Группа ученых из США и Германии представила исчерпывающие доказательства теории о том, что потемнение ведущего полушария Япета вызвано попаданием частиц пыли и перемещением масс льда.

Два полушария Япета (иллюстрация НАСА / JPL / Space Science Institute).

Итальянский астроном Джованни Кассини, обнаруживший Япет в 1671 году, почти сразу обратил внимание на то, что ведущее полушарие спутника (то, что смотрит в направлении его движения) имеет более темный цвет. Снимки, сделанные современными аппаратами «Вояджер» и «Кассини», показали, что «темное» вещество проникает на поверхность ведомого полушария в районе экватора, а «светлое» заходит на территорию ведущего полушария в области полюсов.

Авторы работы изучали фотографии, переданные камерами Imaging Science Subsystem зонда «Кассини» 10 сентября 2007 года. «Как выяснилось, и темное, и светлое вещества на поверхности ведущего полушария Япета имеют красноватый оттенок, нехарактерный для ведомого полушария», — рассказывает один из участников исследования Тильман Денк (Tilmann Denk) из Свободного университета Берлина. Это свидетельствует в пользу популярной теории о том, что ведущее полушарие Япета потемнело в результате постепенного накопления красноватой пыли, источником которой служат другие спутники Сатурна; возможно, заметную роль в этом процессе играет гигантское кольцо планеты, обнаруженное около двух месяцев назад.

«Впрочем, существование сложной и четкой границы между темной и светлой областями нельзя объяснить простым осаждением пыли на поверхность, — замечает г-н Денк. — Здесь должен действовать какой-то более сложный механизм».

Обнаружить этот механизм ученым помогли данные с ИК-спектрометра «Кассини» и компьютерные модели. Наблюдения Япета в 2005 и 2007 годах показали, что температура в его темных областях может доходить до 129 К — величины, достаточной для того, чтобы за миллиарды лет толщина слоя льда значительно уменьшилась в результате испарения. Ученые предлагают следующий вариант развития событий: пыль, осаждаясь на ведущем полушарии спутника, увеличивала коэффициент поглощения солнечного излучения, вследствие чего лед в области экватора разогревался и испарялся, перемещаясь к полюсам и ведомому полушарию. Поскольку лед с ведущего полушария уходил, а частицы темного вещества — оставались, разогрев продолжался с еще большей интенсивностью; образовалась положительная обратная связь. Перемещению льда также способствовали физические (небольшой диаметр и малое ускорение свободного падения на поверхности) и орбитальные (длительный период вращения) параметры Япета.

Результаты исследования изложены в двух статьях ([1], [2]), которые готовятся к публикации в журнале Science.

Подготовлено по материалам Юго-западного научно-исследовательского института и Компьюлента.ру