Giapeto è una delle lune più misteriose di Saturno: la cresta equatoriale e la diversa riflettività degli emisferi sono le peculiarità

Giapeto è la terza luna più grande di Saturno. Ha ha un raggio medio di 736 chilometri e una densità solo 1,2 volte quella dell’acqua liquida. Si ritiene che Giapeto, come Rea, sia composto da tre quarti di ghiaccio e un quarto di roccia. Giovanni Cassini lo scoprì il 25 ottobre 1671. Tuttavia, per gli astronomi la luna apparve solo come un punto la cui luminosità variava enormemente nel corso di un’orbita attorno a Saturno. I sorvoli delle sonde Voyager I e Voyager II nel 1980 e nel 1981 convalidarono le osservazioni e le spiegazioni originali di Cassini con immagini che mostravano la diversa riflettività degli emisferi di Giapeto.

Albedo, orbita e rotazione

Giapeto è soprannominato “yin e yang“, bianco e nero, perché il suo emisfero principale ha una riflettività (o albedo) scura come il carbone (albedo 0,03-0,05 con una leggera sfumatura rossastra) e l’altro è molto più luminoso a 0,5-0,6. Giapeto orbita a 3.561.000 chilometri da Saturno. La grande distanza dalle forze di marea del signore degli anelli e dalla maggior parte delle lune ha probabilmente permesso alla superficie di Giapeto di non essere influenzata da eventuali episodi di fusione che avrebbero potuto causare levigazioni come su alcune delle lune più vicine a Saturno .

Orbite
Le orbite di alcune lune di Saturno

Giapeto è in rotazione sincrona con Saturno: la luna mostra sempre la “stessa faccia” al gigante gassoso. Con la sua orbita distante e inclinata, è l’unica grande luna da cui si gode una bella vista degli anelli. Giapeto, come altre lune di Saturno, è in risonanza orbitale con Titano. Ciò significa che i due oggetti accelerano e rallentano mentre si incrociano in una complessa serie di variazioni orbitali. Tuttavia, Giapeto ha un diametro inferiore a un terzo del diametro di Titano, quindi la rotazione e l’orbita di Titano sono influenzate molto meno di quelle di Giapeto.

Giapeto
Giapeto. Credit: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

La peculiarità della superficie di Giapeto

Giovanni Cassini osservò la differenza di luce della superficie di questa luna quando la scoprì nel 1671. Notò che poteva vedere Giapeto solo sul lato ovest di Saturno. Concluse, giustamente, che il satellite aveva un lato molto più scuro dell’altro. Gli scienziati si sono chiesti da tempo perché un emisfero sia così scuro rispetto all’altro e rispetto ad altre superfici del sistema di Saturno. Una teoria suggerisce che potrebbe esserci vulcanismo che distribuisce materiale più scuro sulla superficie. Le eruzioni vulcaniche di idrocarburi potrebbero formare le superfici scure, in particolare dopo reazioni chimiche causate dalle radiazioni solari.

Planisfero della luna. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

Il sorvolo di Giapeto da parte della sonda Cassini del settembre 2007 ha dimostrato che un terzo processo, thermal segregation, è probabilmente la causa dell’emisfero oscuro. La luna ha una rotazione molto lenta: oltre 79 giorni terrestri. Questa caratteristica comporta che il ciclo di temperatura giornaliero è molto lungo: il materiale scuro può assorbire il calore del Sole e riscaldarsi (il materiale scuro assorbe più calore di quello ghiacciato brillante). Questo riscaldamento fa sì che qualsiasi materiale volatile, o ghiacciato, all’interno di quello scuro sublimi e si ritiri nelle regioni più fredde. Questa sublimazione dei volatili fa sì che il materiale oscuro diventi ancora più scuro e le regioni fredde, vicine e adiacenti, diventino ancora più luminose. Il satellite potrebbe aver subito un (probabilmente piccolo) afflusso di materiale scuro da una fonte esterna.

L’emisfero brillante di Giapeto. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

La cresta equatoriale di Giapeto

La seconda caratteristica più notevole di Giapeto è la sua “cresta equatoriale”, una catena di montagne alte 10 km che cingono l’equatore della luna. Sul lato anti-saturniano di Giapeto, la cresta sembra spezzarsi e si osservano montagne distinte, parzialmente luminose. I sorvoli di Voyager I e Voyager II hanno osservato per la prima volta queste montagne e sono informalmente chiamate “Voyager Mountains”. Esistono due teorie su come si sia generata la cresta. Alcuni scienziati pensano che la cresta si sia formata in un periodo precedente in cui Giapeto ruotava molto più velocemente di quanto non faccia oggi; altri pensano che la cresta sia fatta di materiale lasciato dal crollo di un anello.

Cresta equatoriale
Primo piano della cresta equatoriale

Il nome Giapeto nella mitologia greca

John Herschel suggerì che le lune di Saturno fossero associate ai mitici fratelli e sorelle di Crono (l’equivalente del dio romano Saturno nella mitologia greca.) Il nome Giapeto deriva dal dio greco Iapetus, figlio di Urano e Gaia, fratello di Crono e padre di Atlante e Prometeo. Come padre di Prometeo, gli antichi greci consideravano Iapetus come il padre della razza umana.

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