Физические характеристики спутника Сатурна Япета

Япет(Iapetus) третий по величине спутник Сатурна после Титана и Реи[5стр.89,8стр.145]. Средний диаметр Япета - 1436 км. Среднее расстояние от Сатурна 3,561,300 км. Орбита Япета проходит от Сатурна дальше, чем орбита Титана и ближе чем орбита Реи. Сидерический период обращения Япета 79.33018 земных суток. Большая полуось орбиты равна 3560,8 тыс. км Возраст Япета равен 4,564 миллиарда лет. Плотность Япета 1.21 г/см³.Он имеет меньшую плотность, чем большинство спутников Сатурна. Поверхность состоит большей частью из водяного льда. Однако отражательные свойства темного вещества позволяют предположить его органический состав. Масса Япета 1.6 x10²¹ кг, а сила гравитации на поверхности равна 0.235 м/с²

В честь первооткрывателя спутника его темная часть названа Областью Кассини.

Загадки» Япета

Первая загадка Япета - необычное горное образование. В декабре 2004г. космический корабль Cassini передал снимки Япета, на которых отчетливо просматривается горное образование протяженностью свыше 1300 км, высотой до 20км. Его природа и происхождение, остается неизвестно. Возможно это складчатые горы, образованные из-за подвижек участков поверхности, возможно горная цепь маркирует трещину, через которую на поверхность было выброшено вещество из недр спутника, но не очень понятно, как могла в таком маленьком небесном теле произойти дифференциация вещества и образоваться жидкая магма (да и плотность спутника маловата). Стоит заметить, отклонение же хребта от собственно экватора - очень незначительно[10].

Из-за этого хребта Япет напоминает грецкий орех или целлулоидный мячик, склеенный из двух одинаковых половинок.

Самое известное изображение стены Япета (см. фотографию 13), сделанное Cassini 31 декабря 2004-го. Странный хребет поднимается на 13 километров над окружающей местностью и тянется едва ли не на полторы тысячи километров. Тайна его происхождения не разгадана до сих пор, хотя предположений достаточно.

На фотографиях (см. фотографии 14,15,16,17,18) также изображен хребет Япета с более близких и дальних расстояний: (снимки сделаны Cassini в 2007 году).

Наклон орбиты Япета (см. рисунок 1) составляет 14.72° по отношению к экваториальной плоскости Сатурна, что больше наклона орбит других спутников.

Кассини обнаружил древний ландшафт, покрытый кратерами. Видны пологие холмы и горы, достигающие 10-километровой высоты. Таким образом, они превосходят самую высокую гору на Земле - Эверест, высота которого - 8.8 километров. На Япете были обнаружены так же впечатляющие оползни: на фотографиях видна обвалившаяся стенка (15-километровой высоты,60-километровой ширины) древнего ударного кратера. Часть булыжников докатилась до середины более позднего кратера диаметром 120 км.

На фотографии (см. фотографию 19), виден древний ландшафт Япета. (Снимок сделан Cassini в 2007 году).

На снимке (см. фотографию 20), сделанном 3 июля 2004 года аппаратом Cassini, видны гигантский кратер и оползни на Япете.

Вторая загадка Япета [3] - резко отличающаяся окраска его полушарий.

Еще в 1671 году Джованни Доминико Кассини заметил, что Япет виден, когда он находится с одной стороны Сатурна, и не виден, когда находится с другой стороны. Наблюдая за ним, Кассини обнаружил, что Япет виден в телескоп только тогда, когда находится по одну, строго определенную, сторону от Сатурна. Это позволило ему сделать вывод, который подтвердился в дальнейшем - Япет имеет, светлую и тёмную стороны, и повернут к Сатурну всегда одной и той же стороной. Соответственно, одна сторона смотрит в направлении движения спутника по орбите, и именно она - чёрная, как копоть (альбедо 0,03 - 0,05). Противоположное ему, заднее полушарие (альбедо 0,5), блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег, и соперничает с одним из самых ярких объектов в Солнечной системе - спутником Юпитера Европой. Яркая сторона спутника отражает почти 50% света, что типично для ледяных спутников Солнечной системы. Светлая область спутника покрыта длинными тонкими полосами. Темная сторона покрыта темно-красным веществом, которое отражает лишь 3-4% света. Оно покрывает всю поверхность спутника, включая кратеры, а это значит, что оно распределилось по поверхности спутника уже после образования кратеров. Инфракрасные <http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/infrared.html> спектры <http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/emspectrum.html> показывают, что это вещество, вероятно, содержит какую-то темную разновидность углерода <http://periodic.lanl.gov/elements/6.html>.

Столь странного вида не имеет ни один из известных науке спутников. А также граница между темным и светлым полушариями необъяснимо четкая.

Япет, который называют "половинчатым миром", давно интересовал ученых. Изображения, полученные космическими зондами, подтвердили, что на поверхности Япета имеется обширная область, покрытая темным материалом - так называемая Область Кассини (Cassini Regio). Остается неясным, образовалось ли тёмное вещество вследствие процессов на самом Япете, или же попало извне. Удалось установить, что химический состав вещества на поверхности спутника сильно различается - от водяного льда до органических материалов.

Причины такой необычной окраски Япета остаются загадкой. Пока неизвестно, почему полушария Япета так сильно отличаются.

На снимке (см. фотографию 9), сделанном 3 июля 2004 года автоматической станцией Cassini хорошо видно различие в цвете полушарий Япета.

Также на снимках (см. фотографии 10,11,12) хорошо видна окраска Япета в тех местах, где одна цветовая зона переходит в другую, более светлую, также хорошо видно, что темное вещество является осадочным.

спутник сатурн космический орбита