Из-за пятен его называют «далматинцем». Из-за двух частей — чёрной и белой — «инь и ян Солнечной системы» и просто «двуликий». Угадайте, что это такое? Да вы уже и так поняли, что речь о Япете, спутнике Сатурна. Так вот учёные поняли, наконец, почему же он далматинец, инь-ян и всё такое. Секрет — в сегрегации. Ну и ну!
Итак, после некоторой задержки перелетаем от Титана озёрного к Япету двуцветному.
Япет — это объект, не изобилующий загадками. Тайны у него всего две, но обе оказались такими сложными, что астрономы толком и не знали, как им быть. Впрочем, этот вопрос оказался исключительно делом техники, не более того.
Под техникой мы в очередной раз имеем в виду замечательный аппарат Cassini, запущенный NASA и служащий нынче самым точным источником данных о Сатурне и всей его камарилье — от колец до спутников.
С первой загадкой Япета Кассини столкнулся ещё в конце XVII века. Естественно, разговор не о зонде Cassini, а о его, так сказать, прототипе — астрономе Джованни Кассини (Giovanni Domenico Cassini). Открыв этот спутник, Кассини стал внимательно смотреть за ним и заметил, что Япет виден только в те моменты, когда он находится в определённом положении относительно Сатурна.
Из этого учёный сделал совершенно правильный вывод о том, что спутник: а) синхронно вращается вокруг Сатурна, оставаясь обращённым к нему одной и той же стороной (прямо как Луна вокруг Земли) и б) одна из сторон Япета темнее другой.
Причём разница между этими сторонами удивительно большая. Одна сторона практически чёрная, что само по себе в космосе не так уж и редко. Зато другая невероятно светлая — с её высокой отражательной способностью может сравниться только поверхность Европы, спутника Юпитера.
А в самом конце 2004 года Cassini (уже аппарат), приблизившись к Япету, нашёл у него ещё одну небывалую особенность — стену похлеще Великой китайской. Она представляет собой горную систему, которая опоясывает сатурнианскую луну по экватору, и её высота местами достигает 20 километров. Сюрприз, сюрприз…
Пытаясь понять, откуда взялась такая странная структура, учёные создали для неё концепцию заморозки и пару других конкурирующих предположений. Но это всё теория. А в 2007-м Cassini восполнил недостаток практики, подлетев к Япету на минимальное расстояние. Естественно, во время пролёта была отщёлкана уйма снимков в разных диапазонах, и первые результаты их анализа не заставили себя ждать.
Долго учёные не могли понять, чем вызваны потемнения. Очевидно, что они представляют собой слой материала, лежащего на ледяных поверхностях. Но не было ясности насчёт того, откуда он взялся: из самого Япета или из окружающего пространства.
Благодаря новым снимкам ясность появилась. Выяснилось, что источником служат спутники, вращающиеся вокруг Сатурна в направлениях, противоположных направлению движения Япета. Кстати, это подтверждается и тем, что тёмная сторона спутника — это как раз та, что находится в направлении его движения по орбите. Именно на этой поверхности и осаждается пыль из сатурнианской округи.
Учёные смогли раздобыть и ответ на вопрос о том, почему Япет такой «неразноцветный». Ведь мало того что у него два полушария резко различаются цветом, — так на поверхности практически нет никаких «серых» переходов от светлого к тёмному.
Секрет, как выяснилось, в своеобразной «температурной сегрегации».
Инфракрасная съёмка показала, что тёмный материал довольно тёплый по космическим представлениям: его температура составляет примерно 127 кельвинов. Этого, по словам исследователей, хватает для того чтобы обеспечивать некое медленное испарение воды изо льда, который находится в области этих самых потемнений.
Как объясняет астроном Джон Спенсер (John Spencer) из Юго-западного исследовательского института (Southwest Research Institute), работающий в проекте Cassini, частицы воды очень быстро осаждаются на ближайших холодных участках. К таким местам можно отнести полярные области, а также светлые районы, очень хорошо отражающие излучение (а значит, и очень холодные). То есть тёмные зоны теряют лёд, а светлые, напротив, его накапливают.
В результате тёмное на поверхности становится всё более тёмным, а светлое — более светлым. Очевидно, этот процесс происходит очень медленно и сопровождает всю эволюцию Япета.
Нужно отметить, что на ледяной поверхности учёные также нашли компонент, снижающий яркость, но в существенно меньших количествах. Пока что нет данных о его содержании, и неясно отличается ли оно от состава в тёмных областях.
Всё, что имеют учёные на настоящий момент, — это некоторая модель, объясняющая специфическую яркость. Но предсказаний насчёт её динамики в будущем пока не делается. А это, кстати, было бы очень интересным. Ведь, судя по кратерам на Япете, слой тёмного материала на льду довольно тонкий, а значит, изменения, которые могли бы произойти с ним, могут оказаться существенными.
В общем, с парадоксальной яркостью всё более-менее понятно. Остаётся дождаться окончательного вердикта касательно происхождения стены, окольцовывающей Япет. Ладно-ладно… Ждём.
