Luna Iapetus a lui Saturn și „ciudă” ciudată. Credit imagine: NASA / JPL / SSI. Faceți clic pentru a mări.
Există vreo planetă mai misterioasă și mai frumoasă pentru observator decât Saturn? În timp ce toți cei patru giganti ai gazelor din sistemul nostru solar au un sistem inelar, doar Saturn poate fi văzut de pe Pământ. Astronomii din curte au fost mult timp încântați să asiste la cele două inele strălucitoare și la divizia Cassini întunecată, în timp ce telescoapele observatorii au identificat multe inele și lacune separate. Până la începutul anilor 1980, când Voyager a făcut-o „zburătoare”, am fost conștienți de mai mult de o mie de inele individuale legate de gravitatea lui Saturn și de numeroasele sale lungi. Inelele în sine nu sunt altceva decât particule de gheață care variază ca mărime, de la gropi de praf la bolovani. Satelitele se alătură acestui dans complex, de la satelitul atmosferic de la Mercur, până la Tumbling, care orbitează excentric Hyperion. De la sfârșitul secolului 18, cunoaștem despre Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea și Iapetus. Studiile noastre au relevat că patru dintre lunile joacă un rol cheie în modelarea sistemului de inel al lui Saturn - Pan, Atas, Pandora și Prometeu. Știm că suprafața extrem de reflectantă a lui Enceladus este formată din gheață și că Iapetus este mult mai strălucitor pe o parte decât pe cealaltă ...
Și poate a adunat un inel pe măsură ce a trecut prin modificări orbitale.
Din momentul descoperirii sale în 1672, am fost conștienți că emisfera conducătoare a Iapetului este pe deplin o magnitudine mai întunecată decât latura de final. Datorită imaginilor misiunii Cassini realizate în decembrie 2004, prezența unei mari creste ecuatoriale a fost descoperită pe partea întunecată a lui Iapetus.
Conform unei scrisori de cercetare geofizică depusă pe 29 aprilie de către Paulo C.C. Observatorul Freire din Arecibo, „... această creastă și acoperirea întunecată a emisferei pe care se află sunt strâns legate între ele și sunt rezultatul unei coliziuni cu marginea unui inel saturnian primordial, cauzată în cele din urmă de o schimbare bruscă în orbita lui Iapetus “. Spune Freire, „Datorită naturii sale unice, ne vom referi acum la creasta ecuatorială a lui Iapetus pur și simplu ca„ Rindă ”pentru a însemna că această caracteristică nu este o creastă în sensul obișnuit al termenului; adică, un lanț montan cauzat de procesul tectonic. Acest model explică în mod natural toate caracteristicile unice ale acestui satelit; și este probabil soluția la unul dintre cele mai vechi mistere din astronomia sistemului solar. ”
Unul dintre obiectivele științifice ale imagisticii zburătoare prin Cassini a fost să arunce o lumină pe partea întunecată a lui Iapetus, numită Cassini Regio. Spre surprinderea cercetătorilor, a dezvăluit o mare creastă ecuatorială, spre deosebire de orice altceva găsit în sistemul solar - o creastă atât de simetrică în raport cu Cassini Regio, încât cele două trăsături trebuie să fie legate, după cum a recunoscut anterior Carolyn Porco - șeful Cassini Echipa de imagini. Majoritatea indiciilor indică modul în care sistemul de inele și lunile de formare au orbitat pe Saturn.
Înțelegerea actuală a formării sistemului solar (și, la o scară mai mică, a sistemului saturnian) indică faptul că mulți planetoizi (și proto-sateliți) ar fi putut să fi început odată pe orbitele care ulterior au devenit instabile. Ar fi putut să se ciocnească între ei sau să fi fost izgoniți din sistemul lor prin întâlniri strânse cu ceilalți. În cazul lui Saturn, este posibil să fi putut fi perturbate în mod corect atunci când s-au apropiat de gravitația lui Saturn și sistemele de inel formate. Mai aproape de planetă, într-o zonă cunoscută sub numele de „zona Roche”, tragerea mareală a lui Saturn împiedică formarea proto-satelitului din particulele de inel. Pentru ca teoria coliziunii inelare să se potrivească cu imaginea lui Cassini, Iapetus trebuia să fie una dintre aceste luni cu orbite instabile.
Dovada indică faptul că ceva a schimbat orbita lui Iapetus înainte de a se ciocni cu materialul inelar. Dacă acest lucru nu s-ar fi întâmplat, inelul s-ar fi adaptat la gravitatea lui Iapetus, așa cum demonstrează sateliții aflați în prezent în inele. În cazul acestor sateliți - nu poate apărea niciun scenariu de coliziune. În circumstanțele lui Iapetus, orbita sa era neapărat excentrică sau nu ar exista diferențe de viteză între Iapetus și particulele de inel și din nou - nu se vor produce coliziuni.
