Iapetus (satellit)

Iapetus
Saturnus satellit

Färgfotografi av Cassini
Upptäckare Giovanni Cassini
öppningsdatum 25 oktober 1671
Orbitala egenskaper
Huvudaxel 3 560 820 km
Excentricitet 0,0286125
Cirkulationsperiod 79,3215 dagar
Orbital lutning

17,28° (till ekliptikan )
15,47° (till Saturnus ekvator)

8,13° (till Laplace-planet )
fysiska egenskaper
Diameter 1491,4±5,8  ×  1424,2±3,2 km, medeldiameter — 1468,6±5,6 km [1]
Medium radie 734,3 ± 2,8 km [1]
Ytarea 6 700 000 km2
Vikt (1,805635 ± 0,000375)⋅10 21 kg [2]
Densitet 1,088 ± 0,013 g/cm3 [ 1 ]
Gravitationsacceleration 0,223 m/s 2
Rotationsperiod kring en axel synkroniserad
Albedo 0,05—0,5
Skenbar storlek 10.2
Atmosfär ?
 Mediafiler på Wikimedia Commons
Information i Wikidata  ?

Iapetus ( forntida grekiska Ἰαπετός ) är Saturnus tredje största satellit och den tjugofjärde i avstånd från den av de 83 kända satelliterna . Även känd som Saturnus VIII . Den längst bort från Saturnus bland dess sju största månar. Det är den elfte största satelliten i solsystemet .

Denna satellit upptäcktes av Giovanni Domenico Cassini 1671. Den är uppkallad efter titanen Iapetus från antik grekisk mytologi  - son till Uranus , far till Prometheus och Atlanta och mänsklighetens förfader.

Den främre (främre) halvklotet av Iapetus är svart som sot ( albedo 0,03-0,05 [3] ), medan den bakre (bakre) halvklotet, som har en albedo på cirka 0,5-0,6 [3] , lyser nästan lika starkt som som nyfallen snö, och konkurrerar med ett av de ljusaste objekten i solsystemet - Jupiters måne Europa .

En annan unik egenskap hos Iapetus är serien av bergskedjor och isolerade toppar som löper längs dess ekvator och är känd som Iapetus-muren .

Med en densitet på endast 1,088 g/cm³ [1] måste Iapetus nästan helt bestå av vattenis .

Alla Saturnus vanliga satelliter, förutom Iapetus och Phoebe , ligger nästan i planet för Saturnus ekvator. Iapetus bana lutar mot den vid 15,47 °.

Studiens historia

Iapetus upptäcktes den 25 oktober 1671 av astronomen Giovanni Domenico Cassini . Det var bara synligt genom ett teleskop när det var väster om Saturnus . År 1705, med hjälp av ett starkare teleskop, såg Cassini fortfarande denna satellit medan han var öster om planeten. Det visade sig att den samtidigt är svagare med 2 magnituder . Cassini drog två slutsatser av detta, som senare bekräftades - för det första är en halvklot av Iapetus mycket mörkare än den andra, och för det andra ser den alltid i riktning mot satellitens omloppsbana (det vill säga, Iapetus vänds alltid till Saturnus av samma sida ) [4] .

De första fotografierna av Iapetus togs av Voyager 1 1980. Mycket mer data om denna satellit gavs av Cassini , som studerade Saturnussystemet från 2004 till 2017.

Relief detalj namngivning

De första 20 namnen på reliefdetaljer av Iapetus godkändes av International Astronomical Union 1982 [5] . Alla dessa objekt ligger helt eller till stor del på norra halvklotet, eftersom de södra Voyagers fotograferade sämre - bara upp till 45° sydlig latitud [6] . Iapetus blev helt fotograferad endast av Cassini- apparaten och 2008 godkändes namnen på 49 nya objekt [5] .

Satellitens mörka region kallas Cassini-regionen ( lat.  Cassini Regio ) för att hedra dess upptäckare. Alla andra namn på föremål på Iapetus är baserade på den medeltida franska dikten " Sången om Roland ", eftersom Cassini upptäckte denna satellit när han arbetade i Frankrike [6] .

Den norra delen av den ljusa regionen kallades " Roncevaux land " ( lat.  Roncevaux Terra ) för att hedra Ronceval-ravinen i Pyrenéerna  - i denna ravin ägde år 778 den strid som beskrivs i denna dikt rum. Den södra delen av den ljusa regionen kallades " landet Zaragoza " ( lat.  Saragossa Terra [7] ) för att hedra staden som nämns i Rolands sång . Eftersom den fick sitt namn mycket senare än den norra delen kallas i vissa källor [8] hela den ljusa regionen Iapetus Ronceval-land.

Alla kratrar i Iapetus är uppkallade efter karaktärer från Rolands sång. De av dem som ligger i det ljusa området är uppkallade efter godsaker - frankerna och deras allierade. Kratrarna i det mörka området (eller belägna i gränszonen, men med mörk botten) fick namnen på sina motståndare - morerna [6] .

