Iapetus (satellit)

Iapetus
Saturns satellit

Farvefoto af Cassini
Opdager Giovanni Cassini
åbningsdato 25. oktober 1671
Orbitale egenskaber
Hovedakse 3.560.820 km
Excentricitet 0,0286125
Omløbsperiode 79.3215 dage
Orbital hældning

17,28° (til ekliptika )
15,47° (til Saturns ækvator)

8,13° (til Laplace-planet )
fysiske egenskaber
Diameter 1491,4±5,8  ×  1424,2±3,2 km, middeldiameter — 1468,6±5,6 km [1]
Mellem radius 734,3 ± 2,8 km [1]
Overfladeareal 6.700.000 km2
Vægt (1,805635 ± 0,000375)⋅10 21 kg [2]
Massefylde 1,088 ± 0,013 g/cm3 [ 1 ]
Acceleration af tyngdekraften 0,223 m/s 2
Rotationsperiode om en akse synkroniseret
Albedo 0,05-0,5
Tilsyneladende størrelse 10.2
Stemning ?
 Mediefiler på Wikimedia Commons
Oplysninger i Wikidata  ?

Iapetus ( gammelgræsk Ἰαπετός ) er Saturns tredjestørste satellit og den fireogtyvende i afstand fra den af ​​de 83 kendte satellitter . Også kendt som Saturn VIII . Den længst væk fra Saturn blandt dens syv største måner. Det er den ellevte største satellit i solsystemet .

Denne satellit blev opdaget af Giovanni Domenico Cassini i 1671. Den er opkaldt efter titanen Iapetus fra oldgræsk mytologi  - søn af Uranus , far til Prometheus og Atlanta og menneskehedens forfader.

Den førende (forreste) halvkugle af Iapetus er sort som sod ( albedo 0,03-0,05 [3] ), mens den bagerste (bagerste) halvkugle, der har en albedo på omkring 0,5-0,6 [3] , skinner næsten lige så klart som som nyfaldent. sne, og konkurrerer med et af de lyseste objekter i solsystemet - Jupiters måne Europa .

Et andet unikt træk ved Iapetus er rækken af ​​bjergkæder og isolerede tinder, der løber langs dens ækvator og er kendt som Iapetus-muren .

Med en densitet på kun 1,088 g/cm³ [1] må Iapetus næsten udelukkende bestå af vandis .

Alle Saturns regulære satellitter, bortset fra Iapetus og Phoebe , ligger næsten i planet for Saturns ækvator. Iapetus' bane hælder til den ved 15,47 °.

Studiehistorie

Iapetus blev opdaget den 25. oktober 1671 af astronomen Giovanni Domenico Cassini . Det var kun synligt gennem et teleskop, da det var vest for Saturn . I 1705, ved hjælp af et stærkere teleskop, så Cassini stadig denne satellit, mens han var øst for planeten. Det viste sig, at det samtidig er svagere med 2 størrelser . Cassini kom med to konklusioner ud fra dette, som senere blev bekræftet - for det første er den ene halvkugle af Iapetus meget mørkere end den anden, og for det andet ser den altid i retning af satellittens bane (det vil sige, at Iapetus altid er vendt mod Saturn af samme side ) [4] .

De første fotografier af Iapetus blev taget af Voyager 1 i 1980. Meget mere data om denne satellit blev givet af Cassini , som studerede Saturn-systemet fra 2004 til 2017.

Relief detalje navngivning

De første 20 navne på reliefdetaljer af Iapetus blev godkendt af Den Internationale Astronomiske Union i 1982 [5] . Alle disse objekter ligger helt eller for en stor del på den nordlige halvkugle, fordi de sydlige Voyagers fotograferede dårligere - kun op til 45° sydlig bredde [6] . Iapetus blev kun fuldstændig fotograferet af Cassini- apparatet , og i 2008 blev navnene på 49 nye objekter godkendt [5] .

Satellittens mørke område kaldes Cassini-regionen ( lat.  Cassini Regio ) til ære for sin opdager. Alle andre navne på objekter på Iapetus er baseret på det middelalderlige franske digt " Sangen om Roland ", fordi Cassini opdagede denne satellit, mens han arbejdede i Frankrig [6] .

Den nordlige del af den lyse region blev kaldt " Roncevaux land " ( lat.  Roncevaux Terra ) til ære for Ronceval-kløften i Pyrenæerne  - i denne slugt fandt i 778 det slag , der er beskrevet i dette digt, sted. Den sydlige del af den lyse region blev kaldt " landet Zaragoza " ( lat.  Saragossa Terra [7] ) til ære for byen nævnt i Rolands sang . Da den fik sit navn meget senere end den nordlige del, kaldes hele den lyse region Iapetus i nogle kilder [8] Ronceval-land.

