ירח של סטורן, איפטוס, ו"הגבעה "המוזרה שלו. אשראי תמונה: NASA / JPL / SSI. לחץ להגדלה.
האם יש פלנטה מסתורית ויפה יותר למתבונן מאשר שבתאי? בעוד שלארבע ענקיות הגז במערכת השמש שלנו יש מערכת טבעת, ניתן לראות רק את סטורן מכדור הארץ. אסטרונומים בחצר האחורית התרגשו זה מכבר לשתי הטבעות הבהירות שלה ולחטיבת קאסיני האפלה, ואילו טלסקופים מצפה הכוכבים זיהו טבעות ופערים נפרדים רבים. רק בתחילת שנות השמונים, כאשר וויאג'ר הפך את זה ל"עוף ", היינו מודעים ליותר מאלף טבעות בודדות המחוברות בכוח המשיכה של סטורן וירחיו הקטנים והרבים. הטבעות עצמן אינן אלא חלקיקים קפואים הנעים בגודלם ממוטות אבק לסלעים. לריקודים המורכבים האלה מצטרפים הלוויינים - מטיטאן אטמוספרי בגודל מרקורי ועד היפריון מתגלגל, סביבו באופן אקסצנטרי. מאז סוף המאה ה -18 ידענו על טיטאן, מימאס, אנצ'אלדוס, תטיס, דיונה, ריאה ואיפטוס. המחקרים שלנו חשפו שארבעה מהירחים ממלאים תפקיד מפתח בעיצוב מערכת הטבעת של סטורן - פאן, אטאס, פנדורה ופרומתאוס. אנו יודעים שהמשטח המשקף מאוד של אנצלאדוס מורכב מקרח וכי איפטוס בהיר יותר בצד האחד מהצד השני ...
וייתכן שאספה טבעת כשהיא עברה דרך שינויים במסלול.
מאז גילויו בשנת 1672, ידענו שההמיספרה המובילה של איפטוס היא בעוצמה כהה יותר מהצד הנגרר. בזכות תמונות המשימה של קסיני שצולמו בדצמבר 2004, התגלה נוכחות של רכס משווני גדול בצד האפל של איפטוס.
על פי מכתב מחקר גיאופיזי שהוגש ב- 29 באפריל על ידי פאולו סי. Freire של מצפה הכוכבים Arecibo, "... הרכס הזה והציפוי הכהה של חצי הכדור עליו הוא שוכב קשורים זה בזה אינטימית והם תוצאה של התנגשות בשולי טבעת שבתאי קדומה, שנגרמה בסופו של דבר משינוי פתאומי במסלולו של איפטוס ”. אומר פרייר, "בגלל אופיו הייחודי, נתייחס מכאן ואילך לרכס המשווה של איפטוס בפשטות כ- 'הרנדה', כלומר התכונה הזו אינה רכס במובן הרגיל של המונח; כלומר, שרשרת הרים הנגרמת כתוצאה מתהליך טקטוני. מודל זה מסביר באופן טבעי את כל התכונות הייחודיות של לוויין זה; וזה כנראה הפיתרון לאחת התעלומות העתיקות ביותר באסטרונומיה של מערכת השמש. "
אחת המטרות המדעיות של ההדמיה על ידי קאסיני הייתה לשפוך מעט אור על הצד האפל של איפטוס, שנקרא קאסיני סטיגה. להפתעת החוקרים, הוא חשף רכס משווני נהדר שלא דומה לכל דבר אחר שנמצא במערכת השמש - רכס כה סימטרי ביחס לקאסיני אזי שצריך לחבר בין שני התכונות, כפי שהודע בעבר על ידי קרולין פורקו - ראש הקאסיני צוות הדמיה. מרבית הרמזים מצביעים על האופן בו מערכת הטבעת והירחים היוצרים פעם סביב מסלול שבתאי.
ההבנה הנוכחית של היווצרות מערכת השמש (ובמידה קטנה יותר, המערכת השבתנית) מצביעה על כך שייתכן כי פלנטואידים רבים (ולווייני פרוטו) החלו פעם במסלולי מסלול שהפכו לימים לא יציבים. הם יכלו להתנגש זה בזה, או להיפלט מהמערכת שלהם על ידי מפגשים קרובים עם אחרים. במקרה של סטורן, יתכן שהם יכלו להיות משבשים בצורה נאותה כשמתקרבים לכובד הכוכבים של סטורן ויוצרים מערכות טבעת. קרוב יותר לכוכב הלכת, באזור המכונה "אזור רוש", משיכת הגאות של סטורן מונעת היווצרות פרוטו-לווינית מחלקיקי טבעת. על מנת שתיאוריית התנגשות הטבעת תואמת את מה שצילם קאסיני, איאפטוס היה צריך להיות אחד הירחים האלה עם מסלולים לא יציבים.
עדויות מצביעות על כך שמשהו שינה את מסלולו של איפטוס לפני שהתנגש בחומר טבעת. אלמלא זה היה קורה, הטבעת הייתה מסתגלת לכובד כוחו של איפטוס כפי שמעידים לוויינים המוטמעים כיום בתוך הטבעות. במקרה של לוויינים אלה - שום תרחיש התנגשות לא יכול להתרחש. בנסיבותיו של איפטוס, מסלולו היה בהכרח אקסצנטרי, או שלא היו קיימים הבדלי מהירות בין איפטוס לחלקיקי הטבעת ושוב - לא היו התנגשויות.
פגיעה עם טבעת גם מצביעה על כך שהמסלול המשתנה הזה היה perisaturnium בקצה החיצוני של אזור Roche, שם טבעות יכולות להתקיים לפרקי זמן ארוכים יותר. זהו רמז לכך שאייפטוס היה קרוב לוודאי קרוב יותר לשבתאי מאשר מסלולו הנוכחי. "קיומו של הרובה מרמז על מסלולו של איפטוס בזמן ההתנגשות היה משווה", אומר פרייר, "אחרת, עם הנטייה הנוכחית, התנגשות עם טבעת לא הייתה מייצרת קצה חד, אלא משהו יותר כמו ציפוי כהה מפותל. של חצי הכדור המוביל. " לסיכום, לוויין עם מסלול משווני ואקסצנטרי יש סבירות גדולה מאוד לאינטראקציה נוספת עם לוויינים אחרים - מה שמספק את האמצעים לשנות שוב למסלול אחר.
כעת, לאחר שקבענו את הבמה, כיצד התמונות שצולמו ברכס ייחודי זה תומכות בתיאוריה? לדברי פרייר, "תרחיש התנגשות הטבעת מייצר באופן טבעי תכונה לינארית בדיוק בקו המשווה: זהו הצומת הגיאומטרי של מישור הטבעת ומשטח של ירח עם מסלול משווה (בעבר)." שיקולים זהירים מאוד הוקדשו לטקטוניקה, אולם סביר להניח כי תצורה ליניארית כה מושלמת - הממוקמת בדיוק בקו המשווה - כתוצאה מתהליכים טקטוניים ואיפטוס אינו מראה סימנים לפעילות וולקנית.
"מאפיין מרכזי נוסף של הרובה הוא שגובהו משתנה לאט מאוד לאורכו", אומר פרייר, "ניתן לצפות לכך מתמצית חומר מטבעת, אך גובה קבוע כזה מעולם לא נצפה בשום תכונה טקטונית. אם מקור המשחה היה טקטוני וקדם לציפוי הכהה, אז אין בהכרח להיות מוגבל לקאסיני סטיגה. אם הוא תאחר את הציפוי, הרי שהרכס שנבנה ממבנה פנים פנים איפטוס צריך להיות בהיר בהרבה מהשטח שמסביב. "
ניתן מידע רב על המידע שסיפק הדמיה של קאסיני. אורכו של הרכס הוא פחות מ -180 מעלות, מה שמרמז כי איפטוס מעולם לא היה במלואו באזור הטבעת - מה שמעיד שהוא פשוט התנגש בקצה הטבעת. שיקולי מכניקה שמימית מעידים כי התנגשות בקצה הטבעת הייתה צריכה לגרום לתנועה מזרחה של השפעות החלקיק ביחס לפני השטח של הלוויין. "זה מהווה עובדה נצפית חשובה: למרות שקאסיני סטייט הוא סימטרי ביחס לסלע בכיוון צפון / דרום, זה לא כך בכיוון מזרח / מערב." מודל התנגשות זה מציע כי הרכס יהיה גבוה יותר בצד המערבי בו הפגיעות היו קרובות יותר לאנכיות ואז יעבור לאט לאט לנוע מזרחה - עובדה הנתמכת על ידי התמונות. כאשר מיליוני מכתשי השפעה נוצרים בכל שנייה לאורך קו, דפוס זה יהפוך בלתי ניתן לטעות. סובלימציה של הקווים הכלולים בחלקיקים המשפיעים תייצר אטמוספרה חולפת, עם שיפוע לחץ חזק הרחק מהמשחה. שיפוע זה ייצר רוחות מהירות המסוגלות לשאת אבק דק. אומר פרייר, "בהשערה שלנו, האבק המופק על ידי רוחות כאלה הוא הציפוי האפל של האזור המכונה כיום קאסיני סטיג '." תרחיש כזה נתמך על ידי עדויות אחרות: "הפסים הכהים שנצפו בקצה Cassini Regio מעידים כי מדובר ברוח הנושבת מהקו המשווה שהפקידה את 'האבק'. אנו יכולים להיות בטוחים בזה מכיוון שתמונות קאסיני מראות בבירור שהאבק מופקד כלפי מטה משולי המכתש. " לא ניתן להסביר זאת על ידי טיסה בליסטית של החלקיקים מהקו המשווה, כפי שהציע מנהיג צוות ההדמיה של קאסיני, קרולין פורקו. אי אפשר לייצר אותו באיפטוס של ימינו, מכיוון שאין בו אווירה. המסקנה שקיימה פעם אווירה חולפת הופכת להיות בלתי נמנעת.
האם ממצאים מרתקים אלו באמת יכולים להיות מהשפעה קודמת עם אחת הטבעות של סטורן? נראה כי הרמזים גורמים לחתיכות הפאזל להשתלב זה בזה. הודות לעבודות שנעשו על ידי חוקרים כמו פאולו פרייר, יתכן שפתרנו תעלומה של מערכת סולארית בת 333 שנים.
נכתב על ידי תמי פלוטנר, עם תודה רבה לפאולו פרייר על תרומותיו.
