Iapetus (satelit)

Iapetus
Satelit Saturnu

Barevná fotografie Cassini
Objevitel Giovanni Cassini
datum otevření 25. října 1671
Orbitální charakteristiky
Hlavní osa 3 560 820 km
Excentricita 0,0286125
Období oběhu 79,3215 dnů
Orbitální sklon

17,28° (k ekliptice )
15,47° (k rovníku Saturnu)

8,13° (k Laplaceově rovině )
fyzikální vlastnosti
Průměr 1491,4±5,8  ×  1424,2±3,2 km, střední průměr — 1468,6±5,6 km [1]
Střední poloměr 734,3 ± 2,8 km [1]
Plocha povrchu 6 700 000 km2
Hmotnost (1,805635 ± 0,000375)⋅10 21 kg [2]
Hustota 1,088 ± 0,013 g/cm3 [ 1 ]
Gravitační zrychlení 0,223 m/s 2
Perioda rotace kolem osy synchronizované
Albedo 0,05-0,5
Zdánlivá velikost 10.2
Atmosféra ?
 Mediální soubory na Wikimedia Commons
Informace ve Wikidatech  ?

Iapetus ( starořecky Ἰαπετός ) je třetí největší satelit Saturnu a dvacátý čtvrtý ve vzdálenosti od něj z 83 známých satelitů . Také známý jako Saturn VIII . Nejvzdálenější od Saturnu ze sedmi největších měsíců. Je to jedenáctý největší satelit ve sluneční soustavě .

Tento satelit objevil Giovanni Domenico Cassini v roce 1671. Je pojmenován po titánovi Iapetovi ze starověké řecké mytologie  - synovi Urana , otci Prométhea a Atlanty a praotci lidstva.

Přední (přední) polokoule Iapeta je černá jako saze ( albedo 0,03-0,05 [3] ), zatímco zadní (zadní) polokoule s albedem asi 0,5-0,6 [3] září téměř stejně jasně jako čerstvě spadlá sněhu a soutěží s jedním z nejjasnějších objektů ve sluneční soustavě - Jupiterovým měsícem Europa .

Dalším jedinečným rysem Iapetu je řada horských pásem a izolovaných vrcholů, které se táhnou podél jeho rovníku a jsou známé jako Iapetova zeď .

S hustotou pouze 1,088 g/cm³ [1] musí být Iapetus složen téměř výhradně z vodního ledu .

Všechny pravidelné satelity Saturnu, kromě Iapeta a Phoebe , leží téměř v rovině Saturnova rovníku. Dráha Iapeta je k ní nakloněna na 15,47°.

Historie studia

Iapetus objevil 25. října 1671 astronom Giovanni Domenico Cassini . To bylo vidět jen přes dalekohled , když to bylo západně od Saturnu . V roce 1705, pomocí silnějšího dalekohledu, Cassini stále viděl tento satelit, když byl na východ od planety. Ukázalo se, že zároveň je slabší o 2 magnitudy . Cassini z toho udělal dva závěry, které se později potvrdily - za prvé, jedna polokoule Iapetu je mnohem tmavší než druhá, a za druhé, vždy vypadá ve směru oběžné dráhy satelitu (to znamená, že Iapetus je vždy otočen k Saturnu stejná strana) [4] .

První fotografie Iapeta pořídil Voyager 1 v roce 1980. Mnohem více údajů o této družici poskytla sonda Cassini , která v letech 2004 až 2017 studovala systém Saturn.

Pojmenování detailu reliéfu

Prvních 20 jmen reliéfních detailů Iapeta bylo schváleno Mezinárodní astronomickou unií v roce 1982 [5] . Všechny tyto objekty leží zcela nebo z velké části na severní polokouli, protože jižní Voyagery fotografovaly hůře – pouze do 45° jižní šířky [6] . Iapetus byl kompletně vyfotografován pouze přístrojem Cassini a v roce 2008 byla schválena jména 49 nových objektů [5] .

Tmavá oblast satelitu je na počest svého objevitele pojmenována oblast Cassini ( lat.  Cassini Regio ). Všechny ostatní názvy objektů na Iapetu vycházejí ze středověké francouzské básně „ Rolandova píseň “, protože Cassini objevila tento satelit při práci ve Francii [6] .

Severní část světlé oblasti se nazývala „ země Roncevaux “ ( lat.  Roncevaux Terra ) na počest soutěsky Ronceval v Pyrenejích  – v této soutěsce se roku 778 odehrála bitva popsaná v této básni. Jižní část světlé oblasti byla nazývána " zemí Zaragoza " ( lat.  Saragossa Terra [7] ) na počest města zmíněného v Písni o Rolandovi . Protože dostal své jméno mnohem později než severní část, v některých zdrojích [8] se celá světlá oblast Iapetu nazývá Roncevalská země.

Všechny krátery Iapetu jsou pojmenovány po postavách z Písně o Rolandovi. Ty z nich, které se nacházejí ve světlé oblasti, jsou pojmenovány po dobrotách – Frankech a jejich spojencích. Krátery temné oblasti (nebo umístěné v hraniční zóně, ale mající tmavé dno) obdržely jména svých protivníků - Maurů [6] .

