ΘΕΜΑΤΑ

ΑΝΤΙΤΗΛΟΣ1 ΑΡΚΟΙ2 ΑΡΚΟΝΗΣΟΣ3 ΑΡΜΑΘΙΑ1 ΑΣΤΑΚΙΔΑ1 ΑΣΤΥΠΑΛΑΙΑ11 ΑΥΓΟ1 ΓΑΔΑΡΟΣ7 ΓΑΙΑ4630 ΓΛΑΡΟΣ1 ΓΥΑΛΙ34 ΔΙΒΟΥΝΙΑ2 ΔΟΛΙΧΗ1 ΕΛΛΑΔΑ2068 ΖΑΦΟΡΑΣ ΜΑΚΡΥΣ1 ΙΑΣΟΣ4 ΙΜΙΑ2 ΚΑΛΑΒΡΟΣ1 ΚΑΛΑΜΑΡΙΑ4 ΚΑΛΟΓΕΡΟΣ1 ΚΑΛΟΛΙΜΝΟΣ2 ΚΑΛΥΜΝΟΣ169 ΚΑΜΗΛΟΝΗΣΙ2 ΚΑΝΔΕΛΙΟΥΣΑ3 ΚΑΡΠΑΘΟΣ13 ΚΑΣΟΣ8 ΚΑΣΤΕΛΛΟΡΙΖΟ20 ΚΑΣΤΡΙ1 ΚΕΔΡΕΑΙ[SEDIR]1 ΚΕΡΑΜΟΣ1 ΚΙΝΑΡΟΣ1 ΚΝΙΔΟΣ28 ΚΟΛΟΦΩΝΑΣ1 ΚΟΥΝΕΛΙ1 ΚΡΕΒΑΤΙΑ1 ΚΩΣ2547 ΛΕΒΙΘΑ3 ΛΕΙΨΟΙ7 ΛΕΠΙΔΑ1 ΛΕΡΟΣ33 ΛΕΣΒΟΣ1 ΛΥΤΡΑ1 ΜΥΝΔΟΣ1 ΝΕΚΡΟΘΗΚΗ1 ΝΕΡΟΝΗΣΙ1 ΝΗΠΟΥΡΙ1 ΝΗΣΟΣ1 ΝΙΜΟΣ1 ΝΙΣΥΡΟΣ208 ΞΕΝΑΓΟΡΑ ΝΗΣΟΙ1 ΟΦΙΔΟΥΣΑ1 ΠΑ.ΦΩ.ΚΩ44 ΠΑΤΜΟΣ30 ΠΑΧΕΙΑ6 ΠΕΝΤΙΚΟΝΗΣΙΑ1 ΠΕΤΡΟΚΑΡΑΒΟ1 ΠΙΑΤΑ1 ΠΙΤΤΑ1 ΠΛΑΤΕΙΑ1 ΠΛΑΤΗ2 ΠΟΝΤΙΚΟΥΣΑ1 ΠΡΑΣΟ1 ΠΡΑΣΟΝΗΣΙ1 ΠΡΑΣΟΝΗΣΙΑ1 ΠΡΑΣΟΥΔΑ ΚΑΤΩ1 ΠΥΡΓΟΥΣΑ5 ΡΟΔΟΣ158 ΡΩ1 ΣΑΒΟΥΡΑ1 ΣΑΜΟΣ15 ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ92 ΣΑΡΑΚΙ1 ΣΑΡΙΑ1 ΣΕΣΚΛΙ1 ΣΟΧΑΣ1 ΣΤΡΟΒΙΛΟΣ1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΑΓΑΘΟΝΗΣΙΟΥ]1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΜΕΓΙΣΤΗΣ]1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΝΙΣΥΡΟΥ]3 ΣΥΜΗ40 ΣΥΡΝΑ4 ΣΦΥΡΝΑ1 ΤΕΛΕΝΔΟΣ1 ΤΕΡΜΕΡΑ1 ΤΗΛΟΣ28 ΤΡΑΓΟΝΕΡΑ1 ΤΡΑΓΟΥΣΑ1 ΤΣΟΥΚΑ1 ΦΑΡΜΑΚΟΝΗΣΙ3 ΧΑΛΚΗ15 ΨΕΡΙΜΟΣ22
Εμφάνιση περισσότερων

