Japetus: voda na útěku, Cassini na stopě

Saturnův měsíc Japetus je na první pohled podivné těleso – jedna jeho polokoule je prakticky čistě bílá, kdežto ta druhá nemá daleko k černé. Zatím ještě přesně nevíme, jak ke svému černobílému vzhledu tento měsíc přišel, ale díky údajům z meziplanetární sondy Cassini již začínáme, alespoň částečně, tuto záhadu chápat.

Obr. 1: Snímek měsíce Japetus s vysokým rozlišením a ve falešných barvách. [3]

Obr. 2: Srovnání termální mapy poledních teplot na části povrchu Japeta (vlevo) se stejnou oblastí nasnímanou ve viditelném světle (vpravo). [4]

Obr. 3: Jako vlašský ořech, vypadá na některých snímcích Saturnův měsíc Japetus. [5]

V tomto případě se podařilo zhruba objasnit, proč jsou na Japetu opravdu jen dva barevné odstíny – černá a bílá – zatímco cokoliv mezi tím, tedy stupnice šedé, prakticky chybí. Za tímto striktním rozdělením patrně stojí tzv. tepelná segregace. [1]

Jak ukázala pozorování v infračervené části spektra, tmavé oblasti na Japetu mají dostatečně vysokou teplotu (kolem -146 ˚C) na to, aby z nich velmi zvolna unikala vodní pára z ledu obsaženého v hornině. Uniknuvší voda v plynné fázi následně hledí zkondezovat na nějakém chladnějším místě, kterým mohou být póly tohoto měsíce nebo prostě jakýkoli povrch s nižší teplotou. A protože nižší teplotu má obvykle terén světlejšího odstínu, končí vodní pára většinou na něm.

Tímto mechanismem se tedy tmavé oblasti zbavují vodního ledu a stávají se ještě tmavšími a naopak – světlé oblasti se stávají (díky námraze) světlejšími, čímž nám z krajiny mizí odstíny šedi a docházíme k současnému stavu prakticky černobílé scenérie. Za vyšší teplotu tmavých částí je samozřejmě odpovědné sluneční záření, které prakticky černý povrch účinně pohlcuje.

Jako počáteční impuls údajně zcela postačovalo, pokud byla jedna polokoule Japeta jen o málo tmavší než její kolegyně. A zde je kámen úrazu. V předchozích řádcích jsme popsali pravděpodobný mechanismus, který je v souladu s pozorováním, jímž došlo k dramatické změně vzhledu měsíce. Nevíme však zatím jistě, jak se jedna hemisféra Japeta stala tmavší, resp. odkud pochází tmavý materiál, který ji pokrývá. Je jeho původ na Japetu (tedy spíše uvnitř něj) nebo snad přicestoval z okolního prostoru?

Podle vzhledu některých z nejmenších kráterů, při jejichž vzniku byl na okolní tmavý terén vyhozen světlý materiál, se zdá, že (alespoň v těchto místech) není tmavá vrstva nikterak silná. To potvrzují také údaje z radarových pozorování provedených sondou Cassini. Z těchto údajů můžeme tedy učinit závěr, že na světlém podkladu leží tenká vrstva tmavého materiálu (což je uspořádání, které je v souladu s výše popsanou představou sublimace vodního ledu).

Odborníci se v součanosti přiklánějí k (již starší) hypotéze, že tmavý materiál pochází z některého jiného měsíce (snad z Phoebe [2]) obíhajícího Saturn v opačném směru a v mnohem větší vzdálenosti než Japetus. Materiál, který se z něj nějakým způsobem uvolnil, postupně klesal na nižší orbitu, přičemž se nachytal na polokouli Japeta obrácenou ve směru oběhu. (Japetus má vůči Saturnu tzv. vázanou rotaci, takže polokoule obrácená ve směru oběhu je stále ta stejná.)

Jak vidíte, toto tajemství Japeta jsme zatím dokázali rozkrýt jen velmi málo, a to jich má tento pozoruhodný měsíc v zásobě ještě spoustu. Jak například vznikl velice zvláštní val obepínající část rovníkové oblasti Japeta a dosahující místy výšky až dvaceti kilometrů nad okolní terén a propůjčující již tak bizarnímu měsíci vzhled vlašského ořechu? To zatím nevíme. Určitě ale bude zajímavé to zjistit.

Sepsáno velmi volně podle [1].