Saturnov mjesečev japet i njegovo čudno „korito“. Kreditna slika: NASA / JPL / SSI. Klikni za veću sliku
Ima li za promatrača još tajanstvenije i ljepše planete od Saturna? Dok sva četiri plinska velikana u našem Sunčevom sustavu imaju sustav prstenova, sa Zemlje se mogu vidjeti samo Saturnovi. Astronomi iz dvorišta odavno su oduševljeni svjedocima njegova dva svijetla prstena i tamne Cassinijeve podjele, dok su teleskopi opservatorija identificirali mnogo zasebnih prstenova i praznina. Tek početkom 1980-ih, kada je Voyager napravio „letenje“, bili smo svjesni više od tisuću pojedinačnih prstenova vezanih gravitacijom Saturna i njegovih mnogih malih mjeseci. Sami prstenovi nisu ništa drugo do ledene čestice koje se kreću po veličini od krhotina prašine do gromada. U ovom zamršenom plesu pridružuju se sateliti - od atmosferskog Titana veličine Merkura do prevrtanja, ekscentrično okružujući Hiperion. Od kraja 18. stoljeća znamo za Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea i Iapetus. Naše studije otkrile su da četiri mjeseca igraju ključnu ulogu u oblikovanju Saturnovog prstenastog sustava - Pan, Atas, Pandora i Prometej. Znamo da se Enceladusova vrlo reflektirajuća površina sastoji od leda i da je Iapetus s jedne strane mnogo svjetliji od druge ...
A možda je skupio prsten dok je prolazio kroz promjene orbite.
Od vremena njegovog otkrića 1672. godine, bili smo svjesni da je vodeća hemisfera Japeta u potpunosti magnitude tamnija od zaostale strane. Zahvaljujući slikama misije Cassini snimljenim u prosincu 2004., otkriveno je prisustvo velikog ekvatorijalnog grebena na Iapetovoj mračnoj strani.
Prema pisanju o geofizičkim istraživanjima koje je 29. travnja podnio Paulo C.C. Freire iz Opservatorija Arecibo, "... ovaj greben i tamni premaz hemisfere na kojoj leži prisno su povezani i rezultat su sudara s rubom iskonskog Saturnovog prstena, na kraju uzrokovanog naglom promjenom orbite Iapeta ”. Freire kaže, "Zbog svoje jedinstvene prirode, od danas ćemo nazvati Iapetusski ekvatorijalni greben jednostavno kao" Rindge ", što znači da ta značajka nije greben u uobičajenom smislu pojma; tj. planinski lanac uzrokovan tektonskim procesom. Ovaj model prirodno objašnjava sve jedinstvene značajke ovog satelita; a vjerojatno je rješenje jedne od najstarijih misterija astronomije Sunčevog sustava. "
Jedan od znanstvenih ciljeva Cassinijeve letjelice bio je osvjetljavanje Iapetove tamne strane, zvane Cassini Regio. Na iznenađenje istraživača, otkrio je veliki ekvatorijalni greben za razliku od bilo čega drugog koji se nalazi u Sunčevom sustavu - greben toliko simetričan u odnosu na Cassini regio da se dvije karakteristike moraju povezati, kao što je prethodno priznao Carolyn Porco - šef Cassinija Tim za snimanje slika. Većina tragova upućuje na to kako su prstenasti sustav i mjeseci koji se formiraju nekoć okružili sam Saturn.
Trenutno razumijevanje stvaranja Sunčevog sustava (i, u manjem obimu, Saturnov sustav) ukazuje na to da su mnogi planetoidi (i protosateliti) možda jednom započeli u orbiti koja je kasnije postala nestabilna. Mogli su se sudariti jedni s drugima ili biti izbačeni iz svog sustava bliskim susretima s drugima. U slučaju Saturna, moguće je da su ga mogli slomiti kad bi se približili Saturnovoj gravitaciji i formirali prstenaste sustave. Bliže planetu, na području koje je poznato kao "Roche Zona", plimno povlačenje Saturna sprječava stvaranje protosatelita iz prstenastih čestica. Da bi se teorija prstena prstena podudarala s onim što je Cassini zamislio, Iapetus je morao biti jedan od tih mjeseci s nestabilnom orbitrom.
Dokazi ukazuju na činjenicu da je nešto promijenilo Iapetovu orbitu prije sudara s materijalima prstena. Da se to ne bi događalo, prsten bi se prilagodio gravitaciji Iapeta o čemu svjedoče sateliti koji su trenutno uronjeni u prstenove. U slučaju ovih satelita - ne može se dogoditi scenarij sudara. U Iapetovoj okolnosti, njegova orbita je bila nužno ekscentrična, ili ne bi postojale razlike u brzini između Iapeta i čestica prstena i opet - ne bi došlo do sudara.
