Deși luna Iapetus a lui Saturn a fost descoperită pentru prima dată în 1671 de Giovanni Cassini, comportamentul său a fost extrem de ciudat. Abia în 1705, Cassini a observat în sfârșit Iapetus pe latura de est, dar a fost nevoie de un telescop mai bun, deoarece partea Iapetus prezentată când la est era cu două mărimi mai întunecate. Cassini a presupus că acest lucru se datora unei emisfere ușoare, prezentate când Iapetus se afla spre vest, și una întunecată, vizibilă când se afla la est din cauza blocării mareelor.
Odată cu progresele înregistrate în telescoape, motivul acestei divizări întunecate a fost obiectul multor cercetări. Primele explicații au apărut în anii 1970 și o lucrare recentă rezumă munca depusă până acum pe acest fascinant satelit, precum și extinderea acestuia în contextul mai larg al unora dintre celelalte luni ale lui Saturn.
Fundația modelului actual de afișare neuniformă a Iapetus a fost propusă pentru prima dată de Steven Soter, unul dintre co-scriitorii pentru Carl Sagans Cosmos serie. În timpul unui colocviu al Uniunii Astronomice Internaționale, Soter a propus ca bombardarea cu micrometeorite a altei luni a lui Saturn, Pheobe, să se abată spre interior și să fie ridicată de Iapetus. Având în vedere că Iapetus ține tot timpul o parte cu fața spre Saturn, acest lucru i-ar oferi în același timp o margine de vârf care ar ridica în mod preferențial particulele de praf. Unul dintre marile succese ale acestei teorii este că centrul regiunii întunecate, cunoscut sub numele de Cassini Regio, este situat direct pe calea mișcării. În plus, în 2009, astronomii au descoperit un nou inel în jurul lui Saturn, urmând orbita retrogradă a lui Phoebe, deși ușor interior în lună, adăugând suspiciunea că particulele de praf ar trebui să se abată spre interior, din cauza efectului Poynting-Robertson.
În 2010, o echipă de astronomi care examinează imaginile din misiunea Cassini, a remarcat că colorația avea proprietăți care nu prea se potriveau cu teoria lui Soter. Dacă depunerea de praf ar fi sfârșitul poveștii, era de așteptat ca tranziția dintre regiunea întunecată și lumină să fie foarte graduală pe măsură ce unghiul cu care vor lovi suprafața va deveni alungit, răspândind praful de intrare. Cu toate acestea, misiunea Cassini a dezvăluit că tranzițiile au fost brusc neașteptate. În plus, stâlpii lui Iapetus erau strălucitori și, dacă acumularea de praf era la fel de simplă precum sugera Soter, ar trebui să fie și ele oarecum acoperite. Mai mult, imagistica spectrală a Cassini Regio a dezvăluit că spectrul său era în mod deosebit diferit de cel al lui Phoebe. O altă problemă potențială a fost că suprafața întunecată s-a extins peste partea de frunte cu mai mult de zece grade.
Explicațiile revizuite au fost ușor viitoare. Echipa Cassini a sugerat că tranziția bruscă s-a datorat unui efect de încălzire fugit. Pe măsură ce praful întunecat se acumulează, acesta ar absorbi mai multă lumină, transformând-o în căldură și contribuind la sublimarea mai multă gheață strălucitoare. La rândul său, acest lucru ar reduce luminozitatea generală, crescând din nou încălzirea și așa mai departe. Întrucât acest efect a amplificat colorația, ar putea explica tranziția mai bruscă în același mod, în timp ce ajustarea contrastului pe o imagine va accentua tranzițiile treptate între culori. Această explicație a prezis, de asemenea, că gheața sublimată ar putea călători în jurul părții îndepărtate a lunii, înghețând și sporind luminozitatea pe celelalte părți, precum și pe poli.
Pentru a explica diferențele spectrale, astronomii au propus ca Phoebe să nu fie singurul contribuitor. În sistemul de satelit al lui Saturn, există peste trei duzini de sateliți neregulați cu suprafețe întunecate, care ar putea contribui, de asemenea, la modificarea machiajului chimic. Dar, în timp ce acest lucru părea o soluție tentantă simplă, confirmarea ar necesita investigații suplimentare. Noul studiu, condus de Daniel Tamayo la Universitatea Cornell, a analizat eficiența cu care alte alte luni ar putea produce praf, precum și probabilitatea cu care Iapetus ar putea să-l scoată. Interesant este că rezultatele lor au arătat că Ymir, cu doar 18 km în diametru, „ar trebui să fie aproximativ la fel de importantă pentru un aport de praf pentru Iapetus ca Phoebe”. Deși niciuna dintre celelalte luni, în mod independent, nu părea a fi la fel de puternică din sursele de praf, suma prafului care a rămas neregulat, lunile întunecate s-a dovedit a fi cel puțin la fel de important ca Ymir sau Phoebe. Ca atare, această explicație pentru abaterea spectrală este întemeiată.
Ultima dificultate, aceea de a răspândi praf pe fața conducătoare a lunii, este explicată și în noua lucrare. Echipa propune că excentricitățile de pe orbita prafului îi permit să lovească luna în unghiuri ciudate, în afara emisferei conducătoare. Astfel de excentricități ar putea fi ușor produse de radiația solară, chiar dacă orbita corpului originar nu ar fi excentrică. Echipa a analizat cu atenție astfel de efecte și a produs modele capabile să corespundă distribuției prafului peste marginea de vârf.
Combinația acestor reviziuni pare să asigure premisa de bază a Soter. Un test suplimentar ar fi să vedem dacă alți sateliți mari precum Iapetus au arătat și semne de depunere a prafului, chiar dacă nu sunt atât de clar împărțiți, deoarece majoritatea celorlalte luni nu au orbita sincronă. Într-adevăr, s-a constatat că Hyperion de lună are regiuni mai întunecate care se adunau în craterele sale, atunci când Cassini nu a ajuns în 2007. Cea mai mare lună a lui Saturn, Titan este, de asemenea, blocată în mod corect și ar fi de așteptat să mărească particule pe marginea sa principală, dar datorită atmosferei sale groase, praful va fi răspândit pe toată luna. Deși greu de confirmat, unele studii au sugerat că un astfel de praf poate contribui la expoziția atmosferică a Titanului.
