• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy odkrywają zagadkę księżyca yin-yang Saturna

    15.12.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z Niemiec i USA rozwikłali 300-letnią zagadkę, skąd wziął się dziwny i asymetryczny wygląd księżyca Saturna - Japeta, który jest z jednej strony biały, a z drugiej czarny. W dwóch artykułach opublikowanych w czasopiśmie Science, naukowcy wyjaśniają, w jaki sposób zapylone szczątki innych księżyców Saturna wbudowały się w jedną stronę Japeta, zmieniając jego temperaturę i powodując migrację lodu wodnego na drugą stronę.

    Księżyc Japet został odkryty w 1671 r. przez francusko-włoskiego astronoma Giovanniego Domenico Cassiniego. Zauważył on od razu, że księżyc ma niezwykły wygląd, ponieważ po stronie czołowej (zwróconej w kierunku orbity) jest znacznie ciemniejszy w porównaniu ze stroną tylnią. W rzeczywistości strona tylna jest 10 razy jaśniejsza od czołowej.

    "Nie jest to co prawda żaden z fundamentalnych problemów świata, niemniej astronomowie łamali sobie głowę nad tą zagadką przez całe stulecia" - mówi Joseph Burns z Uniwersytetu Cornella w USA.

    Wraz z upływem lat powstało wiele teorii wyjaśniających wygląd księżyca Japet. Jedna z teorii sugeruje, że pył na księżycu Japet pochodzi z chmury szczątków po uderzeniu meteoru w układzie Saturna. Niektórzy wskazywali, że na jednej stronie księżyca mógł stopniowo nagromadzić się międzyplanetarny pył, podczas gdy inni byli przekonani, że to procesy geologiczne wewnątrz księżyca Japet mogły uwalniać ciemne materiały na powierzchni.

    Czwarta teoria łącząca osadzanie się pyłu z zewnętrznych źródeł z procesami termicznymi na powierzchni księżyca została wysunięta w 1974 r. Jednakże tę teorię w znacznej mierze pomijano przez następne lata, mimo iż jej przewidywania zmian wyglądu księżyca w czasie okazały się prawidłowe.

    W ramach ostatnich badań naukowcy po dwóch stronach Atlantyku badali zdjęcia pochodzące z sondy Cassini-Huygens od 2004 r., ze szczególnym uwzględnieniem tych z dnia 10 września 2007 r. wykonanych w czasie bliskiego przelotu. Na podstawie danych zespół był w stanie stworzyć model, tego co się działo na księżycu Japet.

    Badania pokazują, że od innych księżyców Saturna - zwłaszcza Febe - odrywa się ciemny pył, który opada na czołową hemisferę księżyca Japet. Badania nad kraterami Japeta sugerują, że warstwa pyłu ma grubość kilku metrów.

    Jednak to nie wszystko. "To niemożliwe, aby skomplikowana i wyraźna granica między ciemnym i jasnym regionem została utworzona przez opadający materiał" - wyjaśnia Tilmann Denk z Freie Universität Berlin w Niemczech. "Dlatego musieliśmy znaleźć inny mechanizm."

    Ciemna powierzchnia pochłania duże ilości ciepła słonecznego, a z uwagi na bardzo wolne obroty księżyca Japet (raz na 79 dni), ciemna powierzchnia jest przez długi czas wystawiona na działanie Słońca. Temperatury na równiku stają się na tyle wysokie, aby powodować odparowywanie lodu pod warstwą pyłu. Parujący lód podlega ponownej kondensacji na biegunach księżyca po stronie tylnej, zapewniając jej charakterystyczny jaskrawo-biały wygląd, który tak ostro kontrastuje z ciemną, zapyloną stroną czołową.

    Zdaniem naukowców mały rozmiar Japeta (średnica zaledwie 1.500 km) i niska grawitacja powodują, że przechodzenie lodu z jednej strony księżyca na drugą odbywa się stosunkowo łatwo.

