Япетовая астрономия
Япетовая астрономия
Anonim

Япет, самый дальний из главных регулярных лун Сатурна, необычен из-за своего большого контраста в поверхностной яркости. Он был открыт итальянским астрономом Джаном Доменико Кассини в 1671 году и назван в честь одного из титанов греческой мифологии.

Радиус Япета составляет 718 км (446 миль), и он вращается вокруг Сатурна один раз каждые 79,3 земных дня на расстоянии 3 561 300 км (2 212 900 миль). Его объемная плотность 1,0 грамм на кубический сантиметр означает, что он должен быть сделан в основном из льда. Более близкие спутники орбиты Сатурна находятся примерно в одном градусе от экваториальной плоскости Сатурна, но на орбите Япета и за ее пределами гравитационное влияние экваториальной выпуклости Сатурна становится менее важным, допуская большие наклонения орбиты. Было высказано предположение, что средний наклон Япета в 15 ° является пережитком наклона давно исчезнувшего газового диска, из которого образовались основные регулярные спутники Сатурна.

Приливные взаимодействия с Сатурном синхронизировали вращение Япета с его орбитальным периодом. В результате луна всегда держит одно и то же лицо для Сатурна и всегда движется с тем же лицом в своем орбитальном движении. Примечательно, что ведущее полушарие чрезвычайно темное, отражая лишь несколько процентов падающего на него солнечного света, тогда как заднее полушарие отражает до 60 процентов падающего света. Коэффициент отражения на полюсах еще выше. Япет показывает наибольшее изменение яркости любого объекта, известного в Солнечной системе. Сам Кассини писал, что, когда Япет путешествовал по его орбите, он мог наблюдать это на одной стороне Сатурна, но не на другой, и он правильно размышлял о причине этого несоответствия.

Хотя летающие аппараты американского космического корабля Voyager обнаружили ударные кратеры только на яркой задней стороне Япета, на последующих изображениях космического корабля высокого разрешения Cassini также видны кратеры на передней стороне. Поверхностный материал на светлой стороне - почти чистый водяной лед, возможно, смешанный с другими льдами. Материал, покрывающий поверхность темной стороны, который имеет красноватый оттенок, представляется непрозрачным слоем сложных органических молекул, смешанных с железосодержащими минералами, которые были изменены водой. Разница в отражательной способности вызвана темным материалом, состоящим из частиц, которые возникли из кольца пыли, выброшенного в космос в результате ударов по внешней Луне Фиби, которые накапливаются в ведущем полушарии Япета и поглощают больше солнечного света, что нагревает эту область достаточно, чтобы вызвать значительная сублимация водяного льда в течение геологического времени. Водяной пар конденсируется в более холодном заднем полушарии и замерзает. С расстояния изображений Voyager изменение между темным и светлым материалом кажется постепенным, но изображения Кассини, сделанные ближе к Япету, показывают, что эти два материала хорошо разделены до масштабов около 20 метров (65 футов). Радиолокационные измерения с помощью Кассини и наземных радиотелескопов в сочетании с наличием на темной стороне небольших кратеров, пробитых до яркого материала внизу, показывают, что темный материал имеет толщину от 30 см (1 фут) до нескольких метров. Отсутствие каких-либо крупных свежих кратеров на темном материале - кратеры были бы заметными из раскопанного яркого материала - предполагает, что процесс формирования темного материала продолжается или, по крайней мере, недавно.

Космический корабль Кассини представил замечательный узкий гребень, окружающий большую часть экватора Япета. Хребет имеет высоту около 20 км (13 миль) и ширину 20 км, а некоторые районы пересекаются системой гор высотой около 10 км (6 миль). Сильно кратерированная поверхность хребта подразумевает, что он сформировался очень рано в истории Япета. Модели предполагают, что она была образована движениями тонкой активной ледяной литосферы, когда глубокие слои луны были теплыми. С другой стороны, наблюдаемые ударные бассейны Луны и другая топография обычно требуют более толстой литосферы. Возможно, большинство особенностей были сформированы, когда температуры в пределах луны быстро изменялись в течение ее первых нескольких миллионов лет существования.