Alle Iapetus' kratere er opkaldt efter karakterer fra Rolands sang. De af dem, der ligger i det lyse område, er opkaldt efter godbidder - frankerne og deres allierede. Kratrene i det mørke område (eller placeret i grænsezonen, men med mørk bund) modtog navnene på deres modstandere - maurerne [6] .

Det 43 kilometer lange krater Almeric [6] , der ligger på Roncevals land, fikserer systemet af længdegrader på Iapetus: den vestlige længde af dets centrum antages at være 276,0° (tidligere 276,6°) [9] .

To-faced

Centrene i de lyse og mørke områder af Iapetus falder meget nøjagtigt sammen med centrene for henholdsvis den drevne og ledende halvkugle [10] . Men grænsen mellem dem løber ikke nøjagtigt langs meridianen: den er buet som en linje på en tennisbold . Det lyse område (der hovedsageligt optager slavehalvkuglen) går ind i det førende område i polernes område, og det mørke kommer ind i slavehalvdelen i området ved ækvator [11] . Arealet af det lyse område er større end det mørke område: omkring 60% af overfladen af ​​Iapetus [10] . Begge er gennemskåret af Iapetus-væggen  - en række bjergkæder og individuelle toppe, der strækker sig langs dens ækvator (men i det lyse område er denne serie meget diskontinuerlig [8] ).

Højopløselige billeder viser, at grænsen mellem lyse og mørke områder er meget skarp, men stærkt brudt [12] [10] . Separate lyse områder er også inde i det mørke område, og separate mørke områder er også inde i det lyse område. Sådanne separate mørke områder nær ækvator er fordybninger, og på høje breddegrader skråninger, der vender mod ækvator. Ligeledes i et mørkt område kan opland og pælevendte skråninger være lyse [10] .

Det lyse område af Iapetus overstiger det mørke område i albedo med omkring 10 gange [13] . Mange andre synkrone satellitter på de gigantiske planeter har en lignende forskel mellem halvkuglerne , men de har den meget svagere. Efter Iapetus er den den største i Dione og Europa : deres bagerste halvkugle er lysere end den førende med henholdsvis 1,45 og 1,33 gange [11] . Derudover kan disse halvkugler afvige i farve: på den førende halvkugle af Iapetus er både lyse og mørke områder mærkbart rødere end på slaven [11] [10] .

Tilsyneladende er farven på den lyse region Iapetus - en iskolt satellit  - tæt på dens oprindelige farve. Den mørke farve på den anden halvkugle, ifølge moderne koncepter, er sekundær: den er skabt af et støvdæksel omkring ti centimeter tykt. Dette kan ses fra de lyse små kratere i dette område [10] og fra resultaterne af radarobservationer [11] .

Forskellen i albedo mellem halvkuglerne af Iapetus forblev et mysterium i tre århundreder. Den forklaring, der nu anses for at være den mest plausible [12] blev foreslået (men ikke bemærket) i 1974 og udviklet i detaljer i 2010 [11] . Ifølge denne version er grundårsagen til albedo-forskellene mørkt støv, som hovedsageligt sætter sig på den førende halvkugle af Iapetus (dette støv er højst sandsynligt taget fra Saturns retrograde bevægende fjerne satellitter , især Phoebe ). Men støvaflejring alene kan ikke forklare den skarpe overgang fra lyse til mørke områder og krumningen af ​​grænsen mellem lyse og mørke områder. Forklaringen på disse kendsgerninger hænger sammen med, at overfladens støvdannelse fører til migration af is. Temperaturen, som overfladen opvarmes til i løbet af dagen, afhænger af albedoen: den støvede forreste halvkugle varmer bedre op end den rene følger (op til 129 K mod 113 K). Som et resultat fordamper is fra varmere områder og kondenserer på koldere - den drevne side og cirkumpolære områder. Det viser sig positiv feedback : indledningsvis bliver mørke områder mørkere, og i begyndelsen lyser lyse områder endnu mere. På Iapetus er denne proces mere effektiv end på andre synkrone Saturns satellitter, fordi den store radius af dens kredsløb fører til en stor revolutionsperiode rundt om planeten og følgelig en lang varighed af den lokale dag. Derfor har overfladen af ​​den førende halvkugle i løbet af "Iapetian"-dagen tid til at varme op relativt kraftigt. Desuden lettes isvandring på Iapetus af en meget stor (sammenlignelig med dens størrelse) fri vej af vandmolekyler. På de galileiske satellitter fra Jupiter er forskellen i halvkuglernes lysstyrke lille, sandsynligvis netop på grund af den lille værdi af denne værdi nær deres overflade. Således er den unikke farve af Iapetus i sidste ende forklaret af en kombination af værdier for dens størrelse, afstand fra Saturn og afstand fra Solen [11] .

