LunaIcy: esplorazione della microstruttura della superficie ghiacciata europea attraverso simulazioni multifisiche

È stato sviluppato un modello di simulazione multifisica che incorpora un modello di sinterizzazione accoppiato con un solutore termico MultiHeaTS per studiare l’evoluzione microstrutturale delle lune ghiacciate.

Il processo di sinterizzazione dipende fortemente dalla temperatura e questo studio rappresenta il primo tentativo nella scienza planetaria di esaminare l’interazione accoppiata tra trasferimento di calore e sinterizzazione. Il nostro approccio alla sinterizzazione del ghiaccio si basa sulla letteratura fornendo al contempo una descrizione accurata dello scambio di materiale tra grani, legami e spazio dei pori.

Eseguendo il quadro numerico, abbiamo simulato l’evoluzione della microstruttura del ghiaccio sui satelliti galileiani, monitorando in particolare i cambiamenti nei granelli di ghiaccio e nei raggi di legame nel tempo. Il nostro modello multifisico, LunaIcy, è stato applicato per studiare l’evoluzione microstrutturale del ghiaccio di Europa nell’arco di 1 milione di anni lungo la sua orbita, esplorando al contempo parametri per studiare diverse configurazioni della superficie del ghiaccio.

I nostri risultati indicano che una sinterizzazione efficace può verificarsi in regioni in cui le temperature giornaliere superano brevemente i 115 K, anche durante brevi periodi della giornata. Tale flocculazione non sarebbe stata rilevata senza l’accoppiamento termico diurno di LunaIcy a causa della sua temperatura media giornaliera fredda.

In queste regioni, la sinterizzazione avviene in periodi di tempo più brevi dell’età della crosta glaciale europea, indicando che la sua superficie, attualmente, è costituita da una struttura glaciale monolitica.

Cyril Mergne, Frederic Schmidt

Argomenti: Astrofisica terrestre e planetaria (astro-ph.EP); Strumenti e Metodi Astrofisici (astro-ph.IM)
Citare come: arXiv:2410.15844 [astro-ph.EP] (Oppure arXiv:2410.15844v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.15844
Concentrati per saperne di più
Riferimento della rivista: Planet. Fantascienza. J., 5, 216 (2024)
ID digitale rilevante:
https://doi.org/10.3847/PSJ/ad6d6d
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Data di invio
Di: Cyril Mirghani
[v1] Lunedì 21 ottobre 2024, 10:09:24 UTC (1.044 KB)
https://arxiv.org/abs/2410.15844

Astrobiologia