Den 43 kilometer långa kratern Almeric [6] , belägen på Roncevals land, fixar systemet av longituder på Iapetus: den västra longituden av dess centrum antas vara 276,0° (tidigare 276,6°) [9] .

Tvåsidig

Centrum för de ljusa och mörka områdena av Iapetus sammanfaller mycket exakt med mitten av de drivna respektive ledande hemisfärerna [10] . Men gränsen mellan dem går inte exakt längs meridianen: den är krökt som en linje på en tennisboll . Den ljusa regionen (upptar huvudsakligen slavhalvklotet) går in i den ledande i området för polerna, och den mörka går in i slavhalvan i området för ekvatorn [11] . Arean av det ljusa området är större än det mörka området: cirka 60% av ytan av Iapetus [10] . Båda är delade av väggen Iapetus  - en serie bergskedjor och individuella toppar som sträcker sig längs dess ekvator (men i det ljusa området är denna serie mycket diskontinuerlig [8] ).

Högupplösta bilder visar att gränsen mellan ljusa och mörka områden är mycket skarp, men starkt bruten [12] [10] . Separata ljusa områden finns också i det mörka området, och separata mörka områden är också inne i det ljusa området. Sådana separata mörka områden nära ekvatorn är fördjupningar, och på höga breddgrader, sluttningar som vetter mot ekvatorn. På samma sätt, i ett mörkt område, kan höglänta och polvända sluttningar vara ljusa [10] .

Den ljusa regionen av Iapetus överstiger den mörka regionen i albedo med cirka 10 gånger [13] . Många andra synkrona satelliter av jätteplaneterna har en liknande skillnad mellan halvkloten , men de har den mycket svagare. Efter Iapetus är den störst i Dione och Europa : deras bakre halvklot är ljusare än den ledande med 1,45 respektive 1,33 gånger [11] . Dessutom kan dessa hemisfärer skilja sig åt i färg: på den ledande halvklotet av Iapetus är både ljusa och mörka områden märkbart rödare än på slaven [11] [10] .

Tydligen är färgen på den ljusa regionen Iapetus - en iskall satellit  - nära sin ursprungliga färg. Den mörka färgen på den andra halvklotet, enligt moderna koncept, är sekundär: den skapas av ett dammskydd som är cirka tiotals centimeter tjockt. Detta kan ses från de ljusa små kratrarna i detta område [10] och från resultaten av radarobservationer [11] .

Skillnaden i albedo mellan Iapetus hemisfärer förblev ett mysterium i tre århundraden. Den förklaring som nu anses vara den mest rimliga [12] föreslogs (men märktes inte) 1974 och utvecklades i detalj 2010 [11] . Enligt denna version är grundorsaken till albedo-skillnaderna mörkt damm, som huvudsakligen lägger sig på den ledande halvklotet av Iapetus (detta damm är troligen taget från de retrograda rörliga fjärrsatelliterna från Saturnus , i synnerhet Phoebe ). Men enbart damm som lägger sig kan inte förklara den skarpa övergången från ljusa till mörka områden och krökningen av gränsen mellan ljusa och mörka områden. Förklaringen av dessa fakta är relaterad till det faktum att ytans dammighet leder till migration av is. Temperaturen till vilken ytan värms upp under dagen beror på albedon: den dammiga ledande halvklotet värms upp bättre än den rena efterföljaren (upp till 129 K mot 113 K). Som ett resultat avdunstar is från varmare områden och kondenserar på kallare - den drivna sidan och de cirkumpolära områdena. Det visar sig positiv feedback : initialt mörknar mörka områden och till en början ljusare ljusare ännu mer. På Iapetus är denna process mer effektiv än på andra synkrona satelliter i Saturnus, eftersom den stora radien av dess omloppsbana leder till en stor period av rotation runt planeten och följaktligen en lång varaktighet av den lokala dagen. Därför, under den "Iapetian" dagen, hinner ytan på den ledande halvklotet värmas upp relativt starkt. Dessutom underlättas isvandringen på Iapetus av en mycket stor (jämförbar med dess storlek) fri väg av vattenmolekyler. På Jupiters galileiska satelliter är skillnaden i ljusstyrkan på halvkloten liten, troligen just på grund av det lilla värdet av detta värde nära deras yta. Således förklaras den unika färgen av Iapetus i slutändan av en kombination av värden för dess storlek, avstånd från Saturnus och avstånd från solen [11] .

Mountain Ring

I december 2004 sände rymdfarkosten Cassini nya bilder av Iapetus, som visar en unik bergskedja som omger satellitens ekvator. Dess höjd når 13 km, dess bredd är 20 km och dess längd är cirka 1300 km. På grund av denna ås liknar Iapetus en valnöt eller en celluloidboll som limmats ihop från två identiska halvor.

Åsens ursprung är ett riktigt mysterium. Forskare tror att det kan ha uppstått som ett resultat av stenkompression eller ett genombrott av material från månens djup till dess yta. I vilket fall som helst måste det ha varit en mycket ovanlig process, kanske på något sätt relaterad till den ojämna färgen på Iapetus.

