Iapetus (ay) - Iapetus (moon)
Iapetus'un Cassini mozaik görüntüsü
| |
| keşif | |
|---|---|
| Tarafından keşfedildi | GD Cassini |
| keşif tarihi | 25 Ekim 1671 |
| Tanımlamalar | |
atama |
Satürn VIII |
| Telaffuz | / Aɪ æ s ɪ t ə s / |
Adı üstünde |
Ἰαπετός Īapetus |
| sıfatlar | Iapetian / aɪ ə p Ben bir ʃ ə n / |
| yörünge özellikleri | |
| 3 560 820 km | |
| eksantriklik | 0.027 6812 |
| 79.3215 gün | |
Ortalama yörünge hızı
|
3.26 km/s |
| Eğim | |
| uydusu | Satürn |
| Fiziksel özellikler | |
| Boyutlar | 1.492.0 × 1.492.0 × 1.424 km |
Ortalama çap |
1 469 .0 ± 5.6 km |
ortalama yarıçap |
734,5 ± 2,8 km |
| 6 700 000 km 2 | |
| Yığın | (1.805 635 ± 0.000 375 ) × 10 21 kg |
ortalama yoğunluk
|
1.088 ± 0.013 g/cm³ |
| 0,223 m/s 2 (0.0228 g ) (0.138 Ay ) | |
| 0,573 km/s | |
|
79.3215 d ( senkron ) |
|
| sıfır | |
| albedo | 0,05–0,5 |
| Sıcaklık | 90-130 K |
| 10.2–11,9 | |
Iapetus ( / aɪ æ p ɪ t ə s / ) üçüncü büyük olan doğal uydu arasında Satürn ve on büyük güneş Sistemde . 2007'de Cassini misyonu tarafından yapılan keşifler , ayın etrafındaki yolun dörtte üçünü aşan devasa bir ekvator sırtı gibi birkaç olağandışı özelliği ortaya çıkardı.
keşif
Iapetus, İtalyan asıllı Fransız gökbilimci Giovanni Domenico Cassini tarafından Ekim 1671'de keşfedildi. Iapetus, onu Satürn'ün batı tarafında keşfetmiş ve birkaç ay sonra doğu tarafında görüntülemeyi denemiş, ancak başarısız olmuştur. Bu aynı zamanda ertesi yıl, onu batı tarafında tekrar gözlemleyebildiği, ancak doğu tarafında gözlemleyemediği durumdu. Cassini nihayet 1705 yılında gelişmiş bir teleskop yardımıyla doğu tarafında Iapetus'u gözlemledi ve o tarafta iki kadir daha sönük buldu.
Cassini, Iapetus'un parlak bir yarımküreye ve karanlık bir yarımküreye sahip olduğunu ve gelgit olarak kilitlendiğini ve her zaman aynı yüzünü Satürn'e çevirdiğini doğru bir şekilde tahmin etti . Bu, Iapetus Satürn'ün batı tarafındayken parlak yarımkürenin Dünya'dan görülebildiği ve Iapetus doğu tarafında olduğunda karanlık yarımkürenin görülebildiği anlamına gelir. Karanlık yarıküreye daha sonra onun onuruna Cassini Regio adı verildi.
İsim
İyapetüs almıştır Titan Iapetus gelen Yunan mitolojisinden . Adı tarafından önerilmiş John Herschel (oğlu William Herschel , keşfeden Mimas'ın ve Enceladus yaptığı 1847 yayını olarak) Ümit Burnu yapılan Astronomik Gözlem Sonuçlarının o Titanlar, kardeşler ve sonrasında Satürn'ün uyduları adlandırma savunduğu, Titan kardeşleri Cronus ( Romalılar onların tanrısı eşdeğer Satürn ).
Adı büyük ölçüde eski varyantı vardır Japetus / dʒ æ s ɪ t ə s / , bir sıfat formu ile Japetian . Bunlar, Latince'deki ⟨i⟩ ve ⟨j⟩ harfleri arasında bir ayrım olmadığı ve yazarların onları farklı şekilde yorumladıkları için meydana gelir.