43kilometrový kráter Almeric [6] , který se nachází na zemi Ronceval, fixuje systém zeměpisných délek na Iapetu: západní délka jeho středu je 276,0° (dříve 276,6°) [9] .

Dvě tváře

Středy světlých a tmavých oblastí Iapeta se velmi přesně shodují se středy řízené a vedoucí hemisféry [10] . Hranice mezi nimi však neprobíhá přesně podél poledníku: je zakřivená jako čára na tenisovém míčku . Světlá oblast (zabírající převážně otrockou polokouli) vstupuje do přední v oblasti pólů a tmavá do otrocké v oblasti rovníku [11] . Oblast světlé oblasti je větší než oblast tmavé oblasti: asi 60 % povrchu Iapeta [10] . Obě jsou rozpůleny hradbou Iapetus  - řadou pohoří a jednotlivých vrcholů, která se táhne podél jejího rovníku (ale ve světlé oblasti je tato řada velmi nesouvislá [8] ).

Snímky s vysokým rozlišením ukazují, že hranice světlých a tmavých oblastí je velmi ostrá, ale silně porušená [12] [10] . Oddělené světlé oblasti jsou také uvnitř tmavé oblasti a oddělené tmavé oblasti jsou také uvnitř světlé oblasti. Takové oddělené tmavé oblasti blízko rovníku jsou prohlubně a ve vysokých zeměpisných šířkách svahy obrácené k rovníku. Stejně tak v tmavé oblasti mohou být vrchoviny a svahy obrácené k tyči světlé [10] .

Světlá oblast Iapetus přesahuje tmavou oblast v albedu asi 10krát [13] . Mnoho dalších synchronních satelitů obřích planet má podobný rozdíl mezi hemisférami , ale mají ho mnohem slabší. Po Iapetu je největší v Dione a Evropě : jejich zadní polokoule je jasnější než přední 1,45krát a 1,33krát [11] . Navíc se tyto hemisféry mohou lišit barvou: na přední polokouli Iapeta jsou světlé i tmavé oblasti znatelně červenější než na otroku [11] [10] .

Barva světlé oblasti Iapetus - ledového satelitu  - se zjevně blíží své původní barvě. Tmavá barva druhé polokoule je podle moderních koncepcí druhotná: vytváří ji asi desítky centimetrů silný prachový obal. Je to vidět z jasných malých kráterů v této oblasti [10] a z výsledků radarových pozorování [11] .

Rozdíl v albedu mezi hemisférami Iapetu zůstal záhadou po tři staletí. Vysvětlení, které je nyní považováno za nejvěrohodnější [12] , bylo navrženo (ale nezaznamenáno) v roce 1974 a podrobně rozpracováno v roce 2010 [11] . Podle této verze je hlavní příčinou rozdílů v albedu tmavý prach, který se usazuje hlavně na přední polokouli Iapetu (tento prach je pravděpodobně převzat z retrográdních pohybujících se vzdálených satelitů Saturnu , zejména Phoebe ). Samotné usazování prachu ale nedokáže vysvětlit ostrý přechod ze světlých do tmavých oblastí a zakřivení hranice mezi světlými a tmavými oblastmi. Vysvětlení těchto skutečností souvisí s tím, že prašnost povrchu vede k migraci ledu. Teplota, na kterou se povrch během dne zahřeje, závisí na albedu: zaprášená přední polokoule se zahřívá lépe než čistá následovník (až 129 K oproti 113 K). V důsledku toho se led vypařuje z teplejších oblastí a kondenzuje na chladnějších – hnané straně a cirkumpolárních oblastech. Ukazuje se pozitivní zpětná vazba : zpočátku tmavé oblasti ztmavnou a zpočátku světlé oblasti ještě více zesvětlí. Na Iapetu je tento proces efektivnější než na jiných synchronních satelitech Saturnu, protože velký poloměr jeho oběžné dráhy vede k velké periodě rotace kolem planety, a tedy k dlouhému trvání místního dne. Během „japetského“ dne má proto povrch přední polokoule čas se poměrně silně zahřát. Navíc migraci ledu na Iapetu usnadňuje velmi velká (srovnatelná s jeho velikostí) volná dráha molekul vody. Na galileovských satelitech Jupitera je rozdíl v jasnosti polokoulí malý, pravděpodobně právě z důvodu malé velikosti této hodnoty v blízkosti jejich povrchu. Jedinečné zbarvení Iapeta je tedy nakonec vysvětleno kombinací hodnot jeho velikosti, vzdálenosti od Saturnu a vzdálenosti od Slunce [11] .

Mountain Ring

V prosinci 2004 vyslala sonda Cassini nové snímky Iapetu, které ukazují unikátní pohoří , které obepíná rovník satelitu. Jeho výška dosahuje 13 km, jeho šířka je 20 km a jeho délka je asi 1300 km. Kvůli tomuto hřebenu Iapetus připomíná vlašský ořech nebo celuloidovou kouli slepenou ze dvou stejných polovin.

Původ hřebene je skutečnou záhadou. Vědci se domnívají, že se mohl objevit v důsledku stlačení horniny nebo průniku materiálu z hlubin Měsíce na jeho povrch. V každém případě to musel být velmi neobvyklý proces, možná nějak souvisí s nerovnoměrným zbarvením Iapeta.

Podle jedné hypotézy se hřeben na Iapetu mohl objevit v důsledku stlačení horniny. Zpočátku mohla být perioda rotace Iapeta kolem osy kratší než deset hodin a průměr satelitu v rovníkové oblasti byl asi jeden a půlkrát větší než vzdálenost mezi jeho póly. Následně se rychlost rotace Iapeta výrazně snížila a získal více kulovitý tvar. V důsledku toho se povrch Iapetu zmenšil a podél rovníku se nahromadily „vymačkané“ horniny.

Podle jiné verze se horský prstenec objevil při průchodu Iapeta prstenci Saturnu.

Cassini pořídila snímky části hřebene procházejícího temnou oblastí. Americký aparát také objevil velmi neobvyklý (výška 15 km, šířka 60 km) útes (skládku) na okraji jednoho z kráterů Iapetus.

Podle astronoma Andrewa Dombarda ( ang.  Andrew Dombarda ) z University of Illinois v Chicagu mohly být příčinou vzniku rovníkového hřbetu prstence, které se naopak vytvořily z ledového vesmírného tělesa (sub-měsíc), který cirkuloval pro prodloužené období na oběžné dráze Iapetus . Sbližování těles pokračovalo, dokud slapové síly neroztrhaly hypotetický satelit Iapetus na mnoho fragmentů, z nichž se vytvořily prstence. Další gravitační interakce těchto objektů (družice a jejích prstenců) vedla k pádu prstenců na povrch Iapetu, což vedlo ke vzniku prstencového pohoří [14] .

V literatuře

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Thomas PC Velikosti, tvary a odvozené vlastnosti saturnských satelitů po nominální misi Cassini  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2010. — Sv. 208 , č.p. 1 . - S. 395-401 . - doi : 10.1016/j.icarus.2010.01.025 . - .
  2. ↑ Jacobson, RA; Antreasian, P.G.; Bordi, JJ; Criddle, K.E.; a kol. Gravitační pole saturnského systému z družicových pozorování a dat sledování kosmických lodí  (anglicky)  // The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Sv. 132 . - str. 2520-2526 . - doi : 10.1086/508812 . - .
  3. ↑ 1 2 Wye CL Radiální rozptyl z ledových satelitů Titanu a Saturnu pomocí sondy  Cassini . - Stanford University, 2011. - S. 254-257.
  4. ↑ Harland D.M. Cassini na Saturnu: Huygensovy výsledky . - Springer, 2007. - S. 10. - ISBN 978-0-387-26129-4 .
  5. ↑ 1 2 Pracovní skupina Mezinárodní astronomické unie (IAU) pro nomenklaturu planetárních systémů (WGPSN). Aktuální seznam pojmenovaných reliéfních prvků Iapeta  (  nepřístupný odkaz) . Gazetteer of Planetary Nomenclature. Získáno 10. února 2013. Archivováno z originálu 6. února 2013.
  6. ↑ 1 2 3 4 Burba G. A. Nomenklatura detailů reliéfu satelitů Saturnu / Ed. vyd. K. P. Florenskij a Yu. I. Efremov. - Moskva: Nauka, 1986. - S. 33, 68-73. - 80. léta.
  7. ↑ Pracovní skupina Mezinárodní astronomické unie (IAU) pro nomenklaturu planetárních systémů (WGPSN). Saragossa Terra  (anglicky)  (nedostupný odkaz) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (5. srpna 2008). Získáno 10. února 2013. Archivováno z originálu 26. prosince 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. ↑ Pracovní skupina Mezinárodní astronomické unie (IAU) pro nomenklaturu planetárních systémů (WGPSN). Almeric  (anglicky)  (downlink) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (15. května 2008). Získáno 10. února 2013. Archivováno z originálu 26. prosince 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 od Cassini Imaging  (anglicky)  // Science : journal. - 2010. - Sv. 327 , č.p. 5964 . - str. 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. - Sv. 327 , č.p. 432 . - str. 432-435 . - doi : 10.1126/science.1177132 . - . — PMID 20007862 .
  12. ↑ 1 2 Tamayo D., Burns JA, Hamilton DP, Hedman MM Hledání spouštěcího mechanismu Iapetova zvláštního globálního albeda: Dynamika prachu z nepravidelných satelitů Saturnu  // Icarus  :  journal. — Elsevier , 2011. — Sv. 215 . - str. 260-278 . - doi : 10.1016/j.icarus.2011.06.027 .
  13. ↑ David R. Williams. Saturnian Satellite Fact Sheet  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (1. října 2006). Získáno 22. února 2011. Archivováno z originálu 30. dubna 2010.
  14. ↑ Saturnův měsíc vytvořil hory z měsíčních let | drátová věda | wired.com

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích