Satürn'ün uydusu Iapetus ve onun garip “çatlaması”. Resim kredisi: NASA / JPL / SSI. Büyütmek için tıklayın.
Gözlemci için Satürn'den daha gizemli ve güzel bir gezegen var mı? Güneş sistemimizdeki dört gaz devinin hepsinde bir halka sistemi olsa da, Dünya'dan sadece Satürn'ler görülebilir. Gözlemevi teleskopları birçok ayrı halka ve boşluk tespit ederken arka bahçe gökbilimcileri iki parlak halkasına ve karanlık Cassini bölümüne tanık olmaktan çok heyecan duyuyorlar. Voyager'ın “uçarak” yaptığı 1980'lerin başına kadar Satürn'ün yerçekimi ve onun birçok küçük uydusu tarafından bağlanmış binden fazla bireysel halkanın farkında değildik. Halkaların kendileri, toz tozlarından kayalar kadar büyüklükteki buzlu parçacıklardan başka bir şey değildir. Bu karmaşık dansa katılmak, Merkür boyutlu atmosferik Titan'dan devrilme, eksantrik olarak yörüngede çalışan Hyperion'a kadar uydulardır. 18. yüzyılın sonlarından bu yana Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea ve Iapetus'u tanıyoruz. Çalışmalarımız, ayların dördünün Satürn'ün halka sistemini şekillendirmede önemli bir rol oynadığını ortaya koydu - Pan, Atas, Pandora ve Prometheus. Enceladus'un son derece yansıtıcı yüzeyinin buzdan oluştuğunu ve Iapetus'un bir tarafı diğerinden çok daha parlak olduğunu biliyoruz…
Ve yörünge değişikliklerinden geçerken bir yüzük toplamış olabilir.
1672'de keşfinden bu yana, Iapetus'un önde gelen yarımküresinin, arka taraftan tamamen daha koyu bir boyutun farkında olduk. Cassini misyonunun Aralık 2004'te çekilen görüntüleri sayesinde, Iapetus'un karanlık tarafında büyük bir ekvatoral sırtın varlığı keşfedildi.
Paulo C.C. tarafından 29 Nisan'da sunulan Jeofizik Araştırma Mektubuna göre. Arecibo Gözlemevi'nin özgürlüğü, “… bu sırt ve üzerinde bulunduğu yarımkürenin karanlık kaplaması sıkı bir şekilde birbirine bağlıdır ve sonuçta Iapetus yörüngesindeki ani bir değişiklikten kaynaklanan ilkel bir Satürn halkasının kenarıyla çarpışmanın bir sonucudur. ”. Freire, “Eşsiz doğası gereği, bundan böyle Iapetus'un ekvatoral sırtından sadece“ Rindge ”olarak bahsedeceğiz; bu özellik, terimin olağan anlamında bir sırt değil; yani tektonik işlemin neden olduğu bir dağ zinciri. Bu model doğal olarak bu uydunun tüm benzersiz özelliklerini açıklar; ve muhtemelen güneş sistemi astronomisindeki en eski gizemlerden birinin çözümü. ”
Cassini fly-by görüntülemesinin bilimsel hedeflerinden biri, Iapetus'un Cassini Regio adlı karanlık tarafına biraz ışık tutmaktı. Araştırmacıların sürprizine göre, güneş sisteminde bulunan herhangi bir şeye benzemeyen büyük bir ekvatoral sırtı ortaya koydu - Cassini Regio'ya göre çok simetrik olan bir sırt, daha önce Cassini'nin başkanı Carolyn Porco tarafından kabul edildiği gibi - bu iki özelliğin birbirine bağlanması gerektiği Görüntüleme Ekibi. İpuçlarının çoğu halka sisteminin ve şekillendirme uydularının bir zamanlar Satürn'ün kendisini nasıl yörüngesine çevirdiğine işaret ediyor.
Güneş sisteminin (ve daha küçük bir ölçekte Satürn sisteminin) oluşumunun mevcut anlayışı, birçok gezegenin (ve proto uydunun) bir zamanlar daha sonra kararsız hale gelen yörüngelerde başlamış olabileceğini gösterir. Birbirleriyle çarpışabilirler veya başkalarıyla yakın karşılaşmalarla sistemlerinden çıkarılabilirlerdi. Satürn durumunda, Satürn'ün yerçekimine yaklaşırken ve halka sistemlerini oluştururken gelgit bozulabilirlerdi. Gezegene daha yakın, “Roche Bölgesi” olarak bilinen bir bölgede, Satürn'ün gelgit çekişi halka parçacıklarından proto-uydu oluşumunu önler. Halka çarpışma teorisinin Cassini'nin gördükleriyle eşleşmesi için, Iapetus'un kararsız yörüngeleri olan bu uydulardan biri olması gerekiyordu.
Kanıt, bir şeyin halka malzeme ile çarpışmadan önce Iapetus'un yörüngesini değiştirdiğine işaret ediyor. Bu olmasaydı, halka halihazırda halkaların içine gömülmüş uydular tarafından kanıtlandığı gibi Iapetus'un çekimine göre ayarlanmış olurdu. Bu uydular durumunda - çarpışma senaryosu meydana gelmez. Iapetus'un koşullarında yörüngesi mutlaka eksantrikti veya Iapetus ile halka parçacıkları arasında hız farklılıkları olmayacaktı ve yine çarpışma meydana gelmeyecekti.
