Iapet (satelit)

Iapet
Satelitul lui Saturn

Fotografie color a lui Cassini
Descoperitor Giovanni Cassini
data deschiderii 25 octombrie 1671
Caracteristicile orbitale
Axa majoră 3.560.820 km
Excentricitate 0,0286125
Perioada de circulatie 79,3215 zile
Înclinarea orbitală

17,28° (până la ecliptică )
15,47° (până la ecuatorul lui Saturn)

8,13° (până la planul Laplace )
caracteristici fizice
Diametru 1491,4±5,8  ×  1424,2±3,2 km, diametru mediu — 1468,6±5,6 km [1]
Raza medie 734,3 ± 2,8 km [1]
Suprafață 6.700.000 km2
Greutate (1,805635 ± 0,000375)⋅10 21 kg [2]
Densitate 1,088 ± 0,013 g/cm3 [ 1 ]
Accelerația gravitației 0,223 m/s 2
Perioada de rotație în jurul unei axe sincronizate
Albedo 0,05—0,5
Amploarea aparentă 10.2
Atmosfera ?
 Fișiere media la Wikimedia Commons
Informații în Wikidata  ?

Iapet ( greaca veche Ἰαπετός ) este al treilea cel mai mare satelit al lui Saturn și al douăzeci și patrulea ca distanță de acesta dintre cei 83 de sateliți cunoscuți . Cunoscut și sub numele de Saturn VIII . Cel mai îndepărtat de Saturn dintre cele șapte luni cele mai mari ale sale. Este al unsprezecelea cel mai mare satelit din sistemul solar .

Acest satelit a fost descoperit de Giovanni Domenico Cassini în 1671. Este numit după titanul Iapetus din mitologia greacă antică  - fiul lui Uranus , tatăl lui Prometeu și Atlanta și strămoșul omenirii.

Emisfera frontală (în față) a lui Iapet este neagră ca funinginea ( albedo 0,03-0,05 [3] ), în timp ce emisfera posterioară (spate), având un albedo de aproximativ 0,5-0,6 [3] , strălucește aproape la fel de puternic ca proaspăt căzut. zăpadă și concurează cu unul dintre cele mai strălucitoare obiecte din sistemul solar - luna Europa a lui Jupiter .

O altă caracteristică unică a lui Iapet este seria de lanțuri muntoase și vârfuri izolate care se întinde de-a lungul ecuatorului și este cunoscută sub numele de Zidul Iapet .

Cu o densitate de numai 1,088 g/cm³ [1] , Iapetus trebuie să fie compus aproape în întregime din gheață de apă .

Toți sateliții obișnuiți ai lui Saturn, cu excepția lui Iapetus și Phoebe , se află aproape în planul ecuatorului lui Saturn. Orbita lui Iapet este înclinată spre ea la 15,47 °.

Istoria studiului

Iapet a fost descoperit pe 25 octombrie 1671 de astronomul Giovanni Domenico Cassini . Era vizibil doar printr-un telescop când era la vest de Saturn . În 1705, folosind un telescop mai puternic, Cassini încă a văzut acest satelit în timp ce se afla la est de planetă. S-a dovedit că, în același timp, este mai slab cu 2 magnitudini . Cassini a făcut două concluzii din aceasta, care au fost confirmate ulterior - în primul rând, o emisferă a lui Iapetus este mult mai întunecată decât cealaltă și, în al doilea rând, se uită întotdeauna în direcția orbitei satelitului (adică Iapetus este întotdeauna îndreptat către Saturn de către aceeași parte ) [4] .

Primele fotografii ale lui Iapetus au fost făcute de Voyager 1 în 1980. Mult mai multe date despre acest satelit au fost oferite de Cassini , care a studiat sistemul Saturn din 2004 până în 2017.

Denumirea detaliilor reliefului

Primele 20 de nume de detalii de relief ale lui Iapet au fost aprobate de Uniunea Astronomică Internațională în 1982 [5] . Toate aceste obiecte se află în întregime sau în mare parte în emisfera nordică, deoarece Voyagerii sudici au fotografiat mai rău - doar până la 45 ° latitudine sudică [6] . Iapet a fost fotografiat complet doar de aparatul Cassini , iar în 2008 au fost aprobate numele a 49 de noi obiecte [5] .

Regiunea întunecată a satelitului este numită regiunea Cassini ( lat.  Cassini Regio ) în onoarea descoperitorului său. Toate celelalte nume de obiecte de pe Iapet se bazează pe poemul francez medieval „ Cântecul lui Roland ”, deoarece Cassini a descoperit acest satelit în timp ce lucra în Franța [6] .

Partea de nord a regiunii strălucitoare a fost numită „ Țara Roncevaux ” ( lat.  Roncevaux Terra ) în onoarea defileului Ronceval din Pirinei  - în acest defileu în 778 a avut loc bătălia descrisă în această poezie. Partea de sud a regiunii strălucitoare a fost numită „ Țara Zaragoza ” ( lat.  Saragossa Terra [7] ) în cinstea orașului menționat în Cântecul lui Roland . Deoarece și-a primit numele mult mai târziu decât partea de nord, în unele izvoare [8] întreaga regiune strălucitoare a lui Iapet este numită ținutul Ronceval.

Toate craterele lui Iapet poartă numele unor personaje din Cântecul lui Roland. Aceia dintre ei care se află în zona luminoasă sunt numite după bunătăți - francii și aliații lor. Craterele zonei întunecate (sau situate în zona de graniță, dar având fundul întunecat) au primit numele adversarilor lor - maurii [6] .

Craterul Almeric de 43 de kilometri [6] , situat pe pământul Ronceval, fixează sistemul de longitudini pe Iapet: longitudinea vestică a centrului său este considerată a fi 276,0° (anterior 276,6°) [9] .

Cu două fețe

Centrele regiunilor luminoase și întunecate ale lui Iapet coincid foarte exact cu centrele emisferelor conduse și respectiv conducătoare [10] . Dar granița dintre ele nu trece exact de-a lungul meridianului: este curbată ca o linie pe o minge de tenis . Regiunea luminoasă (ocupând în principal emisfera sclavă) intră în cea conducătoare în regiunea polilor, iar cea întunecată intră în cea sclavă în regiunea ecuatorului [11] . Zona regiunii luminoase este mai mare decât cea a regiunii întunecate: aproximativ 60% din suprafața lui Iapet [10] . Ambele sunt împărțite în două de zidul lui Iapet  - o serie de lanțuri muntoase și vârfuri individuale care se întind de-a lungul ecuatorului său (dar în regiunea luminoasă această serie este foarte discontinuă [8] ).

Imaginile de înaltă rezoluție arată că marginea zonelor luminoase și întunecate este foarte ascuțită, dar puternic ruptă [12] [10] . Zonele luminoase separate sunt, de asemenea, în interiorul zonei întunecate, iar zonele întunecate separate sunt, de asemenea, în interiorul zonei luminoase. Astfel de zone întunecate separate în apropierea ecuatorului sunt depresiunile, iar la latitudini mari, versanții îndreptați spre ecuator. La fel, într-o zonă întunecată, zonele înalte și pantele orientate spre stâlpi pot fi luminoase [10] .

Regiunea luminoasă a lui Iapetus depășește de aproximativ 10 ori regiunea întunecată în albedo [13] . Mulți alți sateliți sincroni ai planetelor gigantice au o diferență similară între emisfere , dar o au mult mai slabă. După Iapet, este cea mai mare din Dione și din Europa : emisfera lor posterioră este mai strălucitoare decât cea principală de 1,45, respectiv 1,33 ori [11] . În plus, aceste emisfere pot diferi ca culoare: pe emisfera principală a lui Iapet, atât zonele luminoase, cât și cele întunecate sunt vizibil mai roșii decât pe sclavul [11] [10] .

Aparent, culoarea regiunii strălucitoare a lui Iapet - un satelit înghețat  - este aproape de culoarea sa originală. Culoarea închisă a celeilalte emisfere, conform conceptelor moderne, este secundară: este creată de un strat de praf gros de aproximativ zeci de centimetri. Acest lucru poate fi văzut din craterele mici și strălucitoare din această zonă [10] și din rezultatele observațiilor radar [11] .

