Вие сте тук

Най-чудатият спътник в Слънчевата система

Двуцветният Япет е най-чудатата луна, позната в цялата Слънчева система. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini.
Двуцветният Япет е най-чудатата луна, позната в цялата Слънчева система. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini.

“Танцът между мрака и светлината ще остане завинаги – звездите и луната винаги ще имат нужда от тъмнината, за да бъдат видени, а тъмнината нищо не струва без луната и звездите.” – С. JoyBell C.

През 1671 г. Джовани Касини наблюдавал Сатурн през телескоп и открил редица невероятни чудеса: прочутите пролуки в пръстените му, както и няколко спътника. Вторият спътник на  Сатурн, откриван някога – Япет, веднага е забелязан да прави нещо, което никой друг спътник не е правил: той е видим само през половината от своята орбита. През останалите 50% от времето, Япет бил напълно невидим и било невъзможно да бъде засечен с каквито и да е средства, но изглежда се подчинявал на нормалните гравитационните закони през цялото време. След повече от три десетилетия на подобрения на телескопа, през 1705 г. Касини най-накрая успял да открие този спътник както от западната, така и от източната страна на Сатурн, но установил, че той изглежда повече от шест пъти по-блед от източната страна.

Сатурн, планетата с пръстените, има няколко интересни луни. Но най-големият ѝ спътник – Титан, не е толкова загадъчен, колкото по-малкия Япет. Credit: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA). Acknowledgment: M. Wong (STScI/UC Berkeley) and C. Go (Philippines).
Сатурн, планетата с пръстените, има няколко интересни луни. Но най-големият ѝ спътник – Титан, не е толкова загадъчен, колкото по-малкия Япет. Credit: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA). Acknowledgment: M. Wong (STScI/UC Berkeley) and C. Go (Philippines).

Касини разработил теория за този спътник, сега познат като Япет. Неговите заключения били, че: първо, Япет трябва да е двуцветен, като едната му страна да е значително по-светла и по-ярка от друга тъмна и бледа страна, и второ: трябва да е свързан със Сатурн от приливни сили по такъв начин, че да е обърнат към планетата винаги с една и съща страна. При това положение „лицевата страна“ на Япет би трябвало да е значително по-бледа и по-тъмна от задната му страна.Това била една интересна идея, но нямало как тя да бъде проверена.

Страничен изглед на орбитата на Япет в сравнение с другите големи спътници на Сатурн. Credit: The Singing Badger at English Wikipedia.
Страничен изглед на орбитата на Япет в сравнение с другите големи спътници на Сатурн. Credit: The Singing Badger at English Wikipedia.

Тази разлика в цвета не е единственото нещо, което прави Япет забележителен или уникален сред спътниците. Всички основни луни на Сатурн се движат в орбита в същата равнина като неговите пръстени. Всички освен Япет, който е значително по-наклонен. И никой не знае защо – няма друга голяма луна в Слънчевата система, която да има такъв наклон спрямо планетата си, но все пак при Япет това е така.

Огромният екваториален хребет на Япет е уникален за Слънчевата система. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini.
Огромният екваториален хребет на Япет е уникален за Слънчевата система. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Cassini.

Освен това Япет има и гигантски хребет по протежение на екватора си, който е с около 10 км по-висок от останалия скалист и ледовит свят. Япет не се върти твърде бързо, което би могло да обясни това, а повърхността на спътника изглежда е на много милиарди години, така че вероятността това да са наскоро слепили се отломки също е малка. Въпреки че има много идеи за това каква е причината за наличието на този хребет, нито една от теориите не изпъква сред останалите. Има много начини, по които Япет е необичаен за нашата Слънчева система, а има и доста мистерии около него, които не са разгадани.

Необичайната разлика в способността за отразяване на светлина в двете полукълба на Япет, уловена от мисията „Касини“ на НАСА. Credit: NASA / JPL / Space Science Institute.
Необичайната разлика в способността за отразяване на светлина в двете полукълба на Япет, уловена от мисията „Касини“ на НАСА. Credit: NASA / JPL / Space Science Institute.

Но една от тях е била разгадана, повече от 300 години, след като за първи път е била открита. Благодарение на „Касини“ (този път мисията на НАСА, а не италианският учен) всъщност сме достигнали до самия Япет, за да направим снимки, от които е видно, че в действителност едната страна на луната изглежда като изкъпана от черна буря. Япет  съвсем ясно е двуцветен, като едното му полукълбо има от десет до двадесет пъти по-добра способност да отразява светлината от другото. Ситуацията е още по-сложна, отколкото самият Касини някога е предполагал, като границата между светлото и тъмното полукълбо не съвпада напълно с орбитата на Япет.

Но това води до една още по-голяма загадка: защо Япет изглежда по този начин?

Обритата на Япет надвишава в диаметър повече от два пъти тези на другите големи луни на Сатурн. Credit: English Wikipedia user The Singing Badger.
Обритата на Япет надвишава в диаметър повече от два пъти тези на другите големи луни на Сатурн. Credit: English Wikipedia user The Singing Badger.

