211service.com
Astronomer løser mysteriet om højderyggen omkring Iapetus
Saturns måne Iapetus er et af de mere mystiske objekter i solsystemet. Den er ret stor, den 11. største måne i solsystemet, og består hovedsagelig af is.
Men Iapetus er et puslespil. Halvdelen af månen er mørkfarvet og den anden halvdel lys, uden gråtoner. Den buler rundt om sin ækvator, som om den snurrer hurtigt. Men den roterer faktisk ret roligt, én gang hver 79. jorddage. Mest forvirrende af alt er en højderyg, der strækker sig næsten halvvejs rundt om sin ækvator (se billedet ovenfor).
I dag er Iapetus langsomt ved at opgive sine hemmeligheder. Planetgeologer har for nylig løst gåden med dets tofarvede udseende. Det viser sig, at det mørke stof er den kemiske rest, der bliver tilbage, når vandis sublimerer.
Tanken er, at for omkring en milliard år siden begyndte den ene side af Iapetus at sublimere lidt hurtigere end den anden, hvilket efterlod en mørk rest. Isen kondenserede derefter på den anden side af månen, hvilket gjorde den lettere. Den mørkere side absorberede derefter mere sollys, hvilket gjorde det varmere og øgede sublimeringshastigheden i en positiv feedback-cyklus.
Det er denne cyklus, der har forladt månen i dens nuværende to-tone tilstand.
I dag har Harold Levison og kammerater ved Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, fundet en forklaring på de to andre gådefulde træk: Iapetus' bule og højderyg.
Deres teori er, at Iapetus tidligt i sin historie snurrede meget hurtigt, sandsynligvis med en hastighed på en gang hver 16. time eller deromkring. Dette fik den til at bule rundt om sin ækvator.
På dette tidspunkt blev den ramt af en anden stor måne, som slyngede et stort volumen af ejecta i kredsløb (lidt ligesom kollisionen, der dannede vores måne). Denne kredsende masse af murbrokker blev derefter offer for to separate processer.
For at forstå disse kræfter har vi først brug for lidt baggrund om orbital dynamik. Astronomer har længe vidst, at der er en særlig afstand fra enhver gravitationsgenstand, ud over hvilken murbrokker kan kondensere og danne et fast legeme. Dette kaldes Roche-radius. Men alt tættere på end dette bliver revet fra hinanden af tidevandskræfter og kondenserer derfor aldrig.
Levison og co siger, at udkastet omkring Iapetus må have strakt sig over Roche-radius. Tingene ud over denne grænse kondenserede og dannede en ny måne, som gradvist spiralerede væk fra Iapetus. Det var dette tab af sin egen satellit, der bremsede Iapetus' rotation til den sedate hastighed, vi ser i dag. Dens frosne krop bevarede dog formen af den oprindelige bule.
Men udstødningen inde i Roche-radius kunne ikke have dannet et fast legeme og må derfor i stedet have dannet en ring omkring Iapetus. Levison og co mener, at denne ring var ustabil og må langsomt have lukket sig ind for månen.
Så den ækvatoriale højderyg, vi ser i dag, er resterne af denne ring, der slog sig ned på månens overflade.
Det ligner en god idé. Det forklarer mindst to af Iapetus' store mysterier. Og det er ikke dårligt for en enkelt teori.
Ref: arxiv.org/abs/1105.1685 : Ridgedannelse og afspinning af Iapetus via en stødgenereret satellit