Saturnun qəribə ayı Iapetusda Hal Levison

'Levap Günəş sistemindəki ən qəribə şeylərdən biridir' dedi Hal Levision, 'və getdikcə daha çox öyrəndikcə daha qəribə və qəribə olur.'


Kolorado ştatının Boulder şəhərindəki Cənub -Qərb Araşdırma İnstitutunda planetar alim Hal Levison, Saturn planetinin 60 -dan çox peykindən üçüncüsü olan Yapetusdan bəhs edir. Ayın qeyri -adi xüsusiyyətlərindən biri, təxminən 15 kilometr və ya doqquz mil yüksəklikdə, demək olar ki, tamamilə Ekvatoru əhatə edən dağ silsiləsidir. Doktor Levison, Austin, Texasda keçirilən Amerika Astronomiya Cəmiyyətinin Dinamik Astronomiya Bölməsinin 2011 -ci ilin aprel iclasında bir məqalə təqdim etdi və burada Ayapetusun ana planet Saturn kimi kosmik qayalar halqasına malik ola biləcəyini sübut etdi. Ayın üzərinə çökdü və dağ silsiləsini meydana gətirdi. Dr Levison ForVM -dən Jorge Salazar ilə danışdı.

Saturnun ayı Iapetus, Şəkil Krediti:NASA/JPL/Kosmos Elmləri İnstitutu


Saturnun ayında nə baş verir, Iapetus?

Iapetus, Günəş sistemindəki ən qəribə şeylərdən biridir. Əlbəttə ki, qəribə şeylər gözəldir. Hətta kəşf edildikdə, nə vaxt qəribə olduğu bilinirdiCassiniilk görən, Saturnun yalnız bir tərəfində gördüyünü anladı. Bunun səbəbi böyük bir albedo fərqidir. Yəni, Yapetusun hər tərəfi arasındakı parlaqlıq fərqi. Bir tərəfi demək olar ki, tamamilə qara rəngdədir. Digəri ağdır. Getdikcə daha çox öyrəndikcə daha da qəribə olur.

Məni maraqlandıran şey Iapetusun iki xüsusiyyətidir. Birincisi, Cassini -dən bir şəkil görmüsünüzsə, şəkillər enməyə başlayanda insanların dedikləri ilk şey 'qoz kimi görünür.' Yəni radiusu ilə müqayisədə dirəklərdə sıxılır və 16 saatda fırlanan bir cisimə bənzəyir. Ancaq əslində 79 gündə fırlanır. Beləliklə, bu gündən daha sürətli fırlandığı bir vaxtdan görünən bu fosilləşmiş qabarıqlıq var.

Həm də ekvatorun kənarında təxminən 15 kilometr yüksəklikdə və 50 kilometr genişlikdə olan, ən azı peykin ən azı 110 dərəcə dairələrində gördüyümüz bir silsilə var. Tam əhatə olunmadığı üçün əslində hər tərəfə gedə bilər. Buna görə qozun bənzətməsi yaxşı bir şeydir.




Ekvatoru əhatə edən 6 mil və ya 15 kilometr yüksəklikdəki dağ silsiləsindən danışırıq?

Iapetusdakı Dağlar, Görüntü Krediti:NASA/JPL/Kosmos Elmləri İnstitutu

Mütləq deyil, çünki yerlərdə demək olar ki, davamlıdır. Dodağa bənzəyir. Görəndə ilk ağlıma gələn bir şey istehsal qüsurudur. Uşaq ikən bir -birinə yapışdırılmış iki rezin yarıdan hazırlanan bu toplarla oynayırdım. Və ekvator boyunca kiçik bir silsilə var. Bir növ mərkəzdən kənarda olmaları istisna olmaqla, bu şey belə görünür. Düşündüm ki, ahh, bu səhv istehsal edilmiş toplardan biridir.

Məsələ belə qəribə bir şeyin necə ortaya çıxa biləcəyini anlamağa çalışır. Hər şeyin daxili olduğu, soyutma səbəbiylə daralma olduğu və Alüminium-26 səbəbiylə daxili istiliyin meydana gələ biləcəyi fikri üzərində işləyən insanlar var. Və bu sizə qəribə bir forma verə bilər.


Başqa bir fikir üzərində işləyirik. Və bu, əslində, Yapetin ətrafında üzüyünə çökərək bir silsilə halqası olmasıdır. Başqa bir problem var. Silsilədən bəhs edirik, amma unutmayın, dediyim ilk şey forma idi. Göründüyü kimi, 16 saatda çox sürətli fırlanır, amma əslində çox yavaş fırlanır. Bu təmizlənməni anlamağa çalışan insanlar üçün problemlərdən biri, klassik fikirlərdə, bütün təmizlənməni Saturnun etməsidir. Iapetus çox sürətli fırlanır. Saturn səbəbiylə Yapetusda bir gelgit şişməsi var. Yapetusun fırlanmasına səbəb olan birbaşa Saturna işarə etməkdən bir qədər azdır.

Eyni şey Yer-Ay sistemində də baş verir. Yer fırlandıqda, Aydan bir qədər uzaqlaşan gelgit qabarıqlığı var. Nəticədə Yer kürəsi bir az yavaşlayır. Və Yer yavaş -yavaş Aydan uzaqlaşır. Eyni arqument Iapetus üçün də edilə bilər.

Məsələ burasındadır ki, buna heç olmasa sadəlövhlüklə baxsanız, bunun işləməsi və Yapetusda fırlanarkən çox enerji sərf etməsi üçün Yapetin gözəl, yumşaq və erkək olması lazımdır. Sərtdirsə, çox tez dönməyəcək. Ancaq orijinal formasını 16 saat saxlamaq üçün sərt olmalıdır. Beləliklə, bu uyğunsuzluq var. Günəş sistemi dövründə peykin dönməməsini təmin etmək üçün bir az darıxdırıcı bir şeyə ehtiyacınız var. Ancaq şişkinliyi qorumaq üçün möhkəm bir şeyə ehtiyacınız var. Və bu məhdudiyyətlərin hər ikisini eyni anda həll etmək çox çətindir. Bunu bacardıq, amma modellərin qurulmasına gəldikdə bir az gözəl ayaq işi tələb olunur.

Saturnun bu ayını səthin altında, oraya getmədən necə öyrənmək olar?


Bunu ədədi təcrübələr apararaq edirik. Bu, hər zaman oynadığım bir oyundur. Günəş sistemini bugünkü kimi görürsünüz. Və ora necə gedə biləcəyini anlamağa çalışırsan. Bunu etdiyimiz yol, vacib ola biləcəyini düşündüyünüz bütün fizikaya sahib bir kompüter modeli qurmağa meyllidir; bir çox cəhətdən ilkin şərtlər hazırlamaq; onları kodunuza yapışdırın; onları bir müddət əzmək; və Günəş sisteminin necə görünməli olduğunu düşündüyümüz bir cavab açılır; gördüklərimizlə müqayisə edirik və bəli deyirik, bu yaxşıdır, bu pisdir; və səhv etdiyiniz ilkin şərtləriniz, yoxsa fizikanızın səhv olduğuna qərar verməyə çalışın. Və gördüklərimizə bənzər bir şey alana qədər təkrar etməyə davam edirsən.

İnsanlar bir teleskopla görünən Saturn planetinin halqaları ilə tanış ola bilərlər. Ancaq danışdığınız şey Saturnun bir ayının ətrafındakı halqalardır?

Bəli. Iapetusun dağılmasını təklif etdiyimiz nəzəriyyəmiz, Yapetusun öz kütləsinin təxminən yüzdə 10u olan başqa bir peyklə toqquşmasıdır.

Bu, Yer-aya başqa bir bənzətmədir. Ayın meydana gəlməsi ilə bağlı ən çox sevdiyimiz fikirlər, Marsın böyüklüyündə bir şeyin Yerə dəyməsi və bu toqquşmada Ayın meydana gəlməsinə səbəb olan Yerin ətrafında bir disk materialı yaratmasıdır.

Iapetusda demək olar ki, eyni ssenarini təklif edirik ki, kütləsinin onda biri qədər bir şeylə vuruldu, bu da Ayın meydana gəlməsində Yerlə baş verdiyini düşünürük. Iapetus ətrafında bir material halqası yaratdı. Bu halqanın xaricində bir peyk yaratmaq üçün material toplanmışdır. Və həmin halqanın içindəki əşyalar, diskə, Yapetusun ekvatorunda yağış yağaraq silsiləni əmələ gətirdi.

İndi daha əvvəl dedim ki, yalnız Iapetusun parçalanmasını və qabarıqlığını qoruyacaq bir modelə sahib olmaq çətindir. Iapetus-dan daha yaxın olduğu üçün onu daha səmərəli şəkildə döndürən və onu çox tez deşdirməyimizə imkan verən və hələ də formasını saxlaya biləcək qədər bərk saxlayan peyk əlavə etmək.

Saturnun peyki Yapetusun bu gün haqqında danışdığımız xüsusiyyətləri vermək üçün böyük bir kosmik qaya ilə toqquşması bu nəzəriyyəni nə dərəcədə doğrudur?

Bu fikir hələ körpəlikdədir. Geniş fikir əldə etmək, bir məqalə yazmaq və həmkarlarınıza bu görüşdə etdiyim şeyləri söyləmək üçün bir yol var: “İşdə bu qəribə fikirdir. Və ilk növbədə işləmək kimi görünür. ' Bu davranışın nə olacağını düşündüyümüzü təyin edən və düzgün cavabı ala biləcəyinizi göstərən sadə tənliklər yaza bilərsiniz.

Və sonra, önümüzdəki bir -iki il ərzində və ya daha uzun müddətdə, daha çox mürəkkəb modellər quracağıq, bəziləri silsilənin necə böyüdüyünü və bu üzükdən Iapetus üzərində qura biləcəyimiz silsilənin silsiləyə bənzədiyini görəcəyik. Biz görürük. Bunun doğru ola biləcəyini göstərən bəzi ilkin nəticələrimiz var. Təkamüllə bağlı daha mürəkkəb modellər, peykin daxili hissəsi üçün getdikcə daha mürəkkəb modellərdən istifadə edərək Iapetusun gelgit təkamülü. İndi çox sadə bir iş görürük. Və hər mərhələdə kompüter modellərinin söylədiklərini götürürük və bacardığımız qədər gördüklərimizlə müqayisə edirik və bir fikri istisna edə biləcəyimizi görürük.

Elm adamları niyə Saturnun ayındakı silsilə bənzər bir şeyi öyrənirlər, niyə elmi maraq?
Marağım, Yerin necə meydana gəldiyini - niyə olduğu, niyə kütləsi və kimyəvi tərkibinə, niyə gördüyümüz bir aya sahib olduğunu anlamağa çalışır. Mənim əsas marağım budur. Günəş sisteminin qalan hissəsinə baxdığımda axtardığım prosesin öyrənilməsi üsullarıdır - planetlərin qurulmasına gedən fizika. Saturnun bu qəribə peyki kimi başa düşmədiyimiz bir şey gördükdə. başa düşmədiyimiz bir şey gördükdə, burada vacib olduğunu düşündüyümüz prosesləri sınamaq üçün əla bir laboratoriyadır. Və məsələn, Iapetusa və bu silsiləyə baxaraq, daxili hissəsinin necə inkişaf etdiyinə dair məhdudiyyətlər veririk ki, bu da kimyəvi tərkibi haqqında bizə məlumat verir. Ya da modelimiz haqlıdırsa, təsirlərin necə halqa və disklər əmələ gətirməsi, məsələn, ay meydana gətirən təsirdə əhəmiyyətli ola bilər. Yəni bunlar bənzətmələrdir. Bütün bu dünyalar Yerə və burada gördüklərimizə bənzəyir. Yerin meydana gəlməsi üçün modellərimizin doğru olduğuna əmin olmağın yeganə yolu Günəş sisteminin bu digər cisimlərinə baxmaqdır.

Iapetusda məni təəccübləndirən bir şey, nə qədər qeyri -adi olmasıdır - 'yin yang' rəngləri, bir tərəfi parlaq ağ, digər tərəfi kömür kimi qaranlıqdır; onun 'tikişindən' keçən bu nəhəng dağ silsiləsi; və onun Yer kürəsində 79 günlük fırlanması.

Iapetus bir çox səviyyədə qəribədir. Yenə də öyrənməyimizə kömək edən qaydalar istisnadır. Və Iapetusa baxaraq bir addım geri çəkilməlisən. Nəhəng planetlərin peyklərini öyrənmək mənim normal işim deyil. Əsas işim bir şəkildə planetlərin formalaşmasıdır. Ancaq buna bənzər bir şey gördükdə, onu anlamağa məcbur olursan, çünki bunu kontekstə qoyur. Həmişə istisnalar var. Ancaq elmdə həqiqət olduğunu düşündüyünüz bir şey söyləməyən istisnalar tapmaq çətindir. Və bunları başa düşmək üçün bu qəribə şeylərin ardınca getmək lazımdır.

Yadıma düşürmüsahibəForVM, bir neçə il əvvəl, erkən günəş sistemini 'dağıdıcı derbi' kimi təsvir etdiyiniz zaman, astronomların hələ də o qədər də yaxşı başa düşmədikləri bir vaxt idi.

Düşünürəm ki, bir inqilab görəcəksən - bu Yapetusdan asılı deyil - Düşünürəm ki, önümüzdəki üç -dörd ildə planetlərin necə meydana gəldiyini anlamaqda bir inqilab görəcəyik. Düşünürəm ki, əvvəllər mövcud olan modellər şeyləri idarə edən bəzi fiziki prosesləri ələ keçirəcək qədər inkişaf etmiş deyildi. Günəş sisteminə baxdığımızda başa düşmədiyimiz çox şey var.

Mənə görə bunlardan ən əsası Marsdır. Bilirəm ki, bu günlərdə Marsa çox diqqət yetirilir. Ancaq danışdığım şey həqiqətən Marsla əlaqəli əsas bir məsələdir və bu da onun ölçüsüdür. Planetlərin formalaşması nəzəriyyələrimiz, planetlərin Günəşdən uzaqlaşdıqca daha da böyüdüyünü proqnozlaşdırır. Və Mars bunun istisnasıdır. Hər hansı bir modelimizə əsaslanaraq kütləsi on qat daha kiçik ola bilər. Və bunu başa düşmək üçün cəmiyyətdən birgə səy göstərildi. Problemi həll edəcəyini düşündüyümüz yeni bir modelimiz var. Əgər bu doğrudursa, bu, uzun müddətdə düşündüklərimizin çoxunu dəyişə biləcəyini düşündüyüm yer kürəsi planetlərinin anlaşılmasında əhəmiyyətli bir prosesi tərk etdiyimizi göstərir. Hazırda sənəd yazmaq prosesindəyik. Nəşr olunduqda gəlin və bizimlə danışın.

Bu gün insanların Saturnun peyki Yapetus haqqında bilmələrini istədiyiniz ən vacib şey nədir?

Düşünürəm ki, insanların bundan evə aparmasını istədiyim şey, etdiyimiz günəş sisteminin kəşfinin davamlı olaraq sürprizlər verməsi və bu sürprizlərin ümumi mənzərəni daha yaxşı anlamamıza kömək etməsidir. Düşünürəm ki, nə qədər çox araşdırma aparsaq, planetlərin yaranma prosesini anlaya biləcəyik. Və bu yalnız Iapetusa deyil, Keplerə və planetdənkənar planet sistemlərinə aiddir, bunların hamısı nə olduğunu anlamaq cəhdi ilə bağlıdır.

Kolorado ştatının Boulder şəhərindəki Cənub -Qərb Araşdırma İnstitutundan Hal Levison, halqalı planetin ətrafında fırlanan 60 -dan çox peykdən üçüncüsü olan Saturnun peyki Yapetus haqqında danışdı.