เกิดอะไรขึ้นกับ Iapetus?

Pin
Send
Share
Send

แม้ว่า Iapetus ดวงจันทร์ของดาวเสาร์จะถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1671 โดย Giovanni Cassini พฤติกรรมของมันก็แปลกมาก มันไม่ใช่จนกระทั่งปี ค.ศ. 1705 ที่แคสสินีในที่สุดก็สังเกตเห็นอีปีตัสทางฝั่งตะวันออก แต่มันก็ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ดีกว่าเพราะไอเพตัสด้านที่นำเสนอเมื่อไปทางทิศตะวันออกนั้นเต็มไปด้วยสองมิติที่มืดกว่า Cassini คาดการณ์ว่านี่เป็นเพราะซีกโลกของแสงนำเสนอเมื่อ Iapetus อยู่ทางทิศตะวันตกและมืดหนึ่งมองเห็นได้เมื่อมันไปทางทิศตะวันออกเนื่องจากล็อคน้ำขึ้นน้ำลง

ด้วยความก้าวหน้าในกล้องโทรทรรศน์เหตุผลของการแบ่งความมืดนี้จึงเป็นเรื่องของการวิจัยมากมาย คำอธิบายแรกมาในปี 1970 และบทความล่าสุดสรุปงานที่ทำไปแล้วบนดาวเทียมที่น่าทึ่งนี้รวมถึงการขยายไปสู่บริบทขนาดใหญ่ของดวงจันทร์ดวงอื่น ๆ ของดาวเสาร์

รากฐานสำหรับรูปแบบปัจจุบันของการจัดแสดงที่ไม่สม่ำเสมอของ Iapetus ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Steven Soter หนึ่งในนักเขียนร่วมของ Carl Sagans จักรวาล ชุด. ในระหว่างการประชุมของสหภาพดาราศาสตร์นานาชาติ Soter เสนอว่าการระดมยิงด้วย micrometeorite ของดวงจันทร์ Pheobe ของดาวเสาร์อีก Pheobe ลอยเข้ามาด้านในและถูกหยิบขึ้นโดย Iapetus เนื่องจาก Iapetus หันหน้าไปทางด้านใดด้านหนึ่งของดาวเสาร์ตลอดเวลาสิ่งนี้ก็จะให้ขอบชั้นนำที่คล้ายกันซึ่งจะเลือกอนุภาคฝุ่นเป็นพิเศษ หนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ของทฤษฎีนี้คือจุดศูนย์กลางของพื้นที่มืดที่รู้จักกันในชื่อ Cassini Regio ตั้งอยู่ตรงเส้นทางการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ในปี 2009 นักดาราศาสตร์ค้นพบวงแหวนใหม่รอบดาวเสาร์ตามวงโคจรถอยหลังเข้าคลองของ Phoebe แม้ว่าจะอยู่ภายในดวงจันทร์เพียงเล็กน้อย แต่ก็เพิ่มความสงสัยว่าอนุภาคฝุ่นควรลอยเข้ามาด้านในเนื่องจากปรากฏการณ์ Poynting-Robertson

ในปี 2010 ทีมนักดาราศาสตร์ตรวจสอบภาพจากภารกิจ Cassini ระบุว่าสีมีคุณสมบัติที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีของ Soter หากการสะสมจากฝุ่นเป็นจุดสิ้นสุดของเรื่องราวคาดว่าการเปลี่ยนระหว่างพื้นที่มืดและแสงจะค่อยเป็นค่อยไปมากตามมุมที่พวกเขาจะกระทบพื้นผิวจะกลายเป็นยาวและกระจายฝุ่นที่เข้ามาออกไป อย่างไรก็ตามภารกิจของแคสสินีเผยว่าช่วงการเปลี่ยนภาพนั้นเกิดขึ้นกะทันหัน นอกจากนี้เสาของ Iapetus ก็มีความสว่างเช่นกันและหากการสะสมฝุ่นง่ายเหมือนที่ Soter แนะนำไว้ก็ควรเคลือบด้วยเช่นกัน นอกจากนี้การถ่ายภาพสเปกตรัมของ Cassini Regio พบว่าสเปกตรัมของมันนั้นแตกต่างจาก Phoebe ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอีกประการหนึ่งคือพื้นผิวสีเข้มแผ่ขยายไปถึงด้านนำกว่าสิบองศา

