Mitä Iapetus tekee?

Pin
Send
Share
Send

Vaikka Saturnuksen kuu Iapetus löysi ensimmäisen kerran vuonna 1671 Giovanni Cassini, sen käyttäytyminen oli erittäin outoa. Vasta 1705 Cassini havaitsi lopulta Iapetusin itäpuolella, mutta kesti paremman kaukoputken, koska itäpuolella esitetty Iapetus-puoli oli täydet kaksi voimakkuutta tummempi. Cassini arveli, että tämä johtui vaaleasta pallonpuoliskosta, joka esitettiin, kun Iapetus oli lännessä, ja tummasta, joka oli näkyvissä itään nähden vuoroveden lukituksen takia.

Teleskooppien edistymisen myötä syy tähän tummaan jakoon on tutkittu paljon. Ensimmäiset selitykset tulivat 1970-luvulla, ja äskettäisessä artikkelissa esitetään yhteenveto tähän kiehtovaan satelliittiin tähän mennessä tehdystä työstä ja laajennetaan sitä laajempaan kontekstiin joidenkin Saturnuksen muiden kuukausien kanssa.

Perustan nykyiselle Iapetuksen epätasaisen näytön mallille ehdotti ensin Steven Soter, yksi Carl Sagansin kirjoittajista. maailmankaikkeus sarja. Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton kollokviumin aikana Soter ehdotti, että toisen Saturnuksen kuun, Pheobe, mikrometeoriittipommit ajautuisivat sisäänpäin ja Iapetus otti ne vastaan. Koska Iapetus pitää jatkuvasti toista puolta kohti Saturnia, tämä samoin antaisi sille etureunan, joka ensisijaisesti poisi pölyhiukkaset. Yksi tämän teorian suurista menestyksistä on, että pimeän alueen keskusta, joka tunnetaan nimellä Cassini Regio, sijaitsee suoraan liikerataa pitkin. Lisäksi vuonna 2009 tähtitieteilijät löysivät uuden renkaan Saturnuksen ympäristöstä seuraten Phoeben taaksepäin suuntautuvaa kiertorataa, vaikkakin hiukan kuuhun nähden, lisääen epäilystä siitä, että pölyhiukkasten pitäisi ajautua sisäänpäin Poynting-Robertson-ilmiön vuoksi.

Vuonna 2010 Cassini-tehtävän kuvia tarkasteleva tähtitieteilijöiden ryhmä totesi, että värjäyksellä oli ominaisuuksia, jotka eivät täysin sopineet Soterin teoriaan. Jos pölystä laskeutuminen oli tarinan loppua, odotettiin, että siirtyminen pimeän alueen ja valon välillä olisi hyvin asteittainen, koska kulma, jossa ne törmäävät pintaan, muuttuisi pitkänomaiseksi levittäen sisään tulevaa pölyä. Cassini-operaatio paljasti kuitenkin, että muutokset olivat yllättäen äkillisiä. Lisäksi Iapetuksen pylväät olivat myös kirkkaita ja jos pölyn kerääminen oli niin yksinkertaista kuin Soter oli ehdottanut, myös niiden olisi oltava jonkin verran päällystettyjä. Lisäksi Cassini Region spektrikuvaus paljasti, että sen spektri oli huomattavasti erilainen kuin Phoeben. Toinen mahdollinen ongelma oli se, että tumma pinta ulottui etupuolen yli yli kymmenellä asteella.

Tarkistetut selitykset olivat helposti tulossa. Cassini-joukkue ehdotti, että äkillinen siirtyminen johtui karkaisevasta lämmitysvaikutuksesta. Kun tumma pöly kertyi, se absorboi enemmän valoa, muuttaen sen lämmöksi ja auttoi sublimoimaan enemmän kirkkaan jään. Tämä puolestaan ​​vähentäisi yleistä kirkkautta, lisäämällä taas lämmitystä ja niin edelleen. Koska tämä vaikutus vahvisti väriä, se voisi selittää äkillisemmän siirtymisen samalla tavalla kuin kuvan kontrastin säätäminen terävöittää asteittaisia ​​siirtymiä värien välillä. Tämä selitys myös ennusti, että sublimoitu jää voi matkustaa kuun reunan ympärille, jäätyen ja parantaen kirkkautta toisilla puolilla sekä napoilla.

Spektrierojen selittämiseksi tähtitieteilijät ehdottivat, että Phoebe ei ehkä olisi ainoa avustaja. Saturnuksen satelliittijärjestelmässä on yli kolme tusinaa epäsäännöllistä satelliittia tummilla pinnoilla, jotka voivat myös mahdollisesti vaikuttaa, muuttaen kemiallista meikkiä. Mutta vaikka tämä kuulosti houkuttelevalta suoraviivaiselta ratkaisulta, vahvistus vaatisi lisätutkimuksia. Uudessa tutkimuksessa, jota johtaa Daniel Tamayo Cornellin yliopistossa, analysoitiin tehokkuutta, jolla useat muut kuut pystyivät tuottamaan pölyä, sekä todennäköisyyttä, jolla Iapetus voisi sen kerätä. Mielenkiintoista, niiden tulokset osoittivat, että vain 18 km: n halkaisijan Ymirin "pitäisi olla suunnilleen yhtä tärkeä pölyn aiheuttaja Iapetussa kuin Phoeben". Vaikka mikään muista kuista ei näyttänyt itsenäisesti olevan yhtä voimakkaita lähteistä pölylle, jäljelle jääneiden epäsäännöllisten, tummien kuukausien tulevan pölyn määrän todettiin olevan vähintään yhtä tärkeä kuin Ymirin tai Phoeben. Sellaisena tämä selitys spektrin poikkeamalle on hyvin perusteltu.

Viimeinen vaikeus, pölyn leviäminen kuun etuosan ohitse, selitetään myös uudessa lehdessä. Ryhmä ehdottaa, että epäkeskeisyydet pölyn kiertoradalla antavat sille mahdollisuuden iskeä kuuun parittomissa kulmissa, etäältä johtavalta pallonpuoliskolta. Tällaiset epäkeskukset voitaisiin tuottaa helposti auringonsäteilyllä, vaikka alkuperäkehän kiertorata ei olisi epäkeskoinen. Ryhmä analysoi huolellisesti tällaisia ​​vaikutuksia ja tuotti malleja, jotka pystyvät sovittamaan pölyn jakautumisen eturivin ohi.

Näiden versioiden yhdistelmä näyttää turvaavan Soterin perusajatuksen. Lisäkokeena olisi nähdä, esiintyivätkö myös muut suuret satelliitit, kuten Iapetus, pölyn laskeutumisen merkkejä, vaikka ne eivät olisikaan niin jyrkästi jakautuneita, koska useimmista muista kuista puuttuu synkroninen kiertorata. Itse asiassa kuuhyperionin havaittiin olevan tummempia alueita yhdistymässä kraatereissaan, kun Cassini muutama vuonna 2007. Nämä tummat alueet paljastivat myös samanlaiset spektrit kuin Cassini Regio. Saturnuksen suurin kuu, Titan, on myös vuorovesi lukittu ja sen odotetaan pyyhkäisevän hiukkasia etureunastaan, mutta paksun ilmakehän vuoksi pöly leviää todennäköisesti koko kuuhun. Jotkut tutkimukset ovat vaikea vahvistaa, mutta jotkut tutkimukset ovat viitanneet siihen, että tällainen pöly voi osaltaan vaikuttaa Titanin ilmakehän näyttelyyn.

Pin
Send
Share
Send