Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
23 ноември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Спътникът на Сатурн, двуликият Япет - една мистерия на 300 години и други загадки

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 01 август 2015 в 11:2966851
Снимка: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini

Спътникът на Сатурн Япет е едно от най-странните тела в Слънчевото ни семейство - той е своеобразен ин и ян свят - наполовина черен, наполовина бял.

Неговите загадки дълго време са озадачавали учените и предизвиквали въображението на уфолозите.

Двуликият Япет

През 1671, известният астроном Джовани Касини, наблюдавайки Сатурн, открива нова, бледа луна на орбита от западната страна на газовия гигант. Астрономът се опитал да го проследи по-късно от източната страна на Сатурн след 39 дни, открил нещо необичайно: от спътника нямало и следа, бил напълно невидим.

На следващата година, той проследява капризната луна отново, и отново, но я наблюдава само от западната страна на Сатурн, но не и от източната. След повече от три десетилетия подобрения на телескопа си, Касини най-накрая успява да намерил спътника и от двете страни на Сатурн през 1705, но установява, че е повече от шест пъти по-слаб от източната му страна.

От тази ситуация Касини направил две заключения за тази луна, сега известна като Япет:

  • Япет трябва да е двуцветен като едната страна е значително по-светла и по-ярка от другата, по-тъмна страна и
  • той се движи по орбитата си около Сатурн винаги с тъмната си страна отпред като Япет остава обърнат към Сатурн винаги с една и съща страна към газовия гигант, като нашата Луна, както и много други спътници.

След повече от 300 години космическата сонда "Касини" се отправи към Сатурн и разгледа Япет отблизо, нещо, което не беше случвало до 2007 г. А Япет се оказа още по-интересен.

Изображение: NASA / JPL / Space Science Institute.

Япет се оказа с две много различни лица, едното полукълбо от десет до двадесет пъти по-отразяващо от другото, а границата между контрастните светли и тъмни полукълба не съвпада напълно с орбитата на Япет". Така възникна и още по-голяма загадка:

Защо Япет изглежда по този начин?

Явно Япет първоначално е имал същия цвят като светлата му част. Тъмната е прах, която е покрила повърхността му на тънък слой.
Това, че е именно прах, може ясно да се види на снимките как е зацапала снежнобелите кратери:

Изображение: NASA/JPL/Space Science Institute

Мухи на предното стъкло

Рязката разлика в цвета на полукълбата дълго не давала покой на учените - защо прах има само от едната страна на Япет?

Изображение: Wikipedia

Орбитата на Япет е около два пъти по-голяма, отколкото коя да е от другите луни на Сатурн. И като най-външна голяма луна на Сатурн е възможно да обира някакъв вид тъмни отломки - ефект, подобен на "мухи на предното стъкло". А и се движи с тъмната си страна напред. Но все пак - защо другите големи играчи в системата на Сатурн, включително пръстените на Сатурн, не са "зацапани" по този начин?

"Наистина, нито един от другите спътници на Сатурн не показва тазкива характеристики. Само Япет. И все пак виновникът е на път да бъде хванат." - коментира Итън Сийгъл (Ethan Siegel), доктор по астрофизика и професор по физика и астрономия в Lewis & Clark College в Портланд.

Феба

Изображение: NASA / JPL / Space Science Institute.

Отвъд Япет лежи орбитата на още една луна на Сатурн - малката Феба (с диаметър от 220 км), която най-вероятно е уловена от пояса на Кайпер. За разлика от всички други спътници на Сатурн, Феба обикаля в обратна посока, на 4 пъти по-далечно разстояние и най-важното, е много, много тъмна. Нейното албедо (отношението между отразената и падащата светлина) е 0,06 - Феба е едно от най-тъмните тела в Слънчевата система.

Феба излъчва постоянен поток от частици, тъй като слънчевата радиация е достатъчно силна, за да избие на разстояние прахови зърна от повърхността на Феба.

Пръстенът на Феба

Изображение: NASA / JPL-Caltech / Keck.

Благодарение на космическата обсерватория "Спицър", която наблюдава космоса в инфрачервения диапазон и може да регистрира частици с размер около 10 микрона, е открито, че Феба прави нещо невероятно: създала е свой собствен пръстен около Сатурн, по-голям, но и с далеч по-малка плътност, отколкото всеки друг пръстен досега - в един кубичен метър - по 10-20 частици.

Феба и нейните частици от пръстена се въртят по часовниковата стрелка около Сатурн, а Япет - обратно на часовниковата стрелка, "заоравайки" през прашния облак. Това означава, че се получава точно ефектът "мухи на предното стъкло"

Учени от Университета Корнел са изчислили, че всички частици, по-големи от 10 микрона, генерирани от Феба, в крайна сметка отиват на Япет, а по-малките - на спътниците Титан и Хиперион.

Изображение: NASA / JPL-Caltech / Cassini Science Team.

С течение на времето, тези много по-тъмни частици се натрупват само от едната страна на Япет. Но това не е всичко.

Загадката е разгадана

Тази теория не обяснява защо белотата, която е лед, не обхваща повече области и защо тъмните райони настъпват към екватора. Възприето е предположението за "миграция на леда" на Япет. Условия за това създава уникалната комбинация от размерите и параметрите на орбитата около Сатурн на Япет и в крайна сметка, движението около Слънцето.

Бавното въртене на спътника означава, че тъмната повърхност, която поглъща повече топлина, отколкото ледената част и има повече време, за да се затопли. Когато леденият материал се смеси с тъмната повърхност, сублимира (преминава директно в газообразна форма) и се връща към по-хладните райони на спътника като се приземява стабилно и трайно само върху частите, незасегнати от частиците на Феба. Така тъмната страна става все по-тъмна, а светлата става все по-ярка. Температурата на топлата тъмна страна на достига -143° C. Светлата страна, която поглъща по-малко топлина, остава хладна със средни температури -173°C.

С две думи: ледът се изпарява от тъмната страна, която поради цвета си поема повече топлина, а след това се установява на противоположното полукълбо, където  е по-студено.

Изображение: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Lunar и Planetary Institute.

Така се е получил един двулик, Ин-Ян свят, различен от всички други в Слънчевата система. След повече от 300 години, загадката на Япет най-накрая е решена. Но странният спътник има и други тайни.

Стената на Япет

Високите планини по протежение на екватора, наречени "Стената на Япет", са истинска загадка. Билото им се простира над 1300 км, а цялата екваториална окръжност е 4621 км. Някои от върховете достигат височина от над 20 км, което ги прави едни от най-високите планини в Слънчевата система.

Благодарение на тази планинска верига, Япет прилича на орех.

Стената на Япет. Snapshot Cassini 10 .09. 2007 от височина 62,331 км.

Има няколко теории за произхода на "Стената". Едната е красива и доста екзотична. Тя е предложена от астронома Ендрю Домбард (Andrew Dombard) от Университета на Илинойс в Чикаго.

Според хипотезата му, в древни времена, Япет е имал спътник, който постепенно се приближил до Япет и в крайна сметка бил разкъсан от приливните сили, образуващи пръстен около Япет - точно над екватора. След това материята от разкъсаната луната продължила да забавя скоростта си и постепенно паднала точно върху екватора.

Странната структура на спътника довела някои (разбира се, уфолози) до заключението, че Япет не е естествен спътник, а изкуствен, който е изграден или модифициран от друга цивилизация.

Лавините на Япет

При анализа на снимки на Япет, направени от космическата обсерватория "Касини", учените открили следи от големи ледени лавини или свлачища. Не е ясно каква е причината им, защото ефектър на гравитацията е много малък на Япет. Подобни лавини са описани по-рано на Марс.

Странността им на Япет не е толкова в тяхно наличие, а в дължината им.

Изображение: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Смята се, че причината са високите планини. Спускайки се от тях, огромни маси лед се топят отдолу, което намалява коефициента на триене. Тоест моделът на движението на земните лавини не работи в условията на Япет.

3 милиарда години в лед и все по-бавно въртене

Друга особеност на Япет е, че се е замразил и не се е променял в продължение на около 3 милиарда години. За сравнение, когато Япет е замръзнал, Марс все още е имал вода, а Земята почти нямала атмосфера и водни басейни. Според Денис Метсън, астроном на НАСА Япет в началото се е въртял около оста си за около 5 часа. Когато е замръзнал, периодът бил 16 часа. А сега - 79 дни!

Интересно е какво му е повлияло толкова силно.

Как Япет и Феба са получили името си

Касини нарекъл четирите луни, които открил (Япет, Реа, Тетида и Диона) "звезди на Луи", в чест на крал Луи XIV. В продължение на много години, спътниците имат номер, в зависимост от положението си спрямо Сатурн. Първо Япет е наречен Сатурн V, но след откриването на Мимас, Енцелад и Хиперион е наречен Сатурн VIII.

Почти 200 години по-късно, Джон Хершел предлага, луните около Сатурн да бъдат наречен в чест на титаните - братята и сестрите на гръцкия бог Кронос, когото римляните почитат като Сатурн.

В гръцката митология, Япет е син на Уран и Гея (Небето и Земята) и баща на Атлант, Менетей, Прометей и Епиметей. Прометей е титанът, който дал огъня на хората - древните гърци разглеждат Япет като бащата на човешката раса.

Япет е участник във войната на титаните срещу Зевс и след загубата ѝ е затворен в Тартар - дълбока бездна, най-мрачното място в подземния свят.

Феба също е дъщеря на Уран и Гея, както всички титани. Сестра и жена е на титана Койос и се асоциира с Луната. Майка е на Лето и Астериа, което я прави баба на Аполон (богът на изкуствата) и Артемида (богинята на лова).

Феба, Астерия, Фризът на олтара в Пергам.

Източници:

A 300 Year Old Mystery Solved: Why Saturn's Moon Iapetus Is Half-Light, Half-Dark, Ethan Siegel

Saturn's Moon Iapetus Is the Yin-and-Yang of the Solar System, Carolina Martinez, Preston Dyches

Saturn's Moon Iapetus Shows a Bulging Waistline, Carolina Martinez, Preston Dyches

Photojournal / NASA/ JPL / Iapetus

Спутник Япет

Япет - спутник Сатурна


Препоръчани материали
vmv 01.08 2015 в 17:53 1
+ 0
- 0
Ами-и-и...
Май е по-добре, "двуликият" да си остане Янус,
а пък - Япет ... да е "ин-ян"...:-)
 
Още от : Космология

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.