Bir halka ile yapılan bir etki, bu değişen yörüngenin, Roche Bölgesi'nin dış kenarında halkaların daha uzun süre var olabileceği bir perisatüryum bulunduğunu göstermektedir. Bu, Iapetus'un Satürn'e şimdiki yörüngesinden çok daha yakın olduğu hakkında bir ipucu. “Rindge'ın varlığı, çarpışma anında Iapetus yörüngesinin ekvatoral olduğunu söylüyor” diyor Freire, “aksi takdirde mevcut eğimi ile bir halka çarpması keskin bir kenar değil, daha tuhaf bir karanlık kaplamaya benzer bir şey lider yarımkürede. ” Sonuç olarak, ekvatoral ve eksantrik yörüngeye sahip bir uydu, diğer uydularla daha fazla etkileşim kurma olasılığına sahiptir - yine farklı bir yörüngeye dönüşme araçları sağlar.
Şimdi sahneyi hazırladığımıza göre, bu eşsiz kabuğun çektiği görüntüler teoriyi nasıl destekliyor? Freire'e göre, “Halka çarpışmaları senaryosu doğal olarak tam olarak ekvatorda doğrusal bir özellik üretir: bu, bir halka düzleminin ve (daha önce) ekvator yörüngesine sahip bir ayın yüzeyinin geometrik kesişimidir.” Tektoniklere çok dikkat edildi, ancak tam olarak ekvatorda bulunan böyle mükemmel bir lineer formasyonun tektonik süreçlerden kaynaklanması olası değildir ve Iapetus'un volkanik aktivite belirtisi göstermemesi.
“Kabuğun diğer bir önemli özelliği, yüksekliğinin boylam ile son derece yavaş değişmesidir,” diyor Freire, “Bu, malzemenin bir halkadan birikmesi beklenebilir, ancak herhangi bir tektonik özellik için böyle sabit bir yükseklik hiç gözlemlenmedi. Kabuğun kökeni tektonik ve karanlık kaplamadan önce geldiyse, mutlaka Cassini Regio ile sınırlandırılmamalıdır. Eğer kaplamayı ilan ederse, Iapetus'un iç kısmından bir yukarıdan inşa edilen rindge, çevreleyen yüzeyden çok daha parlak olmalıdır. ”
Cassini görüntülemenin sağladığı bilgilere önemli analizler yapıldı. Sırtın uzunlamasına uzunluğu 180 dereceden azdır, bu da Iapetus'un asla halka bölgesinin tamamen içinde olmadığını gösterir - bir halka kenarı ile çarpıştığını gösterir. Gök mekaniği ile ilgili düşünceler, bir halka kenarı ile çarpışmanın, parçacığın uydunun yüzeyine göre etkilerinin doğuya doğru bir hareketine neden olması gerektiğini göstermektedir. “Bu, gözlemlenen önemli bir gerçeği açıklamaktadır: Cassini Regio kuzey / güney doğrultusunda cepheye göre simetrik olmasına rağmen, doğu / batı yönünde öyle değildir.” Bu çarpışma modeli, çarpmanın batı tarafında, etkilerin dikeye daha yakın olduğu ve daha sonra görüntülerin desteklediği bir gerçek olan yavaşça doğuya doğru ilerleyeceğini öne sürüyor. Bir hat boyunca her saniyede milyonlarca darbe kraterleri oluşmasıyla, bu örüntü tartışılmaz hale gelecektir. Etkilenen parçacıklarda bulunan buzların süblimleşmesi, kenardan güçlü bir basınç gradyanı ile geçici bir atmosfer üretecektir. Bu eğim, ince toz taşıyabilen hızlı rüzgarlar üretecektir. Freire, “Hipotezimizde, bu tür rüzgarların biriktirdiği toz, bugün Cassini Regio olarak bilinen bölgenin karanlık kaplamasıdır.” Böyle bir senaryo diğer kanıtlarla da desteklenmektedir: “Cassini Regio'nun kenarında gözlemlenen karanlık çizgiler,“ toz ”bırakan ekvatordan esen bir rüzgar olduğunu gösteriyor. Bundan emin olabiliriz çünkü Cassini görüntüleri tozun krater jantlarından aşağıya doğru biriktiğini açıkça gösteriyor. ” Bu, Cassini Görüntüleme Ekibi lideri Carolyn Porco tarafından önerildiği gibi, ekvatordan gelen parçacıkların balistik uçuşu ile açıklanamaz. Atmosferi olmadığı için günümüzdeki Iapetus'ta üretilemez. Geçici bir atmosferin var olduğu sonucu kaçınılmaz hale gelir.
Bu heyecan verici bulgular gerçekten Satürn'ün halkalarından birinin daha önceki etkilerinden olabilir mi? İpuçları kesinlikle bulmacanın parçalarını bir araya getirmektedir. Paulo Freire gibi araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalar sayesinde 333 yıllık bir güneş sistemi gizemini çözmüş olabiliriz.
Yazan Tammy Plotner, katkılarından dolayı Paulo Freire'a çok teşekkürler.