Η απαράμιλλη ισημερινή κορυφογραμμή του Ιαπετού

Το τρίτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, ο Ιαπετός, είναι μοναδικό στο ηλιακό σύστημα επειδή διαθέτει μια οροσειρά μήκους 8 μιλίων που εκτείνεται σχεδόν εξ ολοκλήρου γύρω από τον ισημερινό του. Μοιάζει με μια γιγάντια καρυδιά.

Όποτε θέλω να βρω κάτι νέο και διαφορετικό για να γράψω, είναι εύκολο να βρω καλές ιδέες: απλώς πηγαίνω στην ιστοσελίδα ενός επιστημονικού περιοδικού και βλέπω τον τρέχοντα πίνακα περιεχομένων ή τις δημοσιεύσεις του. Χθες έλεγξα το Journal of Geophysical Research - Planets και βρήκα μια νέα δημοσίευση των Dombard, Cheng, McKinnon και Kay που ισχυρίζεται ότι εξηγεί πώς σχηματίστηκε η ισημερινή κορυφογραμμή του Ιαπετού. Τέλεια!

Καταρχάς, επιτρέψτε μου να σας παρουσιάσω τα στοιχεία. Ο Ιαπετός είναι παράξενος από πολλές απόψεις. Έχει μια επιφάνεια γιν-γιανγκ από σκοτεινό και φωτεινό υλικό. Είναι απροσδόκητα επίπεδος από πόλο σε πόλο. Φαίνεται να έχει υπερβολικό αριθμό μεγάλων λεκανών πρόσκρουσης. Και έχει μια ορεινή κορυφογραμμή, ύψους έως και 20 χιλιομέτρων, που εκτείνεται ακριβώς κατά μήκος του ισημερινού του για πάνω από τα 3/4 της συνολικής περιφέρειάς του. Η ύπαρξη αυτής της κορυφογραμμής αποκαλύφθηκε πολύ νωρίς στην αποστολή Cassini, σε μια συνάντηση στα τέλη του 2004.

Ιαπετός σε χρώμα .Αυτό το πορτρέτο του Ιαπετού προέρχεται από την πρώτη συνάντηση του Cassini με το μακρινό φεγγάρι, στις 31 Δεκεμβρίου 2004, λίγο πριν την κάθοδο του Huygens. Η διέλευση παρήγαγε εκπληκτικές εικόνες της σελήνης, αποκαλύπτοντας την «κοιλιακή ζώνη» των βουνών της, καθώς και αρκετές προηγουμένως άγνωστες γιγάντιες λεκάνες πρόσκρουσης. Η εικόνα είναι ένα κατά προσέγγιση φυσικό έγχρωμο μωσαϊκό που τραβήχτηκε από απόσταση περίπου 173.000 χιλιομέτρων. Το μωσαϊκό αποτελείται από δύο αποτυπώματα, τα οποία ήταν τα μόνα όπου υπάρχει πολυφασματική κάλυψη σε αυτό το σημείο της αποστολής. Εικόνα: NASA / JPL-Caltech / SSI / έγχρωμο σύνθετο από τον Gordan Ugarkovic.

Αλλά το Cassini τράβηξε πολύ καλύτερες εικόνες της κορυφογραμμής αργότερα, κατά τη διάρκεια της μοναδικής κοντινής πτήσης του από τον Ιαπετό. Εδώ είναι μία από αυτές τις εικόνες. Μπορείτε πραγματικά να δείτε πώς ο δίσκος του Ιαπετού έχει ένα αρκετά ομαλό στρογγυλό σχήμα που διακόπτεται, ακριβώς στον ισημερινό, από μια μακριά κορυφογραμμή που είναι ουσιαστικά τριγωνική σε διατομή (αν και έχει υποστεί ζημιές από τις συγκρούσεις).