Un impact cu un inel sugerează, de asemenea, că această orbită schimbată a avut un perisaturniu la marginea exterioară a zonei Roche, unde inelele pot exista pentru perioade mai lungi de timp. Acesta este un indiciu potrivit căruia Iapetus a fost probabil mai aproape de Saturn decât orbita sa actuală. „Existența cârmei sugerează că orbita lui Iapetus în momentul ciocnirii a fost ecuatorială”, spune Freire, „altfel, cu înclinația sa actuală, o coliziune cu un inel nu ar produce o margine ascuțită, ci ceva mai mult ca o acoperire închisă și închisă din emisfera conducătoare. ” În concluzie, un satelit cu o orbită ecuatorială și excentrică are o probabilitate foarte mare de a interacționa mai departe cu alți sateliți - oferind mijloacele de a schimba din nou pe o orbită diferită.
Acum că am pus în scenă, cum suportă imaginile realizate din această creastă unică? Potrivit Freire, „Scenariul de coliziuni inelare produce în mod natural o caracteristică liniară exact la ecuator: aceasta este intersecția geometrică a unui plan inelar și suprafața unei luni cu o orbită ecuatorială (anterior).” Foarte atentă a fost acordată tectonicii, dar o astfel de formație perfect liniară - situată exact la ecuator - este puțin probabil să rezulte din procese tectonice și Iapetus nu arată semne de activitate vulcanică.
„O altă caracteristică esențială a cârmei este că înălțimea sa variază extrem de lent cu longitudinea”, spune Freire, „Aceasta poate fi de așteptat de la depunerea materialului dintr-un inel, dar o astfel de înălțime constantă nu a fost niciodată observată pentru vreo caracteristică tectonică. Dacă originea șoriciului a fost tectonică și a precedat acoperirea întunecată, atunci nu trebuie neapărat să se limiteze la Cassini Regio. Dacă a postdoptat acoperirea, atunci coama construită dintr-o clădire din interiorul Iapetus ar trebui să fie mult mai strălucitoare decât suprafața înconjurătoare. "
Analiza considerabilă a fost oferită informațiilor oferite de imagini Cassini. Lungimea longitudinală a crestei este mai mică de 180 de grade, ceea ce sugerează că Iapetus nu a fost niciodată complet în interiorul regiunii inelare - ceea ce indică faptul că tocmai s-a ciocnit cu o margine a inelului. Considerațiile mecanicii cerești indică faptul că o coliziune cu o margine inelară ar fi trebuit să provoace o mișcare spre est a impactului particulelor în raport cu suprafața satelitului. „Acest lucru reprezintă un fapt important observat: deși Cassini Regio este simetric în raport cu cârma pe direcția nord / sud, nu este așa în direcția est / vest.” Acest model de coliziune sugerează că șuvița ar fi mai înaltă pe partea de vest, unde impacturile erau mai aproape de verticală și apoi se arunca încet în mișcare spre est - fapt susținut de imagini. Cu milioane de cratere de impact formate în fiecare secundă de-a lungul unei linii, acest model ar deveni inconfundabil. Sublimarea icrelor conținute în particulele care afectează ar produce o atmosferă tranzitorie, cu un gradient puternic de presiune departe de coamă. Acest gradient ar produce vânturi rapide capabile să poarte praf fin. Freire spune: „În ipoteza noastră, praful depus de astfel de vânturi este acoperirea întunecată a regiunii cunoscută astăzi sub numele de Cassini Regio.” Un astfel de scenariu este susținut de alte dovezi: „Fâșiile întunecate observate la marginea Cassini Regio indică faptul că era un vânt care sufla de la ecuator care depunea„ praful ”. Putem fi siguri de acest lucru, deoarece imaginile Cassini arată clar că praful este depus în jos de pe jantele craterului. ” Acest lucru nu poate fi contabilizat de zborul balistic al particulelor de la ecuator, după cum sugerează liderul echipei Cassini Imaging, Carolyn Porco. Nu poate fi produs în Iapetusul actual, deoarece nu are atmosferă. Concluzia că o atmosferă tranzitorie a existat odată devine inevitabilă.
Aceste descoperiri interesante ar putea fi cu adevărat dintr-un impact anterior cu unul din inelele lui Saturn? Cu siguranță, indicii par să facă piesele puzzle-ului să se potrivească perfect. Datorită muncii efectuate de cercetători precum Paulo Freire, este posibil să fi rezolvat un mister al sistemului solar în vârstă de 333 de ani.
Scris de Tammy Plotner, cu multe mulțumiri lui Paulo Freire pentru contribuțiile sale.