Япет е най-външният сред големите спътници на Сатурн, като орбитата му е два пъти по-отдалечена от планетата в сравнение с другите ѝ луни. Това да са някакъв вид тъмни отломки, натрупани на лицевата страна на спътника – ефект, подобен на “мухи на предното стъкло”, би било твърде странно обяснение, тъй като спътникът е доста далече от другите основни небесни тела в системата на Сатурн, включително и от неговите пръстени. Всъщност, нито един от другите спътници на Сатурн няма тази характеристика. Единствено Япет. И все пак виновникът е на път да бъде хванат.

Наподобяващият пемза вид на Феба и обратното ѝ въртене могат да бъдат обяснени единствено с това, че произходът ѝ е отвъд Слънчевата система – там, където са разположени газовите гиганти. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute.
Наподобяващият пемза вид на Феба и обратното ѝ въртене могат да бъдат обяснени единствено с това, че произхожда от място, което се намира отвъд газовите гиганти. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute.

Още по-отдалечена от Сатурн, дори и от Япет, е Феба – по-малка луна, която най-вероятно е уловена от пояса на Кайпер. За разлика от всички други спътници на Сатурн, Феба обикаля в обратна посока, много по-отдалечена е и най-важното – тя е много, много тъмна. Тя е много по-тъмна от всички останали основни луни, които обикалят около Сатурн, и е сравнима с тъмната част на Япет. В допълнение на това, Феба от много време насам е излъчвала постоянен поток от частици, тъй като слънчевата радиация, както и леки стълкновения, са достатъчно силни, за да се отронят прахови зърна от нестабилната повърхност на Феба.

Пръстенът от частици, създаден от взаимодействието между слънцето и Феба, е най-големият, най-дифузният и най-външно разположеният пръстен, познат в Слънчевата система. Credit: NASA/JPL-Caltech/Keck.
Пръстенът от частици, създаден от взаимодействието между слънцето и Феба, е най-големият, най-дифузният и най-външно разположеният пръстен, познат в Слънчевата система. Credit: NASA/JPL-Caltech/Keck.

Благодарение на обсерватории като Spitzer Space Telescope, които наблюдават космоса в инфрачервения диапазон, сме открили нещо невероятно за Феба: тя е създала свой собствен пръстен около Сатурн, по-голям, по-дифузен и с далеч по-малка плътност, отколкото всеки друг пръстен открит до момента. Пръстенът е толкова рядък – със седем прахови частици на кубичен километър – и толкова обширен, че дори далечният Япет минава през него в своята орбита! Феба и нейните частици от пръстена се въртят по часовниковата стрелка около Сатурн, а Япет – обратно на часовниковата стрелка през прашния облак, което означава, че все пак се получава именно ефектът “мухи на предното стъкло”.

Като се движи в орбитата си в посока, обратна на тази, в която се движат частиците в пръстена на Феба, Япет натрупва тъмен материал само от едната си страна. Credit: NASA / JPL-Caltech / Cassini Science Team.
Като се движи в орбитата си в посока, обратна на тази, в която се движат частиците в пръстена на Феба, Япет натрупва тъмен материал само от едната си страна. Credit: 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. Ако това беше единственото нещо, което се случва, светлата материя на Япет, която всъщност е лед, щеше набързо просто да покрие тъмните частици от Феба. Въпреки, че тъмният материал би се натрупал, той би бил под слой от лед, което означава, че Япет в крайна сметка би изглеждал изцяло бял.

Но същите физични закони, които карат една черна кола, изложена на слънце, да се нагрява много повече от една бяла кола, изложена на същите условия, влизат в действие и на Япет. Когато водата започне да се кондензира, замразява и утаява върху светлите зони на Япет, няма какво да я спре. Но когато тя се озове върху тъмните зони, топлината на повърхността е достатъчна, за да сублимира ледът (преминава директно от твърдо в газообразно състояние), което го кара да образува трайни форми само от страната, която не е обхваната от отломки от Феба.

Глобална трицветна карта на Япет изобразява необичайната разлика между светлата и тъмната му част. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute.
Глобална трицветна карта на Япет изобразява необичайната разлика между светлата и тъмната му част. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute.

Така се е получил един двуцветен, Ин-Ян свят, различен от всеки друг в Слънчевата система. След повече от 300 години това е една от загадките на Слънчевата система, която най-накрая е разрешена. Най-необичайно изглеждащият спътник има тъмна страна, благодарение на комета, уловена от Сатурн много отдавна. В продължение на стотици милиони години (или повече) нейните отломки са изградили тази самотна отдалечена луна, променяйки цвета ѝС и начина, по който абсорбира слънчевата светлина. Тъй като ледът не може да се задържи върху тази страна, тя е обречена на тъмнина, докато слънцето продължава да грее. Хребетът и наклонът на орбитата на Япет остават мистерия, но поне двуцветната природа на спътника най-накрая е разгадана!

Превод: Цветелина Христова

Източник: medium.com

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close