Η ζώνη της κοιλιάς του Ιαπετού.Ο Ιαπετός έχει μια οροσειρά ακριβώς στον ισημερινό του, με ύψος 13 χιλιόμετρα και πλάτος 20 χιλιόμετρα σε ορισμένα σημεία. Αυτή η εικόνα τραβήχτηκε στις 10 Σεπτεμβρίου 2007. Εικόνα: NASA / JPL / SSI / Έγχρωμη σύνθεση από την Emily Lakdawalla.

Η κορυφογραμμή φαίνεται κυρίως στο σκοτεινό, μπροστινό ημισφαίριο, διασπώμενη λίγο στο πίσω ημισφαίριο. Σε αυτήν την υπέροχη ακολουθία εικόνων, το Cassini σκοπεύει κατά μήκος του άκρου καθώς πετάει, και μπορείτε να δείτε τις σχετικά φωτεινές λευκές πλαγιές του υλικού του πίσω ημισφαιρίου να εμφανίζονται προς το τέλος.

Το Cassini πετάει πάνω από την ισημερινή κορυφογραμμή του Ιαπετού. Καθώς το Cassini πετούσε δίπλα από τον Ιαπετό στις 10 Σεπτεμβρίου 2007, τράβηξε 13 εικόνες της ισημερινής κορυφογραμμής που υψωνόταν πάνω από τον ορίζοντα. Το μεγαλύτερο μέρος της πτήσης γίνεται πάνω από το σκοτεινό έδαφος του Ιαπετού, αλλά στο τέλος της κινούμενης εικόνας, αρχίζουν να εμφανίζονται οι λευκές πλευρές των βουνών Voyager. Εικόνα: NASA / JPL-Caltech / SSI / κινούμενη εικόνα από την Emily Lakdawalla.

Πριν ο Ντόμπαρντ και οι συνεργάτες του μπορέσουν να εξηγήσουν πώς σχηματίστηκε η κορυφογραμμή, ξεκινούν εξηγώντας τι είναι. Ακολουθούν τα κύρια χαρακτηριστικά του Ιαπετού:

Είναι ισοπεδωμένος στον ισημερινό κατά 4,5%, που σημαίνει ότι είναι περίπου 70 χιλιόμετρα μικρότερος από πόλο σε πόλο από ό,τι έχει πλάτος κατά μήκος του ισημερινού. (Για λόγους σύγκρισης, η περιστροφική ισοπέδωση της Γης είναι μόνο 0,3%.) Αυτή η ποσότητα ισοπέδωσης στον ισημερινό θα είχε νόημα αν ο Ιαπετός είχε μια ημέρα μόνο 16,5 ωρών, αλλά οι ημέρες του στην πραγματικότητα έχουν διάρκεια 79 γήινες ημέρες.

Η ισημερινή κορυφογραμμή έχει ύψος έως 20 χιλιόμετρα, πλάτος 200 χιλιόμετρα και εκτείνεται σε περισσότερο από το 75% του ισημερινού του Ιαπετού. Αν κάνετε τους υπολογισμούς, θα διαπιστώσετε ότι περιέχει το 0,1% της συνολικής μάζας του Ιαπετού. Αυτό είναι και λίγο και πολύ. Όλος ο ωκεάνιος φλοιός της Γης ανέρχεται στο 0,1% της μάζας της Γης.

Είναι απόλυτα ευθύγραμμο και βρίσκεται ακριβώς στον ισημερινό.Είναι γεμάτο κρατήρες, επομένως φαίνεται αρχαίο.

Ο Ιαπετός δεν έχει άλλα σημαντικά γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά εκτός από την κορυφογραμμή και τους πολλούς κρατήρες.

Η κορυφογραμμή «στηρίζεται στη λιθόσφαιρα χωρίς εμφανές σήμα κάμψης». Μην ανησυχείτε, θα σας εξηγήσω.

