Japetusa: najdziwniejsza księżyc układu Słonecznego

W 1671 roku Giovanni Cassini patrzył przez teleskop na Saturna i odkrył szereg niesamowitych cudów: słynny lukę w jego pierścieniach, chmury pasy w atmosferze i kilku satelitów. Druga odkryta księżyc Saturna — Japetusa — od razu zaprezentował swoją wyjątkowość: była widoczna jest tylko połowa jej orbity. Pozostałe 50% czasu Japetusa był zupełnie niewidoczny, nie można go było wykryć w żaden sposób, choć poza tym on podlegał zwykłym prawom grawitacji. Trzydzieści lat później ulepszeń teleskopu Cassini w końcu udało mi się znaleźć ten księżyc na zachodniej i wschodniej stronie, ale na wschodniej stronie była sześć razy ciemniejszy.

Cassini opracował teorię o tym księżycu, teraz znanej jako Japetusa. Twierdził, że przede wszystkim Japetusa musi być dwukolorowy, z jedną stroną bardziej kolorowe, a drugi — mniej jasny. Po drugie: musi być приливно zablokowany z Saturna, aby powitać go zawsze jedną i tą samą stroną. Dzięki połączeniu tych czynników, pierwszy front" Япета będzie ciemniejszy i ciemniejsze jego tyły. Pomysł był ciekawy, ale sprawdzić jej nie było żadnej możliwości.

To jest różnica malowania nie jedyne, co sprawia, że Japetusa polecanym lub nawet wyjątkowym towarzyszem wśród wszystkich. Wszystkie główne satelity Saturna poruszają się po orbicie w tej samej płaszczyźnie, co i jego pierścienie. Wszystkie, z wyjątkiem Япета, który znacznie przechylony. Nikt nie wie dlaczego. Żadna inna duża księżyc w układzie Słonecznym, która powstała wraz z macierzystej planety, nie ma takiego nachylenia, jak Japetusa.

Jeszcze Япета jest olbrzymi grzbiet wzdłuż równika: około 10 kilometrów wyżej niż reszta ciała stałego lodowego świata. Ale satelita obraca się wystarczająco szybko, aby wyjaśnić pochodzenie grzbietu i powierzchni Япета wiele miliardów lat, więc to na pewno nie zebrane zanieczyszczenia. Ani jedna z teorii wyjaśniających pojawienie się tego grzebienia, nie ma zalet i nadwagi. Japetusa bardzo nietypowy dla układu Słonecznego towarzysz, i rozwiązaliśmy nie tak wiele jego tajemnic.

A przecież jedną z zagadek Япета rozwiązaliśmy w 300 lat po jej pojawieniu się. Dzięki "Cassini" — misji NASA, a nie włoskiego naukowca — dotarliśmy do Япета i sfotografowane. Okazało się, że jedna z jego stron wygląda, jakby jej распахали w brudnej bałagan. Japetusa okazał się naprawdę dwukolorowy; jedna półkula odzwierciedla 10-20 razy więcej światła niż inne. Sytuacja okazała się jeszcze bardziej surowe, niż wyobrażał sobie sam Cassini, ponieważ rozgraniczenia między jasnymi i ciemnymi elementami półkul nie jest idealnie pasowała orbicie Япета.

Co doprowadziło do jeszcze większej zagadki: dlaczego Japetusa wygląda w ten sposób?

Widzisz, Japetusa znajduje się na orbicie dwa razy dalej, niż jakikolwiek inny duży satelita Saturna. Dla ciemnego śmieci, скопившегося na przedniej stronie, "chrząszcze na przedniej szybie" byłoby bardzo dziwne wyjaśnieniem, ponieważ satelita znajduje się daleko od innych dużych graczy systemu Saturna, w tym pierścienie planety. Żaden inny księżyc planety nie ma takiej funkcji.

Nieco dalej Япета jest Phoebus, mały księżyc, który, najprawdopodobniej, planeta zdobył z pasa Kuipera. W przeciwieństwie do wszystkich innych zewnętrznych księżyców Saturna, Miłość obraca się w przeciwnym kierunku, biegnie bardzo daleko i bardzo, bardzo ciemny księżyc, co jest ważne. Jest ciemniejszy wszystkich innych dużych satelitów, krążących wokół Saturna, i jest porównywalna z ciemną częścią Япета w tej opcji. Oprócz tego Phoebus wydzielane stały strumień cząstek przez długi czas, ponieważ promieniowanie Słońca i małe starcia były na tyle silne, aby pyłek za drobiną zdmuchnąć zewnętrzną powierzchnię satelity.

Dzięki podczerwieni обсерваториям w rodzaju kosmicznego teleskopu Spitzer, odkrywaliśmy coś ciekawego o Фебе: satelita stworzył wokół Saturna własny pierścień. To więcej, диффузнее i mniej gęste niż inne pierścienie, otwarte nie aktualnie. Pierścień jest tak zniszczone — siedem drobin kurzu na kilometr sześcienny — i tak rozszerzony, że nawet odległe Japetusa przechodzi przez niego na swojej orbicie. Phoebus i jej pierścień obracają się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara wokół Saturna, ale Japetusa idzie w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, a więc otrzymujemy ten sam efekt "żukow na przedniej szybie".

Z czasem te ciemne cząstki skupiły się na jednej stronie Япета, ale nie na inny. Ale to dopiero początek historii. Gdyby działo się tylko to, "jasne substancja" na Япете (lód) po prostu ukrył by ciemny materiał Phoebe w krótkim czasie. Gromadzą się, ciemny materiał znalazł się pod warstwą lodu i Japetusa byłby biały w całości.

Ale ta sama fizyka, która prowadzi do tego, że czarny samochód nagrzewa się na Słońcu szybciej i mocniej, niż biała maszyna w tych samych warunkach, bawi się i na Япете. Gdy woda stara się skroplić, marznąć i osiąść na jasnych obszarach Япета, nic jej nie przeszkadza. Ale jeśli lód ląduje na ciemnej stronie, ciepła powierzchni wystarczy, aby sublimacji (czyli zagotować z fazy stałej) i wysłać na drugą stronę.

Dlatego w naszym systemie pojawił się dwukolorowa świat, podobnie jak symbol Yin-Yang. Później 300 lat ta zagadka została rozwiązana. Niezwykły księżyc malowane w dwóch kolorach, dzięki comet, który Saturn zrobione dawno, dawno temu. Setki milionów lat jej odłamki i pył udzielali innej księżyc, zmieniając jej kolor. Pozostało rozwiązać problemy gór i nachylenia, ale kto wie, ile jeszcze tajemnic nas oczekują poza ziemią.