W 1671 roku Giovanni Cassini spojrzał przez teleskop na Saturna i odkrył wiele niesamowitych cudów: słynną lukę w jego pierścieniach, pasy chmur w atmosferze i kilka satelitów. Drugi odkryty księżyc Saturna - Japet - natychmiast pokazał swoją wyjątkowość: widoczna była tylko połowa jego orbity. W pozostałych 50% przypadków Japet był całkowicie niewidoczny, nie można go było w żaden sposób wykryć, chociaż poza tym działał zgodnie ze zwykłymi prawami grawitacji. Po trzydziestu latach udoskonalania teleskopu Cassini w końcu był w stanie znaleźć ten księżyc po zachodniej i wschodniej stronie, ale był on sześć razy słabszy po wschodniej stronie.
Cassini opracował teorię dotyczącą tego księżyca, znanego obecnie jako Japet. Twierdził, że Japetus powinien być przede wszystkim dwukolorowy, z jedną stroną jaśniejszą, a drugą mniej jasną. Po drugie, musi być blokowany pływowo przez Saturna, aby zawsze spotykał się z nim po tej samej stronie. Ze względu na połączenie tych czynników „przednia linia” Japetusa będzie ciemniejsza i ciemniejsza niż jego tył. Pomysł był ciekawy, ale nie dało się go przetestować.
Ta różnica kolorów nie jest jedyną rzeczą, która sprawia, że Japetus jest niezwykłym, a nawet wyjątkowym towarzyszem wśród wszystkich. Wszystkie główne księżyce Saturna krążą w tej samej płaszczyźnie co jego pierścienie. Wszyscy oprócz Japetusa, który jest znacznie skłonny. Nikt nie wie dlaczego. Żaden inny duży księżyc w Układzie Słonecznym, który powstał z jego macierzystą planetą, nie ma takiego nachylenia jak Japet.
Japetus ma również gigantyczny grzbiet wzdłuż równika: około 10 kilometrów wyższy niż reszta świata z litego lodu. Ale księżyc nie obraca się wystarczająco szybko, aby wyjaśnić pochodzenie grzbietu, a powierzchnia Japetusa ma wiele miliardów lat, więc z pewnością nie są to nagromadzone szczątki. Żadna z teorii wyjaśniających pojawienie się tego grzbietu nie ma zalet ani zalet. Japet jest bardzo nietypowym satelitą Układu Słonecznego i nie rozwiązaliśmy zbyt wielu jego tajemnic.
A jednak rozwiązaliśmy jedną z tajemnic Japetusa 300 lat po jego pojawieniu się. Dzięki Cassini - misji NASA, a nie włoskiemu naukowcowi - dotarliśmy do Japetusa i sfotografowaliśmy go. Okazało się, że jeden z jego boków wygląda, jakby został zaorany w brudny bałagan. Japet okazał się naprawdę dwukolorowy; jedna półkula odbija 10 do 20 razy więcej światła niż druga. Sytuacja okazała się jeszcze poważniejsza, niż sobie wyobrażał sam Cassini, ponieważ rozgraniczenie między jasnymi i ciemnymi półkulami nie odpowiadało idealnie orbicie Japeta.
Film promocyjny:
Co doprowadziło do jeszcze większej tajemnicy: dlaczego Japet wygląda tak?
Widzisz, Japetus znajduje się na orbicie dwa razy dalej niż jakikolwiek inny duży satelita Saturna. W przypadku ciemnych szczątków gromadzących się na froncie, „robaki na przedniej szybie” byłyby bardzo dziwnym wyjaśnieniem, ponieważ Księżyc jest daleko od innych głównych graczy w układzie Saturn, w tym od pierścieni planety. Żaden inny księżyc na planecie nie ma takiej funkcji.
Nieco dalej niż Japet znajduje się Phoebus, mały księżyc, który planeta najprawdopodobniej uchwyciła z pasa Kuipera. W przeciwieństwie do wszystkich innych zewnętrznych satelitów Saturna, Phoebus obraca się w przeciwnym kierunku, jest bardzo daleko i bardzo, bardzo ciemny księżyc, co jest ważne. Jest ciemniejszy niż wszystkie inne duże księżyce krążące wokół Saturna i pod tym parametrem jest porównywalny z ciemną częścią Japetusa. Oprócz tego Phoebus emitował stały strumień cząstek przez długi czas, ponieważ promieniowanie ze Słońca i drobne zderzenia były wystarczająco silne, aby zdmuchnąć zewnętrzną powierzchnię satelity, kropka po plamce.
Dzięki obserwatoriom na podczerwień, takim jak Kosmiczny Teleskop Spitzera, odkryliśmy coś interesującego na temat Phoebe: księżyc utworzył własny pierścień wokół Saturna. Jest większy, rozproszony i mniej gęsty niż inne pierścienie, które nie są obecnie otwarte. Pierścień jest tak rozproszony - siedem ziarenek pyłu na kilometr sześcienny - i tak długi, że nawet odległy Japet przechodzi przez niego na swojej orbicie. Phoebus i jej pierścień obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół Saturna, ale Japetus porusza się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, co oznacza, że uzyskujemy ten sam efekt „chrząszczy na przedniej szybie”.
Z biegiem czasu te ciemne cząsteczki gromadziły się po jednej stronie Japetusa, ale nie po drugiej. Ale to dopiero początek historii. Gdyby tylko tak się stało, „jasna materia” na Japetus (lodzie) po prostu pokryłaby ciemny materiał Phoebus w krótkim czasie. Gromadząc się, ciemny materiał znalazłby się pod warstwą lodu, a Japetus stałby się całkowicie biały.
Ale ta sama fizyka, która prowadzi do tego, że czarny samochód nagrzewa się na Słońcu szybciej i mocniej niż biały samochód w tych samych warunkach, gra na Japetusie. Kiedy woda próbuje skondensować, zamarznąć i osiąść na jasnych obszarach Japetusa, nic temu nie stoi na przeszkodzie. Ale jeśli lód wyląduje po ciemnej stronie, jest wystarczająco dużo ciepła na powierzchni, aby go sublimować (to znaczy wygotować go z ciała stałego) i wysłać na drugą stronę.
Dlatego w naszym systemie pojawił się dwukolorowy świat, taki jak symbol Yin-Yang. Po 300 latach ta zagadka została rozwiązana. Niezwykły księżyc został pomalowany na dwa kolory dzięki komecie, którą Saturn uchwycił dawno temu. Przez setki milionów lat jego gruz i kurz pokrywały inny księżyc, zmieniając jego kolor. Pozostaje do rozwiązania pytania dotyczące grzbietu i zbocza, ale kto wie, ile jeszcze tajemnic czeka nas poza Ziemią.
ILYA KHEL