A Saturna hold Iapetus és furcsa „kéreg”. Kép jóváírása: NASA / JPL / SSI. Kattints a kinagyításhoz.
Van-e még valami titokzatos és gyönyörű bolygó a megfigyelő számára, mint a Saturn? Míg a naprendszerünk mind a négy gáz óriásának gyűrűs rendszere van, a Földről csak a Szaturnusz látható. A háztáji csillagászok már régóta örültek annak, hogy tanúja legyen annak két fényes gyűrűjének és a sötét Cassini-osztásnak, míg az obszervatóriumi távcsövek sok különálló gyűrűt és rést azonosítottak. Csak a 1980-as évek elejéig, amikor a Voyager elindította a repülést, tudtunk volna több mint ezer egyedi gyűrűt, amelyeket a Szaturnusz és annak sok kis holdja gravitációja köti össze. Maguk a gyűrűk nem más, mint jeges részecskék, amelyek méretétől kezdve a porképződéstől a szikláig terjednek. A bonyolult tánchoz kapcsolódnak a műholdak - a Merkúr méretű légköri Titan-tól a tompító, ekscentrikusan keringő Hyperion-ig. A 18. század vége óta ismertek Titanról, Mimasról, Enceladusról, Tethysről, Dionáról, Rheáról és Iapetusról. Kutatásaink azt mutatták, hogy a holdok négyének kulcsszerepet játszanak a Szaturnusz gyűrűs rendszerének kialakításában - Pan, Atas, Pandora és Prometheus. Tudjuk, hogy az Enceladus fényvisszaverő felülete jégből áll, és hogy az Iapetus egyik oldalán sokkal világosabb, mint a másikban.
Lehetséges, hogy gyűrűt gyűjtött össze, amikor átcsapódott az orbitális változásokon.
1672-ben felfedezése óta tudjuk, hogy Iapetus vezető félteke teljesen nagyságrenddel sötétebb, mint a hátsó oldal. A Cassini-misszió 2004 decemberében készített képeinek köszönhetően Iapetus sötét oldalán felfedeztek egy nagy egyenlítői gerinc jelenlétét.
A Paulo C.C. április 29-én benyújtott geofizikai kutatási levél szerint Az Arecibo Obszervatórium Freire, „… ez a gerinc és a félgömb sötét bevonata szorosan kapcsolódik egymáshoz, és egy őskori Saturnus gyűrű peremével történő ütközés eredményeként jön létre, amelyet végül az Iapetus pályájának hirtelen megváltozása okozott. ”. Freire ezt mondja: „Egyedülálló jellege miatt a továbbiakban Iapetus egyenlítői hegygerinceire egyszerűen„ Rindge ”-ként hivatkozunk, hogy ez a szolgáltatás nem kifejezés szokásos értelmében vett gerinc; vagyis egy tektonikus folyamat által okozott hegylánc. Ez a modell természetesen elmagyarázza ennek a műholdnak az összes egyedi tulajdonságát; és valószínűleg megoldást jelent a Naprendszer csillagászatának egyik legrégebbi rejtélyére. ”
A Cassini repülõképességének egyik tudományos célja az volt, hogy némi fényt derítsen az Iapetus sötét oldalán, úgynevezett Cassini Regio. A kutatók meglepetésére, ez egy nagy egyenlítői hegygerincet tárt fel, szemben a Naprendszerben találtakkal - egy olyan szimmetrikus gerinc a Cassini Regio-hoz képest, hogy a két tulajdonságot össze kell kapcsolni, amint azt Carolyn Porco, a Cassini vezetője korábban elismerte. Képalkotó csapat. A nyomok többsége rámutat arra, hogy a gyűrűrendszer és a formáló holdak mikor keringtek maga a Szaturnusz felé.
A Naprendszer kialakulásának jelenlegi megértése (és kisebb méretben a Saturnian rendszer) azt jelzi, hogy sok bolygóföld (és a proto-műholdak) is előfordulhatott, hogy keringési pályáin indultak el, amelyek később instabilsá váltak. Lehet, hogy ütköztek egymással, vagy kiszakíthattak a rendszeréből másokkal folytatott szoros találkozók eredményeként. A Saturn esetében lehetséges, hogy árapályos zavarok lehetnek, amikor közelednek a Saturn gravitációjához és kialakultak a gyűrűs rendszerek. A bolygóhoz közelebb, a „Roche Zone” néven ismert térségben a Saturn árapály-húzása megakadályozza a proto-műholdas képződést a gyűrűs részecskékből. Annak érdekében, hogy a gyűrű ütközési elmélete megegyezzen Cassini képével, Iapetusnak instabil keringő holdjainak kellett lennie.
A bizonyítékok arra mutatnak, hogy valami megváltoztatta Iapetus pályáját, mielőtt ütközött volna a gyűrű anyagával. Ha ez nem történt volna meg, a gyűrű igazodott volna Iapetus gravitációjához, amint azt a gyűrűkbe jelenleg beágyazott műholdak bizonyítják. Ezeknek a műholdaknak az esetében nem léphet fel ütközés. Iapetus körülményei között a pályája feltétlenül excentrikus volt, vagy Iapetus és a gyűrű részecskék között semmiféle sebességkülönbség nem fordul elő, és ismét - ütközések nem fordulnak elő.