    John Spencer z Southwest Research Institute w Kolorado, USA, podsumowuje: "Księżyc Japet jest ofiarą niekontrolowanego sprzężenia zwrotnego, działającego na skalę globalną."

    rdo: CORDIS

    informacji: Science: http://www.sciencemag.org Freie Universität Berlin: http://www.fu-berlin.de Uniwersytet Cornella: http://www.cornell.edu Southwest Research Institute: http://www.swri.org Misja Cassini: http://saturn.jpl.nasa.gov/index.cfm Teksty pokrewne: 26899, 31431 Kategoria: Różne
    Źródło danych: Science; Freie Universität Berlin; Uniwersytet Cornella; Southwest Research Institute
    Referencje dokumentu: Denk, T. et al. DOI: 10.1126/science.1177088 Spencer, J. R. et al. DOI: 10.1126/science.1177132 Obydwie publikacje internetowe w czasopiśmie Science z dnia 10 grudnia 2009 r.
    Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Badania Naukowe; Przestrzeń kosmiczna & badania satelitarne RCN: 31581   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Pełnia – faza księżyca, występująca kiedy Księżyc znajduje się po przeciwnej stronie Ziemi, niż Słońce. Dokładniej, pełnia występuje wtedy, gdy geocentrycznie widoczne (ekliptyczne) długości Słońca i Księżyca różnią się o 180 stopni; Księżyc znajduje się wówczas w tzw. opozycji do Słońca. W tym czasie, dla obserwatorów na Ziemi, półkula Księżyca skierowana w stronę Ziemi (bliższa strona) jest prawie cała oświetlona i okrągła. Tylko podczas pełni Księżyca przeciwna jego półkula niewidoczna z Ziemi (dalsza strona), jest zupełnie nieoświetlona. Księżyc w pełni jest 300 do 500 tysięcy razy ciemniejszy od Słońca, co jednak i tak poważnie utrudnia prowadzenie obserwacji astronomicznych, dla których najdogodniejszym czasem są bezksiężycowe noce. Pierwsi ludzie na księżycu (ang. The First Men in The Moon) – powieść science-fiction napisana przez Herberta George Wellsa i opublikowana w 1901. Autor przedstawia w niej wyprawę na Księżyc dokonaną przez dwóch ludzi, którzy odkrywają tam wysoko rozwiniętą cywilizację owadopodobnych stworzeń. Podróży swej dokonują dzięki pojazdowi zbudowanemu z materiału, który jest odporny na działanie siły grawitacji. Wnętrze księżyca, jak się okazało, jest praktycznie zbudowane ze złota, jednak planowana wymiana handlowa z jego mieszkańcami nie dochodzi do skutku, gdyż ludzie swym okrucieństwem i głupotą wzbudzają odrazę wśród mieszkańców Księżyca. Niewidoczna lub odwrotna strona Księżyca – powierzchnia odwróconej od Ziemi półkuli Księżyca, która nigdy nie jest widoczna z Ziemi ze względu na rotację synchroniczną satelity. Libracja Księżyca powoduje, że brzegi odwróconej strony (łącznie ok. 18%) mogą być obserwowane z Ziemi, ale tylko pod małym kątem, co utrudnia rozpoznawanie rzeźby terenu. Odwrotna strona Księżyca pozostawała praktycznie nieznana do czasu lotów sond kosmicznych.

    S/2004 S 6 – tymczasowe oznaczenie przypuszczalnego księżyca Saturna. Na zdjęciach zrobionych z sondy Cassini w październiku 2004 r. zaobserwowano zagęszczenie materii, bardzo blisko pierścienia F Saturna. Naukowcy podejrzewają, że w jego centrum znajdował się niewielki księżyc, choć mogła to być jedynie chmura pyłu. Nów – w astronomii, jedna z faz Księżyca, w której Księżyc znajduje się między Słońcem a Ziemią, czyli jest w koniunkcji ze Słońcem patrząc z Ziemi. W tej pozycji cała strona Księżyca widoczna z Ziemi jest w cieniu, wobec czego Księżyc nie jest widoczny gołym okiem.