Enligt en hypotes kunde åsen på Iapetus ha uppstått som ett resultat av bergets kompression. Ursprungligen kunde rotationsperioden för Iapetus runt axeln vara mindre än tio timmar, och satellitens diameter i ekvatorialområdet var ungefär en och en halv gånger avståndet mellan dess poler. Därefter minskade rotationshastigheten för Iapetus kraftigt, och han fick en mer sfärisk form. Som ett resultat minskade Iapetus yta och "klämda" stenar ackumulerades längs ekvatorn.

Enligt en annan version dök bergsringen upp under passagen av Iapetus genom Saturnus ringar.

Cassini tog bilder av en del av åsen som löper genom det mörka området. Dessutom upptäckte den amerikanska apparaten en mycket ovanlig (höjd 15 km, bredd 60 km) klippa (dump) på kanten av en av Iapetus- kratrarna .

Enligt astronomen Andrew Dombard ( eng.  Andrew Dombard ) från University of Illinois i Chicago kunde orsaken till ekvatorialryggen vara ringar, som i sin tur bildades av ett iskallt rymdobjekt (sub-moon), som cirkulerade för en längre period i Iapetus omloppsbana. Konvergensen av kropparna fortsatte tills tidvattenkrafterna slet isär den hypotetiska satelliten Iapetus i många fragment, från vilka ringarna bildades. Ytterligare gravitationsinteraktion mellan dessa objekt (satelliten och dess ringar) ledde till att ringarna föll på ytan av Iapetus, vilket ledde till uppkomsten av en ringbergskedja [14] .

I litteratur

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Thomas PC Storlekar, former och härledda egenskaper hos de saturniska satelliterna efter Cassinis nominella uppdrag  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2010. — Vol. 208 , nr. 1 . - S. 395-401 . - doi : 10.1016/j.icarus.2010.01.025 . - .
  2. ↑ Jacobson, RA; Antreasian, P.G.; Bordi, JJ; Criddle, K.E.; et al. Gravity Field of the Saturnian System från satellitobservationer och rymdfarkostsspårningsdata  (engelska)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 132 . - P. 2520-2526 . - doi : 10.1086/508812 . - .
  3. ↑ 1 2 Wye CL Radiell spridning från Titans och Saturnus iskalla satelliter med användning av  rymdskeppet Cassini . - Stanford University, 2011. - S. 254-257.
  4. ↑ Harland D.M. Cassini vid Saturnus: Huygens resultat . - Springer, 2007. - P. 10. - ISBN 978-0-387-26129-4 .
  5. ↑ 1 2 Internationella astronomiska unionens (IAU) arbetsgrupp för planetsystemnomenklaturen (WGPSN). Aktuell lista över namngivna relieffunktioner hos Iapetus  (  otillgänglig länk) . Gazetteer of Planetary Nomenclature. Hämtad 10 februari 2013. Arkiverad från originalet 6 februari 2013.
  6. ↑ 1 2 3 4 Burba G. A. Nomenklatur för detaljer av reliefen av Saturnus satelliter / Ed. ed. K.P. Florensky och Yu.I. Efremov. - Moskva: Nauka, 1986. - S. 33, 68-73. — 80 s.
  7. ↑ Internationella astronomiska unionens (IAU) arbetsgrupp för planetsystemnomenklaturen (WGPSN). Saragossa Terra  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (5 augusti 2008). Hämtad 10 februari 2013. Arkiverad från originalet 26 december 2016.
  8. ↑ 1 2 Moore P., Rees R. Patrick Moores databok om astronomi . - Cambridge University Press , 2011. - S. 219-221. - ISBN 978-0-521-89935-2 .
  9. ↑ Internationella astronomiska unionens (IAU) arbetsgrupp för planetsystemnomenklaturen (WGPSN). Almeric  (engelska)  (nedlänk) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (15 maj 2008). Hämtad 10 februari 2013. Arkiverad från originalet 26 december 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 en Global Color Dichotomy från Cassini Imaging  (engelska)  // Science : journal. - 2010. - Vol. 327 , nr. 5964 . - s. 435-439 . - doi : 10.1126/science.1177088 . - . — PMID 20007863 .
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Spencer JR, Denk T. Formation of Iapetus' Extreme Albedo Dichotomy by Exogenically Triggered Thermal Ice Migration  //  Science : journal. - 2010. - Vol. 327 , nr. 432 . - S. 432-435 . - doi : 10.1126/science.1177132 . - . — PMID 20007862 .
  12. ↑ 1 2 Tamayo D., Burns JA, Hamilton DP, Hedman MM Att hitta triggern till Iapetus' udda globala albedomönster: Dynamics of dust from Saturn's irregular satellites  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2011. — Vol. 215 . - S. 260-278 . - doi : 10.1016/j.icarus.2011.06.027 .
  13. ↑ David R. Williams. Saturnian Satellite Fact Sheet  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (1 oktober 2006). Hämtad 22 februari 2011. Arkiverad från originalet 30 april 2010.
  14. ↑ Saturnus måne gjorde berg av månar | trådbunden vetenskap | wired.com

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger