Što je s Iapetusom?

Pin
Send
Share
Send

Iako je Saturnov Mjesec Iapetus prvi put otkrio Giovanni Cassini, njegovo je ponašanje bilo izuzetno neobično. Tek 1705. Cassini je konačno opazio Iapetus na istočnoj strani, ali bio je potreban bolji teleskop jer je strana koju je Iapetus predstavio na istoku bila za dvije magnitude tamnija. Cassini je zaključio da je to zbog svjetlosne polutke, predstavljene kad je Iapetus bio na zapadu, i tamne, vidljive kada je bila na istoku zbog zaključavanja plime.

S napretkom teleskopa, razlog ove mračne podjele bio je predmet mnogih istraživanja. Prva objašnjenja pojavila su se 1970-ih, a nedavni rad sažima dosadašnji rad na ovom fascinantnom satelitu, kao i širenje konteksta šireg konteksta nekih drugih Saturnovih mjeseci.

Temelj trenutnom modelu Iapetovog neravnog prikaza prvi je predložio Steven Soter, jedan od koautora za Carl Sagans kosmos niz. Tijekom kolokvija Međunarodne astronomske unije, Soter je predložio da se mikrometeoritno bombardiranje drugog Saturnovog mjeseca, Pheobea, odvuče prema unutra i da ga je pokupio Iapetus. Budući da se Iapetus uvijek drži jednom stranom okrenutim ka Saturnu, to bi mu na sličan način omogućilo vodeću prednost koja bi preferirano pokupila čestice prašine. Jedan od velikih uspjeha ove teorije jest taj da se središte mračne regije, poznato kao Cassini regio, nalazi neposredno uz stazu kretanja. Osim toga, 2009. godine astronomi su otkrili novi prsten oko Saturna, prateći Phoebeovu retrogradnu orbitu, iako neznatno unutrašnjost Mjeseca, dodajući sumnju da bi čestice prašine morale ploviti prema unutra, zbog Poynting-Robertson efekta.

Godine 2010. tim astronoma koji je pregledavao slike iz misije Cassini primijetio je da obojenje ima svojstva koja se nisu u potpunosti podudarala sa Soterovom teorijom. Ako je odlaganje prašine kraj priče, očekivalo se da će prijelaz između mračne regije i svjetlosti biti vrlo postupan jer će kut pod kojim će udariti u površinu biti izdužen, šireći se dolaznom prašinom. Međutim, misija Cassini otkrila je da su prijelazi neočekivano nagli. Pored toga, Iapetusovi su stupovi bili i svijetli, a ako je nakupljanje prašine bilo jednostavno kao što je Soter predložio, trebalo bi ih i obložiti. Nadalje, spektralno snimanje Cassini regio pokazalo je da je njegov spektar bio znatno drugačiji od spektra Phoebe. Još jedan potencijalni problem bio je što se tamna površina proširila pokraj vodeće strane za više od deset stupnjeva.

Revidirana objašnjenja su brzo stigla. Cassinijev tim sugerirao je da je nagli prijelaz nastao uslijed bijeg grijanja. Kako se tamna prašina akumulirala, apsorbirala bi više svjetlosti, pretvarajući ga u toplinu i pomogla sublimirati više svijetlog leda. Zauzvrat, to bi smanjilo ukupnu svjetlinu, opet povećalo zagrijavanje i tako dalje. Budući da je ovaj efekt pojačao obojenje, mogao bi objasniti nagli nalet na gotovo isti način jer će podešavanje kontrasta na slici izoštriti postupne prijelaze između boja. Ovo je objašnjenje također predviđalo da sublimirani led može putovati oko daleke strane mjeseca, smrzavajući se i pojačavajući svjetlinu s druge strane, kao i na polovima.

Kako bi objasnili spektralne razlike, astronomi su predložili da Phoebe ne može biti jedini doprinositelj. Unutar Saturnovog satelitskog sustava postoji preko tri desetine nepravilnih satelita s tamnim površinama koji bi također mogli doprinijeti mijenjanju kemijske strukture. No, iako je ovo zvučalo poput mukotrpnog izravnog rješenja, za potvrđivanje će biti potrebna daljnja istraga. Nova studija, koju je vodio Daniel Tamayo sa Sveučilišta Cornell, analizirala je učinkovitost s kojom su drugi drugi Mjeseci mogli stvarati prašinu, kao i vjerojatnost s kojom ga je Iapetus mogao skupiti. Zanimljivo je da su njihovi rezultati pokazali da bi Ymir, promjera svega 18 km, "trebao biti približno jednako važan doprinos prašine Iapetusu kao i Phoebe". Iako nijedna druga luna, neovisno o tome, izgledala je tako snažno kao izvor prašine, otkriveno je da je količina prašine koja je preostala u nepravilnim, tamnim mjesecima barem toliko važna kao i Ymir ili Phoebe. Kao takvo, ovo je objašnjenje spektralnog odstupanja dobro utemeljeno.

Posljednja poteškoća sa širenjem prašine pokraj vodećeg lica Mjeseca također je obrazložena u novom radu. Tim predlaže da joj ekscentričnosti u orbiti prašine omoguće udaranje na Mjesec pod neobičnim kutovima, izvan vodeće polutke. Takvi bi se ekscentričnosti mogli lako proizvesti sunčevim zračenjem, čak i ako orbita tijela koje potiče nije bila ekscentrična. Tim je pažljivo analizirao takve učinke i proizveo modele koji su sposobni uskladiti raspodjelu prašine preko vodeće ivice.

Čini se da kombinacija ovih revizija osigurava Soterovu osnovnu premisu. Daljnji test bio bi vidjeti hoće li i drugi veliki sateliti poput Iapeta također pokazati znakove taloženja prašine, čak i ako nisu tako snažno podijeljeni, jer većina drugih mjeseci nema sinkronu orbitu. Doista, nađeno je da na mjesecu Hyperion ima tamnijih regija koja su se okupila u svojim kraterima kada je Cassini bio malopre 2007. godine. Ove tamne regije također su otkrile slične spektre kao u Cassini Regio. Saturnov najveći mjesec, Titan je također zaklonjen i trebalo bi pomesti čestice na njegovom vodećem rubu, ali zbog guste atmosfere, prašina će se vjerojatno širiti cijelim mjesecem. Iako je teško potvrditi, neke studije sugeriraju da takva prašina može doprinijeti eksponatima atmosfere Titanove atmosfere.

Pin
Send
Share
Send