Япет – третий по величине спутник Сатурна

Спутник Япета, открытый Д. Кассини, таит немало загадок. Наполовину сверкающий, наполовину сливающийся с чернотой космоса, он все ещё таит в себе множество открытий.

Япет – третий по размеру (после Титана и Реи) спутник Сатурна, был открыт 25 октября 1671 г. итальянским астрономом Джованни Кассини (Giovanni Cassini). Япет получил имя в честь мифологического титана: сына Урана, отца Прометея и Атланта и предка человечества.

Первый взгляд на Япет: «Вояджер» и «Кассини»

С момента своего открытия спутник Япет не перестает удивлять астрономов. Это настоящая “земля контрактов”, ведь его ведущее полушарие — сторона, которая обращена в направлении движения спутника по орбите — почти черное по окрасу, а противоположное полушарие сияет почти столь же ярко, как свежевыпавший снег. Эта разница – наибольшая среди открытых спутников, светлая сторона Япета ярче темной в 10 раз.

Два полушария Япета, будто бы принадлежат разным планетоидам. Разница в яркости между ними достигает 10 крат

В довершение необходимо указать, что граница между темным и светлым полушариями достаточно четкая и ярков выражена. При этом отдельные светлые участки есть и внутри тёмной области, а отдельные тёмные — и внутри светлой.

Исследовательские станции с Земли посещали Япет, и достаточно подробно отфотографировали и картографировали его поверхность. Все объекты северного полушария были достаточно четко сняты ещё в 1980 г. «Вояджером-1» , а полную съемку Япета произвел «Кассини» (2004-2017 г.г.), дав нам представления о 49 новых объектов на поверхности спутника Сатурна.

В честь первооткрывателя спутника его темная часть называется Областью Кассини (Cassin Regio), в то время как светлая — Землей Ронсевальской (Roncevaux Terra) в память о знаменитой битве, в которой отличился герой французской “Песни о Роланде”.

Первые 20 названий деталей рельефа Япета Международный астрономический союз утвердил в 1982 году. Все кратеры Япета названы в честь персонажей «Песни о Роланде». Те из них, что расположены в яркой области, названы именами положительных героев — франков и их союзников. Кратеры тёмной области получили имена их противников — мавров. 43-километровый кратер Альмерик, расположенный на Ронсевальской земле, закрепляет систему долгот на Япете: западная долгота его центра принята равной 276,0° (ранее 276,6°).

Интересной особенностью Япета является и то, что он всегда повёрнут к Сатурну одной и той же стороной.

Поверхность спутника Япет

Первые снимки Япета, сделанные с расстояния около 60 тыс. км, зонд Cassini передал на Землю за несколько часов до наибольшего сближения, после чего приступил к детальному изучению сатурнианского спутника.

Камеры высокого разрешения — в момент сближения с их помощью можно было разглядеть детали размером около 10 м — искали свежие кратеры. Работал также радар, а покрытие Япетом относительно яркой звезды в Стрельце позволило проверить предположение о наличии у него атмосферы.

Орбита Япета относительно круглая и имеет радиус 3 млн. 561 тыс. км, однако она наклонена под углом 15,5° к плоскости экватора Сатурна, в которой обращаются большинство других крупных спутников.

Из-за кольцевого хребта опоясывающего Япет по экватору, он немного напоминает… ну да, огромный комический пельмень

Cassini обнаружил на спутнике древний ландшафт, покрытый кратерами, на котором выделяются пологие холмы и горы, достигающие десятикилометровой высоты. Во время прошлых сближений на нем было открыто удивительное образование — уникальный горный хребет, кольцом опоясывающий Япет по экватору.

Высота некоторых гор превышает 20 км и немного “не дотягивает” до марсианской горы Олимп — величайшего пика Солнечной системы. Перепады рельефа спутника больше разницы между Марианской впадиной — глубочайшей точкой земных океанов — и вершиной Эвереста, при том, что максимальный диаметр самого Япета — всего 1495 км.

Также зонд открыл необычный обрыв высотой 15 км и шириной 60 км. Обрыв расположен на краю одного из кратеров диаметром в 500 км.

Странности Япета и попытки их объяснения

Из-за гигантского экваториального хребта  опоясывающего спутник, Япет напоминает грецкий орех или мячик, склеенный из двух одинаковых половинок. Откуда взялся этот хребет, до сих пор не выяснено, но известно, что самый высокий пик экваториального хребта Япета почти в 2,5 раза выше Эвереста – высочайшей точки Земли.

По одной из версий, он образовался в результате быстрого вращения небесного тела в эпоху его зарождения, эту версию также подтверждает факт сильной сплющенности Япета. Изначально период обращения Япета вокруг оси мог составлять менее десяти часов, а диаметр спутника в экваториальной области был примерно в полтора раза больше расстояния между его полюсами. Впоследствии скорость вращения Япета сильно уменьшилась, и он приобрёл более сферическую форму. В результате, площадь поверхности Япета сократилась, а «выдавленные» породы скопились вдоль экватора. По другой теории, горное кольцо появилось при прохождении Япета через кольца Сатурна.

Сейчас  Япет делает полный оборот вокруг своей оси за 79 земных дней. Однако так было не всегда, ранее Япет мог вращаться гораздо быстрее, делая полный оборот примерно за 16 часов. Со временем приливные взаимодействия Сатурна затормозили Япет до того, пока процесс вращения спутника не сравнялся с его орбитальным периодом.

Этот процесс, известный как де-спиннинг, в итоге привел к том, что Сатурн и Япет всегда повернуты друг к другу одной и той же стороной (как Земля и Луна). Однако процесс де-спининга вызвал также и уплотнение пород у экватора спутника. Более того, данные моделирования также показали о том, что уплотнение произошло параллельно с разогревом поверхности Япета, более других разогрелся именно экватор.

В итоге разогрев способствовал дополнительному подъему пород и образованию гор. По оценкам исследователей, данные процессы продолжались на Япете примерно 100 млн лет.

Другая гипотеза гласит, что экваториальный хребет –  это материал древнего кольца самого Япета (как у Сатурна, но в миниатюре), которое постепенно “выпало в осадок” на экваторе Япета.

Какого цвета Япет

“Глядя на Япет, возникает впечатление, будто кто-то просто склеил две половинки этого космического тела”, – говорит Джеймс Роберт, научный сотрудник лаборатории  прикладной физики при Университете Джона Хопкинса .

По данным радиолокации, проведенной как с Земли, так и с борта космического аппарата, темный цвет Области Кассини придает слой вещества толщиной не более нескольких десятков сантиметров. Известно также, что в этом слое много углерода — это указывает на обилие органических соединений, каковых много также на крупнейшем спутнике Сатурна Титане. Таким образом, скорее всего, естественный цвет Япета — светлый.

Фото Япета вблизи открывает нам типичный лунный ландшафт спутника Сатурна.

На это указывает и средняя плотность объекта, соответствующая плотности куска водяного льда тысячекилометрового размера. Но в этом случае становится непонятным, за счет чего поддерживается темное покрытие: метеориты всевозможных калибров постоянно бомбардируют поверхность спутника и давно должны были “перепахать” его, подняв на поверхность яркий белый лед.

Вероятно, темное вещество было “собрано” ведущим полушарием луны совсем недавно; не исключено, что этот процесс продолжается и в настоящее время. Но откуда взялась эта чуть красноватая “копоть”, ученые пока сказать не могут. Хотя некоторые из них указывают на Фебу — самый темный спутник Сатурна.

Источник: starcatalog.ru