Diferența de albedo dintre emisferele lui Iapet a rămas un mister timp de trei secole. Explicația care este considerată acum cea mai plauzibilă [12] a fost propusă (dar neobservată) în 1974 și dezvoltată în detaliu în 2010 [11] . Potrivit acestei versiuni, cauza principală a diferențelor de albedo este praful întunecat, care se așează în principal pe emisfera principală a lui Iapetus (acest praf este luat, cel mai probabil, de la sateliții îndepărtați retrogradi ai lui Saturn , în special Phoebe ). Dar depunerea prafului singură nu poate explica tranziția bruscă de la zonele luminoase la cele întunecate și curbura graniței dintre zonele luminoase și întunecate. Explicația acestor fapte este legată de faptul că praful suprafeței duce la migrarea gheții. Temperatura la care suprafața se încălzește în timpul zilei depinde de albedo: emisfera conducătoare prăfuită se încălzește mai bine decât adeptul curat (până la 129 K față de 113 K). Ca urmare, gheața se evaporă din zonele mai calde și se condensează pe cele mai reci - partea condusă și regiunile circumpolare. Se dovedește un feedback pozitiv : inițial zonele întunecate se întunecă, iar inițial zonele luminoase se luminează și mai mult. Pe Iapet, acest proces este mai eficient decât pe alți sateliți sincroni ai lui Saturn, deoarece raza mare a orbitei sale duce la o perioadă mare de revoluție în jurul planetei și, în consecință, la o durată lungă a zilei locale. Prin urmare, în timpul zilei „Iapetiene”, suprafața emisferei conducătoare are timp să se încălzească relativ puternic. În plus, migrarea gheții pe Iapet este facilitată de o cale liberă foarte mare (comparabilă cu dimensiunea sa) a moleculelor de apă. Pe sateliții galileeni ai lui Jupiter , diferența de luminozitate a emisferelor este mică, probabil tocmai din cauza micșorării acestei valori în apropierea suprafeței lor. Astfel, colorația unică a lui Iapet se explică în cele din urmă printr-o combinație de valori pentru dimensiunea sa, distanța față de Saturn și distanța față de Soare [11] .

Inel de munte

În decembrie 2004, nava spațială Cassini a transmis noi imagini ale lui Iapet, care arată un lanț muntos unic care înconjoară ecuatorul satelitului. Înălțimea sa ajunge la 13 km, lățimea este de 20 km, iar lungimea este de aproximativ 1300 km. Din cauza acestei creste, Iapet seamănă cu o nucă sau cu o minge de celuloid lipite împreună din două jumătăți identice.

Originea crestei este un adevarat mister. Oamenii de știință cred că ar fi putut apărea ca urmare a comprimării rocilor sau a unei străpungeri de material din adâncurile Lunii până la suprafața acesteia. În orice caz, trebuie să fi fost un proces foarte neobișnuit, poate legat cumva de colorarea neuniformă a lui Iapet.

Potrivit unei ipoteze, creasta de pe Iapet ar fi putut apărea ca urmare a comprimării rocii. Inițial, perioada de revoluție a lui Iapet în jurul axei putea fi mai mică de zece ore, iar diametrul satelitului în regiunea ecuatorială era de aproximativ o dată și jumătate distanța dintre polii săi. Ulterior, viteza de rotație a lui Iapet a scăzut mult, iar el a căpătat o formă mai sferică. Ca urmare, suprafața lui Iapetus a fost redusă și roci „storse” s-au acumulat de-a lungul ecuatorului.

Potrivit unei alte versiuni, inelul de munte a apărut în timpul trecerii lui Iapet prin inelele lui Saturn.

Cassini a făcut imagini cu o secțiune a crestei care trece prin zona întunecată. De asemenea, aparatul american a descoperit o stâncă (haldă) foarte neobișnuită (înălțime 15 km, lățime 60 km) pe marginea unuia dintre craterele lui Iapet.

Potrivit astronomului Andrew Dombard ( ing.  Andrew Dombard ) de la Universitatea Illinois din Chicago , cauza crestei ecuatoriale ar putea fi inele, care, la randul lor, s-au format dintr-un obiect spatial inghetat (sub-luna), care a circulat pentru o perioadă prelungită pe orbita lui Iapet . Convergența corpurilor a continuat până când forțele mareelor ​​au sfâșiat satelitul ipotetic al lui Iapet în multe fragmente, din care s-au format inelele. Interacțiunea gravitațională ulterioară a acestor obiecte (satelitul și inelele sale) a dus la căderea inelelor de pe suprafața lui Iapet, ceea ce a dus la apariția unui lanț muntos inel [14] .

