Astronomai išsprendžia kalnagūbrio aplink Japetą paslaptį

Saturno palydovas Japetas yra vienas paslaptingiausių Saulės sistemos objektų. Tai gana didelis, 11-as pagal dydį mėnulis Saulės sistemoje ir daugiausia sudarytas iš ledo.

Bet Japetas yra galvosūkis. Pusė mėnulio yra tamsios spalvos, o kita pusė šviesi, be pilkų atspalvių. Jis išsipūtęs aplink pusiaują, tarsi greitai suktųsi. Tačiau iš tikrųjų jis sukasi gana neskubant, kartą per 79 Žemės dienas. Labiausiai glumina kalvagūbris, besidriekiantis beveik iki pusės pusiaujo (žr. paveikslėlį aukščiau).

Šiandien Japetas pamažu atsisako savo paslapčių. Planetų geologai neseniai išsprendė dviejų atspalvių išvaizdos galvosūkį. Pasirodo, tamsi medžiaga yra cheminių medžiagų likučiai, likę sublimuojant vandens ledui.

Manoma, kad maždaug prieš milijardą metų viena Japeto pusė pradėjo sublimuoti šiek tiek greičiau nei kita, palikdama tamsią likutį. Tada ledas kondensavosi kitoje mėnulio pusėje, todėl jis tapo lengvesnis. Tada tamsesnė pusė sugėrė daugiau saulės šviesos, todėl ji tapo šiltesnė ir padidino sublimacijos greitį teigiamo grįžtamojo ryšio cikle.

Būtent šis ciklas paliko Mėnulį dabartinėje dviejų tonų būsenoje.

Šiandien Haroldas Levisonas ir draugai iš Pietvakarių tyrimų instituto Boulderyje, Kolorado valstijoje, atrado kitų dviejų mįslingų bruožų – Japeto iškilumo ir keteros – paaiškinimą.

Jų teorija teigia, kad savo istorijos pradžioje Japetas sukosi labai greitai, tikriausiai maždaug kartą per 16 valandų. Dėl to jis išsipūtė aplink pusiaują.

Tuo metu į jį pataikė kitas didelis mėnulis, kuris katapultavo į orbitą didžiulį išmetimo tūrį (šiek tiek panašus į susidūrimą, kuris suformavo mūsų Mėnulį). Ši aplinkui skriejanti griuvėsių masė tapo dviejų atskirų procesų auka.

Norint suprasti šias jėgas, pirmiausia reikia šiek tiek informacijos apie orbitos dinamiką. Astronomai jau seniai žinojo, kad nuo bet kurio gravitacinio objekto yra tam tikras atstumas, už kurio griuvėsiai gali kondensuotis ir sudaryti kietą kūną. Tai vadinama Roche spinduliu. Tačiau viskas, kas yra arčiau nei tai, yra suardoma potvynio jėgų ir taip niekada nesusikondensuoja.

Levisonas ir kiti teigia, kad išmetimas aplink Japetą turėjo apimti Roche spindulį. Daiktai, esantys už šios ribos, kondensavosi ir susidarė jaunatis, kuri pamažu spirale nukrypo nuo Japeto. Būtent šis savo palydovo praradimas sulėtino Japeto sukimąsi iki tokio greito, kokį matome šiandien. Tačiau sustingęs jo korpusas išsaugojo pirminio iškilumo formą.

Tačiau išmetimas Roche spindulio viduje negalėjo suformuoti vientiso kūno, todėl aplink Japetą turėjo suformuoti žiedą. Levisonas ir bendražygiai mano, kad šis žiedas buvo nestabilus ir turėjo lėtai užsisklęsti Mėnulyje.

Taigi pusiaujo ketera, kurią matome šiandien, yra šio žiedo likučiai, nusėdę ant mėnulio paviršiaus.

Tai atrodo graži idėja. Tai paaiškina bent dvi didžiąsias Japeto paslaptis. Ir tai nėra blogai vienai teorijai.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1105.1685 : Japeto keteros formavimasis ir sukimasis per smūgio generuojamą palydovą

paslėpti