Naukowcy odkrywają zagadkę księżyca yin-yang Saturna 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 zapy... 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." Kraje Niemcy, Stany Zjednoczone