În literatură

Note

  1. 1 2 3 4 Thomas PC Mărimile, formele și proprietățile derivate ale sateliților saturnieni după misiunea nominală Cassini  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2010. — Vol. 208 , nr. 1 . - P. 395-401 . - doi : 10.1016/j.icarus.2010.01.025 . - Cod .
  2. Jacobson, RA; Antreasian, P.G.; Bordi, JJ; Criddle, K.E.; et al. Câmpul gravitațional al sistemului Saturnian din observațiile prin satelit și datele de urmărire a navelor spațiale  (engleză)  // The Astronomical Journal  : jurnal. - Editura IOP , 2006. - Vol. 132 . - P. 2520-2526 . - doi : 10.1086/508812 . - Cod biblic .
  3. 1 2 Wye CL Imprăștirea radială de la sateliții Icy Titan și Saturn folosind sonda  spațială Cassini . - Universitatea Stanford, 2011. - P. 254-257.
  4. Harland D.M. Cassini at Saturn: Huygens Results . - Springer, 2007. - P. 10. - ISBN 978-0-387-26129-4 .
  5. 1 2 Grupul de lucru al Uniunii Astronomice Internaționale (IAU) pentru Nomenclatura Sistemelor Planetare (WGPSN). Lista actuală a elementelor de relief numite ale lui Iapet  (  link inaccesibil) . Gazetteer al Nomenclaturii Planetare. Consultat la 10 februarie 2013. Arhivat din original pe 6 februarie 2013.
  6. 1 2 3 4 Burba G. A. Nomenclatura detaliilor reliefului sateliților lui Saturn / Ed. ed. K. P. Florensky și Yu. I. Efremov. - Moscova: Nauka, 1986. - S. 33, 68-73. — 80 s.
  7. Grupul de lucru al Uniunii Astronomice Internaționale (IAU) pentru Nomenclatura Sistemelor Planetare (WGPSN). Saragossa Terra  (engleză)  (link indisponibil) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (5 august 2008). Consultat la 10 februarie 2013. Arhivat din original pe 26 decembrie 2016.
  8. 1 2 Moore P., Rees R. Patrick Moore's Data Book of Astronomy . - Cambridge University Press , 2011. - S. 219-221. - ISBN 978-0-521-89935-2 .
  9. Grupul de lucru al Uniunii Astronomice Internaționale (IAU) pentru Nomenclatura Sistemelor Planetare (WGPSN). Almeric  (engleză)  (downlink) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (15 mai 2008). Consultat la 10 februarie 2013. Arhivat din original pe 26 decembrie 2016.
  10. 1 2 3 4 5 6 Denk T., Neukum G., Roatsch T., Porco CC, Burns JA, Galuba GG, Schmedemann N., Helfenstein P., Thomas PC, Wagner RJ, West RA Iapetus: Unique Surface Properties and a Global Color Dichotomy de la Cassini Imaging  (engleză)  // Science : journal. - 2010. - Vol. 327 , nr. 5964 . - P. 435-439 . - doi : 10.1126/science.1177088 . - . — PMID 20007863 .
  11. 1 2 3 4 5 6 Spencer JR, Denk T. Formarea dichotomiei extreme de albedo a lui Iapetus prin migrarea gheții termice declanșate exogenic  //  Science : journal. - 2010. - Vol. 327 , nr. 432 . - P. 432-435 . - doi : 10.1126/science.1177132 . - Cod biblic . — PMID 20007862 .
  12. 1 2 Tamayo D., Burns JA, Hamilton DP, Hedman MM Găsirea declanșării modelului de albedo global ciudat al lui Iapetus: Dynamics of dust from Saturn's irregular satellites  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2011. — Vol. 215 . - P. 260-278 . - doi : 10.1016/j.icarus.2011.06.027 .
  13. David R. Williams. Fișă informativă Saturnian Satellite  (engleză)  (link nu este disponibil) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (1 octombrie 2006). Consultat la 22 februarie 2011. Arhivat din original la 30 aprilie 2010.
  14. Luna lui Saturn a făcut munți din moonlets | știință cu fir | wired.com

Link -uri