Появление отличий в окраске полушарий Япета

[ESmirnov]

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.
http://science.compulenta.ru/486731/

[ESmirnov]

Тайна Япета ускользает от учёных
Сравнительно небольшой по размерам спутник Сатурна Япет изобилует удивительными в своей странности феноменами, до сих пор не получившими сколь-нибудь удовлетворительного разъяснения.
Джованни Кассини, открывший Япет в 1671 году, обратил внимание на загадочное свойство спутника - тот двигался не по орбите вокруг Сатурна, но лишь по одной из её половинок, переставая быть видимым вообще при переходе на другую сторону орбиты.
Кассини верно объяснил природу парадоксальных свойств спутника, предположив, что Япет повёрнут к Сатурну всегда одной и той же стороной и что оба его полушария - "ведущее" и "ведомое" - по-разному отражают свет.
Исследования Япета вблизи зондом "Кассини" подтвердили гипотезу Кассини, показав, что "ведущее" полушарие Япета покрыто очень тёмной субстанцией, в то время как "ведомое" блестит, как свежевыпавший снежок. Был выявлен также ряд совсем уже обескураживающих свойств странной чёрно-белой раскраски Япета.
Во-первых, слой тёмной субстанции имеет крайне незначительную толщину.
Во-вторых, на терминаторе прекрасно различимы чёткие, лишённые полутеней и переходов границы между снегом и тёмной субстанцией, представленной к тому же объектами с характерной морфологией. Каким образом неживая субстанция могла проявиться именно в таких признаках, было совершенно непонятно.
Для объяснения парадоксальных характеристик Япета группа учёных под руководством Тилманна Денка из университета Фрейе в Берлине (Германия) предположила, что Япет однажды "пролетел" сквозь облако очень тёмной пыли - оно и покрыло "ведущее" полушарие Япета.
Такая гипотеза кажется очевидной и высказывалась и ранее. Однако на этот раз учёные предприняли попытку объяснить природу резко очерченных границ между тёмной субстанцией и подстилающим льдом.
По их мнению, речь может идти о явлении "холодной возгонки" воды в областях, где она прогревается особенно сильно при освещении Солнцем из-за наличия на поверхности тёмной пыли. При этом вода формирует микроатмосферу и постепенно (частично) осаждается на поверхности Япета вновь.
Во-первых, полученные "Кассини" изображения свидетельствуют о том, что "тёмная" субстанция концентрируется не просто на освещаемых Солнцем участках - но почему-то именно на тех из них, которые были лучше всего освещены лучами светила в момент съёмки зондом.
Солнце на Япете, где продолжительность "дня" равна периоду его обращения вокруг Сатурна, освещает периодически разные участки поверхности - и, в том числе, разные стенки одних и тех же кратеров. В то же время, строго очерченные тёмные области на Япете концентрируются именно там, где интенсивность солнечного излучения наиболее высока именно в момент съёмки.
Почему - непонятно.
В рамках предложенной гипотезы остаётся также неясной связь феномена с другими загадочными особенностями спутника Сатурна - наличием не имеющего аналогов кольцевого экваториального хребта, а также странной, аномальной наклонённостью плоскостей орбит Япета и Фебы.
Непонятной остаётся также не только локализация чёрных пятен, но и их морфология. Подобные "пятнистые", чётко оконтуренные структуры характерны для растительности на Земле, однако современная наука вряд ли готова всерьёз обсуждать такую гипотезу применительно к Япету.
Сколь-нибудь убедительные объяснения природы странных феноменов, наблюдающихся на спутниках Сатурна, и их взаимообусловленности, пока отсутствуют.

http://rnd.cnews.ru/news/top/index_science.shtml?2009/12/14/373295_1