Mountain Ring

I december 2004 transmitterede Cassini - rumfartøjet nye billeder af Iapetus, som viser en unik bjergkæde, der omkranser satellittens ækvator. Dens højde når 13 km, dens bredde er 20 km, og dens længde er omkring 1300 km. På grund af denne højderyg ligner Iapetus en valnød eller en celluloidkugle limet sammen fra to identiske halvdele.

Oprindelsen af ​​højderyggen er et sandt mysterium. Forskere mener, at det kunne have opstået som et resultat af klippekomprimering eller et gennembrud af materiale fra månens dybde til dens overflade. Under alle omstændigheder må det have været en meget usædvanlig proces, måske på en eller anden måde relateret til den ujævne farve af Iapetus.

Ifølge en hypotese kunne højderyggen på Iapetus have opstået som et resultat af klippekompression. I starten kunne Iapetus' omdrejningsperiode omkring aksen være mindre end ti timer, og satellittens diameter i ækvatorialområdet var omkring halvanden gange afstanden mellem dens poler. Efterfølgende faldt rotationshastigheden af ​​Iapetus meget, og han fik en mere sfærisk form. Som et resultat blev overfladearealet af Iapetus reduceret, og "klemmede" sten akkumulerede langs ækvator.

Ifølge en anden version dukkede bjergringen op under passagen af ​​Iapetus gennem Saturns ringe.

Cassini tog billeder af en del af højderyggen, der løber gennem det mørke område. Også det amerikanske apparat opdagede en meget usædvanlig (højde 15 km, bredde 60 km) klippe (dump) på kanten af ​​et af Iapetus-kraterne .

Ifølge astronomen Andrew Dombard ( eng.  Andrew Dombard ) fra University of Illinois i Chicago kunne årsagen til den ækvatoriale højderyg være ringe, som igen blev dannet af et iskoldt rumobjekt (undermåne), som cirkulerede for en længere periode i Iapetus kredsløb. Konvergensen af ​​kroppe fortsatte, indtil tidevandskræfterne rev den hypotetiske satellit Iapetus fra hinanden i mange fragmenter, hvorfra ringene blev dannet. Yderligere gravitationsinteraktion mellem disse objekter (satellitten og dens ringe) førte til ringenes fald på overfladen af ​​Iapetus, hvilket førte til fremkomsten af ​​en ringbjergkæde [14] .

I litteratur

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 Thomas PC Størrelser, former og afledte egenskaber af de saturnske satellitter efter Cassinis nominelle mission  // 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. Saturn-systemets tyngdefelt fra satellitobservationer og rumfartøjssporingsdata  (engelsk)  // The Astronomical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2006. - Vol. 132 . - S. 2520-2526 . - doi : 10.1086/508812 . - .
  3. ↑ 1 2 Wye CL Radial spredning fra Titan og Saturns iskolde satellitter ved hjælp af Cassini-  rumfartøjet . - Stanford University, 2011. - S. 254-257.
  4. ↑ Harland D.M. Cassini ved Saturn: Huygens resultater . - Springer, 2007. - S. 10. - ISBN 978-0-387-26129-4 .
  5. ↑ 1 2 International Astronomical Union (IAU) arbejdsgruppe for planetarisk systemnomenklatur (WGPSN). Aktuel liste over navngivne relieffunktioner af Iapetus  (  utilgængeligt link) . Gazetteer of Planetary Nomenclature. Hentet 10. februar 2013. Arkiveret fra originalen 6. februar 2013.
  6. ↑ 1 2 3 4 Burba G. A. Nomenklatur over detaljer om relieffet af Saturns satellitter / Ed. udg. K. P. Florensky og Yu. I. Efremov. - Moskva: Nauka, 1986. - S. 33, 68-73. - 80 sek.
  7. ↑ International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Saragossa Terra  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (5. august 2008). Hentet 10. februar 2013. Arkiveret fra originalen 26. december 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. ↑ International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Almeric  (engelsk)  (downlink) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (15. maj 2008). Hentet 10. februar 2013. Arkiveret fra originalen 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 fra Cassini Imaging  (engelsk)  // Science : journal. - 2010. - Bd. 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. - Bd. 327 , nr. 432 . - S. 432-435 . - doi : 10.1126/science.1177132 . - . — PMID 20007862 .
  12. ↑ 1 2 Tamayo D., Burns JA, Hamilton DP, Hedman MM Finder udløseren til Iapetus' ulige globale albedomønster: Dynamics of dust from Saturns 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  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Gazetteer of Planetary Nomenclature (1. oktober 2006). Hentet 22. februar 2011. Arkiveret fra originalen 30. april 2010.
  14. ↑ Saturns måne lavede bjerge ud af måner | kablet videnskab | wired.com

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger