Když měsíce mají měsíčky, aneb jak Iapetus přišel ke svým podivnostem

Iapetus_equatorial_ridgeSkupina amerických vědců prezentuje nové simulace, nabízející vysvětlení toho, jak Iapetus přišel ke svým bizarním vlastnostem.

Abychom si to shrnuli: Iapetus je obzvlášť nápadný svým černobílým zbarvením. To ale již bylo poměrně uspokojivě vysvětleno interakcí s materiálem z Phoebe a sublimací ledu. Další záhady ale zůstávají. Rovník Iapetu zhruba ve 3/4 jeho délky vroubí asi 20 km vysoký rovníkový hřeben, nápadný stejnoměrnou výškou i šířkou, a především tím, že je dokonale rovný. Na první pohled působí jako jednoznačně umělá struktura, existuje však i řada přirozených vysvětlení jejího vzniku, jen zatím nevíme, které z nich je správné. Samotný tvar měsíce, i kdybychom si hřeben odmysleli, je podivný – toto těleso je výrazně zploštělé. Kdyby rotovalo s periodou 16 hodin, nebylo by to nijak překvapivé, protože takový tvar by byl prostým důsledkem odstředivé síly. Jenomže den na Iapetu trvá celých 79,3 pozemských dnů! Jediné možné vysvětlení je to, že tento svět ztuhl a zmrzl, dokud ještě rotoval rychle, a když byl posléze zpomalen, uchoval si původní tvar, jako jakási fosílie z dávno minulé epochy. S tím je ale další problém – Iapetus se totiž neměl co zpomalovat! Od Saturnu je vzdálen natolik, že by si neměl vytvořit vázanou rotaci jako „obyčejné“ měsíce, protože by na to slapové působení „pána prstenců“ nemělo stačit. Jenže světy divte se, Iapetus vázanou rotaci, proti vší logice, má!

Když přijemem určité specifické předpoklady o vývoji Iapetu a jeho vlastnostech, dalo by se jeho zpomalení slapovými silami přeci jen vysvětlit (viz kniha Vzdálené světy II). Tým amerických vědců ale nyní přišel s hypotézou, která zpomalení rotace Iapetu vysvětluje, a navíc dává do logické souvislosti s rovníkovým hřebenem.

Podle nich Iapetus kdysi v minulosti prodělal velkou kosmickou kolizi. Ta vymrštila na jeho orbitu velké množství materiálu. Úlomky obíhající pod Rocheovou mezí se zůstaly rozptýlené v podobě prstence (jakýkoli oblak částic na orbitě planety nebo měsíce se během určité doby samovolně přemění na plochý prstenec v rovině rovníku, jako je tomu u Saturnu). Jejich orbity ale nebyly stabilní, postupně docházelo k jejich snižování, takže úlomky padaly na rovník Iapetu, kde vytvořily hřeben. Potud nic nového, přesně takto vysvětloval původ hřebene profesor Wing-Huen Ip z Tchajwanu už v roce 2006 (dodejme jen, že to není zdaleka všobecně přijímáno, a existují i hypotézy tektonické a jiné).

To ale nemusel být celý příběh. Ta část trosek, která se nacházela za Rocheovou mezí, se nevyhnutelně shlukla dohromady a vytvořila nové těleso – Iapetův „měsíc“ neboli subsatelit. Ten mohl být vzhledem k Iapetu dost rozměrný: 130 – 210 km. Pokud je vám na tomto scénáři něco povědomého, jste na správné stopě – právě tak přišla k Měsíci i planeta Země.

Satelit Iapetu by se svým mteřským tělesem interagoval slapovými silami podobně, jako Měsíc se Zemí. Odčerpával by rotační energii Iapetu, čímž by jej zpomaloval, a zároveň by díky dodané kinetické energii postupně stoupal na vzdálenější a vzdálenější orbitu. V tomto případě by ale vývoj probíhal rychleji než v případě Měsíce a Země, takže za geologicky krátký čas by došlo k úplnému odtržení subsatelitu od Iapetu. Ne ale nadlouho: měsíček by zůstal na samostatné dráze kolem Saturnu, protínající Iapetovu orbitu, takže s pravděpodobností kolem 90% by se se svým bývalým držitelem srazil a zanechal tam velkou impaktní pánev, jakých tam není nijak málo. Rotace zbržděná subsatelitem by otevřela cestu vytvoření vázané rotace ve vztahu k Saturnu.

Tato výpočty podepřená historka dobře vysvětluje mnohé Iapetovy podivnosti poměrně elegantní cestou. Uvidíme, zda ji budoucí simulace potvrdí nebo zda skončí na smetišti dějin.

Odkazy:

H. F. Levison, K. J. Walsh, A. C. Barr, L. Dones (2011): Ridge Formation and De-Spinning of Iapetus via an Impact-Generated Satellite (článek v ARXIVu, abstrakt z 42nd Lunar and Planetary Science Conference)

Astronomers Solve the Mystery of the Ridge around Iapetus (Physics arXiv Blog)

Příspěvek byl publikován v rubrice Aktuality, Sluneční soustava. Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *