundspopulationen av impactorer runt Saturnus."

Ferguson kartlade också elliptiska kratrar på Tethys, Saturnus femte största måne, och fann att en liknande storlek-frekvensfördelning av kratrar är ovanlig för objekt som kretsar runt solen, men stämmer märkligt nog med uppskattningar för den impactorpopulation som verkar finnas på Neptunus måne, Triton . Eftersom den populationen tros vara planetocentrisk, eller dras in av isjättens massiva gravitation, pekar Fergusons resultat på vikten av att överväga planetocentriska impactorer när man undersöker åldern på objekt i det saturniska systemet.

"Det var verkligen häpnadsväckande att se dessa mönster," sa hon.

Ferguson tror att ekvatorialkratrarna kan ha bildats av oberoende skivor av skräp som kretsar runt varje måne eller potentiellt en enda skiva som påverkade båda månarna.

"Med hjälp av Triton som en guide kan Tethys rimligen vara miljarder år gammal. Denna åldersuppskattning beror på hur mycket material som fanns tillgängligt för att påverka ytan och när det var tillgängligt", sa Ferguson. "För att vara säker kommer vi naturligtvis att behöva mer data, men den här forskningen säger oss mycket. Den kan ge oss en uppfattning om hur bildningsförhållandena för dessa månar var. Var detta ett system som var helt kaotiskt med material som träffade dessa satelliter åt alla håll, eller fanns det ett snyggt och välordnat system?"

Ferguson hoppas på att så småningom kunna jämföra hennes data från de Saturniska månarna med de från Uranus, en annan isjätte. Även om nuvarande data inte är avgörande, är ett av flaggskeppsuppdragen som rekommenderas av Planetary Science Decadal Survey, som publicerades i april, ett uppdrag till Uranus och dess månar.

"Detta är det första steget mot ett nytt perspektiv på dessa månars kraterhistoria och deras ursprung och evolution," sa Ferguson.

Studien publiceras i Earth and Planetary Science Letters . + Utforska vidare

Ny kronologi för Saturnussystemet