คำอธิบายที่แก้ไขได้เตรียมพร้อมแล้ว ทีม Cassini แนะนำว่าการเปลี่ยนอย่างกระทันหันเกิดจากการให้ความร้อนแบบควบคุมไม่ได้ เมื่อฝุ่นมืดสะสมขึ้นมันจะดูดซับแสงได้มากขึ้นแปลงเป็นความร้อนและช่วยทำให้น้ำแข็งสว่างมากขึ้น ในทางกลับกันสิ่งนี้จะลดความสว่างโดยรวมเพิ่มความร้อนอีกครั้งและอื่น ๆ เนื่องจากเอฟเฟกต์นี้ขยายสีให้มากขึ้นมันสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันได้มากขึ้นในลักษณะเดียวกับการปรับความคมชัดของภาพที่จะทำให้การเปลี่ยนภาพแบบค่อยเป็นค่อยไป คำอธิบายนี้ยังทำนายว่าน้ำแข็งที่ระเหยได้สามารถเดินทางไปรอบ ๆ ดวงจันทร์ไกลออกไปแช่แข็งและเพิ่มความสว่างในอีกด้านหนึ่งรวมทั้งขั้ว

เพื่ออธิบายความแตกต่างทางสเปกตรัมนักดาราศาสตร์เสนอว่า Phoebe อาจไม่ใช่ผู้มีส่วนร่วมเพียงคนเดียว ภายในระบบดาวเทียมของดาวเสาร์มีดาวเทียมผิดปกติมากกว่าสามโหลที่มีพื้นผิวสีเข้มซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้ แต่ในขณะที่สิ่งนี้ฟังดูเหมือนทางออกตรงไปตรงมายั่วเย้าการยืนยันจะต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม การศึกษาใหม่นำโดย Daniel Tamayo ที่ Cornell University วิเคราะห์ประสิทธิภาพที่ดวงจันทร์อื่น ๆ สามารถผลิตฝุ่นได้รวมถึงโอกาสที่ Iapetus สามารถตักขึ้นมาได้ ที่น่าสนใจผลการศึกษาพบว่า Ymir ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 18 กม.“ น่าจะมีความสำคัญเท่ากับผู้มีส่วนร่วมในการกำจัดฝุ่นของ Iapetus เช่น Phoebe” แม้ว่าจะไม่มีดวงจันทร์อื่น ๆ แต่ดูเหมือนว่าจะเป็นแหล่งที่มาของฝุ่นอย่างอิสระผลรวมของฝุ่นที่มาจากดวงจันทร์ที่ผิดปกติที่เหลือก็พบว่าอย่างน้อยก็สำคัญเท่ากับ Ymir หรือ Phoebe ดังนั้นคำอธิบายสำหรับการเบี่ยงเบนสเปกตรัมนี้มีเหตุผลที่ดี

ความยากลำบากครั้งสุดท้ายที่อธิบายถึงการแผ่กระจายของฝุ่นบนใบหน้าชั้นนำของดวงจันทร์ก็ปรากฏในกระดาษใหม่ ทีมเสนอว่าความเยื้องศูนย์กลางในวงโคจรของฝุ่นทำให้มันสามารถชนกับดวงจันทร์ในมุมที่แปลกออกไปจากซีกโลกชั้นนำ ความผิดปกติดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายโดยการแผ่รังสีแสงอาทิตย์แม้ว่าวงโคจรของวัตถุกำเนิดไม่ได้ผิดปกติ ทีมวิเคราะห์ผลกระทบดังกล่าวอย่างรอบคอบและแบบจำลองที่ผลิตซึ่งสามารถจับคู่การกระจายฝุ่นผ่านขอบนำ

การรวมกันของการแก้ไขเหล่านี้ดูเหมือนจะปลอดภัยหลักฐานขั้นพื้นฐานของ Soter การทดสอบเพิ่มเติมเพื่อดูว่าดาวเทียมขนาดใหญ่อื่น ๆ เช่น Iapetus แสดงสัญญาณของการสะสมของฝุ่นแม้ว่าจะไม่ได้แยกออกจากกันอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากดวงจันทร์อื่น ๆ ส่วนใหญ่ไม่มีวงโคจรแบบซิงโครนัส อันที่จริงดวงจันทร์ไฮเปอเรียนพบว่ามีบริเวณที่มืดกว่ารวมตัวกันอยู่ในหลุมอุกกาบาตเมื่อแคสสินีมีจำนวนไม่มากในปี 2550 บริเวณที่มืดเหล่านี้ยังเผยสเปกตรัมคล้ายกับแคสสินีเรจิโอด้วย ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ไททันก็ถูกกักขังอยู่ด้วยและคาดว่าจะกวาดอนุภาคขึ้นมาบนขอบชั้นนำของมัน แต่เนื่องจากบรรยากาศที่หนาทึบฝุ่นอาจแพร่กระจายไปทั่วทั้งดวงจันทร์ แม้ว่าจะเป็นการยากที่จะยืนยัน แต่การศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าฝุ่นดังกล่าวอาจช่วยให้เกิดการจัดแสดงนิทรรศการในชั้นบรรยากาศของไททัน

Pin
Send
Share
Send