מה קורה עם איפטוס?

Pin
Send
Share
Send

אף על פי שירחו של סטורן איפטוס התגלה לראשונה בשנת 1671 על ידי ג'ובאני קאסיני, התנהגותו הייתה מוזרה ביותר. רק בשנת 1705 צפה קאסיני לבסוף את איפטוס בצד המזרחי, אבל זה לקח טלסקופ טוב יותר מכיוון שהצד שאיפטוס הציג מתי ממזרח היה כהה בשני גודל. קאסיני שיער כי הדבר נבע ממחצית הכדור הקל, שהוצגה כאשר איאפטוס היה ממערב, וחשוך, שנראה לעין ממזרח בגלל נעילת הגאות.

עם התקדמות הטלסקופים, הסיבה לחלוקה אפלה זו הייתה נושא למחקר רב. ההסברים הראשונים הגיעו בשנות השבעים ומסמך שנערך לאחרונה מסכם את העבודה שנעשתה עד כה בלוויין מרתק זה וכן הרחיב אותו לקונטקסט הגדול יותר של כמה מירחים אחרים של שבתאי.

את הבסיס לדגם הנוכחי של התצוגה הלא אחידה של איפטוס הוצע לראשונה על ידי סטיבן סותר, אחד הכותבים המשותפים של קארל סאגאנס קוסמוס סדרה. במהלך קולוקוויום של האיחוד האסטרונומי הבינלאומי, הציע סוטר להפגיז מיקרומטוריט אחר ירחי שבתאי, פובה, להיסחף פנימה ונאסף על ידי איפטוס. מכיוון שאיפאפטוס שומר צד אחד פונה לשבתאי בכל עת, הדבר באופן דומה יתן לו קצה מוביל שיעדיף להרים את חלקיקי האבק. אחת ההצלחות הגדולות של תיאוריה זו היא שמרכז האזור החשוך, המכונה קאסיני Regio, ממוקם ישירות לאורך נתיב התנועה. בנוסף, בשנת 2009 גילו אסטרונומים טבעת חדשה סביב שבתאי, בעקבות מסלולו הרטרוגרפי של פיבי, אם כי מעט פנים לירח, והוסיפו לחשד כי חלקיקי האבק צריכים להיסחף פנימה, בגלל אפקט פוינט-רוברטסון.

בשנת 2010, צוות אסטרונומים שבחן את התמונות ממשימת קסיני, ציין שלצבעוניות היו תכונות שלא ממש התאימו לתורת סוטר. אם התצהיר מאבק היה סוף הסיפור, היה צפוי שהמעבר בין האזור הכהה לאור יהיה הדרגתי מאוד ככל שהזווית בה יכו על פני השטח תתארך ותפיץ את האבק הנכנס. עם זאת, משימת קסיני חשפה שהמעברים בוטלו באופן בלתי צפוי. בנוסף, הקטבים של איפטוס היו גם בהירים ואם הצטברות האבק הייתה פשוטה כמו שהציע סוטר, עליהם להיות מצופים מעט גם כן. יתר על כן, הדמיה ספקטרלית של קאסיני אזי גילה כי הספקטרום שלה שונה באופן משמעותי מזה של פיבי. בעיה פוטנציאלית נוספת הייתה שהמשטח הכהה התפרש על פני הצד המוביל ביותר מעשר מעלות.

ההסברים המתוקנים התקרבו בקלות. צוות קאסיני הציע כי המעבר הפתאומי נובע מאפקט חימום בורח. ככל שהאבק הכהה הצטבר, הוא היה סופג יותר אור, ממיר אותו לחום ועזר להמציא יותר מהקרח הבהיר. בתורו, זה יפחית את הבהירות הכוללת, יגביר שוב את החימום וכן הלאה. מכיוון שאפקט זה הגביר את הצבעוניות, הוא יכול להסביר את המעבר הפתאומי יותר באותה צורה שבה התאמת הניגודיות על תמונה תחדד את המעברים ההדרגתיים בין הצבעים. הסבר זה ניבא גם כי הקרח המופץ יכול לנוע סביב הצד הרחוק של הירח, להקפיא ולהגביר את הבהירות משני הצדדים כמו גם את הקטבים.

כדי להסביר את ההבדלים הספקטראליים, האסטרונומים הציעו כי פיבי אולי לא יהיה התורם היחיד. בתוך מערכת הלוויין של שבתאי, ישנם למעלה משלושה תריסר לוויינים לא סדירים עם משטחים כהים שיכולים גם לתרום, ולשנות את האיפור הכימי. אך בעוד שזה נשמע כמו פיתרון פשוט ומרתק, אישור ידרוש בדיקה נוספת. המחקר החדש, בראשותו של דניאל טמאיו מאוניברסיטת קורנל, ניתח את היעילות שבה יוכלו ירחים שונים אחרים לייצר אבק, כמו גם את הסבירות שבה איפטוס יכול לגייס אותו. מעניין לציין כי תוצאותיהם הראו כי ימיר, בקוטר של 18 ק"מ בלבד, "צריכה להיות תורמת אבק לאיפטוס לא פחות חשוב כמו פיבי". אף על פי שאף אחד מהירחים האחרים, באופן עצמאי נראה שהוא חזק כמקורות לאבק, סכום האבק שמגיע לירחים הלא סדירים והכהים היה חשוב לפחות כמו ימיר או פיבי. כיוון שכך, הסבר זה לסטייה הספקטרלית מבוסס היטב.

הקושי האחרון, פיזור האבק על פני הירח המוביל, מוסבר גם בעיתון החדש. הצוות מציע שהאקסצנטריות במסלול האבק תאפשר לו להכות את הירח בזוויות מוזרות, מחצי הכדור המוביל. ניתן לייצר בקלות רבה אקסצנטריות כזו באמצעות קרינת שמש, גם אם מסלולו של הגוף שמקורו אינו אקסצנטרי. הצוות ניתח בזהירות אפקטים כאלה והפיק מודלים המסוגלים להתאים את חלוקת האבק מעבר לקצה המוביל.

נראה כי השילוב בין תיקונים אלה מאבטח את הנחת היסוד של סוטר. מבחן נוסף יהיה לבדוק אם לוויינים גדולים אחרים כמו איפטוס הראו גם סימנים של הימצאות אבק, גם אם לא חלוקים כל כך בקושי, מכיוון שרוב הירחים האחרים חסרי מסלול סינכרוני. ואכן, לירח היפריון נמצאו אזורים כהים יותר המצטברים במכתשיו כאשר מעט קאסיני הגיע בשנת 2007. אזורים חשוכים אלה חשפו גם ספקטרומים דומים לאלה של קאסיני סטיגה. הירח הגדול ביותר של שבתאי, טיטאן הוא גם נעול בצורה נאותה וצפוי לסחוף חלקיקים בקצהו המוביל, אך בגלל האווירה הסמיכה שלו, ייתכן שהאבק יתפשט על פני ירח. למרות שקשה לאשר אותם, ישנם מחקרים שהציעו כי אבק כזה עשוי לעזור לתרום למוצגי האווירה של טיטאן.

Pin
Send
Share
Send