Αυτή η τελευταία παρατήρηση είναι πραγματικά σημαντική, γι' αυτό θα εξηγήσω τι σημαίνει. Έχει να κάνει με κάτι που ονομάζεται ισοστασία. Οι πλανήτες και τα φεγγάρια του ηλιακού συστήματος έχουν όλα συμπαγείς εξωτερικούς φλοιούς, οι οποίοι φαίνονται σταθεροί και άκαμπτοι. Στην πραγματικότητα, όμως, οι συμπαγείς κόσμοι κάμπτονται και λυγίζουν συνεχώς. Στη Γη, είναι αρκετά συνηθισμένο να εμφανίζονται ξαφνικά βουνά (από άποψη γεωλογικού χρόνου, δηλαδή). Τα βουνά είναι βαριά και το βάρος τους ασκεί μια πολύ ισχυρή δύναμη στο βράχο από κάτω τους. Το βράχο του μανδύα της Γης ρέει έξω από τη διαδρομή αυτής της πίεσης (ρέοντας σε στερεά κατάσταση, κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου) και το πιο άκαμπτο βράχο του φλοιού της Γης λυγίζει προς τα κάτω κάτω από το φορτίο του βουνού. Έτσι, όπου έχετε μεγάλα, ξαφνικά δημιουργημένα βουνά, όπως ηφαίστεια, υπάρχει συνήθως μια καμπτική τάφρος γύρω τους, μια περιοχή όπου ο φλοιός συμπιέζεται από το βάρος του βουνού. Φυσικά, στη Γη, τέτοιες τάφροι γεμίζουν γρήγορα με ιζήματα, επομένως δεν εμφανίζονται σε τοπογραφικές έρευνες, αλλά οι τάφροι είναι πολύ εύκολο να παρατηρηθούν στα δεδομένα βαρυτικής έρευνας.

Επιστροφή στον Ιαπετό: είναι πολύ περίεργο το γεγονός ότι μια κορυφογραμμή τόσο ογκώδης, τόσο ψηλή και τόσο στενή δεν έχει μια καμπτική αύλακα που να εκτείνεται σε κάθε πλευρά της. Αυτό σημαίνει ότι η κορυφογραμμή σχηματίστηκε σε μια εποχή που ο Ιαπετός ήταν τόσο κρύος και άκαμπτος που ο φλοιός της σελήνης ήταν αρκετά ισχυρός για να στηρίξει το βάρος αυτής της κορυφογραμμής χωρίς να λυγίσει καθόλου από τότε που σχηματίστηκε η κορυφογραμμή. Το πρώτο μέρος της εργασίας διερευνά ακριβώς πόσο κρύος έπρεπε να είναι ο Ιαπετός από τότε που σχηματίστηκε η κορυφογραμμή. Η απάντηση είναι πολύ κρύος. Συγκεκριμένα, μπορεί να εξέπεμπε θερμική ενέργεια που δεν ξεπερνούσε τα 3 μιλιβάτ ανά τετραγωνικό μέτρο από τότε που σχηματίστηκε η κορυφογραμμή. Αυτό σημαίνει ότι η κορυφογραμμή πρέπει να σχηματίστηκε αφού όλη η αρχέγονη θερμότητα του Ιαπετού είχε σχεδόν διαλυθεί. Τα τρέχοντα μοντέλα για τον σχηματισμό του Ιαπετού δεν γίνονται τόσο κρύα μέχρι περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό της ίδιας της σελήνης. Η κορυφογραμμή σχηματίστηκε σχετικά αργά στην ιστορία του Ιαπετού.

Έτσι, οποιαδήποτε ιδέα για το πώς σχηματίστηκε η κορυφογραμμή πρέπει να εξηγεί τα ακόλουθα πράγματα. Η κορυφογραμμή: σχηματίστηκε αργά, βρίσκεται ακριβώς στον ισημερινό, βρίσκεται μόνο στον ισημερινό (δηλαδή, δεν υπάρχουν άλλες κορυφογραμμές στον Ιαπετό)· και βρίσκεται μόνο στον Ιαπετό.

Στη συνέχεια, οι Dombard et al. εξετάζουν τους μηχανισμούς που έχουν προταθεί μέχρι στιγμής για να εξηγήσουν τον σχηματισμό της κορυφογραμμής. Αυτό το μέρος της εργασίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από παρατηρήσεις άλλων φεγγαριών σε όλο το ηλιακό σύστημα, τα οποία είναι όλα κατασκευασμένα από τα ίδια υλικά σύμφωνα με τους ίδιους νόμους της φυσικής, αλλά των οποίων οι ιστορίες έχουν αποκλίνει για να μας δείξουν πώς διαφορετικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν τα ίδια υλικά.

Κάποιοι έχουν υποστηρίξει ότι η κορυφογραμμή προέκυψε από την περιστροφή του Ιαπετού (από μια ημέρα 16,5 ωρών σε 79 ημέρες). Αλλά αυτά δεν μπορούν να εξηγήσουν γιατί μια κορυφογραμμή σχηματίστηκε μόνο στον ισημερινό και όχι και σε άλλα μέρη, όπως τα τεκτονικά χαρακτηριστικά που βρίσκονται σε όλη την Ευρώπη και τον Γανυμήδη (και προβλέπεται ότι θα παρατηρηθούν στον Πλούτωνα και τον Χάροντα). Μια άλλη άποψη είναι ότι σχηματίστηκε από κάποιο είδος ώθησης από κάτω. Αυτό όμως θα απαιτούσε το άκαμπτο εξωτερικό στρώμα του Ιαπετού να είναι σχετικά λεπτό, επομένως θα πρέπει να υπάρχει μια καμπτική τάφρος, και δεν υπάρχει. Μια άλλη άποψη είναι ότι ο Ιαπετός περιστρεφόταν τόσο γρήγορα όταν σχηματίστηκε που βρισκόταν κοντά στο όριο περιστροφικής του σταθερότητας και ο ισημερινός ανυψώθηκε επειδή η φυγόκεντρος δύναμη σχεδόν εξουδετέρωσε τη βαρύτητα. Αλλά ένα σώμα τόσο μεγάλο όσο ο Ιαπετός δεν θα μπορούσε να διατηρήσει έναν κυκλικό ισημερινό υπό τέτοιες συνθήκες. Θα γινόταν ένα σχήμα ποδοσφαίρου, όπως η Αουμέα και πιθανώς ο Βαρούνας.

Η μόνη εναπομένουσα πιθανότητα είναι ότι η κορυφογραμμή ξεκίνησε στην πραγματικότητα ως ένας δακτύλιος συντριμμιών, ο οποίος κατέρρευσε στον Ιαπετό. Τώρα, πρέπει να παραδεχτώ ότι εγώ, προσωπικά, ήμουν πάντα εχθρικός σε αυτή την ιδέα, επειδή μου φαίνεται αντίθετο με τη διαίσθηση ότι μπορείς να χτίσεις ένα οικοδόμημα συντρίβοντας πράγματα σε ένα φεγγάρι. Ο Ντόμπαρντ και οι συν-συγγραφείς του δεν φαίνεται να το θεωρούν αυτό πρόβλημα, ούτε ο Γουίνγκ Ιπ ούτε ο Χαλ Λέβισον, οι οποίοι έχουν γράψει και οι δύο εργασίες για το θέμα.

Ωστόσο, οι Dombard et al. επισημαίνουν ότι αν όντως έτσι σχηματίστηκε η κορυφογραμμή του Ιαπετού, τότε είναι δύσκολο να εξηγηθεί γιατί βλέπουμε την κορυφογραμμή μόνο στον Ιαπετό και όχι σε κανένα άλλο φεγγάρι στο ηλιακό σύστημα. Πώς μπορεί ο Ιαπετός να είναι τόσο μοναδικός;

Λοιπόν, ορίστε το τελευταίο μέρος της εργασίας: αφηγούνται ένα παραμύθι για το πώς σχηματίστηκε η κορυφογραμμή και στη συνέχεια εξετάζουν προσεκτικά το παραμύθι για να δουν πώς η ιστορία θα ήταν διαφορετική σε άλλα φεγγάρια. Ορίστε το παραμύθι: Καθώς σχηματιζόταν ο Ιαπετός, πολύ μακριά από τον Κρόνο, είτε κατέλαβε έναν δορυφόρο διαμέτρου 100 χιλιομέτρων είτε υπέστη μια γιγάντια πρόσκρουση, τα συντρίμμια της οποίας συγχωνεύθηκαν σε έναν δορυφόρο αυτού του μεγέθους. Στην τροχιακή απόσταση του Ιαπετού από τον Κρόνο, οι συγκρούσεις μεταξύ του Ιαπετού και οποιουδήποτε πλανήτη σε παρόμοια τροχιά θα ήταν πολύ αργές, πολύ κάτω από ένα χιλιόμετρο ανά δευτερόλεπτο, οπότε είναι στην πραγματικότητα πολύ εύκολο να φανταστεί κανείς ότι ο Ιαπετός θα κατέλαβε ένα σώμα αυτού του μεγέθους.

Αρχικά, το φεγγάρι του Ιαπετού θα είχε μια πολύ ελλειπτική τροχιά, αλλά οι παλιρροιακές δυνάμεις θα την κυκλοποιούσαν. Στη συνέχεια, η τροχιά θα εξελισσόταν, είτε πλησιάζοντας τον Ιαπετό είτε απομακρύνοντάς την με την πάροδο του χρόνου. Αν ξεκινούσε σε ανάδρομη τροχιά, θα πλησίαζε περισσότερο, ενώ αν βρισκόταν σε προοδευτική τροχιά, θα απομακρύνονταν. Σε αυτό το σημείο της εργασίας, κάνουν λίγη φυσική και δείχνουν ότι για σχεδόν οποιαδήποτε προοδευτική τροχιά, το φεγγάρι τελικά θα υποχωρούσε σε περίπου 9 φορές τη διάμετρο του Ιαπετού μακριά από το φεγγάρι.

Όλο αυτό το διάστημα, όμως, ο Κρόνος ασκεί τις δικές του παλιρροιακές δυνάμεις στον Ιαπετό, προκαλώντας την επιβράδυνση της σελήνης από την αρχικά γρήγορη περιστροφή της στην τωρινή πολύ αργή περιστροφή της. Αυτό διαρκεί λίγο χρόνο, πιθανώς δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά όταν ο Ιαπετός περιστρέφεται τόσο αργά, λειτουργεί ως φρένο στην προς την έξω πορεία του μικρού δορυφόρου. Η τροχιά αρχίζει να κινείται όλο και πιο κοντά στον Ιαπετό, μάλλον γρήγορα.

Σύντομα ο δορυφόρος βρίσκεται τόσο κοντά στον Ιαπετό εντός του ορίου Roche, όπου η βαρύτητα του Ιαπετού τον διαλύει (ο οποίος πιθανότατα ήταν αρχικά ένας σωρός από ερείπια). Σχηματίζεται ένας παχύς δακτύλιος συντριμμιών. Οι συγκρούσεις μεταξύ των κομματιών των συντριμμιών τα κάνουν μικρότερα και επίσης ισοπεδώνουν τον δακτύλιο μέχρι που, όπως και το σύστημα δακτυλίων του Κρόνου, το σύστημα δακτυλίων του Ιαπετού είναι τέλεια επίπεδο και τέλεια ευθυγραμμισμένο με τον ισημερινό περιστροφής του. Με την πάροδο του χρόνου, τα κομμάτια της σελήνης βγαίνουν εκτός τροχιάς, ένα προς ένα, χτυπώντας τον Ιαπετό με πολύ μικρές γωνίες πρόσκρουσης και σε πολύ χαμηλές ταχύτητες, κάτω από 100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτές οι ταχύτητες είναι τόσο χαμηλές που θα συσσωρεύονταν αντί να καταστρέφουν την επιφάνεια.