İlk keşfedildiğinde, Iapetus, Kral XIV. Louis'den sonra kaşifleri Giovanni Cassini tarafından Sidera Lodoicea olarak adlandırılan dört Satürn uydusu arasındaydı (diğer üçü Tethys , Dione ve Rhea idi ). Bununla birlikte, gökbilimciler, Iapetus'un Satürn V olduğu Roma rakamlarını kullanarak onlara atıfta bulunma alışkanlığına düştüler . Bir kez Mimas ve Enceladus 1789 yılında keşfedildi, numaralandırma şeması genişletilmiş ve Iapetus oldu Satürn VII . Ve 1848'de Hyperion'un keşfi ile Iapetus , bugün hala bilinen Satürn VIII oldu (bkz . ayların isimlendirilmesi ).
Iapetus'taki jeolojik özellikler, Fransız epik şiiri The Song of Roland'ın karakterlerinden ve yerlerinden almıştır . Kullanılan isimlere örnek olarak Charlemagne ve Baligant kraterleri ve kuzeydeki parlak bölge Roncevaux Terra dahildir . Tek istisnası Cassini Regio adını, Iapetus karanlık bölgesi, bölgenin ve Ay'ın kaşifi, Giovanni Cassini.
yörünge
Iapetus'un yörüngesi biraz sıradışı. Satürn'ün üçüncü en büyük ayı olmasına rağmen, Satürn'den bir sonraki en yakın büyük ay olan Titan'dan çok daha uzakta yörüngede dolanır . Ayrıca normal uydular arasında en eğik yörünge düzlemine sahiptir; sadece Phoebe gibi düzensiz dış uydular daha eğimli yörüngelere sahiptir. Bu uzak, eğimli yörünge nedeniyle, Iapetus, Satürn'ün halkalarının açıkça görülebileceği tek büyük uydudur; diğer iç aylardan bakıldığında, halkalar kenarda ve görülmesi zor olurdu. Iapetus'un bu oldukça eğimli yörüngesinin nedeni bilinmemektedir; ancak, yakalanması muhtemel değildir. Iapetus'un yörüngesel eğiminin nedeni için bir öneri, Satürn ile başka bir gezegenin karşılaşmasıdır.
Fiziksel özellikler
Iapetus'un düşük yoğunluğu , çoğunlukla buzdan oluştuğunu ve sadece küçük (~%20) miktarda kayalık madde içerdiğini gösterir.
Büyük uyduların çoğundan farklı olarak, genel şekli ne küresel ne de elips şeklindedir , ancak şişkin bir beli ve ezilmiş kutupları vardır. Eşsiz ekvator çıkıntısı (aşağıya bakınız) o kadar yüksektir ki, uzaktan bakıldığında bile Iapetus'un şeklini gözle görülür şekilde bozar. Bu özellikler genellikle ceviz biçimli olarak nitelendirilmesine yol açar .
Iapetus yoğun bir şekilde kraterlidir ve Cassini görüntüleri, en az beşi 350 km'den (220 mil) geniş olan büyük çarpma havzalarını ortaya çıkarmıştır. En büyüğü Turgis , 580 km (360 mi) çapındadır ; jantı son derece diktir ve yaklaşık 15 km (9.3 mil) yüksekliğinde bir uçurum içerir . Iapetus'un , muhtemelen buz kaymasıyla desteklenen, uzun süreli heyelanları veya sturzstromları desteklediği bilinmektedir .
İki tonlu renklendirme
17. yüzyılda Giovanni Cassini , Iapetus'u sadece Satürn'ün batı tarafında görebildiğini ve asla doğuda göremediğini gözlemledi. Iapetus'un Satürn etrafında eşzamanlı rotasyonda kilitli olduğunu ve Iapetus'un bir tarafının diğerinden daha karanlık olduğunu doğru bir şekilde çıkardı , sonuçlar daha sonra daha büyük teleskoplar tarafından doğrulandı.
İki İapet yarımküresi arasındaki renk farkı dikkat çekicidir. Öndeki yarım küre ve yanlar koyu ( albedo 0.03-0.05) ve hafif kırmızımsı-kahverengi bir renge sahipken, takip eden yarım küre ve kutupların çoğu parlaktır (albedo 0.5-0.6, neredeyse Europa kadar parlak ). Böylece, takip eden yarım kürenin görünen büyüklüğü 10.2 civarındayken, öndeki yarım küreninki 11.9 civarındadır - 17. yüzyıldaki en iyi teleskopların kapasitesinin ötesinde . Renklendirme modeli, küresel bir yin-yang sembolüne veya bir tenis topunun iki bölümüne benzer . Karanlık bölge Cassini Regio olarak adlandırılır ve parlak bölge ekvatorun kuzeyindeki Roncevaux Terra ve güneyindeki Saragossa Terra olarak ayrılır . Derin uzay sondaları tarafından optik gözlemler yapılmadan önce, bu ikiliğin nedeni hakkındaki teoriler, ay kabuğunun bir kısmını kesen bir asteroidi içeriyordu. Orijinal karanlık madde dışında Iapetus gelmiş inanılan, ancak şimdi esas oluşur lag dan yüceltme Iapetus yüzeyinin daha sıcak bölgelerden buz. İlkel meteorlarda veya kuyruklu yıldızların yüzeylerinde bulunan maddelere benzer organik bileşikler içerir ; Dünya temelli gözlemler karbonlu olduğunu göstermiştir ve muhtemelen donmuş hidrojen siyanür polimerleri gibi siyano bileşikleri içerir .
10 Eylül 2007'de Cassini yörünge aracı Iapetus'un 1.227 km (762 mil) yakınından geçti ve her iki yarım kürenin de yoğun bir şekilde kraterli olduğunu gösteren görüntüler verdi. Cassini Regio ve parlak alanlar arasındaki geçiş bölgesinde dağınık açık ve koyu malzeme parçalarından oluşan renk dikotomisi, 30 metrelik (98 ft) görüntüleme çözünürlüğüne kadar çok küçük ölçeklerde bulunur. Alçak bölgelerde koyu renkli malzeme dolgusu var ve kraterlerin zayıf aydınlatılmış direğe bakan yamaçlarında hafif malzeme var, ancak gri tonları yok. Karanlık madde çok ince bir tabakadır, Cassini radar görüntülemesine ve çok küçük meteor etkilerinin alttaki buzu deldiği gerçeğine göre, en azından bazı bölgelerde yalnızca birkaç on santimetre (yaklaşık bir fit) kalınlığındadır .
Daha iyi bir hipotez, karanlık malzemenin Iapetus yüzeyindeki su buzunun süblimasyonundan (buharlaşmasından) gecikmeli (artık) olduğu ve muhtemelen güneş ışığına maruz kaldığında daha da karardığıdır. 79 günlük yavaş dönüşü (dönüşüne eşit ve Satürn sistemindeki en uzun süreye eşit) nedeniyle, Iapetus, renk kontrastının geliştirilmesinden önce bile Satürn sisteminde en sıcak gündüz yüzey sıcaklığına ve en soğuk gece sıcaklığına sahip olacaktı; ekvator yakınında, karanlık malzeme tarafından ısı absorpsiyonu , aydınlık bölgelerde 113 K (−160 °C) ile karşılaştırıldığında, karanlık Cassini Regio'da gündüz sıcaklıkları 129 K (−144 °C) ile sonuçlanır. Sıcaklık farkı, buzun tercihen Cassini Regio'dan süblimleşmesi ve parlak alanlarda ve özellikle daha da soğuk kutuplarda tortu oluşması anlamına gelir . Jeolojik zaman ölçeklerinde bu, Cassini Regio'yu daha da karartacak ve Iapetus'un geri kalanını aydınlatacak, albedo'da her zamankinden daha fazla kontrast oluşturan pozitif bir geri besleme termal kaçak süreci yaratacak ve Cassini Regio'dan maruz kalan tüm buzun kaybolmasıyla sona erecek. Mevcut sıcaklıklarda bir milyar yıllık bir süre boyunca, Iapetus'un karanlık bölgelerinin süblimleşmeye karşı yaklaşık 20 metre (70 ft) buz kaybedeceği, parlak bölgelerin ise sadece 10 cm (4 inç) kaybedeceği tahmin edilmektedir. karanlık bölgelerden transfer edilen buz. Bu model, açık ve koyu alanların dağılımını, gri tonlarının olmamasını ve Cassini Regio'yu kaplayan koyu renkli malzemenin inceliğini açıklar. Buzun yeniden dağılımı, Iapetus'un zayıf yerçekimi tarafından kolaylaştırılır, bu da ortam sıcaklıklarında bir su molekülünün sadece birkaç atlamada bir yarımküreden diğerine geçebileceği anlamına gelir.
Bununla birlikte, termal geri beslemeyi başlatmak için ayrı bir renk ayrımı süreci gerekecektir. İlk karanlık malzemenin, küçük dış uydulardan meteorlar tarafından geriye dönük yörüngelerde fırlatılan ve Iapetus'un önde gelen yarım küresi tarafından süpürülen enkaz olduğu düşünülüyor . Bu modelin çekirdeği yaklaşık 30 yaşındadır ve Eylül 2007 uçuşuyla yeniden canlandırılmıştır.
Iapetus'un yörüngesinin dışındaki hafif döküntüler, ya mikrometeoroid çarpmalar tarafından bir ayın yüzeyinden serbest bırakıldı ya da bir çarpışmada yaratıldı , yörüngesi bozulurken spiral olarak içeri girecekti . Güneş ışığına maruz kalarak kararmış olurdu. Iapetus'un yörüngesini geçen bu tür herhangi bir malzemenin bir kısmı, önde gelen yarım küresi tarafından süpürülecek ve onu kaplayacaktı; bu süreç albedo'da mütevazı bir karşıtlık ve dolayısıyla sıcaklıkta bir karşıtlık yarattığında, yukarıda açıklanan termal geri besleme devreye girecek ve karşıtlığı abartacaktı. Hipotezi desteklemek için, eksojenik çökelme ve termal su yeniden dağıtım süreçlerinin basit sayısal modelleri, Iapetus'un iki tonlu görünümünü yakından tahmin edebilir. Iapetus'un ön ve arka yarım küreleri arasında, birincisi daha kırmızımsı olan ince bir renk ikiliği, aslında iki yarım kürenin hem parlak hem de karanlık alanları arasındaki karşılaştırmalarda gözlemlenebilir. Cassini Regio'nun eliptik şeklinin aksine, renk kontrastı yarım küre sınırlarını yakından takip ediyor; farklı renklere sahip bölgeler arasındaki geçiş, yüzlerce kilometrelik bir ölçekte kademeli olarak gerçekleşir. Iapetus'tan içe doğru bir sonraki ay, düzensiz bir şekilde dönen Hyperion da alışılmadık bir kırmızımsı renge sahiptir.
Bu tür birbirlerini çeken malzemeden büyük rezervuarı Phoebe dış uyduları en. Phoebe'nin kompozisyonu, karanlık olandan ziyade Iapetus'un parlak yarımküresininkine daha yakın olsa da, Phoebe'den gelen toza yalnızca albedoda bir kontrast oluşturmak için ihtiyaç duyulacaktı ve muhtemelen daha sonraki süblimasyon tarafından büyük ölçüde gizlenecekti. Phoebe'nin yörüngesinin hemen içinde ve düzleminde ince bir malzeme diskinin keşfi , modeli destekleyen 6 Ekim 2009'da açıklandı. Disk, Satürn'ün yarıçapının 128'den 207 katına kadar uzanırken Phoebe, ortalama 215 Satürn yarıçapı mesafesinde yörüngede döner. Spitzer Uzay Teleskobu ile tespit edildi .
Genel şekil
Iapetus'un mevcut üç eksenli ölçümleri, ona 746 km × 746 km × 712 km (464 mi × 464 mi × 442 mi) radyal boyutlar verir ve ortalama yarıçapı 734,5 ± 2,8 km (456,4 ± 1,7 mi) olur. Ancak, Iapetus'un tüm yüzeyi henüz yeterince yüksek çözünürlükte görüntülenmediğinden, bu ölçümler kilometre ölçeğinde yanlış olabilir. Iapetus'un yaklaşık 16 saatlik bir dönme periyodu olsaydı, gözlemlenen yassılık hidrostatik denge ile tutarlı olurdu, ama öyle değil; mevcut rotasyon süresi 79 gündür. Bunun olası bir açıklaması, Iapetus'un şeklinin oluşumundan kısa bir süre sonra kalın bir kabuğun oluşmasıyla donması , daha sonra gelgit yayılımı nedeniyle dönüşünün gelgitle kilitlenene kadar yavaşlamaya devam etmesidir .
ekvator sırtı
Iapetus'un bir başka gizemi, Cassini Regio'nun merkezi boyunca uzanan, yaklaşık 1.300 km (810 mi) uzunluğunda, 20 km (12 mi) genişliğinde ve 13 km (8.1 mi) yüksekliğindeki ekvator sırtıdır . Cassini uzay aracı, 31 Aralık 2004'te Iapetus'u görüntülediğinde keşfedildi. Sırttaki zirveler, çevredeki ovaların 20 km (12 mil) üzerinde yükselir ve onları Güneş Sistemi'ndeki en yüksek dağlardan bazıları yapar . Sırt, izole tepeler, 200 km'den (120 mil) daha uzun bölümler ve birbirine yakın üç paralel çıkıntıya sahip bölümler içeren karmaşık bir sistem oluşturur. Aydınlık bölgelerde sırt yoktur, ancak ekvator boyunca bir dizi izole 10 km (6,2 mil) tepe vardır. Sırt sistemi, eski olduğunu gösteren yoğun bir şekilde kraterlidir. Belirgin ekvatoral çıkıntı, Iapetus'a ceviz benzeri bir görünüm verir .
Sırtın nasıl oluştuğu belli değil. Zorluklardan biri, ekvatoru neden neredeyse mükemmel bir şekilde takip ettiğini açıklamaktır. Mevcut en az dört hipotez var, ancak hiçbiri sırtın neden Cassini Regio ile sınırlı olduğunu açıklamıyor.
- Cassini misyonuyla ilişkili bir grup bilim insanı , sırtın, bugün olduğundan daha hızlı dönerken genç Iapetus'un yassı şeklinin bir kalıntısı olabileceğini savundu. Sırtın yüksekliği, maksimum 17 saatlik bir dönme süresi önerir. Iapetus sırtını korumak için yeterince hızlı soğuduysa, ancak Satürn'ün yükselttiği gelgitlerin dönüşünü mevcut gelgit kilitli 79 güne kadar yavaşlatmasına yetecek kadar uzun süre plastik kaldıysa , Iapetus alüminyum-26'nın radyoaktif bozunmasıyla ısıtılmış olmalıdır . Bu izotop , Satürn'ün oluştuğu güneş bulutsusu içinde bol miktarda var gibi görünüyor , ancak o zamandan beri hepsi çürüdü. Iapetus'u gerekli sıcaklığa ısıtmak için gereken alüminyum-26 miktarları, Güneş Sistemi'nin geri kalanına göre oluşumu için geçici bir tarih veriyor: Iapetus, asteroitlerin oluşmaya başlamasından sadece iki milyon yıl sonra, beklenenden daha önce bir araya gelmiş olmalı .
- Sırt, yüzeyin altından fışkıran ve ardından katılaşan buzlu bir malzeme olabilir. O sırada ekvatorun konumundan uzakta oluşmuş olsaydı, bu hipotez, dönme ekseninin mevcut konumuna sırt tarafından sürülmesini gerektirir.
- Iapetus, oluşumu sırasında ~49 Iapet yarıçaplı büyük Hill küresi nedeniyle bir halka sistemine sahip olabilirdi ve ekvator çıkıntısı daha sonra bu halkanın çarpışmalı birikmesiyle üretildi.
- Sırt ve çıkıntı, eski konvektif devrilmenin sonucudur. Bu hipotez, çıkıntının karasal dağlar için tipik olan izostatik dengede olduğunu belirtir . Bu, çıkıntının altında düşük yoğunluklu (kökler) malzeme olduğu anlamına gelir. Çıkıntının ağırlığı , köklere etki eden kaldırma kuvvetleri tarafından dengelenir . Sırt ayrıca daha az yoğun maddeden yapılmıştır. Ekvator boyunca konumu, muhtemelen Iapetus'un sıvı iç kısmına etki eden Coriolis kuvvetinin bir sonucudur.
.jpg)
.jpg)
oluşum
Satürn'ün uydularının tipik olarak , Güneş Sistemi'ndeki gezegenleri oluşturduğuna inanılana benzer bir süreç olan ortak birikim yoluyla oluştuğu düşünülmektedir. Genç gaz devleri oluştukça, yavaş yavaş aylar halinde birleşen malzeme diskleriyle çevriliydiler. Bununla birlikte, Titan'ın oluşumu üzerine önerilen bir model, Titan'ın bunun yerine önceden var olan aylar arasında bir dizi dev çarpışmada oluştuğunu öne sürüyor . Iapetus ve Rhea'nın bu çarpışmaların enkazının bir kısmından oluştuğu düşünülmektedir. Ancak daha yakın tarihli araştırmalar, Satürn'ün Titan'ın içindeki tüm uydularının 100 milyon yıldan daha yaşlı olmadığını gösteriyor; bu nedenle, Iapetus'un Rhea ve Titan'ın içindeki diğer tüm uydular ile aynı çarpışma dizisinde oluşmuş olması muhtemel değildir ve -Titan ile birlikte- ilkel bir uydu olabilir.
keşif
Iapetus, Cassini yörünge aracı tarafından orta mesafelerden birçok kez görüntülendi . Ancak Satürn'e olan uzaklığı, yakın gözlemi zorlaştırıyor. Cassini , 10 Eylül 2007'de minimum 1.227 km (762 mil) menzilde bir hedefli yakın uçuş gerçekleştirdi.
popüler kültürde
Arthur C. Clarke'ın 1968 tarihli romanı 2001: A Space Odyssey'in doruk noktasında yer alan monolit , Iapetus'ta bulunuyor.
Bir bilim insanı ekibi, Poul Anderson'ın (1981) bir bilim kurgu romanı olan Satürn Oyunu'nda Iapetus'u keşfediyor .
Iapetus aynı zamanda Çek yazar Julie Nováková'nın Asimov's Science Fiction Magazine'in Kasım 2020 sayısında yayınlanan "Uzun Iapetan Gecesi" adlı öyküsüne de sahne oluyor .
Galeri
Ayrıca bakınız
- Gezegenlerin eski sınıflandırması
- kurguda Iapetus
- Güneş Sistemindeki en yüksek dağların listesi
- Astronomik nesnelerin listeleri
- alt uydu
Referanslar
Dış bağlantılar
- Cassini görev sayfası – Iapetus
- Ekim 2007 tarihli Iapetus tartışması
- İyapetüs Profili de NASA'nın Güneş Sistemi Keşif sitede
- Gezegen Topluluğu: Iapetus
- Google Iapetus 3D , ayın interaktif haritası
- NASA Günün Astronomi Resmi: Satürn'ün Iapetusu: Garip Yüzeyli Ay (1 Şubat 2005)
- Güneş Sistemindeki Ayna Nesneleri? — spekülatif ayna meselesini ve bu bağlamda Iapetus'u tartışan hakemli makale
- Manzaralı Bir Ay — Richard C. Hoagland'ın Iapetus'un tuhaflıklarıyla ilgili yaratıcı tartışması
- Satürn'ün 'ceviz' uydusunu kırmak için yeni girişimler - ekvatoral sırt oluşumu teorileri
- Iapetus'un Cassini görüntüleri
- JPL'nin Planetary Photojournal'ında Iapetus'un görüntüleri
- Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi sitesinde Iapetus'un rotasyon filmi
- Cassini görüntülerinden Iapetus altlık haritası (Mayıs 2008)
- Cassini görüntülerinden Iapetus atlası (Ekim 2008)
- İyapetüs isimlendirme ve özellik adları ile Iapetus haritası gelen gezegensel isimlendirme sayfasını USGS
- Iapetus üzerinde uçuş (video)