Гипотезы образования аномальной структуры поверхности спутника Сатурна Япет

". А сейчас этот спутник вращается намного медленнее. Но для того чтобы приливные силы замедлили Япет до нынешнего темпа (он

Гипотезы образования аномальной структуры поверхности спутника Сатурна Япет

Реферат

Авиация, Астрономия, Космонавтика

Другие рефераты по предмету

Авиация, Астрономия, Космонавтика

Сдать работу со 100% гаранией
ассмотрим версии о «хребте» Япета. Две конкурирующие теории оформились и получили некое обоснование в расчётах.

". А сейчас этот спутник вращается намного медленнее. Но для того чтобы приливные силы замедлили Япет до нынешнего темпа (он составляет 80 дней на один оборот, против считанных часов в пору его юности), его интерьер должен быть гораздо теплее, чем мы наблюдаем, ближе к температуре плавления водяного льда, утверждают авторы исследования. Так что основная трудность в разработке модели того, как Япет оказался "застывшим во времени", это наличие источника тепла вначале (первые несколько сотен миллионов лет) его жизни, который, однако, быстро "выключился" чуть позднее. Перебрав в своей модели большое количество вариантов, учёные нашли, что этим кратковременным (по космическим меркам) прогревом Япет обязан радиоактивным изотопам алюминий-26 и железо-60, которые водились на ранней стадии развития Солнечной системы, у которых, однако, сравнительно короткий период полураспада. Косвенным подтверждением этой гипотезы может служить наличие данных изотопов в метеоритах, являющихся реликтами Солнечной системы. Кстати, по изотопу алюминия в самом спутнике учёные из JPL смогли определить возраст Япета. Данную работу планетологи считают первым исследованием ранней истории объекта во внешней Солнечной системе, в плане изменения его вращения и связи этой эволюции с развитием самого тела. Другую версию обосновывает Вин Хуэнь Ип (Wing-Huen Ip) из Национального центрального университета Тайваня (NCU). Речь идёт о падении на Япет пыли и скальных обломков из кольца, окружавшего некогда сам Япет (а не колец Сатурна). Происхождение такого кольца может быть различным. Оно могло остаться со времени формирования спутника. Также оно могло возникнуть в результате удара по молодому спутнику другого крупного тела. В этом случае получилось бы кольцо из обломков и ещё - "спутник спутника", который позже покинул своё место или также упал на поверхность. По вычислениям тайваньского учёного, кольца падали столь медленно, что смогли образовать горный хребет, вместо цепочки ударных кратеров.">Первую гипотезу отстаивает Джули Кастилло (Julie Castillo) из Лаборатории реактивного движения (JPL). По её выкладкам выходит, что Япет представляет собой удивительный случай "заморозки во времени". «Этот объект мы видим таким же, каким он был три миллиарда лет назад», - говорят Джули и её коллеги из JPL. Причём форма луны (даже если не принимать во внимание стену) соответствует форме гидростатически равновесного тела, вращающегося с периодом 16 часов. Именно при такой скорости с Япетом приключилась быстрая "заморозка <http://click.begun.ru/click.jsp?url=4vrJyKBzc*Yxx1Yx4ppb2YLOujizPxJ8f5jZC3BKHf6RPHIG5EzjBfjSe*N3jgm467Z5xnwj2iQjTEUiAqa*KxQND8sp9emV2nc5Ta8HqE7FjjKhlBCMwu5141fwG*RUvOsbQ9DK-SXxp5HjXxMiR8IkQQCiLMxvam*U79zniAHuQw15mzOcem7jK53AUrYGJxghR3wdXNVfKPmEP0BO9mLlTDG2ODWQhMUV9F0WOkgH*KiaM35qcgPoyjs7OXJoQTeBMz9EAPuE8Quu3Cu0YQ5IPWQqwHR8UumYrdOXIBKsV9SLTtQNh5kX7o77IyRfdtzgVw1GwYCMMA2wQQHLyQFlbhuUVaz8CtsT2Ty2xhd-OH6Dbozkvu0p0C5D3Fh-y9uySSBlnwqus7OevVmxzicQ-hHKPHXCousSZdbML9I>". А сейчас этот спутник вращается намного медленнее. Но для того чтобы приливные силы замедлили Япет до нынешнего темпа (он составляет 80 дней на один оборот, против считанных часов в пору его юности), его интерьер должен быть гораздо теплее, чем мы наблюдаем, ближе к температуре плавления водяного льда, утверждают авторы исследования. Так что основная трудность в разработке модели того, как Япет оказался "застывшим во времени", это наличие источника тепла вначале (первые несколько сотен миллионов лет) его жизни, который, однако, быстро "выключился" чуть позднее. Перебрав в своей модели большое количество вариантов, учёные нашли, что этим кратковременным (по космическим меркам) прогревом Япет обязан радиоактивным изотопам алюминий-26 и железо-60, которые водились на ранней стадии развития Солнечной системы, у которых, однако, сравнительно короткий период полураспада. Косвенным подтверждением этой гипотезы может служить наличие данных изотопов в метеоритах, являющихся реликтами Солнечной системы. Кстати, по изотопу алюминия в самом спутнике учёные из JPL смогли определить возраст Япета. Данную работу планетологи считают первым исследованием ранней истории объекта во внешней Солнечной системе, в плане изменения его вращения и связи этой эволюции с развитием самого тела. Другую версию обосновывает Вин Хуэнь Ип (Wing-Huen Ip) из Национального центрального университета Тайваня (NCU). Речь идёт о падении на Япет пыли и скальных обломков из кольца, окружавшего некогда сам Япет (а не колец Сатурна). Происхождение такого кольца может быть различным. Оно могло остаться со времени формирования спутника. Также оно могло возникнуть в результате удара по молодому спутнику другого крупного тела. В этом случае получилось бы кольцо из обломков и ещё - "спутник спутника", который позже покинул своё место или также упал на поверхность. По вычислениям тайваньского учёного, кольца падали столь медленно, что смогли образовать горный хребет, вместо цепочки ударных кратеров.

Астроном Паулу Фрейре из обсерватории в Аресибо (Пуэрто-Рико) считает, что необычный внешний вид Япета является результатом его столкновения с одним из колец планеты. По его мнению, ранее орбита Япета проходила возле одного из колец Сатурна. И именно соприкосновению с этим кольцом спутник обязан своей необычной внешностью. В ходе катастрофы обломки частиц кольца образовали горный хребет, а содержащийся на этих частицах лед мгновенно испарился и спровоцировал возникновение ветров, которые и разнесли более мелкие темные "пылинки" по поверхности спутника.

Однако теория Паулу Фрейре не объясняет, почему впоследствии изменилась орбита Япета. В этой связи оппоненты все же склоняются к мнению, что уникальное горное образование является результатом сжатия пород. А темный материал, покрывающий часть поверхности спутника, мог быть выброшен из недр Япета в процессе грандиозного катаклизма.

 

1.6Гипотеза автора об образовании аномалий Япета

 

Разработанная нами гипотеза объясняет все известные ныне «загадки» Япета. Она существенно отличается от всех теорий, предложенных ранее, хотя и учитывает существующие ныне гипотезы[12].

 

2.6.1Горный хребет Япета

Согласно нашей гипотезе образование горного хребта можно объяснить следующим способом[4]. Во времена образования и Солнечной Системы (примерно 6 миллиардов лет назад) Япет, как и большинство других небесных тел, представлял собой смесь рыхлых газопылевых протопланетных облаков, наслаивавшихся друг на друга. Однако впоследствии в Япете стали происходить экзотермические реакции, причиной которых служили гравитационные силы, сжимавшие Япет. В результате стали разогреваться внутренние слои Япета. Таким образом, Япет стал представлять собой небесное тело, внутренние слои которого были в желеобразном состоянии, а кора представляла собой слой твёрдого льда толщиной в несколько километров. В этот момент произошло соударение Япета и ледяного метеороида, который должен был быть, на наш взгляд, в ≈3000 раз в диаметре меньше самого Япета. Причем, в результате центрального удара на скорости примерно в 40-50 км/с, кора Япета раскололась по экватору (как яйцо) в плоскости, перпендикулярной траектории центрального удара, из-под коры спутника вытекли пластичные слои, которые впоследствии застыли и образовали гигантский хребет. Для подтверждения этой гипотезы мы проанализировали снимки поверхности спутника с предполагаемого нами места падения метеороида и снимки хребта. На них видно множество мелких и средних по размерам ударных кратеров. После этого мы оценили количество ударных кратеров на одинаковых площадях поверхности спутника на предполагаемом месте падения метеороида и на хребте. Как оказалось, количество кратеров на хребте меньше, чем на предполагаемом месте падения, значит, столкновение (если оно имело место) имеет более раннее происхождение, значит, сначала произошло соударение Япета и метеороида, и лишь позднее образовался хребет, что подтверждает нашу гипотезу.

 

2.6.2Наклон орбиты спутника.

Первоначально Япет вращался вокруг Сатурна, испытывая одновременное вращение вокруг своей оси. В результате столкновения с метеороидом в его движении произошли коренные изменения: орбита спутника, лежавшая в плоскости экватора Сатурна, сместилась на угол 14.72° к плоскости экватора; кроме того, спутник остановился в собственном осевом вращении, оставаясь повёрнутым одной стороной к направлению движения.

Оползни на поверхности Япета произошли в результате ударной волны (см. рисунок 2)[5,стр99].

 

2.6.3Гипотеза космического пылесоса

Как известно, существуют метеорные потоки, траектория движения которых с определенной периодичностью пересекается с траекторией движения Земли. Например, Леониды, которые пересекают орбиту движения Земли примерно раз в 33 года. Если одна из частиц такого потока попадет в атмосферу Земли, то она сгорит, пролетая через нее.

Представим, что более 5млн лет назад существовал метеорный поток, который являл собой облако из мелких частиц пыли, и траектория движения которого пересекалась с траекторией движения Япета. Япет, к тому времени уже не испытывал осевого вращения и был повёрнут одной стороной по ходу движения. Проходя через вышеописанный поток, и не имея собственной атмосферы, он стал, как космический пылесос собирать мелкие метеорные частицы, приобретая тем самым другой окрас обращённой вперёд половины поверхности спутника. Таким образом, одна половина изначально белого Япета оказалась чёрной.

На снимке (см. фотографию 21) виден гигантский кратер, который мог остаться после центрального удара о Япет метеороида. (Сним

Лучшие

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 >