Ένα υποτιθέμενο δαχτυλίδι στη Ρέα Εικόνα: NASA / JPL / JHUAPLΑυτή η τέχνη απεικονίζει τη Ρέα, ​​όχι τον Ιαπετό, αλλά η ιδέα είναι η ίδια.

Αυτή είναι μια ωραία ιστορία, μια εύλογη ιστορία, που υποστηρίζεται από τη φυσική, και εξηγεί εύστοχα γιατί η κορυφογραμμή βρίσκεται τέλεια στον ισημερινό και μόνο στον ισημερινό. Επιπλέον, δεδομένου ότι πρέπει να συνέβη μετά την αποσύνθεση του Ιαπετού, θα έπρεπε επίσης να συνέβη σε μια εποχή που ο Ιαπετός ήταν αρκετά άκαμπτος για να στηρίξει την κορυφογραμμή χωρίς καμία καμπτική τάφρο. Αλλά δεν εξηγεί γιατί αυτό φαίνεται να συνέβη μόνο στον Ιαπετό. Γιατί δεν υπάρχουν απολιθωμένες κορυφογραμμές δακτυλίων σε άλλα φεγγάρια;

Η Καλλιστώ σε χρώμα από την τροχιά του Galileo E11. Το Galileo κατέγραψε αυτή την πανοραμική άποψη της Καλλιστούς στην 11η τροχιά του γύρω από τον Δία, στις 5 Νοεμβρίου 1997. Εικόνα: NASA / JPL / Ted Stryk

 Μια έγχρωμη άποψη «υπερ-ανάλυσης» του νότιου ημισφαιρίου του Όμπερον. Εικόνα: NASA / JPL / Ted Stryk. 

(Η θεωρία λέει ότι το Όμπερον θα μπορούσε, αλλά αν ναι, δεν είναι προφανές στις εικόνες του Voyager.)

Και πάλι, ο Dombard κ.ά. στρέφονται στη φυσική. Αρχικά, ρωτούν ποια φεγγάρια στο ηλιακό σύστημα βρίσκονται αρκετά μακριά από τον πλανήτη τους ώστε να έχουν μια αρκετά μεγάλη βαρυτική ζώνη επιρροής για να συλλάβουν και στη συνέχεια να κρατηθούν από έναν δορυφόρο για αρκετό καιρό ώστε να σχηματίσει έναν δακτύλιο. Λόγω της μοναδικά μεγάλης τροχιακής απόστασης του Ιαπετού (είναι 3,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Κρόνο, σε σύγκριση με 1,2 εκατομμύρια για τον Τιτάνα και 1,9 εκατομμύρια για την Καλλιστώ από τον Δία), ο Ιαπετός έχει πολύ περισσότερο χώρο εντός της βαρυτικής του επιρροής από οποιοδήποτε άλλο φεγγάρι του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Ελέγχει περίπου 10 φορές περισσότερο χώρο από την Καλλιστώ, τον Τιτάνα και το Όμπερον, τα επόμενα τρία φεγγάρια με τη μεγαλύτερη βαρυτική επιρροή. Τα περισσότερα φεγγάρια δεν μπορούσαν να συλλάβουν ή να κρατήσουν καθόλου έναν δορυφόρο, επειδή βρίσκονται πολύ κοντά στους γιγάντιους πλανήτες τους και δεν έχουν αρκετή επιρροή. Αυτό δίνει στον Ιαπετό πολύ καλύτερες πιθανότητες να έχει συλλάβει και να έχει κρατήσει έναν δορυφόρο για να σχηματίσει μια κορυφογραμμή.

