Iapetus (satelliitti)

Iapetus
Saturnuksen satelliitti

Värivalokuva Cassinista
Löytäjä Giovanni Cassini
avauspäivämäärä 25. lokakuuta 1671
Orbitaaliset ominaisuudet
Pääakseli 3 560 820 km
Epäkeskisyys 0,0286125
Kiertojakso 79,3215 päivää
Orbitaalinen kaltevuus

17,28° ( ekliptikalle )
15,47° (Saturnuksen päiväntasaajalle)

8,13° ( Laplacen tasoon nähden )
fyysiset ominaisuudet
Halkaisija 1491,4±5,8  ×  1424,2±3,2 km, keskihalkaisija — 1468,6±5,6 km [1]
Keskisäde 734,3 ± 2,8 km [1]
Pinta-ala 6 700 000 km2
Paino (1,805635 ± 0,000375)⋅10 21 kg [2]
Tiheys 1,088 ± 0,013 g/cm3 [ 1 ]
Painovoiman kiihtyvyys 0,223 m/s 2
Pyörimisjakso akselin ympäri synkronoitu
Albedo 0,05-0,5
Näennäinen suuruus 10.2
Tunnelma ?
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa
Tietoja Wikidatasta  ?

Iapetus ( muinaiseksi kreikaksi Ἰαπετός ) on Saturnuksen kolmanneksi suurin satelliitti ja etäisyydellä siitä 24. tunnetuista 83 satelliitista . Tunnetaan myös nimellä Saturnus VIII . Se on kauimpana Saturnuksesta seitsemän suurimman kuunsa joukossa. Se on aurinkokunnan yhdestoista suurin satelliitti .

Giovanni Domenico Cassini löysi tämän satelliitin vuonna 1671. Se on nimetty antiikin kreikkalaisen mytologian titaani Iapetuksen mukaan - Uranuksen  pojan , Prometheuksen ja Atlantan isän ja ihmiskunnan esi-isän mukaan.

Iapetuksen etupuolisko (etu) on musta kuin noki ( albedo 0,03-0,05 [3] ), kun taas takapuolisko, jonka albedo on noin 0,5-0,6 [3] , loistaa melkein yhtä kirkkaasti kuin juuri pudonnut. lunta ja kilpailee yhden aurinkokunnan kirkkaimmista esineistä - Jupiterin kuun Europan kanssa .

Toinen Iapetuksen ainutlaatuinen piirre on vuoristojonojen ja yksittäisten huippujen sarja, joka kulkee sen päiväntasaajaa pitkin ja tunnetaan Iapetuksen muurina .

Iapetus, jonka tiheys on vain 1,088 g/cm³ [1] , on koostuttava lähes kokonaan vesijäästä .

Kaikki Saturnuksen säännölliset satelliitit Iapetusta ja Phoebea lukuun ottamatta sijaitsevat lähes Saturnuksen päiväntasaajan tasolla. Iapetuksen kiertorata on kallistunut siihen 15,47 °:ssa.

Opiskeluhistoria

Tähtitieteilijä Giovanni Domenico Cassini löysi Iapetuksen 25. lokakuuta 1671 . Se oli näkyvissä vain kaukoputken läpi, kun se oli Saturnuksesta länteen . Vuonna 1705 Cassini näki tämän satelliitin yhä vahvemmalla kaukoputkella ollessaan planeetan itäpuolella. Kävi ilmi, että se on samalla 2 magnitudia heikompi . Cassini teki tästä kaksi johtopäätöstä, jotka myöhemmin vahvistettiin - ensinnäkin Iapetuksen toinen puolipallo on paljon tummempi kuin toinen, ja toiseksi se katsoo aina satelliitin kiertoradan suuntaan (eli Iapetuksen kääntää aina Saturnukseen sama puoli ) [4] .

Ensimmäiset valokuvat Iapetuksesta otti Voyager 1 vuonna 1980. Paljon enemmän tietoa tästä satelliitista antoi Cassini , joka tutki Saturnuksen järjestelmää vuosina 2004–2017.

Relief-yksityiskohtien nimeäminen

Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto hyväksyi 20 ensimmäistä nimeä Iapetuksen kohokuvioiden yksityiskohdista vuonna 1982 [5] . Kaikki nämä kohteet sijaitsevat kokonaan tai suurelta osin pohjoisella pallonpuoliskolla, koska eteläiset matkailijat kuvasivat huonommin - vain 45° eteläiselle leveysasteelle asti [6] . Iapetus valokuvattiin kokonaan vain Cassini -laitteistolla , ja vuonna 2008 hyväksyttiin 49 uuden kohteen nimet [5] .

Satelliitin tumma alue on nimetty Cassini-alueeksi ( lat.  Cassini Regio ) sen löytäjän kunniaksi. Kaikki muut Iapetuksen esineiden nimet perustuvat keskiaikaiseen ranskalaiseen runoon "The Song of Roland ", koska Cassini löysi tämän satelliitin työskennellessään Ranskassa [6] .

Valoisan alueen pohjoisosaa kutsuttiin " Roncevaux- maaksi " ( lat.  Roncevaux Terra ) Pyreneillä sijaitsevan Ronceval-rotkon kunniaksi  - tässä rotkossa vuonna 778 käytiin tässä runossa kuvattu taistelu . Valoisan alueen eteläosaa kutsuttiin " Zaragozan maaksi " ( lat. Saragossa Terra [7] ) Rolandin laulussa mainitun kaupungin kunniaksi . Koska se sai nimensä paljon myöhemmin kuin pohjoisosa, joissakin lähteissä [8] koko Iapetuksen kirkasta aluetta kutsutaan Ronceval-maaksi.  

Kaikki Iapetuksen kraatterit on nimetty Rolandin laulun henkilöiden mukaan. Ne, jotka sijaitsevat valoisalla alueella, on nimetty herkkujen - frankien ja heidän liittolaistensa mukaan. Pimeän alueen kraatterit (tai rajavyöhykkeellä sijaitsevat, mutta tummapohjaiset) saivat vastustajiensa nimet - maurit [6] .

43-kilometrinen Almeric-kraatteri [6] , joka sijaitsee Roncevalin maalla, kiinnittää pituusastejärjestelmän Iapetukseen: sen keskustan läntiseksi pituusasteeksi on otettu 276,0° (aiemmin 276,6°) [9] .

Kaksinaamainen

Iapetuksen vaalean ja pimeän alueen keskukset ovat täsmälleen samat kuin ohjatun ja johtavan pallonpuoliskon keskusta [10] . Mutta niiden välinen raja ei kulje tarkalleen pituuspiiriä pitkin: se on kaareva kuin tennispallon viiva . Kirkas alue (joka miehittää pääasiassa orjapuolipallon) tulee napojen alueella johtavaan alueeseen ja tumma siirtyy orjaan päiväntasaajan alueella [11] . Kirkkaan alueen pinta-ala on suurempi kuin tumman alueen: noin 60 % Iapetuksen pinnasta [10] . Molemmat jaetaan kahtia Iapetuksen seinällä  - sarja vuoristojonoja ja yksittäisiä huippuja, jotka ulottuvat sen päiväntasaajaa pitkin (mutta kirkkaalla alueella tämä sarja on hyvin epäjatkuva [8] ).

Korkearesoluutioiset kuvat osoittavat, että vaaleiden ja tummien alueiden raja on erittäin terävä, mutta voimakkaasti katkennut [12] [10] . Erilliset vaaleat alueet ovat myös tumman alueen sisällä, ja erilliset tummat alueet ovat myös vaalean alueen sisällä. Tällaisia ​​erillisiä pimeitä alueita päiväntasaajan lähellä ovat syvennykset ja korkeilla leveysasteilla päiväntasaajaa päin olevat rinteet. Samoin pimeällä alueella ylängöt ja pylväät osoittavat rinteet voivat olla kirkkaita [10] .

Iapetuksen kirkas alue ylittää albedon pimeän alueen noin 10 kertaa [13] . Monilla muilla jättimäisten planeettojen synkronisilla satelliiteilla on samanlainen ero pallonpuoliskojen välillä , mutta niillä se on paljon heikompi. Iapetuksen jälkeen se on Dionen ja Euroopan suurin : niiden jälkeinen pallonpuolisko on 1,45 ja 1,33 kertaa kirkkaampi kuin johtavan pallonpuoliskon [11] . Lisäksi nämä pallonpuoliskot voivat vaihdella väriltään: Iapetuksen johtavalla pallonpuoliskolla sekä kirkkaat että tummat alueet ovat huomattavasti punaisempia kuin orjalla [11] [10] .

Ilmeisesti Iapetuksen - jäisen satelliitin - kirkkaan alueen väri  on lähellä alkuperäistä väriään. Toisen pallonpuoliskon tumma väri nykyaikaisten käsitysten mukaan on toissijainen: sen luo noin kymmenien senttimetrien paksuinen pölysuoja. Tämä näkyy tämän alueen kirkkaista pienistä kraatereista [10] ja tutkahavaintojen tuloksista [11] .

Albedon ero Iapetuksen pallonpuoliskojen välillä pysyi mysteerinä kolme vuosisataa. Selitys, jota pidetään nyt todennäköisimpänä [12] , ehdotettiin (mutta sitä ei huomattu) vuonna 1974, ja sitä kehitettiin yksityiskohtaisesti vuonna 2010 [11] . Tämän version mukaan albedo-erojen perimmäinen syy on tumma pöly, joka laskeutuu pääasiassa Iapetuksen johtavalle pallonpuoliskolle (tämä pöly on todennäköisesti otettu Saturnuksen taaksepäin liikkuvilta kaukaisista satelliiteista , erityisesti Phoebesta ). Mutta pelkkä pölyn laskeutuminen ei voi selittää terävää siirtymistä vaaleilta tummille alueille eikä vaaleiden ja tummien alueiden välisen rajan kaarevuutta. Näiden seikkojen selitys liittyy siihen, että pinnan pölyisyys johtaa jään kulkeutumiseen. Lämpötila, johon pinta lämpenee päivän aikana, riippuu albedosta: pölyinen etupuolipallo lämpenee paremmin kuin puhdas seuraaja (jopa 129 K vs. 113 K). Tämän seurauksena jää haihtuu lämpimämmiltä alueilta ja tiivistyy kylmemmille - ajettavalle puolelle ja ympyränapaisille alueille. Osoittautuu positiivista palautetta : aluksi tummat alueet tummuvat ja aluksi vaaleat alueet kirkastuvat entisestään. Iapetuksella tämä prosessi on tehokkaampi kuin muilla Saturnuksen synkronisilla satelliiteilla , koska sen kiertoradan suuri säde johtaa suureen kiertokulkuun planeetan ympäri ja vastaavasti paikallisen päivän pitkiin. Siksi "Iapetian" päivän aikana johtavan pallonpuoliskon pinnalla on aikaa lämmetä suhteellisen voimakkaasti. Lisäksi jään kulkeutumista Iapetuksella helpottaa erittäin suuri (kokoonsa verrannollinen) vesimolekyylien vapaa reitti . Jupiterin Galilean satelliiteilla puolipallojen kirkkausero on pieni, luultavasti juuri siksi, että tämä arvo on pieni lähellä niiden pintaa . Siten Iapetuksen ainutlaatuinen väritys selittyy lopulta sen koon, etäisyyden Saturnuksesta ja etäisyyden Auringosta arvojen yhdistelmällä [11] .

Mountain Ring

Joulukuussa 2004 Cassini - avaruusalus lähetti uusia kuvia Iapetuksesta, joissa näkyy ainutlaatuinen vuorijono , joka ympäröi satelliitin päiväntasaajaa. Sen korkeus on 13 km, leveys 20 km ja pituus noin 1300 km. Tämän harjanteen vuoksi Iapetus muistuttaa pähkinää tai selluloidipalloa, joka on liimattu yhteen kahdesta identtisestä puolikkaasta.

Harjanteen alkuperä on todellinen mysteeri. Tutkijat uskovat, että se on voinut ilmaantua kiven puristumisen tai materiaalin läpimurron seurauksena kuun syvyyksistä sen pintaan. Joka tapauksessa sen on täytynyt olla hyvin epätavallinen prosessi, ehkä jollain tavalla liittynyt Iapetuksen epätasaiseen väritykseen.

Erään hypoteesin mukaan Iapetuksen harju olisi voinut ilmaantua kallion puristumisen seurauksena. Aluksi Iapetuksen kiertoaika akselin ympäri saattoi olla alle kymmenen tuntia, ja satelliitin halkaisija päiväntasaajalla oli noin puolitoista kertaa sen napojen välinen etäisyys. Myöhemmin Iapetuksen pyörimisnopeus laski suuresti, ja hän sai pallomaisemman muodon. Seurauksena Iapetuksen pinta-ala pieneni, ja päiväntasaajaa pitkin kertyi "puristuneita" kiviä.

Toisen version mukaan vuorirengas ilmestyi Iapetuksen kulkiessa Saturnuksen renkaiden läpi.

Cassini otti kuvia harjanteesta, joka kulki pimeän alueen läpi. Myös amerikkalainen laite löysi erittäin epätavallisen (korkeus 15 km, leveys 60 km) kallion (kaatopaikka) yhden Iapetuksen kraatterin reunalta .

Illinoisin yliopistosta Chicagossa työskentelevän tähtitieteilijän Andrew Dombardin ( eng.  Andrew Dombard ) mukaan päiväntasaajan harjanteen syynä saattoi olla renkaat, jotka puolestaan ​​muodostuivat jäisestä avaruusobjektista (sub-kuu), joka kiertää pitkä aika Iapetuksen kiertoradalla. Kappaleiden lähentyminen jatkui, kunnes vuorovesivoimat repivät hypoteettisen Iapetuksen satelliitin moniksi palasiksi, joista renkaat muodostuivat. Näiden esineiden (satelliitin ja sen renkaiden) gravitaatiovuorovaikutus johti renkaiden putoamiseen Iapetuksen pinnalle, mikä johti rengasvuorijonon ilmestymiseen [14] .

Kirjallisuudessa

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 Thomas PC Saturnuksen satelliittien koot, muodot ja johdetut ominaisuudet Cassinin nimellisen tehtävän jälkeen  // Icarus  :  Journal. — Elsevier , 2010. — Voi. 208 , no. 1 . - s. 395-401 . - doi : 10.1016/j.icarus.2010.01.025 . - .
  2. ↑ Jacobson, RA; Antreasian, P.G.; Bordi, JJ; Criddle, K.E.; et ai. Saturnuksen painovoimakenttä satelliittihavainnoista ja avaruusalusten seurantatiedoista  (englanniksi)  // The Astronomical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2006. - Voi. 132 . - P. 2520-2526 . - doi : 10.1086/508812 . - .
  3. ↑ 1 2 Wye CL Säteittäinen sironta Titanista ja Saturnuksen Icy-satelliiteista Cassini-  avaruusaluksella . - Stanfordin yliopisto, 2011. - S. 254-257.
  4. ↑ Harland D.M. Cassini Saturnissa: Huygens Results . - Springer, 2007. - s. 10. - ISBN 978-0-387-26129-4 .
  5. ↑ 1 2 Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) Planetary System Nomenclature -työryhmä (WGPSN). Nykyinen luettelo Iapetuksen nimetyistä kohokuvioista  (  linkki ei saavutettavissa) . Planeetan nimikkeistön tiedottaja. Haettu 10. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 6. helmikuuta 2013.
  6. ↑ 1 2 3 4 Burba G. A. Saturnuksen satelliittien kohokuvioiden yksityiskohtien nimikkeistö / Toim. toim. K. P. Florensky ja Yu. I. Efremov. - Moskova: Nauka, 1986. - S. 33, 68-73. -80 s.
  7. ↑ Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) Planetary System Nomenclature -työryhmä (WGPSN). Saragossa Terra  (englanniksi)  (linkki ei saatavilla) . Planetary Nomenclature Gazetteer (5. elokuuta 2008). Haettu 10. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 26. joulukuuta 2016.
  8. ↑ 1 2 Moore P., Rees R. Patrick Mooren Data Book of Astronomy . - Cambridge University Press , 2011. - S. 219-221. - ISBN 978-0-521-89935-2 .
  9. ↑ Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) Planetary System Nomenclature -työryhmä (WGPSN). Almeric  (englanniksi)  (downlink) . Planetary Nomenclature -lehti (15. toukokuuta 2008). Haettu 10. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 26. joulukuuta 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 from Cassini Imaging  (englanniksi)  // Science : Journal. - 2010. - Vol. 327 , no. 5964 . - s. 435-439 . - doi : 10.1126/tiede.1177088 . - . — PMID 20007863 .
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Spencer JR, Denk T. Iapetuksen äärimmäisen albedo-dikotomian muodostuminen eksogeenisesti laukaisevan lämpöjään migraation vaikutuksesta  //  Science : Journal. - 2010. - Vol. 327 , no. 432 . - s. 432-435 . - doi : 10.1126/tiede.1177132 . - . — PMID 20007862 .
  12. ↑ 1 2 Tamayo D., Burns JA, Hamilton DP, Hedman MM Liipaisimen löytäminen Iapetuksen oudolle globaalille albedokuviolle: Saturnuksen epäsäännöllisten satelliittien pölyn dynamiikka  // Icarus  :  päiväkirja. — Elsevier , 2011. — Voi. 215 . - s. 260-278 . - doi : 10.1016/j.icarus.2011.06.027 .
  13. ↑ David R. Williams. Saturnian Satellite Fact Sheet  (englanniksi)  (linkkiä ei ole saatavilla) . Planetary Nomenclature Gazetteer (1. lokakuuta 2006). Haettu 22. helmikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 30. huhtikuuta 2010.
  14. ↑ Saturnuksen kuu loi vuoria kuukuoista | langallinen tiede | wired.com

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa