Iapetus Saturn VIII Iapetus | |
Mosaico de imagens de Iapetus tiradas pela sonda Cassini em31 de dezembro de 2004mostrando a área escura de Cassini Regio , sua fronteira com a área luminosa Roncesvalles Terra , várias grandes crateras e a crista equatorial. | |
Modelo | Satélite natural de Saturno |
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Características orbitais ( Epoch 01/01/2004, JJ 2453200.5) | |
Semi-eixo maior | 3.560.840 km |
Periapsis | 3.460.068 km |
Apoapsis | 3.661.612 km |
Excentricidade | 0,028 3 |
Período de revolução | 79,33 d |
Inclinação | 7,489 ° (em relação ao plano Laplace de Saturno) |
Características físicas | |
Diâmetro | 1494,8 × 1424,8 km |
Massa | 1,805 635 ± 0,000 375 × 10 21 kg |
Densidade média | (1,083 ± 0,006 0 6) × 10 3 kg / m 3 |
Gravidade superficial | 0,223 m / s 2 |
Período de rotação | 79,33 d ( síncrono ) |
Magnitude aparente | 11 (para a oposição) |
Albedo médio | 0,6 |
Características da atmosfera | |
Pressão atmosférica | Algum |
Descoberta | |
Descobridor | Cassini |
Data da descoberta | 25/10/1671 |
Designação (ões) | |
Iapetus (S VIII Iapetus; designação internacional Iapetus ) é um satélite natural de Saturno , o terceiro maior satélite do planeta em tamanho. Foi descoberto em 1671 por Jean-Dominique Cassini .
Jápeto é conhecido principalmente por sua coloração, com um de seus hemisférios sendo particularmente brilhante, enquanto o outro é muito escuro. A sonda Cassini revelou outras características raras, como uma crista equatorial ao longo da metade do satélite. É também o maior corpo do Sistema Solar a não estar em equilíbrio hidrostático , ultrapassando em diâmetro quase todos os candidatos ao status de planeta anão .
As medidas atuais do diâmetro de Iápeto em três eixos dão 1494,2 × 1498 × 1 425,2 km , com um diâmetro médio de 1472 ± 2 km . No entanto, essas medições podem ser imprecisas na escala de quilômetros porque toda a superfície da lua não foi fotografada com uma resolução suficientemente alta. Ao contrário da maioria dos satélites de tamanho comparável, Jápeto não é nem esférico nem elipsoidal , mas tem um equador saliente e pólos esmagados. Além disso, a crista que percorre seu equador é tão alta que distorce a forma da lua, mesmo à distância.
O achatamento de Iapetus corresponderia a um período de rotação de apenas 10 horas, não 79 dias como observado. É possível que a forma da lua tenha sido congelada pela formação de uma crosta espessa logo após sua formação e que sua rotação tenha sido posteriormente retardada pelas forças das marés de Saturno até se tornar sincronizada .
A massa de Iapetus é estimada em 1,81 × 10 21 kg . Com raio médio de 736 km , a densidade do satélite é de apenas 1,08 × 10 3 kg / m 3 , próxima à da água . Essa baixa densidade, semelhante à de Rhea , indica que o satélite é composto principalmente de gelo e uma pequena quantidade de material rochoso (cerca de 20%).
A principal característica do satélite é a diferença de cor entre os dois hemisférios de Jápeto. O hemisfério localizado na direção de Saturno, assim como seus lados, são muito escuros ( albedo entre 0,03 e 0,05) com uma leve coloração marrom-avermelhada. O hemisfério oposto a esta direção, assim como os pólos, são muito brilhantes (albedo de 0,5 a 0,6, quase tão brilhante quanto a Europa ). Assim, a magnitude aparente do hemisfério brilhante chega a 10,2 e a do hemisfério escuro a 11,9. O padrão de coloração é análogo a um símbolo esférico yin-yang ou às duas seções de uma bola de tênis . A parte escura é chamada Cassini Regio e a parte clara Roncesvalles Terra .
Em setembro de 2007, a sonda Cassini sobrevoou Jápeto e mostrou que os dois hemisférios estão fortemente cobertos por crateras. No limite entre Cassini Regio e Roncevaux Terra , a dicotomia entre as áreas claras e escuras são de escala muito pequena até o limite de resolução de 30 m da unidade. O material escuro cobre as áreas planas e o material claro está localizado nas encostas das crateras voltadas para os pólos, mas nenhum tom de cinza é visível. O material é uma camada muito fina, com algumas dezenas de centímetros em alguns lugares, de acordo com o radar da Cassini e o fato de que pequenos impactos de meteoros passaram por ela para o gelo subjacente.
Acredita-se que o material escuro atual venha de um resíduo da sublimação do gelo de água da superfície de Iápeto, possivelmente enegrecido pela exposição à luz solar. Por causa de seu período de rotação de 79 dias (igual ao seu período de revolução, e o mais longo do sistema saturnino), Jápeto apresenta as diferenças de temperatura superficial mais importantes entre o dia e a noite, mesmo sem levar em conta as diferenças de cor. Perto do equador, a absorção de calor pelo material escuro aumenta a temperatura para 128 K durante o dia em Cassini Regio , em comparação com 113 K em Roncesvalles Terra . O gelo, portanto, sublima de preferência na Cassini e precipita em Roncesvalles e nos pólos. Na escala geológica do tempo, todo o gelo exposto da Cassini desapareceu em direção a Roncesvalles , ampliando ainda mais o fenômeno. Estima-se que nas temperaturas atuais, ao longo de um bilhão de anos, a Cassini perca cerca de 20 m de gelo por sublimação, enquanto Roncesvalles perde apenas 10 cm , sem nem mesmo levar em conta as transferências de gelo entre as duas regiões.
A origem do fenômeno, entretanto, seria externa a Jápeto. Acredita-se que o material escuro original viria de destroços arrancados de pequenas luas retrógradas por impactos de meteoritos e agregados no hemisfério de Jápeto localizado na direção de sua revolução em torno de Saturno. O maior reservatório de material seria Phoebe , a maior lua externa de Saturno; embora a composição de Phoebe esteja mais próxima da do hemisfério brilhante de Jápeto do que de seu lado escuro, essa poeira teria iniciado o processo e teria sido obscurecida pela sublimação. Em 2009 foi descoberto um novo anel, que só pode ser detectado no infravermelho devido à sua baixa densidade, o que o torna frio e, portanto, indetectável da Terra . Dentro deste anel evolui Phoebe, que estaria na origem deste distante anel, alimentada pela poeira arrancada do satélite durante os impactos do meteorito. Isso seria, portanto, a confirmação de que Febe está na origem do aspecto particular de Iápeto.
Cassini Regio
Roncesvalles Terra
Close no pólo norte
Iapetus possui uma crista equatorial que atravessa o centro de Cassini Regio com cerca de 1.300 km de comprimento, 20 km de largura e 13 km de altura. Foi descoberto em imagens tiradas pela sonda Cassini em31 de dezembro de 2004123.000 km de distância. Partes do cume se elevam mais de 20 km acima das planícies circundantes. A crista forma um sistema complexo contendo picos isolados, segmentos com mais de 200 km de comprimento e seções contendo três cristas quase paralelas. Roncesvalles Terra não tem cristas, mas uma série de picos isolados de 10 km de altura ao longo do equador. A crista tem muitas crateras, o que indica que é antiga.
A origem do cume não foi determinada. Quatro suposições principais foram feitas, mas nenhuma explica por que está confinada à Cassini Regio .
Iapetus tem muitas crateras de impacto, e imagens tiradas pela Cassini destacaram grandes bacias de impacto na região escura, pelo menos cinco das quais têm mais de 350 km de diâmetro. O maior tem mais de 500 km ; sua orla é extremamente íngreme e possui uma escarpa com mais de 15 km de altura.
A temperatura da superfície da região escura atinge 130 K ( −143,2 ° C ) no equador. As superfícies brilhantes absorvem menos luz solar e a temperatura atinge apenas cerca de 100 K ( −173,2 ° C ).
A órbita de Jápeto é bastante incomum. Apesar de ser a terceira maior lua de Saturno, Jápeto orbita muito mais longe do que o satélite principal mais próximo, Titã . Seu plano orbital também é o mais inclinado dos satélites regulares ; apenas os satélites externos irregulares , como Phoebe , têm órbitas mais inclinadas. A causa é desconhecida.
