Saturni kuu Iapetus ja selle kummaline „koorik”. Kujutise krediit: NASA / JPL / SSI. Pilt suuremalt.
Kas vaatleja jaoks on mõni salapärasem ja ilusam planeet kui Saturn? Kui kõigil neljal meie päikesesüsteemi gaasigigandil on rõngasüsteem, saab Maast näha ainult Saturni. Tagaaia astronoomid on juba pikka aega olnud põnevil selle kahe ereda rõnga ja tumeda Cassini jao tunnistajateks, samas kui observatooriumi teleskoobid on tuvastanud palju eraldi rõngaid ja lünki. Alles 1980ndate aastate alguses, kui Voyager muutis selle lennuliseks, olime teadlikud enam kui tuhandest üksikust rõngast, mis olid seotud Saturni ja selle paljude väikeste kuude raskusega. Rõngad ise pole midagi muud kui jäised osakesed, mille suurus ulatub tolmumõtetest rändrahnudeni. Selle keeruka tantsuga on liitumas satelliidid - elavhõbedasuuruses atmosfääri-Titanist kuni hüponega ekstsentriliselt tiirleva tiiru peale. Alates 18. sajandi lõpust on meil teada Titanist, Mimasest, Enceladusest, Tethysist, Dionist, Rheast ja Iapetusest. Meie uuringud on näidanud, et Saturni rõngaste süsteemi kujundamisel mängib võtmerolli neli kuut - Pan, Atas, Pandora ja Prometheus. Me teame, et Enceladuse väga peegeldav pind koosneb jääst ja Iapetus on ühelt poolt palju heledam kui teine ...
Ja võib-olla on see rõnga kogunud, kuna see pühkis läbi orbitaalmuutused.
Alates avastusest 1672. aastal oleme teadnud, et Iapetuse juhtiv poolkera on suurusjärgus tumedam kui tagakülg. Tänu Cassini missiooni piltidele, mis on tehtud 2004. aasta detsembris, on Iapetuse pimedas küljes avastatud suure ekvatoriaalmäestiku olemasolu.
Geofüüsikaliste uuringute kirja järgi, mille esitas 29. aprillil Paulo C.C. Arecibo observatooriumi Freire, „… see seljandik ja poolkera tume kate, millel see asub, on omavahel tihedalt seotud ja tulenevad kokkupõrkest ürgse Saturnuse rõnga servaga, mis on lõppkokkuvõttes põhjustatud Iapetuse orbiidi järsust muutumisest ”. Freire ütleb: „Oma ainulaadse olemuse tõttu nimetame me Iapetuse ekvatoriaalmäestikku edaspidi lihtsalt“ mäheks ”, mis tähendab, et see funktsioon ei ole harjutus selle mõiste tavapärases tähenduses; st tektoonilisest protsessist põhjustatud mäeahelik. See mudel selgitab loomulikult selle satelliidi kõiki unikaalseid omadusi; ja on tõenäoliselt lahendus päikesesüsteemi astronoomia ühele vanimale saladusele. ”
Cassini lendpildistamise üks teaduslikest eesmärkidest oli valgustada Iapetuse pimedat külge, mille nimi on Cassini Regio. Teadlaste üllatuseks paljastas see erinevalt Päikesesüsteemis leiduvast suurest ekvatoriaalmäestikust - harjast, mis on Cassini Regio suhtes nii sümmeetriline, et need kaks tunnust peavad olema omavahel seotud, nagu on tunnistanud Cassini juht Carolyn Porco. Kujutiste meeskond. Enamik vihjeid osutab sellele, kuidas ringisüsteem ja neid moodustavad kuudid kunagi Saturnat tiirlesid.
Praegune päikesesüsteemi (ja väiksemas mõõtkavas ka Saturni süsteemi) moodustumise arusaam näitab, et paljud planeetoidid (ja protosatelliidid) võisid kunagi orbiidil asuda, mis hiljem muutus ebastabiilseks. Nad oleksid võinud üksteisega põrkuda või oma süsteemist teistega tihedate kokkusaamiste tõttu välja lasta. Saturni puhul on võimalik, et need võisid Saturni gravitatsioonile lähenedes loodete poolt häiritud olla ja moodustada rõngaste süsteemid. Planeedile lähemal, piirkonnas, mida tuntakse nime all „Roche Zone“, takistab Saturni loodete tõmme loodete tekkest rõngaosakeste poolt. Selleks, et rõnga kokkupõrke teooria vastaks sellele, mida Cassini on kujutanud, pidi Iapetus olema üks neist ebastabiilsete orbiitidega kuudest.
Tõendid osutavad asjaolule, et enne ringmaterjaliga kokkupõrget muutis Iapetuse orbiit midagi. Kui seda poleks juhtunud, oleks rõngas kohanenud Iapetuse raskusjõuga, mida kinnitavad praegu rõngastesse sulandunud satelliidid. Nende satelliitide puhul ei tohi kokkupõrke stsenaariumi tekkida. Iapetus'e olukorras oli selle orbiit tingimata ekstsentriline või vastasel juhul ei oleks Iapetuse ja rõngaosakeste vahel kiiruserinevusi ja jällegi - kokkupõrkeid ei toimu.