    Mare Moscoviense (łac. Morze Moskwy) – morze księżycowe położone po niewidocznej stronie Księżyca, w centralnej części dużego basenu uderzeniowego. Średnica morza równa jest 277 km, jest to jedno z niewielu mórz znajdujących się na odwróconej od Ziemi stronie Księżyca. Morze Moskwy zostało rozpoznane na zdjęciach sondy Łuna 3, która w 1959 r. jako pierwsza sfotografowała tę część Srebrnego Globu. Faza Księżyca określa oglądaną z Ziemi część Księżyca oświetloną przez Słońce. Ponieważ Słońce oświetla zawsze (poza zaćmieniami) tylko połowę powierzchni Księżyca, jego fazy są rezultatem oglądania tej połowy pod różnymi kątami spowodowanymi różnymi położeniami Słońca, Ziemi i Księżyca względem siebie.

    Mons Dieter – góra na niewidocznej stronie Księżyca, wewnątrz krateru King. Jej średnica to 20 km. Nazwa, nadana w 1976 roku pochodzi od niemieckiego imienia męskiego Dieter. Mons Dilip – góra na niewidocznej stronie Księżyca, wewnątrz krateru King. Jej średnica to 2 km. Nazwa, nadana w 1976 roku pochodzi od indyjskiego imienia męskiego Dilip.

    Pierwsza kwadra – w astronomii, jedna z faz Księżyca, w której Ziemia, Księżyc i Słońce tworzą ze sobą kąt prosty. Księżyc w tym czasie zbliża się do pełni. W tym momencie, dla obserwatorów na Ziemi widoczna jest tylko wschodnia część tarczy Księżyca. Księżyc wschodzi w środku dnia i zachodzi w środku nocy, przez co można go bardzo wygodnie obserwować. W pobliżu granicy między oświetloną i nieoświetloną częścią Księżyca (terminator), panują najlepsze warunki do obserwacji struktur na jego powierzchni takich jak kratery, góry, doliny.

    Niebieski księżyc – określenie drugiej pełni księżyca w ciągu miesiąca. Jest to zjawisko rzadkie, występujące raz na kilka lat. W dawnej definicji astronomicznej mianem niebieskiego księżyca określano trzecią pełnię księżyca w przeciągu astronomicznej pory roku, w której występowały cztery pełnie księżyca.

    Japet (Iapetus, Saturn VIII) – trzeci co do wielkości księżyc Saturna, najdalszy spośród dużych lodowych księżyców planety. Gadomski – krater na na powierzchni Księżyca o średnicy 65 km, położony na 36,4° szerokości północnej i 147,3° długości zachodniej. Krater ten jest położony na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca.

    Libracja (od łacińskiego libra − waga, librare − kołysać się w równowadze) – powolne wahania, zazwyczaj bryły jednego ciała niebieskiego, obserwowanego z powierzchni innego, ale także − cykliczne wahania długości orbitalnej naturalnych satelitów planet oraz niektórych elementów ich orbit, powodowane rezonansami ich okresów obiegów (np. u kilku większych księżyców Saturna). W przypadku Księżyca termin ten określa pewien rodzaj ruchów globu księżycowego, oglądanych z Ziemi, a objawiających się drobnymi okresowymi przemieszczeniami szczegółów widocznych na tarczy Księżyca względem jej środka i brzegu. Librację Księżyca odkrył Galileusz w 1637 roku; niemal jednocześnie badał ją także Heweliusz. Okres obrotu Księżyca wokół własnej osi jest zsynchronizowany z okresem obiegu dookoła Ziemi. Zatem zwraca się on do naszej planety zasadniczo cały czas tą samą stroną. Zjawisko libracji pozwala jednak oglądać z Ziemi wąski pas brzegowy drugiej strony Księżyca. Odpowiednio długo prowadzone obserwacje pozwalają zobaczyć 59% jego powierzchni. Masa Księżyca (ML) to jednostka masy równa masie Księżyca. 1 ML = 7,3477 × 10 kg. Jest ona używana do wyrażania mas księżyców innych planet.

    Dodano: 15.12.2009. 15:12  


    Najnowsze