Enceladus; Warum die Wörter „Geysire“, „Jets“ und „Plumes“ austauschbar verwenden?

Hintergrund, Europa:

In einer früheren Frage Wie können „Geysire“ auf Europa eine Höhe von 100 km erreichen? Ich erwähnte die Verwendung des Wortes „Geysir“ in Verbindung mit den berichteten bestätigenden Beobachtungen von Wasserdampffahnen auf Europa. Größe und Oberflächengravitation Europas sind fast so groß wie die des Erdmondes. Bei einer Austrittsgeschwindigkeit von etwa 2.025 m/s war es für mich schwer zu verstehen, wie ein tatsächlicher Geysir im Eis existieren konnte, ein Geysir, der so stark war, dass er flüssiges Wasser mit 2 Kilometern pro Sekunde aus der Oberfläche schießen konnte.

Ein Teil des Problems hier ist, dass ich immer noch nicht absolut sicher sein kann, dass es eine klare Definition dafür gibt, was ein tatsächlicher Geysir auf anderen Körpern des Sonnensystems als der Erde ist oder nicht. Während ein Geysir auf der Erde normalerweise durch geothermische Umwandlung von Wasser in Dampf angetrieben wird, drückt er zusätzliches flüssiges Wasser als Flüssigkeit an die und über die Oberfläche. Ich glaube, dass andere Druckquellen immer noch zu richtigen Erdgeysiren führen können.

Die meisten wissenschaftlichen Referenzen, die ich gefunden habe, bezeichneten den Dampf als Federn oder Jets, das Wort Geysir wurde in populäreren und allgemein interessierteren Artikeln verwendet.

Es scheint eine wahrscheinliche Erklärung zu sein, dass ein Ablassen von Wasserdampf (Gas) aus einer besonders geformten Öffnung die Moleküle auf eine durchschnittliche Geschwindigkeit beschleunigen kann, die das Mehrfache der Schallgeschwindigkeit beträgt, indem eine zufällige thermische Bewegung in eine gerichtete vertikale Bewegung umgewandelt wird, wie in einem UT beschrieben Austin-Arbeit von Jared James Berg . Simulationen dort zeigten, dass dieses Strahlphänomen dazu führen kann, dass etwas Wasserdampf einen erheblichen Bruchteil der Austrittsgeschwindigkeit erreicht und auf 100 bis 200 km Höhe aufsteigt. Das Modell befasst sich auch mit der Bildung von Feststoffen als Eiskristalle innerhalb der Wolke.

Über Enceladus:

Ich bin gerade auf die Arbeit How the Geysers, Tidal Stresses, and Thermal Emission Across the South Polar Terrain of Enceladus are Related gestoßen, (Porco, DiNino und Nimmo (2014), Ast. J. 148 (3), 45), an eingehende Untersuchung der Wasserdampfquellen von Enceladus. Ich habe gesehen, dass sowohl Geysire als auch Jets in der Zusammenfassung erwähnt wurden, aber am Ende des zweiten Absatzes in der Einleitung stieß ich auf den sehr interessanten Satz:

(In diesem Dokument verwenden wir die Begriffe „Jets“ und „Geysire“ synonym.)

Die Fluchtgeschwindigkeit auf Enceladus beträgt nur etwa 240 m/s , fast eine Größenordnung niedriger als die auf Europa, was bedeutet, dass viel weniger Druck unter der Oberfläche erforderlich wäre, um flüssiges Wasser hoch über der Oberfläche in den nahen Weltraum zu drücken. Ich kann also verstehen, dass der Begriff Geysir für diese Schwaden eher angemessen ist als für die Schwaden auf Europa mit höherer Oberflächengravitation.

Frage:

Ich würde wissen, warum die Wörter "Geysire" und "Jets" / "Plumes" austauschbar verwendet würden. Liegt das daran, dass noch nicht bestätigt wurde, was sie sind, und die Autoren keine Bevorzugung zeigen wollen, indem sie das eine oder andere wählen, oder sind sie synonym und können immer austauschbar verwendet werden, oder gibt es einen anderen Grund?

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oben x2: Abbildungen 3a und 3b von Porco, DiNino und Nimmo (2014) .

Antworten (2)

Frage:

Ich würde wissen, warum die Wörter "Geysire" und "Jets" austauschbar verwendet werden. Liegt das daran, dass noch nicht bestätigt wurde, was sie sind, und die Autoren keine Bevorzugung zeigen wollen, indem sie das eine oder andere wählen, oder sind sie synonym und können immer austauschbar verwendet werden, oder gibt es einen anderen Grund?

Ein Jet ist ein Oberbegriff zur Beschreibung des Materialausstoßes. Sie werden sehen, dass es überall in der Physik (und Astronomie) verwendet wird. Jets können jede Form von Materie sein (fest, flüssig, gasförmig, Plasma).

Ein Geysir ist eine bestimmte Art von geologischem Prozess und bedeutet, wie ich es verstehe, (zumindest), dass eine Flüssigkeit entlüftet wird (normalerweise Wasser). Der genaue Vorgang ist natürlich für nichtirdische Körper nicht sicher bekannt. Ich denke nicht, dass die Verwendung des Begriffs "Geysir" eine Aussage der Gewissheit ist, sondern würde verwendet werden, um die allgemeine Art des Ereignisses anzuzeigen.

Ich denke, Sie verwenden eher "Jets", wenn es nicht richtig verstanden wird, und "Geysire", wenn Sie entweder einen Mechanismus vorschlagen, der Geysir-ähnlich ist, oder allgemein akzeptiert wird, dass sie bereits Geysir-ähnlich sind. Aber ich glaube nicht, dass das in Stein gemeißelt ist.

Das ist wirklich hilfreich, danke! Ich habe eine Folgefrage zum Kryovulkanismus gestellt.

Ein Geysir ist ein Wasservulkan, sie sind vertraut und auf der Erde ziemlich verbreitet.

Analog kann auch ein Wasservulkan auf anderen Planeten als Geysir bezeichnet werden, obwohl der Mechanismus ein ganz anderer sein kann. Geysire auf der Erde entstehen durch die Erwärmung von unterirdischem Wasser durch Magmakammern. Auf Enceladus gibt es kein Magma.

Die Energie der Vulkane von Enceladus wird ausschließlich vom Wasser getragen, weshalb sie manchmal Kryovulkane genannt werden. Sie funktionieren ähnlich wie Vulkane auf der Erde, aber mit Wasser anstelle von Silikaten und bei viel niedrigeren Temperaturen.

Wenn ein Geysir auf der Erde ausbricht, fällt das gesamte Wasser auf den Boden zurück oder verdunstet und wird von der Atmosphäre eingeschlossen. Enceladus hat eine viel geringere Schwerkraft und keine signifikante Atmosphäre, sodass das Wasser von Geysiren in den Weltraum entweichen kann und als Wasserdampffahnen erscheint .

Ein Geysir ist ein Wasservulkan. Auf Enceladus (aber nicht auf der Erde) sind die Geysire eine Form von Kryovulkanen. Eine Wolke entsteht, wenn Wasser aus einem Geysir ins All entweicht