Rõngaga kokkupõrkel võib samuti järeldada, et orbiidi muutunud orbiidil oli perisaturnium Roche'i tsooni välisservas, kus rõngad võivad eksisteerida pikema aja jooksul. See on aimugi, et Iapetus oli Saturnile ilmselt palju lähemal kui tema praegune orbiit. "Kooriku olemasolu näitab, et Iapetuse orbiit oli kokkupõrke ajal ekvaatoriline," ütleb Freire, "vastasel juhul ei tekitaks kokkupõrge rõngaga oma praeguse kaldega teravat serva, vaid midagi sarnast tumedat katet. juhtiva poolkera. ” Kokkuvõtteks võib öelda, et ekvaatorilise ja ekstsentrilise orbiidiga satelliidil on väga suur tõenäosus suhelda teiste satelliitidega veelgi enam - see annab võimaluse taas orbiidile minna.
Nüüd, kui oleme aluse pannud, kuidas selle ainulaadse koorega tehtud pildid teooriat toetavad? Freire sõnul "annab rõngakokkupõrke stsenaarium loomulikult lineaarse tunnuse täpselt ekvaatori kohal: see on rõngatasandi ja Kuu pinna geomeetriline ristmik (varem) ekvatoriaalorbiidil." Tektoonikat on väga hoolikalt kaalutud, kuid selline ideaalselt lineaarne moodustis - asub täpselt ekvaatoril - ei tulene tõenäoliselt tektoonilistest protsessidest ja Iapetus ei näita vulkaanilise aktiivsuse märke.
"Veel üks koore peamine omadus on see, et selle kõrgus varieerub pikkusega äärmiselt aeglaselt," ütleb Freire, "Seda võib eeldada rõngast materjali sadenemisel, kuid ühegi tektoonilise tunnuse puhul pole sellist konstantset kõrgust kunagi täheldatud. Kui koore päritolu oli tektooniline ja eelnes tumedale pinnakattele, ei tohiks see tingimata piirduda ainult Cassini Regioga. Kui see kattekihi kuupäevale järele jõudis, peaks Iapetuse sisemuse üles ehitatav koorik olema ümbritsevast pinnast palju heledam. ”
Cassini-piltide kuvamise kohta esitatud teavet on märkimisväärselt analüüsitud. Seljandiku pikisuunaline pikkus on alla 180 kraadi, mis viitab sellele, et Iapetus ei olnud kunagi täielikult rõnga piirkonnas - see näitab, et see põrkas lihtsalt kokku rõngaservaga. Taevamehaanika kaalutlused näitavad, et kokkupõrge rõngaservaga oleks pidanud põhjustama osakese kokkupõrke itta satelliidi pinna suhtes. "See tuleneb olulisest täheldatud tõsiasjast: kuigi Cassini Regio on põhja / lõuna suunas koorega sümmeetriline, ei ole see ida / lääne suunas nii." See kokkupõrkemudel lubab arvata, et koorik on läänepoolsel küljel kõrgem, kus löögid olid vertikaalsele lähemal, ja siis kaldub aeglaselt ida poole - tõestab seda piltide põhjal. Kui miljonid löögikraatrid moodustatakse iga sekundi tagant, muutuks see muster eksitamatuks. Lööki tekitavates osakestes sisalduvate jääde sublimatsioon tekitaks mööduva atmosfääri, tugeva koormusega gradiendist koorest eemal. See gradient tekitaks kiiret tuult, mis on võimeline kandma peentolmu. Freire ütleb: "Meie hüpoteesis on selliste tuulte sadestunud tolm piirkonna Cassini Regio tuntud piirkonna tume kate." Sellist stsenaariumi toetavad muud tõendid: „Cassini Regio servas täheldatud tumedad triibud näitavad, et ekvaatori ladestas ekvaatorist puhuv tuul. Võime selles kindlad olla, sest Cassini piltidel on selgelt näha, et tolm ladestub kraatri velgedest allapoole. ” Selle põhjuseks ei saa olla osakeste ballistiline lend ekvaatorist, nagu soovitas Cassini pildindusmeeskonna juht Carolyn Porco. Seda ei saa tänapäevases Iapetuses toota, kuna sellel puudub atmosfäär. Järeldus, et mööduv atmosfäär oli kord olemas, muutub möödapääsmatuks.
Kas need põnevad leiud võivad olla pärit Saturni ühe sõrmuse varasematest mõjudest? Näib, et vihjed muudavad pusletükid kenasti üksteisega sobivaks. Tänu selliste teadlaste tööle nagu Paulo Freire, oleme võib-olla lahendanud 333-aastase päikesesüsteemi mõistatuse.
Kirjutas Tammy Plotner, suured tänud Paulo Freire'ile kaastöö eest.
