Měsíc dvou tváří

Měsíc Japetus známe velmi dlouho. Jako první ho dalekohledem spatřil v říjnu 1671 italsko-francouzský astronom a inženýr Giovani Cassini. Už když ho poprvé sledoval, nestačil se divit. Měsíc v dalekohledu zářil na západní straně od kotoučku Saturnu a pomalu se blížil k planetě. Pak se za ni schoval a Cassini odhadl, kdy by se měl měsíc zase objevit na východní straně. Noci míjely, ale měsíc nevyletěl. Jakoby se za Saturnem zastavil a schoval. A to by byl i při v tehdejší úrovni znalosti nebeské mechaniky doslova šok.

Jako noc a den
Až roku 1705, tedy za 34 let, když už měl Cassini lepší dalekohled, zjistil, že měsíc po přeletu za Saturnem normálně vyletí ven. Jenomže na druhé straně svítí mnohem méně, je o 2 magnitudy slabší a proto ho tehdy neviděl. Jakoby se za Saturnem od něčeho „umazal“. Můžeme se tomu podivovat, ale Cassini už tehdy přišel na správné vysvětlení. Jedna polokoule Japeta musí být světlejší a druhá tmavší. Protože měsíce planet nesvítí vlastním světlem, musí jedna polokoule odrážet méně světla a druhá více. Kdybychom k měsíci přiletěli, vypadalo by to, jako by na jedné polokouli byl den a na druhé noc.

Srovnání světlé a tmavé polokoule Japeta|foto: NASA

Pachatel u Saturnu
Jenže, co způsobuje, že jedna polokoule je světlá a druhá tmavá? Má různé chemické složení? Různou barvu? Různou odrazivost? A proč? Teprve roku 1970 americký astronom Steven Soter přišel s řešením. Za vším je prý jiný Saturnův měsíc Phoebe. Z toho uniká velké množství tmavého prachu, který v podobě mikrometeoritů bombarduje povrch Japeta. To přesně odpovídá geometrii pohybu měsíců i tomu, že Japetus nastavuje proudu částic stále stejnou polokouli. Má totiž se Saturnem tzv. vázanou rotaci. Tato teorie byla podpořena roku 2009, když vědci zjistili, že měsíc Phoebe má kolem sebe dokonce celý prstenec prachových částeček.

Jenže revize dat ze sondy Cassini roku 2010 ukázala určité nesrovnalosti. Především spektrální srovnání Japeta a Phoebe ukázala, že temná polokoule na Japetu nemůže být složena jen z materiálu z Phoebe. Tento měsíc není zřejmě jediným zdrojem prachu. U Saturnu je řada dalších tmavých měsíců, kteří mohou být také zdroji, i když menšími. Nejvíce asi malý osmnáctikilometrový měsíček Ymir.

Slunce a prach
Určité pochyby vyvolalo, když podrobná mapa Japeta ze sondy Cassini ukázala, že měsíc není rozdělen na tmavou a světlou polokouli přesně. Prach se dostává částečně i na odvrácenou světlou polokouli. Vědci to vysvětlují působením slunečního záření. To ovlivňuje dráhu mikrometeoritů proudících z měsíců na Japeta a ty pak mohou dopadnou do většího území. Japetus si navíc svou tmavou polokouli sám dále ztmavuje. Tmavší polokoule Japeta pohlcuje více slunečního záření, zahřívá se a sublimuje na ní povrchový led. Tím tmavý povrch ještě více tmavne a naopak led se může nakonec usadit na světlejší polokouli, kde je i větší zima.

Obří rovníkové pohoří na Japetu|foto: NASA

Obří pohoří
Tím zajímavosti měsíce nekončí. Teorie „zaprášení“ tmavé polokoule má konkurenci. Možná se prach dostal na povrch kombinací vulkanické činnosti na Japetu a následkem dopadu malých těles na povrch. Po roce 2004 ale sonda Cassini jasně ukázala, že krátery jsou jak na světlé, tak na tmavé polokouli. Co ale vědce překvapilo, byl nález obřího pohoří. Zkuste si na měsíci o průměru 1400 km představit pohoří dlouhé 1300 km – táhne se podél třetiny rovníku. Navíc výška pohoří je 20 km a nemůžou mu konkurovat ani pozemské Himaláje. Kde se na měsíci vzal tak velký geologický útvar není vůbec jasné.

Bylo by jistě skvělé, kdyby měsíc Japetus dlouhodobě sledovala nějaká příští kosmická sonda. To by moc pomohlo ve výzkumu. Zatím se taková ale nechystá.