Прояснить положение дел на Япете помогут исследования земного климата

Учёные решили пролить свет на «странный» спутник Сатурна Япет с помощью исследований ледяной поверхности прямо здесь, на Земле.

Двухцветный Япет озадачил астрономов сразу же, как только его открыл Джованни Доменико Кассини в 1671 году. Данные, полученные много лет спустя космическим аппаратом, названным в его честь, показали, что во всём виновата миграция льда: из-за неё одна сторона спутника выглядит яркой, а другая погружена в темноту.

Слева — ведущее полушарие Япета, справа — ведомая сторона. Изображения составлены на основе данных, полученных космическим аппаратом «Кассини» в 2004 и 2007 годах. (Фото NASA / JPL / Space Science Institute.)

Однако до сих пор никому не удалось создать кривую блеска Япета как вращающегося тела. Именно этим и занялся Пол Рис из Виргинского университета и Национальной радиоастрономической обсерватории США.

Исследователь измерил количество света, производимого Япетом, а также получил картину сверхвысокочастотного излучения. Дело в том, что большинство объектов Солнечной системы ведут себя как абсолютно чёрные тела, то есть поглощают всё излучение, достигающее их. Их излучение описывается знаменитой кривой Планка, в соответствии с которой при движении в сторону более длинных волн (инфракрасного и радиодиапазона) интенсивность излучения снижается.

Г-н Рис выяснил, что Япет ведёт себя иным образом: от одной радиоволны к другой его излучение оставалось неизменным. Дабы объяснить этот феномен, специалист обратился к исследованиям земного микроволнового излучения. В частности, этому было посвящено множество климатических штудий, которые моделировали радиоизлучение Земли на самых разных длинах волн.

Поверхность суши, как правило, описывается кривой Планка, поэтому учёные смогли перевести СВЧ-излучение Земли в температурные данные без особого труда. С океаном и льдом, однако, пришлось повозиться, поскольку в первом случае на свойства СВЧ-излучения влияет солёность, а во втором — структура льда. Если лёд тает, показатели резко меняются, поэтому исследователи изучили самые разные вариации излучения в микроволновой части спектра.

Остаётся взять эти результаты и на их основе построить модель Япета. Конечно же, с учётом того, что на спутнике Сатурна нет ни жидкой воды, ни атмосферы. Отдельно г-н Рис планирует внимательно изучить, как размер частиц льда и их распределение влияют на показатели СВЧ-излучения.

Исследователь отмечает, что это совершенно новый подход, и он пригодится для анализа целого ряда небесных тел, от спутников Юпитера до астероидов и объектов пояса Койпера.