Какво става с Iapetus?

Pin
Send
Share
Send

Въпреки че лунният япет на Сатурн е открит за първи път през 1671 г. от Джовани Касини, неговото поведение е изключително странно. Едва през 1705 г. Касини най-накрая наблюдава Япетус от източната страна, но е необходим по-добър телескоп, тъй като страничният Япет, представен на изток, беше с цели две величини по-тъмни. Касини предположи, че това се дължи на светло полукълбо, представено, когато Япет е на запад, и тъмно, видимо, когато е на изток поради заключване на приливите и отливите.

С напредъка на телескопите причината за това тъмно разделяне беше обект на много изследвания. Първите обяснения се появяват през 70-те години на миналия век, а неотдавнашен документ обобщава извършената досега работа по този завладяващ спътник, както и разширяването му в по-широкия контекст на някои от другите луни на Сатурн.

Основата за сегашния модел на неравномерното показване на Япетус е предложена за първи път от Стивън Сотер, един от съавторите на Карл Сагънс космос серия. По време на колоквиума на Международния астрономически съюз Сотер предложи микрометеоритната бомбардировка на друг от луните на Сатурн, Феобе, да се изнесе навътре и да бъде вдигната от Япет. Тъй като Iapetus държи едната страна към Сатурн, това по подобен начин ще му даде предимство, което би предпочетено да вземе праховите частици. Един от големите успехи на тази теория е, че центърът на тъмния регион, известен като Касини Регио, е директно разположен по пътя на движението. Освен това, през 2009 г. астрономите откриха нов пръстен около Сатурн, следвайки ретроградната орбита на Фийб, макар и леко вътрешен към Луната, като добавиха подозренията, че праховите частици трябва да се отклонят навътре поради ефекта на Поантинг-Робъртсън.

През 2010 г. екип от астрономи, разглеждащи изображенията от мисията Касини, отбеляза, че оцветяването има свойства, които не са напълно в съответствие с теорията на Сотер. Ако отлагането от прах е в края на историята, се очакваше преходът между тъмната област и светлината да бъде много постепенен, тъй като ъгълът, под който те ще ударят повърхността, ще се удължи, разпространявайки се входящия прах. Мисията на Касини обаче разкри, че преходите са били неочаквано резки. Освен това, полюсите на Япет също бяха ярки и ако натрупването на прах беше толкова просто, колкото Сотер беше предложил, те също трябва да бъдат с някакво покритие. Освен това, спектралното изобразяване на Cassini Regio разкри, че неговият спектър е значително по-различен от този на Фийби. Друг потенциален проблем беше, че тъмната повърхност се простираше над водещата страна с повече от десет градуса.

Преработените обяснения бяха лесно предстоящи. Екипът на Касини предположи, че резкият преход се дължи на ускорен отоплителен ефект. Тъй като тъмният прах се натрупва, той ще абсорбира повече светлина, превръщайки го в топлина и помага да се сублимира повече от светлия лед. От своя страна това би намалило общата яркост, отново повиши отоплението и т.н. Тъй като този ефект усилва оцветяването, той може да обясни по-резкия преход по почти същия начин, тъй като регулирането на контраста върху изображението ще изостри постепенните преходи между цветовете. Това обяснение също така предсказваше, че сублимираният лед може да обиколи далечната страна на Луната, замръзвайки и засилвайки яркостта от другата страна, както и полюсите.

За да обяснят спектралните различия, астрономите предложиха Фийби да не е единственият участник. В сателитната система на Сатурн има над три дузини неправилни спътници с тъмни повърхности, които също биха могли да допринесат, променяйки химическия състав. Но докато това звучеше като поразително пряко решение, потвърждението ще изисква допълнително разследване. Новото проучване, ръководено от Даниел Тамайо от Университета Корнел, анализира ефективността, с която различни други луни могат да произведат прах, както и вероятността, с която Iapetus може да го изгребне. Интересното е, че техните резултати показват, че Имир, с диаметър само 18 км, „трябва да бъде приблизително толкова важен приносител на прах към Япет, колкото Фиби“. Въпреки че никоя от другите луни, изглежда, не е толкова силна от източници на прах, сборът прах, идващ от останалите нередовни, тъмни луни, е бил поне толкова важен, колкото и Имир или Фийби. Като такова, това обяснение за спектралното отклонение е добре обосновано.

Последната трудност, свързана с разнасянето на прах покрай водещото лице на Луната, също е обяснена в новата книга. Екипът предлага ексцентриситетите в орбитата на праха да му позволят да удари Луната под странни ъгли, далеч от водещото полукълбо. Такива ексцентрицити могат лесно да се произвеждат от слънчева радиация, дори ако орбитата на първоначалното тяло не беше ексцентрична. Екипът внимателно анализира такива ефекти и произведе модели, способни да съответстват на разпределението на праха, минаващо пред водещия ръб.

Комбинацията от тези ревизии изглежда е основна предпоставка на Сотер. По-нататъшно изпитание би било да се установи дали други големи спътници като Япетус също показват признаци на отлагане на прах, дори и да не са толкова силно разделени, тъй като повечето други луни нямат синхронна орбита. В действителност, лунният Хиперион е имал по-тъмни региони, които се обединяват в кратерите си, когато Касини са малко през 2007 г. Тези тъмни региони също разкриват подобни спектри на този на Касини Регио. Най-голямата луна на Сатурн, Титанът също е добре затворен и се очаква да помете частици по предния си ръб, но поради плътната си атмосфера, прахът вероятно ще се разпространи в лунна ширина. Въпреки че е трудно да се потвърди, някои проучвания предполагат, че такъв прах може да помогне да допринесе за атмосферата на титаните на атмосферата на титаните.

Pin
Send
Share
Send