Iapetus के साथ क्या हो रहा है?

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हालाँकि शनि के चंद्रमा इपेटस को पहली बार 1671 में जियोवानी कैसिनी द्वारा खोजा गया था, लेकिन इसका व्यवहार बेहद विषम था। यह 1705 तक नहीं था कि कैसिनी ने आखिर में इपेटस को पूर्वी दिशा में देखा, लेकिन इसने बेहतर टेलीस्कोप लिया क्योंकि जब पूर्व में इपेटस प्रस्तुत किया गया था, तो पूर्ण दो परिमाण गहरा था। कैसिनी ने कहा कि यह एक हल्के गोलार्ध के कारण था, जब इपेटस पश्चिम में था, और एक अंधेरा दिखाई दिया, जब यह पूर्व में ज्वार-भाटा के कारण था।

दूरबीनों में प्रगति के साथ, इस अंधेरे विभाजन का कारण बहुत अधिक शोध का विषय रहा है। पहला स्पष्टीकरण 1970 के दशक में आया था और एक हालिया पेपर ने इस आकर्षक उपग्रह पर अब तक किए गए कार्यों को संक्षेप में प्रस्तुत किया और साथ ही इसे शनि के कुछ अन्य चंद्रमाओं के बड़े संदर्भ में विस्तारित किया।

इपेटस के असमान प्रदर्शन के वर्तमान मॉडल की नींव पहले स्टीवन सोटर ने प्रस्तावित की थी, जो कार्ल सागन्स के सह-लेखकों में से एक थे। ब्रह्मांड श्रृंखला। इंटरनेशनल एस्ट्रोनॉमिकल यूनियन के एक बोलचाल के दौरान, सोटर ने प्रस्ताव दिया कि शनि के चन्द्रमाओं में से एक के माइक्रोमीटराइट बमबारी, फोबे, अंदर की ओर बढ़े और इपेटस द्वारा उठाए गए। चूंकि इपेटेटस हर समय एक पक्ष शनि का सामना कर रहा है, इसलिए यह इसी तरह इसे एक अग्रणी बढ़त देगा जो अधिमानतः धूल के कणों को उठाएगा। इस सिद्धांत की एक बड़ी सफलता यह है कि कैसिनी रेजियो के रूप में जाना जाने वाला अंधेरे क्षेत्र का केंद्र सीधे गति के मार्ग के साथ स्थित है। इसके अतिरिक्त, 2009 में, खगोलविदों ने फोबे के प्रतिगामी कक्षा के बाद, शनि के चारों ओर एक नई अंगूठी की खोज की, हालांकि चंद्रमा के लिए थोड़ा आंतरिक, इस संदेह को जोड़ते हुए कि धूल कणों को Poynting-Robertson प्रभाव के कारण अंदर की ओर बहना चाहिए।

2010 में, कैसिनी मिशन से छवियों की समीक्षा करने वाले खगोलविदों की एक टीम ने नोट किया कि रंग में गुण थे जो सोटर के सिद्धांत के साथ काफी फिट नहीं थे। यदि धूल से निक्षेपण कहानी का अंत था, तो यह उम्मीद की गई थी कि अंधेरे क्षेत्र और प्रकाश के बीच का संक्रमण बहुत धीरे-धीरे होगा, जिस पर वे सतह पर प्रहार करेंगे, आने वाली धूल को फैलाते हुए, लम्बी हो जाएगी। हालांकि, कैसिनी मिशन ने पाया कि संक्रमण अप्रत्याशित रूप से अचानक हुए थे। इसके अतिरिक्त, इपेटस के पोल भी उज्ज्वल थे और यदि धूल संचय सरल था जैसा कि सोटर ने सुझाव दिया था, तो उन्हें कुछ हद तक लेपित होना चाहिए। इसके अलावा, कैसिनी रेजियो के वर्णक्रमीय इमेजिंग से पता चला कि इसका स्पेक्ट्रम फोएबे की तुलना में काफी अलग था। एक अन्य संभावित समस्या यह थी कि अंधेरे की सतह ने अग्रणी पक्ष को दस डिग्री से अधिक बढ़ा दिया।

