Ada apa dengan Iapetus?

Pin
Send
Share
Send

Meskipun bulan Saturnus Iapetus pertama kali ditemukan pada 1671 oleh Giovanni Cassini, perilakunya sangat aneh. Baru pada tahun 1705 Cassini akhirnya mengamati Iapetus di sisi timur, tetapi butuh teleskop yang lebih baik karena sisi yang disajikan Iapetus ketika ke timur adalah dua magnitudo penuh yang lebih gelap. Cassini menduga bahwa ini adalah karena belahan bumi yang terang, yang ditunjukkan ketika Iapetus berada di barat, dan yang gelap, terlihat ketika berada di timur karena penguncian pasut.

Dengan kemajuan teleskop, alasan kesenjangan gelap ini telah menjadi subjek dari banyak penelitian. Penjelasan pertama datang pada tahun 1970 dan sebuah makalah baru-baru ini merangkum pekerjaan yang dilakukan sejauh ini pada satelit yang mempesona ini serta memperluasnya ke konteks yang lebih luas dari beberapa bulan Saturnus lainnya.

Dasar untuk model saat ini dari tampilan Iapetus yang tidak rata pertama kali diusulkan oleh Steven Soter, salah satu penulis bersama untuk Carl Sagans Kosmos seri. Selama temu wicara International Astronomical Union, Soter mengusulkan agar pengeboman mikrometeorit terhadap satelit Saturnus lainnya, Pheobe, melayang ke dalam dan dijemput oleh Iapetus. Karena Iapetus menjaga satu sisi menghadap Saturnus setiap saat, ini juga akan memberikannya keunggulan terdepan yang lebih disukai mengambil partikel debu. Salah satu keberhasilan besar teori ini adalah bahwa pusat wilayah gelap, yang dikenal sebagai Cassini Regio, secara langsung terletak di sepanjang jalur gerak. Selain itu, pada tahun 2009, para astronom menemukan cincin baru di sekitar Saturnus, mengikuti orbit retrograde Phoebe, meskipun sedikit interior ke bulan, menambah kecurigaan bahwa partikel debu harus melayang ke dalam, karena efek Poynting-Robertson.

Pada 2010, tim astronom yang meninjau gambar-gambar dari misi Cassini, mencatat bahwa pewarnaan itu memiliki sifat-sifat yang tidak cukup sesuai dengan teori Soter. Jika endapan dari debu adalah akhir cerita, diharapkan transisi antara daerah gelap dan cahaya akan sangat bertahap karena sudut di mana mereka akan mengenai permukaan akan memanjang, menyebarkan debu yang masuk. Namun, misi Cassini mengungkapkan transisi tiba-tiba tiba-tiba. Selain itu, tiang Iapetus juga cerah dan jika akumulasi debu sesederhana yang disarankan Soter, mereka harus dilapisi juga. Selain itu, pencitraan spektral Cassini Regio mengungkapkan bahwa spektrumnya sangat berbeda dari Phoebe. Masalah potensial lainnya adalah bahwa permukaan gelap memanjang melewati sisi depan lebih dari sepuluh derajat.

Penjelasan yang telah direvisi segera tersedia. Tim Cassini menyarankan bahwa transisi mendadak itu disebabkan oleh efek pemanasan yang tidak terkendali. Ketika debu gelap menumpuk, ia akan menyerap lebih banyak cahaya, mengubahnya menjadi panas dan membantu menyublim lebih banyak es yang cerah. Pada gilirannya, ini akan mengurangi kecerahan keseluruhan, sekali lagi meningkatkan pemanasan, dan seterusnya. Karena efek ini memperkuat pewarnaan, itu bisa menjelaskan transisi yang lebih mendadak dengan cara yang sama seperti menyesuaikan kontras pada gambar akan mempertajam transisi bertahap antara warna. Penjelasan ini juga meramalkan bahwa es yang disublimasikan dapat bergerak di sisi jauh bulan, membeku dan meningkatkan kecerahan di sisi lain serta kutub.

Untuk menjelaskan perbedaan spektral, para astronom mengusulkan bahwa Phoebe mungkin bukan satu-satunya penyumbang. Dalam sistem satelit Saturnus, ada lebih dari tiga lusin satelit tidak teratur dengan permukaan gelap yang juga berpotensi berkontribusi, mengubah susunan kimiawi. Tetapi sementara ini terdengar seperti solusi langsung yang menggoda, konfirmasi akan membutuhkan penyelidikan lebih lanjut. Studi baru, yang dipimpin oleh Daniel Tamayo di Cornell University, menganalisis efisiensi dengan mana berbagai bulan lainnya dapat menghasilkan debu serta kemungkinan Iapetus dapat mengambilnya. Menariknya, hasil mereka menunjukkan bahwa Ymir, yang hanya berdiameter 18 km, "seharusnya menjadi penyumbang debu bagi Iapetus sama pentingnya dengan Phoebe". Meskipun tidak satu pun dari bulan-bulan lainnya, yang secara independen tampak sebagai sumber debu yang kuat, jumlah debu yang datang tidak teratur, bulan-bulan gelap ditemukan setidaknya sama pentingnya dengan Ymir atau Phoebe. Dengan demikian, penjelasan untuk deviasi spektral ini memiliki dasar yang kuat.

Kesulitan terakhir, yaitu menyebarkan debu melewati permukaan bulan, juga dijelaskan di koran baru. Tim mengusulkan bahwa eksentrisitas dalam orbit debu memungkinkannya untuk menyerang bulan pada sudut yang aneh, jauh dari belahan bumi terkemuka. Eksentrisitas seperti itu dapat dengan mudah dihasilkan oleh radiasi matahari, bahkan jika orbit dari benda asal tidak eksentrik. Tim dengan hati-hati menganalisis efek-efek tersebut dan menghasilkan model-model yang mampu menyamai distribusi debu di masa depan.

Kombinasi dari revisi-revisi ini tampaknya mengamankan premis dasar Soter. Tes lebih lanjut adalah untuk melihat apakah satelit besar lainnya seperti Iapetus juga menunjukkan tanda-tanda pengendapan debu, bahkan jika tidak begitu terbagi karena sebagian besar bulan lainnya tidak memiliki orbit sinkron. Memang, bulan Hyperion ditemukan memiliki daerah yang lebih gelap berkumpul di kawah ketika Cassini sedikit pada tahun 2007. Daerah gelap ini juga mengungkapkan spektrum yang sama dengan Cassini Regio. Bulan terbesar Saturnus, Titan juga terkunci rapat dan diperkirakan akan menyapu partikel di tepian terdepannya, tetapi karena atmosfernya yang tebal, debu kemungkinan akan menyebar ke seluruh bulan. Meskipun sulit untuk dikonfirmasi, beberapa penelitian telah menyarankan bahwa debu tersebut dapat membantu berkontribusi pada pameran atmosfer kabut Titan.

Pin
Send
Share
Send