Saturno mėnulio Japetus ir jo keistą „skiautelę“. Vaizdo kreditas: NASA / JPL / SSI. Spustelėkite norėdami padidinti.
Ar stebėtojui yra daugiau paslaptingos ir gražios planetos nei Saturnas? Nors visi keturi mūsų saulės sistemos dujų milžinai turi žiedinę sistemą, iš Žemės matosi tik Saturnas. Kiemo astronomai jau seniai džiaugėsi stebėdami jo du ryškius žiedus ir tamsiąją „Cassini“ diviziją, o observatorijos teleskopai nustatė daugybę atskirų žiedų ir tarpų. Tik praėjusio amžiaus devintojo dešimtmečio pradžioje, kai „Voyager“ tapo „skraidančiu“, mes žinojome apie daugiau nei tūkstantį žiedų, kuriuos sieja Saturnas ir jo daugybė mažų mėnulių. Žiedai yra ne kas kita, kaip apledėjusios dalelės, kurių dydis svyruoja nuo dulkių šukes iki riedulių. Prie šio sudėtingo šokio yra palydovai - nuo Merkurijaus dydžio atmosferinio Titano iki banguojančio, ekscentriškai besisukančio Hyperiono. Nuo XVIII amžiaus pabaigos mes žinome apie Titaną, Mimą, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea ir Iapetus. Mūsų tyrimai atskleidė, kad keturi iš mėnulių vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant Saturno žiedų sistemą - „Pan“, „Atas“, „Pandora“ ir „Prometėjas“. Mes žinome, kad Enceladus labai atspindintis paviršius yra sudarytas iš ledo ir kad Iapetus yra daug šviesesnis iš vienos pusės ...
Ir galbūt surinko žiedą, nes jis nuskriejo orbitos pokyčius.
Nuo pat atradimo 1672 m. Mes žinojome, kad Japeto pusrutulis yra visiškai tamsesnis už galinę pusę. Dėl „Cassini“ misijos atvaizdų, nufotografuotų 2004 m. Gruodžio mėn., Tamsiojoje Iapetus pusėje buvo rastas didelis pusiaujo ketera.
Remiantis Geofizinių tyrimų laišku, kurį balandžio 29 d. Pateikė Paulo C.C. „Arecibo observatorijos Freire“, „… ši ketera ir tamsi pusrutulio danga, ant kurios jis yra, yra glaudžiai susijusios ir yra susidūrimo su pirmapradio Saturno žiedo kraštu rezultatas, kurį galiausiai sukėlė staigus Iapetuso orbitos pasikeitimas. “. Freire sako: „Dėl savo unikalaus pobūdžio, mes toliau vadinsime pusiaujo Iapetus kalnagūbrį tiesiog„ Rindge “, kad tai reikštų, jog ši savybė nėra ketera įprasta šio žodžio prasme; y., kalnų grandinė, kurią sukelia tektoninis procesas. Šis modelis natūraliai paaiškina visas unikalias šio palydovo savybes; ir greičiausiai tai yra vienos seniausių Saulės sistemos astronomijos paslapčių sprendimas “.
Vienas iš „Cassini“ vaizdavimo mokslinių tyrimų tikslų buvo išryškinti tamsiąją Japeto pusę, vadinamą „Cassini Regio“. Tyrėjų nuostabai, priešingai nei bet kas kitas Saulės sistemoje, jis atskleidė puikų pusiaujo keterą - keterą, kuri yra tokia simetriška Cassini Regio atžvilgiu, kad abi savybės turi būti susietos, kaip anksčiau pripažino Carolyn Porco - „Cassini“ vadovas. Vaizduojamoji komanda. Dauguma įkalčių nurodo, kaip žiedų sistema ir juos formuojantys mėnuliai kadaise skriejo pačiam Saturnui.
Dabartinis supratimas apie Saulės sistemos formavimąsi (ir mažesniu mastu - Saturno sistema) rodo, kad daugelis planetų (ir proto-palydovų) galėjo būti kadaise pradėję orbitose, kurios vėliau tapo nestabilios. Jie galėjo susidurti vienas su kitu arba būti pašalinti iš savo sistemos artimų susitikimų su kitais metu. Saturnas gali būti, kad artėjant prie Saturno gravitacijos ir susiformavus žiedinėms sistemoms, jie galėjo būti suardyti. Arčiau planetos, vadinamoje „Roche Zone“ srityje, Saturno potvynio potvynis neleidžia proto palydovui formuotis iš žiedo dalelių. Kad žiedo susidūrimo teorija atitiktų tai, ką įsivaizdavo Cassini, Iapetus turėjo būti vienas iš šių mėnulių su nestabiliomis orbitomis.
Įrodymai rodo, kad kažkas priešais susidūrus su žiedo medžiaga pakeitė Iapetus orbitą. Jei to nebūtų atsitikę, žiedas būtų prisitaikęs prie Iapetus sunkio jėgos, ką patvirtina palydovai, kurie šiuo metu yra apsupti žiedų. Šių palydovų atveju negali įvykti susidūrimo scenarijus. Iapetus aplinkybėmis jo orbita buvo būtinai ekscentriška, arba tarp Iapetus ir žiedo dalelių greičio skirtumų nebus - vėlgi, susidūrimų nebus.
Smūgis su žiedu taip pat rodo, kad pasikeitusi orbita perišaturnį turėjo išoriniame Roche zonos krašte, kur žiedai gali egzistuoti ilgesnį laiką. Tai yra užuomina, kad Iapetus greičiausiai buvo daug arčiau Saturno nei jo dabartinė orbita. „Tai, kad žievė yra, rodo, kad Apetuso orbita susidūrimo metu buvo pusiaujo“, - sako Freire, „priešingu atveju, esant dabartiniam polinkiui, susidūrimas su žiedu neduos aštraus krašto, bet kažkuo panašesniu į išmintingą tamsią dangą. pirmaujančio pusrutulio. “ Apibendrinant galima pasakyti, kad palydovas, turintis pusiaujo ir ekscentrinę orbitą, turi labai didelę tikimybę toliau sąveikauti su kitais palydovais - suteikia galimybę dar kartą pasikeisti į kitą orbitą.
Dabar, kai mes nustatėme sceną, kaip šios nepakartojamos žievės nuotraukos gali paremti teoriją? Pasak Freire'o, „žiedo susidūrimo scenarijus natūraliai sukuria tiesinę pusiaujo pusiausvyrą: tai yra žiedo plokštumos ir Mėnulio paviršiaus geometrinė sankirta su (anksčiau) pusiaujo orbita“. Tektonika buvo labai kruopščiai apsvarstyta, tačiau tokia visiškai tiesi formacija, esanti tiksliai pusiaujo pusėn, nėra tikėtina, kad atsiras dėl tektoninių procesų, ir Iapetus neturi ugnikalnio aktyvumo požymių.
„Kita pagrindinė žievės savybė yra tai, kad jos aukštis kinta labai lėtai su ilgumu“, - sako Freire, „To galima tikėtis iš medžiagos nusėdimo iš žiedo, tačiau tokio pastovaus aukščio niekada nebuvo pastebėta nė vienam tektoniniam elementui. Jei žievės kilmė buvo tektoninė ir prieš tamsią dangą, ji nebūtinai turėtų apsiriboti vien „Cassini Regio“. Jei jis paskui uždengtas danga, tada apvalkalas, pastatytas iš Iapetus vidaus paviršiaus, turėtų būti daug šviesesnis už aplinkinį paviršių. “
Buvo atlikta daug informacijos, kurią pateikė „Cassini“ vaizdavimo priemonė. Išilginis kraigo ilgis yra mažesnis nei 180 laipsnių, o tai rodo, kad Iapetus niekada nebuvo visiškai žiedo srityje - tai rodo, kad jis tiesiog susidūrė su žiedo kraštu. Dangaus mechanikos sumetimai rodo, kad susidūrimas su žiedo kraštu turėjo sukelti dalelės smūgį į rytus palydovo paviršiaus atžvilgiu. „Tai paaiškina svarbų pastebėtą faktą: nors„ Cassini Regio “yra simetriška žievės atžvilgiu šiaurės / pietų kryptimi, ji nėra tokia rytų / vakarų kryptimi.“ Šis susidūrimo modelis leidžia manyti, kad apvalkalas bus aukštesnis vakarinėje pusėje, kur smūgiai buvo arčiau vertikalės, ir tada lėtai pasislinks į rytus - tai patvirtina vaizdai. Sudarant milijonus smūginių kraterių kas sekundę išilgai linijos, šis modelis taptų neabejotinas. Dėl apledėjusių ledų, esančių smogiančiose dalelėse, susidarys trumpalaikė atmosfera, esant stipriam slėgio gradientui toliau nuo odos paviršiaus. Šis nuolydis sukeltų greitą vėją, galintį pernešti smulkias dulkes. Freire sako: „Mūsų hipotezėje tokių vėjų nusėstos dulkės yra tamsi regiono, šiandien žinomo kaip Cassini Regio, danga.“ Tokį scenarijų patvirtina ir kiti įrodymai: „Tamsios juostos, stebėtos„ Cassini Regio “pakraštyje, rodo, kad„ dulkės “nusėdo nuo pusiaujo pučiamo vėjo. Mes galime tuo įsitikinti, nes „Cassini“ vaizdai aiškiai rodo, kad dulkės nusėda žemyn nuo kraterio ratlankių “. To negalima paaiškinti dalelių balistiniu pasitraukimu iš pusiaujo, kaip pasiūlė „Cassini Imaging Team“ vadovas Carolyn Porco. Jo negalima gaminti šiandieniniame „Iapetus“, nes jame nėra atmosferos. Išvada, kad kadaise egzistavo trumpalaikė atmosfera, tampa neišvengiama.
Ar tikrai šios įdomios išvados gali būti iš ankstesnio poveikio vienam iš Saturno žiedų? Dėl įkalčių, atrodo, dėlionės gabalėliai yra tvarkingai sujungti. Dėka tokio tyrėjų darbo kaip Paulo Freire, mes galime išspręsti 333 metų senumo Saulės sistemos paslaptį.
Parašė Tammy Plotner, dėkodamas Paulo Freire'ui už jo indėlį.
