Ιαπετός: ένα παράξενο φεγγάρι

Ανάμεσα στα πολλά φεγγάρια του Κρόνου είναι και ο Ιαπετός, μια παγωμένη σφαίρα που μοιάζει πολύ με το Death Star (τον διαστημικό σταθμό στην ταινία Πόλεμος των Άστρων), όταν το βλέπουμε με το τηλεσκόπιο. Αυτό εν μέρει οφείλεται στον ασυνήθιστο χρωματισμό του: το μισό τμήμα του Ιαπετού είναι σκοτεινό, το άλλο μισό είναι φωτεινό. Στην πραγματικότητα, μερικές φορές ονομάζεται το yin και το yang των φεγγαριών του Κρόνου.

Στο μυθιστόρημα του Άρθουρ Κλαρκ, 2001: Οδύσσεια του Διαστήματος, το φεγγάρι Ιαπετός διαδραματίζει έναν κεντρικό ρόλο. Είναι η περιοχή της πύλης του...
άστρου, η πύλη μέσω της οποίας διασχίζει ο Dave Bowman – ο σύγχρονος Οδυσσέας του Κλαρκ – για να συναντήσει το πεπρωμένο του σε μια μακρινή γωνιά του κόσμου.

Ο Κλαρκ επέλεξε τότε τον Ιαπετό σαν την θύρα του άστρου λόγω της διπλής όψης του. Ξέρουμε ότι μόνο αυτό το σώμα μεταξύ των αντικειμένων του ηλιακού μας συστήματος, έχει την μια πλευρά του 10 φορές φωτεινότερη από την άλλη. Ποια καλύτερη θέση θα υπήρχε λοιπόν για να τοποθετήσει ο συγγραφέας ένα φανταστικό εξωγήινο αντικείμενο απ’ ό,τι σε ένα φεγγάρι, που σου δίνει την εντύπωση ότι είναι το ίδιο ένα τεχνητό – μη πραγματικό – αντικείμενο.

Οι δύο διαφορετικοί χρωματισμοί είναι μόνο ένα από τα επιστημονικά μυστήριο γύρω από τον Ιαπετό. Οι επιστήμονες, επίσης, προβληματίζονται για την διογκωμένη μεσαία γραμμή του φεγγαριού και τους παράξενους παραμορφωμένους πόλους, που του δίνουν μια περίεργη μορφή, κάπου μεταξύ σφαίρας και μιας έλλειψης – σχήματα που είναι πιο τυπικά για ένα φεγγάρι. Αν θέλαμε να δώσουμε μια εικόνα θα λέγαμε ότι μοιάζει σαν καρύδι. Υπάρχει, επίσης, μια ασυνήθιστη ισημερινή κορυφογραμμή, αρκετά υψηλή ώστε να στρεβλώσει κι άλλο το σχήμα του φεγγαριού, τουλάχιστον όταν το δει κανείς από απόσταση.

Οι επιστήμονες έχουν μερικές καλές ιδέες για τον ασυνήθιστο χρωματισμό του Ιαπετού, όμως τώρα οι ερευνητές στο Νοτιοδυτικό Ερευνητικό Ινστιτούτο στο Κολοράντο, νομίζουν ότι έχουν μια καλή εξήγηση για την διόγκωση και την κορυφογραμμή.

Ο φημισμένος ιταλο-γάλλος αστρονόμο Τζιοβάνι Κασίνι ανακάλυψε τον Ιαπετό τον Οκτώβριο του 1671, αφού τον παρατήρησε πρώτα στη δυτική πλευρά του Κρόνου, αλλά δυστυχώς δεν ήταν σε θέση να τον δει στην ανατολική πλευρά του πλανήτη – τουλάχιστον μέχρι το 1705, όταν τότε η ανάλυση του τηλεσκοπίου βελτιώθηκε επαρκώς, οπότε ήταν σε θέση να δει την φωτεινή πλευρά του φεγγαριού. Ο Κασσίνι σωστά υπέθεσε ότι αυτό οφειλόταν στο φωτεινό και το σκοτεινό ημισφαίρια. Και επειδή ο Ιαπετός υποφέρει από τις παλίρροιες που οφείλονται στον Κρόνο, η φωτεινή του πλευρά πάντα εμφανίζεται δυτικά και η σκοτεινή πλευρά προς τα ανατολικά του Κρόνου.