Udar prstenom također sugerira da je promijenjena orbita imala perisaturnijum na vanjskom rubu zone Roche, gdje prstenovi mogu postojati i dulje vremensko razdoblje. Ovo je trag da je Iapetus bio vjerojatno mnogo bliži Saturnu od svoje sadašnje orbite. "Postojanje korpe sugerira da je organija Iapeta u trenutku sudara bila ekvatorijalna", kaže Freire, "inače, s današnjim nagibom, sudar s prstenom ne bi donio oštar rub, već nešto više poput mudrog tamnog premaza vodeće hemisfere. " Zaključno, satelit s ekvatorijalnom i ekscentričnom orbitom ima vrlo veliku vjerojatnost daljnje interakcije s drugim satelitima - pružajući mogućnost da se opet promijene u drugu orbitu.
Sada kada smo postavili pozornicu, kako slike ovog jedinstvenog kita podržavaju teoriju? Prema Freireu, "Scenarij sudara u prstenu prirodno daje linearnu značajku točno na ekvatoru: ovo je geometrijski presjek ravnine prstena i površine mjeseca s (prethodno) ekvatorijalnom orbitrom." Tektonika je vrlo pažljivo razmotrena, ali takva savršeno linearna formacija - smještena točno na ekvatoru - malo je vjerojatno da će biti rezultat tektonskih procesa i Iapetus ne pokazuje znakove vulkanske aktivnosti.
„Još jedna ključna značajka nabora je da njegova visina varira vrlo sporo s dužinom,“ kaže Freire, „To se može očekivati odlaganjem materijala iz prstena, ali takva konstantna visina nikada nije primijećena za bilo kakvo tektonsko obilježje. Ako je porijeklo korita bilo tektonsko i prethodilo tamnom premazu, to se ne bi trebalo nužno ograničiti na Cassini Regio. Ako se sloj preloži, onda bi korica koja je izgrađena od jastuka iz unutrašnjosti Japeuta trebala biti puno svjetlija od okolne površine. "
Dane su značajne analize podataka koje je dao Cassini imaging. Uzdužna duljina grebena manja je od 180 stupnjeva, što upućuje na to da Iapetus nikada nije bio u potpunosti u regiji prstena - što ukazuje da se upravo sudario s rubom prstena. Razmatranja nebeske mehanike pokazuju da bi sudar s rubnim rubom trebao uzrokovati gibanje čestica na istoku prema površini satelita. "Ovo je važna zapažena činjenica: iako je Cassini Regio simetričan u odnosu na korito u smjeru sjever / jug, to nije tako u smjeru istok / zapad." Ovaj model sudara sugerira da bi nasip bio viši na zapadnoj strani gdje su udarci bili bliži vertikali, a zatim bi se polako kretao prema istoku - činjenica potkrepljena slikama. Uz milijune kratera o utjecaju koji se formiraju svake sekunde duž linije, ovaj će obrazac postati nepogrešiv. Sublimacija lekova sadržanih u česticama koje su udarale stvorila bi prolaznu atmosferu, s jakim gradijentom pritiska daleko od korita. Ovaj gradijent bi proizveo brze vjetrove koji bi mogli podnijeti finu prašinu. Freire kaže, "U našoj hipotezi, prašina koju taloži vjetrovi tamni je premaz regije poznate danas kao Cassini Regio." Takav scenarij potkrijepljen je i drugim dokazima: "Mračni tragovi primijećeni na rubu Cassini Regio ukazuju na to da je vjetar puhao s ekvatora koji je odložio" prašinu ". U to se možemo uvjeriti jer Cassinijevi snimci jasno pokazuju da se prašina taloži dolje s obruča kratera. " To se ne može objasniti balističkim letom čestica iz ekvatora, kao što predlaže vođa Cassini Imaging Team-a, Carolyn Porco. Ne može se proizvesti u današnjem Iapetu jer nema atmosferu. Zaključak da je jednom postojala prolazna atmosfera postaje neizbježan.
Mogu li ti uzbudljivi nalazi zaista biti iz ranijeg utjecaja na jedan od Saturnovih prstenova? Izgleda da se tragovi čine da se komadići slagalice uredno uklapaju. Zahvaljujući radu koji su uradili istraživači poput Paula Freirea, možda smo riješili 333 godine starog misterija Sunčevog sustava.
Napisao Tammy Plotner, uz puno zahvale Paolu Freireu na njegovom doprinosu.