Por causa dessa órbita distante e inclinada, Jápeto é a única lua significativa da qual os anéis de Saturno seriam claramente visíveis; dos outros satélites internos, eles seriam vistos pela borda. De Jápeto, Saturno mede 1 ° 56 'de diâmetro (quatro vezes o tamanho da Lua visto da Terra ).
Vista polar da órbita de Jápeto (em vermelho), em comparação com as outras luas principais de Saturno.
Vista das órbitas das principais luas de Saturno no plano equatorial do planeta; a inclinação da órbita de Jápeto (em vermelho) é claramente visível.
Simulação por computador do aparecimento de Saturno visto de Jápeto no ponto mais baixo de sua órbita. Os anéis do planeta são claramente visíveis.
Iapetus é nomeado após o titã Iapetus na mitologia grega .
Além da imensa mancha negra que cobre quase a metade do satélite e que é batizada de " Cassini Regio " em homenagem ao nome de seu descobridor, as outras formações notáveis da superfície de Jápeto tomam emprestado seus nomes aos personagens da Canção de Rolando . A região límpida leva o nome de Roncesvalles Terra e as crateras são, por exemplo, chamadas de Charlemagne , Baligant , Turgis ou Roland .
Japet foi descoberto por Jean-Dominique Cassini emOutubro de 1671no lado oeste de Saturno. Cassini tentou sem sucesso observá-lo no lado leste do planeta no início de 1672. Ele observou o satélite emDezembro de 1672 e em Fevereiro de 1673, por quinze dias de cada vez no lado oeste, mas também não foi capaz de detectá-lo entre esses períodos, quando deveria ter sido no lado leste. A Cassini acabou observando-o deste lado em 1705 usando um telescópio melhor, mas descobriu que era duas magnitudes menos luminosas do que do outro lado.
A Cassini concluiu corretamente que Jápeto devia ter um hemisfério escuro e outro brilhante e que sua rotação era síncrona , mantendo a mesma face orientada para Saturno, de modo que a parte brilhante era visível da Terra quando Jápeto estava de um lado de Saturno.
A Cassini nomeou os quatro satélites de Saturno que descobriu (Japet, Téthys , Dione e Rhéa ) Sidera Lodoicea (“as estrelas de Luís” em latim) em homenagem ao rei da França Luís XIV . Titã , descoberto por Christiaan Huygens quase trinta anos antes, era conhecido simplesmente como Saturni Luna ("lua de Saturno"). Os astrônomos costumavam designá-los por números: Saturno I a Saturno V , este último designando Iápeto. Após a descoberta de Mimas e Encélado em 1789, essa numeração foi ampliada e Jápeto se tornou Saturno VII , depois Saturno VIII após o de Hipérion em 1848.
O nome "Japetus" foi sugerido por John Herschel (filho de William Herschel , descobridor de Mimas e Enceladus em 1789) quando propôs em 1847 que as designações numéricas fossem substituídas pelos nomes de Titãs , irmãos e irmãs de Cronos (equivalente a Saturno na mitologia grega).
Jápeto foi fotografado várias vezes a média distância pela sonda Cassini . A inclinação de sua órbita torna difícil observar de perto, mas um sobrevoo foi agendado para10 de setembro de 2007, a uma altitude de 1.227 km , após o qual as imagens transmitidas revelaram a existência da crista equatorial. A sonda fez um segundo vôo sobre Jápeto em27 de março de 2015cerca de um milhão de km de distância, com vistas da região do Pólo Norte. Depois disso, não sobrevoou o satélite.
No romance 2001: A Space Odyssey de Arthur C. Clarke , o astronauta Dave Bowman vai a Iapetus, uma lua de Saturno, cuja superfície é o misterioso monólito de quase 600 metros de altura que provará ser um "portal estelar" que leve-o para perto de uma dupla de estrelas na qual ele será estudado por entidades extraterrestres . Arthur C. Clarke também saudou o vôo sobre Jápeto pela sonda Cassini como uma homenagem a seu romance.