Gli astronomi risolvono il mistero della cresta attorno a Giapeto

La luna di Saturno Giapeto è uno degli oggetti più misteriosi del Sistema Solare. È abbastanza grande, l'undicesima luna più grande del Sistema Solare e fatta principalmente di ghiaccio.

Ma Giapeto è un enigma. Metà della luna è di colore scuro e l'altra metà chiara, senza sfumature di grigio. Si gonfia intorno al suo equatore, come se girasse rapidamente. Ma in realtà ruota piuttosto lentamente, una volta ogni 79 giorni terrestri. La cosa più sconcertante di tutte è una cresta che si estende quasi a metà del suo equatore (vedi foto sopra).

Oggi Giapeto sta lentamente svelando i suoi segreti. I geologi planetari hanno recentemente risolto l'enigma del suo aspetto bicolore. Si scopre che la sostanza oscura è il residuo chimico lasciato quando il ghiaccio d'acqua sublima.

Il pensiero è che circa un miliardo di anni fa, un lato di Giapeto iniziò a sublimarsi un po' più rapidamente dell'altro, lasciando un residuo oscuro. Il ghiaccio si è poi condensato dall'altra parte della luna rendendola più leggera. Il lato più oscuro ha quindi assorbito più luce solare, rendendolo più caldo e aumentando il tasso di sublimazione in un ciclo di feedback positivo.

È questo ciclo che ha lasciato la luna nel suo attuale stato a due toni.

Oggi, Harold Levison e gli amici del Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado, hanno trovato una spiegazione per le altre due caratteristiche sconcertanti: il rigonfiamento e la cresta di Giapeto.

La loro teoria è che all'inizio della sua storia Giapeto girasse molto rapidamente, probabilmente a una velocità di una volta ogni 16 ore circa. Ciò ha causato il rigonfiamento intorno al suo equatore.

In questo momento è stato colpito da un'altra grande luna, che ha catapultato in orbita un enorme volume di materiale espulso (un po' come la collisione che ha formato la nostra Luna). Questa massa orbitante di macerie è stata poi vittima di due processi separati.

Per comprendere queste forze, abbiamo prima bisogno di un po' di background sulla dinamica orbitale. Gli astronomi sanno da tempo che esiste una particolare distanza da qualsiasi oggetto gravitazionale oltre la quale le macerie possono condensarsi per formare un corpo solido. Questo è chiamato raggio di Roche. Tuttavia, qualsiasi cosa più vicina di questa viene fatta a pezzi dalle forze delle maree e quindi non si condensa mai.

Levison e compagni dicono che l'ejecta intorno a Giapeto deve aver attraversato il raggio di Roche. La sostanza oltre questo limite si condensò per formare una luna nuova, che gradualmente si allontanò a spirale da Giapeto. È stata questa perdita del proprio satellite che ha rallentato la rotazione di Giapeto alla velocità calma che vediamo oggi. Tuttavia, il suo corpo congelato ha conservato la forma del rigonfiamento originale.

Ma l'ejecta all'interno del raggio di Roche non potrebbe aver formato un corpo solido e quindi deve aver formato invece un anello attorno a Giapeto. Levison e compagni pensano che questo anello fosse instabile e deve essersi lentamente avvicinato alla luna.

Quindi la cresta equatoriale che vediamo oggi sono i resti di questo anello che si è depositato sulla superficie della luna.

Sembra un'idea carina. Spiega almeno due dei grandi misteri di Giapeto. E questo non è male per una singola teoria.

Rif: arxiv.org/abs/1105.1685 : Formazione di creste e rotazione di Giapeto tramite un satellite generato dall'impatto

nascondere