Η σημερινή θεωρία για αυτόν τον ασυνήθιστο χρωματισμό, που ακολουθείται από τους πλανητικούς γεωλόγους, είναι ότι το σκοτεινό ημισφαίριο του Ιαπετού οφείλεται σε χημικά κατάλοιπα που έχουν απομείνει όταν εξαχνώθηκε ο πάγος του νερού – δηλαδή, όταν ο πάγος πηγαίνει απευθείας από την στερεά στην αέρια κατάσταση χωρίς να περάσει από την υγρή φάση πρώτα.

Η σκοτεινή πλευρά άρχισε να εξαχνώνεται ιο γρήγορα από τη φωτεινή του πλευρά περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν, αφήνοντας έτσι ένα σκοτεινό κατάλοιπο, ενώ ο πάγος συμπυκνώθηκε στη φωτεινή πλευρά. Και αυτό κάνει ένα συνεχή κύκλο διότι το σκοτεινό ημισφαίριο απορροφά περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία, αυξάνοντας έτσι τη θερμοκρασία και συνεπώς το ρυθμό της εξάχνωσης.

Όσο για την διόγκωση και την κορυφογραμμή, ο Harold Levison και οι συνεργάτες του κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι όλα αυτά οφείλονται στις παραδοξότητες της τροχιακής δυναμικής. Μια μικρή γρήγορη περιστροφή στις πρώτες στιγμές του φεγγαριού (μία περιστροφή κάθε 16 ώρες περίπου), μια σύγκρουση με ένα άλλο μεγάλο φεγγάρι – ας μην ξεχνάμε ότι επικρατεί συνωστισμός γύρω από τον Κρόνο – ένας τεράστιος πίδακας υλικών στην τροχιά του, και ιδού! έχετε ένα φεγγάρι σε σχήμα καρυδιάς με ένα εξόγκωμα στη μέση και μια παράξενη κορυφογραμμή κατά μήκος του ισημερινού.

Όμως, δεν είναι και τόσο απλή η εξήγηση. Ένας βασικός παράγοντας είναι ότι υπάρχει ένα όριο που είναι γνωστό ως ακτίνα Roche. Σε μια συγκεκριμένη απόσταση (την ακτίνα Roche) από ένα αντικείμενο, όπως ο Ιαπετός, η σκόνη ή τα συντρίμμια που βρίσκονται εκεί συμπυκνώνεται σε ένα στερεό σώμα, δηλαδή, ένα φεγγάρι.

Οι Levison και οι συνεργάτες του υποθέτουν ότι όταν ο Ιαπετός συγκρούστηκε με ένα άλλο μεγάλο φεγγάρι, κάποια από τα συντρίμμια εκτοξεύτηκαν πέρα ​​από την ακτίνα Roche και διέφυγαν από την βαρυτική έλξη του. Αλλά τα υπόλοιπα έμειναν μέσα στην ακτίνα, και αντί να σχηματίσουν ένα δεύτερο στερεό σώμα, σχημάτισαν ένα δακτύλιο. Με την πάροδο του χρόνου, αυτός ο δακτύλιος κατέρρευσε πάνω στην επιφάνεια του φεγγαριού, φτιάχνοντας την κορυφογραμμή.

Ένα ερώτημα μόνο στην υπόθεση τους δεν απαντήθηκε: γιατί ακολουθεί η κορυφογραμμή τόσο τέλεια τον ισημερινό του φεγγαριού; Υπάρχουν επίσης στοιχεία ότι η κορυφογραμμή δείχνει τεκτονικά ρήγματα, γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με την υπόθεση της κατάρρευσης ενός δακτυλίου. Έτσι, όπως συμβαίνει πάντα με τις εξηγήσεις για τα ασυνήθιστα φαινόμενα, αναμένουμε κι άλλες παρατηρήσεις και δεδομένα για την επιβεβαίωση ή την διάψευση της τελευταίας αυτής υπόθεσης.

Πηγή: UniverseToDay

(από physics4u)