Παρόλα αυτά, φαίνεται λογικό ότι η Καλλιστώ, ο Τιτάνας, το Όμπερον και ενδεχομένως ο Γανυμήδης και η Τιτάνια θα μπορούσαν να έχουν συλλάβει δορυφόρους και να τους έχουν μετατρέψει σε κορυφογραμμές. Γιατί δεν τις έχουν αυτά τα φεγγάρια; Η απάντηση έχει να κάνει με τον χρόνο. Και πάλι, επιστρέφοντας στη φυσική, ο Ντόμπαρντ κ.ά. δείχνουν ότι σε όλα αυτά τα άλλα φεγγάρια, σίγουρα θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί κορυφογραμμές. Αλλά να θυμάστε ότι ο σχηματισμός κορυφογραμμών προκαλείται από την περιστροφή της σελήνης, η οποία συμβαίνει πιο γρήγορα για τα φεγγάρια που βρίσκονται πιο κοντά στους πλανήτες τους. Στην πραγματικότητα, τυχόν κορυφογραμμές θα είχαν σχηματιστεί σε ηλικίες από μερικές δεκάδες έως μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια για όλα τα φεγγάρια εκτός από δύο. Μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, υπήρχε ακόμα εξαιρετικά βαρύς βομβαρδισμός (είτε πιστεύετε στον Ύστερο Βαρύ Βομβαρδισμό είτε όχι), επομένως οποιαδήποτε κορυφογραμμή που σχηματίστηκε πιθανότατα - αν και όχι σίγουρα - θα είχε διαβρωθεί εντελώς από τις συγκρούσεις.

Τα μόνα δύο φεγγάρια των οποίων οι κορυφογραμμές θα είχαν σχηματιστεί άνετα μετά τις βίαιες πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος είναι ο Ιαπετός και το Όμπερον. Χαμογέλασα όταν το διάβασα αυτό, επειδή είναι πολύ βολικό το γεγονός ότι η εργασία τους κάνει μια τέτοια πρόβλεψη για ένα φεγγάρι που παρατηρείται πολύ λίγο και είναι πολύ πιθανό να παραμείνει έτσι για αρκετό καιρό. (Είδαμε τον Όμπερον με το Voyager, φυσικά, αλλά ο Ουρανός και όλα τα φεγγάρια του ήταν γειρεμένα ως προς τους πόλους του Ήλιου εκείνη την εποχή, πράγμα που σημαίνει ότι οι ισημερινοί τους ως επί το πλείστον δεν είχαν απεικονιστεί.)

Για να είμαστε δίκαιοι, όμως, κάνουν και πολλές άλλες προβλέψεις που μπορούν να ελεγχθούν με μελλοντική εργασία. Πρέπει να προσομοιώσουμε τις συγκρούσεις στον Ιαπετό για να δούμε αν πραγματικά θα μπορούσε να έχει παγιδεύσει συντρίμμια σε έναν δορυφόρο. Πρέπει να ελέγξουμε τι συμβαίνει όταν πολλές μικρές, ασαφείς, συγκρούσεις σε χαμηλές ταχύτητες πραγματικά δημιουργούν μια κορυφογραμμή αντί να δημιουργούν κρατήρες. Πρέπει να εξετάσουμε το αρχείο κρατήρων του Ιαπετού για να δούμε αν η κορυφογραμμή είναι πραγματικά πολύ νεότερη από την υπόλοιπη σελήνη (αν και αυτό θα περιπλεκόταν από το γεγονός ότι η κορυφογραμμή σχηματίστηκε από συγκρούσεις, επομένως μπορεί να διατηρεί έναν ασυνήθιστα μεγάλο αριθμό κρατήρων).

Θέλω να κλείσω αυτήν την μακροσκελή ανάρτηση επαινώντας τους συγγραφείς της εργασίας για την πρόζα τους. Είναι μια εργασία γεμάτη θεωρίες με (φρικτές!) εξισώσεις, αλλά τα ρήματα είναι ενεργά, τα επίθετα πολύχρωμα, τα επιχειρήματα εύκολα στην ανάλυση. Ο τίτλος αυτής της καταχώρησης ιστολογίου είναι μια ενδεικτική φράση από την εργασία. Μακάρι να έγραφαν περισσότεροι επιστήμονες έτσι!


Έμιλι Λακνταβάλα

https://www.planetary.org/articles/3389

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

Recent Posts Widget