A gyűrűvel történő ütés azt is sugallja, hogy a megváltozott pályára perisaturnium került a Roche-zóna külső peremén, ahol a gyűrűk hosszabb ideig fennállhatnak. Ez egy nyom, hogy Iapetus valószínűleg sokkal közelebb állt a Saturnhoz, mint a jelenlegi pályája. "A kéreg létezése azt sugallja, hogy az Iapetus pályája az ütközéskor egyenlítő volt" - mondja Freire, "ellenkező esetben a jelenlegi dőlésszerű ütközés egy gyűrűvel nem hoz létre éles élt, hanem valami olyan, mint egy bölcs sötét bevonat. a vezető féltekén. ” Összegezve: egy egyenlítői és excentrikus pályájú műholdnak nagyon nagy a valószínűsége, hogy tovább működjön együtt más műholdakkal - biztosítva az eszközöket, hogy ismét megváltozzanak egy másik pályára.
Most, hogy megállítottuk a színpadot, hogyan támogathatják ennek az egyedülálló bőrnek a képei az elméletet? Freire szerint "A gyűrű ütközési forgatókönyv természetesen egyenes vonást hoz létre pontosan az Egyenlítőn: ez egy gyűrűsík és a hold geometriai metszete egy (korábban) egyenlítői pályán." Nagyon körültekintően mérlegelték a tektonikát, de egy ilyen tökéletesen lineáris képződmény - pontosan az Egyenlítőn helyezkedik el - nem valószínű, hogy a tektonikus folyamatok eredményei lesznek, és az Iapetus nem mutat vulkáni aktivitást.
"A kéreg másik legfontosabb jellemzője, hogy magassága rendkívül lassan változik a hosszúságra" - mondja Freire - „Ez elvárható az anyag gyűrűből történő lerakódására, de ilyen állandó magasságot soha nem figyeltünk meg egyetlen tektonikus jellemzőnél sem. Ha a kéreg eredete tektonikus, és megelőzte a sötét bevonatot, akkor azt nem feltétlenül kell a Cassini Regio-ra korlátozni. Ha később bevonja a bevonatot, akkor az Iapetus belsejéből felépített felületnek sokkal világosabbnak kell lennie, mint a környező felületnek. ”
Figyelemre méltó elemzés történt a Cassini képalkotás által nyújtott információk alapján. A gerinc hosszanti hossza kevesebb, mint 180 fok, ami arra enged következtetni, hogy Iapetus soha nem volt teljesen a gyűrű régiójában - jelezve, hogy csak ütközött egy gyűrű élével. Az égi mechanikai megfontolások azt mutatják, hogy egy gyűrűs széllel való ütközésnek a részecske kelet-kelet felé történő mozgásának a műholdas felületéhez viszonyított hatásait kellett volna okoznia. "Ez egy fontos megfigyelt tény következménye: bár a Cassini Regio északi / déli irányban szimmetrikus a kéreggel szemben, keleti / nyugati irányban nem így van." Ez az ütközési modell azt sugallja, hogy a kéreg magasabb lesz a nyugati oldalon, ahol az ütések közelebb állnak a függőlegeshez, majd lassan elfordulnak kelet felé haladva - ezt a képeket támasztják alá. Ha egymás után egymás után több millió kráter alakul ki egy vonal mentén, ez a minta félreérthetetlenné válik. Az ütő részecskékben lévő jég szublimálása átmeneti atmoszférát eredményez, erős nyomásgradienssel a héjától távol. Ez a gradiens gyors szeleket hozna, amelyek képesek a finom por szállítására. Freire szerint "Hipotézisünk szerint az ilyen szelek által lerakódott por a mai napig Cassini Regio néven ismert térség sötét bevonata." Ezt a forgatókönyvet más bizonyítékok alátámasztják: „A Cassini Regio szélén megfigyelt sötét csíkok azt jelzik, hogy az Egyenlítőn fújó szél szállította a„ port ”. Biztosak lehetünk ebben, mert a Cassini képei egyértelműen azt mutatják, hogy a por lerakódik a kráter felnikétől lefelé. " Ez nem magyarázható a részecskék baloldalos repülésének az Egyenlítőtől, ahogyan azt a Cassini Képalkotó Csoport vezetője, Carolyn Porco javasolta. A mai Iapetusban nem lehet előállítani, mivel nincs légköre. A következtetés, hogy egy átmeneti légkör egyszer létezett, elkerülhetetlenné válik.
Lehetséges, hogy ezek az izgalmas eredmények korábban befolyásolják a Szaturnusz egyik gyűrűjét? A nyomok minden bizonnyal a puzzle-darabok jól illeszkednek egymáshoz. Az olyan kutatók munkájának köszönhetően, mint Paulo Freire, megoldhattunk egy 333 éves Naprendszer rejtélyt.
Írta: Tammy Plotner, sok köszönet Paulo Freire-nek a hozzászólásáért.
