In 1671 keek Giovanni Cassini door een telescoop naar Saturnus en ontdekte een aantal ongelooflijke wonderen: de beroemde opening in de ringen, wolkenstrepen in de atmosfeer en verschillende satellieten. De tweede ontdekte maan van Saturnus - Iapetus - demonstreerde onmiddellijk zijn uniekheid: slechts de helft van zijn baan was zichtbaar. De andere 50% van de tijd was Iapetus volledig onzichtbaar, het kon op geen enkele manier worden gedetecteerd, hoewel het verder de gebruikelijke wetten van de zwaartekracht gehoorzaamde. Na dertig jaar van verbeteringen aan de telescoop, was Cassini eindelijk in staat om deze maan aan de west- en oostzijde te vinden, maar aan de oostzijde was hij zes keer zwakker.
Cassini ontwikkelde een theorie over deze maan, nu bekend als Iapetus. Hij voerde aan dat Iapetus allereerst tweekleurig moest zijn, met de ene kant helderder en de andere minder helder. Ten tweede: het moet netjes worden geblokkeerd met Saturnus om het altijd aan dezelfde kant te ontmoeten. Door de combinatie van deze factoren zal Iapetus '"frontlinie" zwakker en donkerder zijn dan zijn achterkant. Het idee was interessant, maar er was geen manier om het te testen.
Dit kleurverschil is niet het enige dat Iapetus tot een opmerkelijke of zelfs unieke metgezel maakt. Alle grote manen van Saturnus draaien in hetzelfde vlak als zijn ringen. Iedereen behalve Iapetus, die aanzienlijk geneigd is. Niemand weet waarom. Geen enkele andere grote maan in het zonnestelsel die samen met zijn moederplaneet is gevormd, heeft dezelfde helling als Iapetus.
Iapetus heeft ook een gigantische bergkam langs de evenaar: zo'n 10 kilometer hoger dan de rest van de vaste ijswereld. Maar de maan draait niet snel genoeg om de oorsprong van de kam te verklaren, en het oppervlak van Iapetus is vele miljarden jaren oud, dus dit is zeker geen opgehoopt puin. Geen van de theorieën die het ontstaan van deze richel verklaren, heeft voordelen en voordelen. Iapetus is een zeer ongebruikelijke satelliet voor het zonnestelsel en we hebben niet zo veel van zijn mysteries opgelost.
En toch hebben we 300 jaar na zijn verschijning een van de mysteries van Iapetus opgelost. Dankzij Cassini - een NASA-missie, geen Italiaanse wetenschapper - kwamen we bij Iapetus en fotografeerden het. Het bleek dat een van de zijkanten eruitziet alsof hij in een vuile puinhoop was geploegd. Iapetus bleek echt tweekleurig te zijn; het ene halfrond reflecteert 10-20 keer meer licht dan het andere. De situatie bleek zelfs nog ernstiger dan Cassini zelf had gedacht, aangezien de afbakening tussen de lichte en donkere hemisferen niet perfect overeenkwam met de baan van Iapetus.
Promotie video:
Wat leidde tot een nog groter mysterie: waarom ziet Iapetus er zo uit?
Zie je, Iapetus bevindt zich in een baan om de aarde twee keer zo ver als elke andere grote satelliet van Saturnus. Voor het donkere puin dat zich aan de voorkant ophoopt, zou "insecten op de voorruit" een heel vreemde verklaring zijn, aangezien de maan ver verwijderd is van andere grote spelers in het Saturnus-systeem, inclusief de ringen van de planeet. Geen enkele andere maan ter wereld heeft deze functie.
Iets verder dan Iapetus is Phoebus, een kleine maan die de planeet hoogstwaarschijnlijk heeft veroverd vanaf de Kuipergordel. In tegenstelling tot alle andere buitenste satellieten van Saturnus, draait Phoebus in de tegenovergestelde richting, is heel ver weg en een heel, heel donkere maan, wat belangrijk is. Het is donkerder dan alle andere grote manen in een baan rond Saturnus, en is vergelijkbaar met het donkere deel van Iapetus in deze parameter. Bovendien heeft Phoebus lange tijd een constante stroom deeltjes uitgezonden, omdat de straling van de zon en kleine botsingen sterk genoeg waren om stof voor stof van het buitenoppervlak van de satelliet te blazen.
Dankzij infraroodobservatoria zoals de Spitzer Ruimtetelescoop ontdekten we iets interessants over Phoebe: de maan vormde zijn eigen ring rond Saturnus. Het is groter, diffuus en minder dicht dan andere ringen die momenteel niet open zijn. De ring is zo verspreid - zeven stofdeeltjes per kubieke kilometer - en zo uitgestrekt dat zelfs de verre Iapetus er in zijn baan doorheen gaat. Phoebus en haar ring draaien met de klok mee rond Saturnus, maar Iapetus gaat tegen de klok in, wat betekent dat we hetzelfde effect krijgen van "kevers op de voorruit".
Na verloop van tijd stapelden deze donkere deeltjes zich op aan de ene kant van Iapetus, maar niet aan de andere kant. Maar dit is slechts het begin van het verhaal. Als dit maar gebeurde, zou de "heldere materie" op Iapetus (ijs) eenvoudig het donkere materiaal van Phoebus in korte tijd bedekken. Accumulerend zou het donkere materiaal onder een laag ijs liggen en zou Iapetus helemaal wit worden.
Maar dezelfde fysica die ertoe leidt dat de zwarte auto sneller en sterker opwarmt op de zon dan de witte auto onder dezelfde omstandigheden, speelt op Iapetus. Wanneer water probeert te condenseren, bevriezen en zich op de heldere delen van Iapetus nestelt, stoort niets het. Maar als het ijs aan de donkere kant landt, is er voldoende oppervlaktewarmte om het te sublimeren (dat wil zeggen, het uit de vaste stof te koken) en naar de andere kant te sturen.
Daarom verscheen er een tweekleurige wereld in ons systeem, zoals het Yin-Yang-symbool. Na 300 jaar was dit mysterie opgelost. De ongebruikelijke maan is in twee kleuren geschilderd dankzij een komeet die Saturnus lang geleden heeft vastgelegd. Honderden miljoenen jaren lang bedekte het puin en stof een andere maan, waardoor de kleur veranderde. Het blijft om de vragen over de kam en de helling op te lossen, maar wie weet hoeveel mysteries ons buiten de aarde wachten.
ILYA KHEL