संशोधित स्पष्टीकरण आसानी से आगामी थे। कैसिनी टीम ने सुझाव दिया कि अचानक संक्रमण एक भगोड़ा हीटिंग प्रभाव के कारण था। जैसे ही गहरी धूल जमा होती है, यह अधिक प्रकाश को अवशोषित करेगा, इसे गर्मी में परिवर्तित करेगा और अधिक चमकीली बर्फ को उदासीन करने में मदद करेगा। बदले में, यह समग्र चमक को कम करेगा, फिर से हीटिंग को बढ़ाएगा, और इसी तरह। चूँकि यह प्रभाव रंगाई को बढ़ाता है, इसलिए यह अधिक अचानक संक्रमण को उसी तरह समझा सकता है जैसे कि एक छवि पर विपरीत को समायोजित करना रंगों के बीच क्रमिक संक्रमण को तेज करेगा। इस स्पष्टीकरण ने यह भी भविष्यवाणी की है कि अचेतन बर्फ चंद्रमा के दूर के चारों ओर यात्रा कर सकती है, ठंड कर रही है और अन्य पक्षों के साथ-साथ ध्रुवों पर चमक को बढ़ा सकती है।

वर्णक्रमीय अंतर की व्याख्या करने के लिए, खगोलविदों ने प्रस्तावित किया कि फोबे का एकमात्र योगदानकर्ता नहीं हो सकता है। सैटर्न के उपग्रह प्रणाली के भीतर, तीन दर्जन से अधिक अनियमित उपग्रह हैं जो अंधेरे सतहों के साथ हैं जो संभावित रूप से भी योगदान कर सकते हैं, रासायनिक श्रृंगार को बदल सकते हैं। लेकिन जब यह एक tantalizingly सीधे आगे समाधान की तरह लग रहा था, पुष्टि आगे की जांच की आवश्यकता होगी। कॉर्नेल विश्वविद्यालय में डैनियल तामायो के नेतृत्व में नए अध्ययन ने उस दक्षता का विश्लेषण किया जिसके साथ विभिन्न अन्य चंद्रमा धूल का उत्पादन कर सकते हैं और साथ ही साथ इपेटस इसे स्कूप कर सकता है। दिलचस्प है, उनके परिणामों से पता चला है कि यमीर, मात्र 18 किमी व्यास का है, "फोबे के रूप में इपेटस को धूल का एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता होना चाहिए"। यद्यपि अन्य चन्द्रमाओं में से कोई भी, स्वतंत्र रूप से धूल के स्रोतों के रूप में मजबूत नहीं दिखता था, फिर भी शेष अनियमित, काले चन्द्रमाओं में धूल का योग कम से कम उतना ही महत्वपूर्ण पाया गया जितना कि यमीर या फोएब। जैसे, वर्णक्रमीय विचलन के लिए यह स्पष्टीकरण अच्छी तरह से आधारित है।

आखिरी कठिनाई, चंद्रमा के प्रमुख चेहरे के सामने धूल फैलाना, नए पेपर में भी समझाया गया है। टीम का प्रस्ताव है कि धूल की कक्षा में विलक्षणताएं इसे प्रमुख गोलार्ध से दूर, विषम कोणों पर चंद्रमा पर प्रहार करने की अनुमति देती हैं। इस तरह की सनक को आसानी से सौर विकिरण द्वारा उत्पादित किया जा सकता है, भले ही मूल शरीर की कक्षा सनकी न हो। टीम ने इस तरह के प्रभावों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया और उन मॉडलों का उत्पादन किया जो प्रमुख किनारे पर धूल वितरण के मिलान में सक्षम थे।

इन संशोधनों का संयोजन सोटर के मूल आधार को सुरक्षित करता है। एक और परीक्षण यह देखने के लिए किया जाएगा कि क्या इपेटस जैसे अन्य बड़े उपग्रहों ने भी धूल के जमाव के संकेत दिखाए, भले ही इतनी मजबूती से विभाजित न हों क्योंकि अधिकांश अन्य चंद्रमाओं में समकालिक कक्षा की कमी है। दरअसल, 2007 में जब कैसिनी कुछ कम था, तब चंद्रमा हाइपरियन को अपने क्रेटरों में गहरे क्षेत्रों में पाया गया था। इन अंधेरे क्षेत्रों ने कैसिनी रेजियो के समान स्पेक्ट्रा का भी खुलासा किया। शनि के सबसे बड़े चंद्रमा, टाइटन को भी बंद कर दिया गया है और इसके प्रमुख किनारे पर कणों को उखाड़ने की उम्मीद की जाएगी, लेकिन इसके मोटे वातावरण के कारण, धूल संभवतः चांद-चौड़ा होगा। हालांकि पुष्टि करना मुश्किल है, कुछ अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि इस तरह की धूल से टाइटन के वायुमंडल के प्रदर्शन में योगदान करने में मदद मिल सकती है।

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