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Aunque Japeto, una de las lunas de Saturno fue descubierta en 1671 por Giovanni Cassini, su comportamiento siempre ha sido muy extraño. Cassini fue capaz de encontrar regularidades en la luna cuando se encontraba al Oeste de Saturno pero cuando se situaba al lado Este parecía desvanecerse. No fue hasta 1705 cuando Cassini observó finalmente su lado oriental valiéndose de un telescopio mejor, cuando la cara oscura que presentaba Japeto era dos magnitudes más intensa. Cassini supuso que esto era debido al hemisferio iluminado, hecho que sucedía cuando Japeto miraba hacia el Oeste y la zona oscura resultaba visible cuando miraba hacia el Este, debido al bloqueo de las fuerzas de marea. Llegó a la conclusión acertada que uno de los hemisferios del satélite era más oscuro que el otro.


Japeto

Los lados claro y oscuro de Japeto.

Con los avances en telescopios, la causa de esta región oscura ha sido objeto de mucha investigación. Las primeras explicaciones se dieron en la década de los años 1970 y según un documento reciente, resume la labor realizada hasta ahora en este fascinante satélite, junto con otras consideraciones de algunas de las otras lunas de Saturno.

La base actual del modelo para el desigual Japeto, fue propuesta por vez primera por Steven Soler, uno de los co-escritores de la serie COSMOS de Carl Sagan. Durante un coloquio de la Unión Astronómica Internacional, Soler propuso que el bombardeo de micrometeoritos de Febe, otra de las lunas de Saturno, desvió materia hacia el interior que fue recogido por Japeto. Puesto que Japeto mantiene siempre una cara mirando a Saturno, este hecho le proporcionaría una posición preferente para recoger las partículas de polvo. Uno de los grandes éxitos de esta teoría es que el centro de la región oscura conocida como Cassini Regio (*), se encuentra situada en la misma dirección del movimiento. Por añadidura, los astrónomos descubrieron en 2009 un nuevo anillo alrededor de Saturno siguiendo la órbita retrógrada de Febe aunque algo más interior a la luna, añadiendo la sospecha de que las partículas de polvo se derivan hacia el interior, debido al efecto Poynting-Robertson.

En 2010, un equipo de astrónomos revisando las imágenes de recibidas por la misión Cassini, observaron que la coloración presentaba propiedades que no encajaban con la teoría de Soler. Si la deposición de polvo fuera el final de la historia se podría esperar que la transición entre la región oscura y la iluminada debería ser gradual según fuera el ángulo con que incidiera en la superficie y se iría alargando, expandiendo el polvo que le llega. Sin embargo, la misión Cassini reveló que la zona de transición era inesperadamente abrupta. Además, los polos de Japeto también eran brillantes y si la acumulación de polvo fuese tan simple como había sugerido Soler, también deberían estar algo cubiertos. Por otra parte, la imagen espectral de Cassini Regio puso de manifiesto que su espectro era notablemente diferente al de Febe. Otro problema potencial era que la superficie oscura se extendía en más de diez grados en la cara principal.

Las explicaciones vinieron rápidamente. El equipo de la Cassini sugirió que la transición brusca era debido a un brusco calentamiento. A medida que el polvo oscuro se acumulaba, absorbía más luz que se convertía en calor y contribuía a sublimar más el brillante hielo. A su vez esto reducía el brillo global, volviendo a incrementarse el calor y así sucesivamente. Dado que este efecto al aumentar la coloración podría explicar la transición brusca, de la misma forma como el ajuste de contraste de una imagen agudiza las transiciones graduales entre los colores. Esta explicación también predice que el hielo sublimado podría desplazarse alrededor de la otra cara de la luna, congelándose la capa superior y aumentando el brillo de los otros lados y los polos.

Para explicar las diferencias espectrales, los astrónomos propusieron que Febe no puede ser el único contribuyente. Dentro del sistema de satélites de Saturno, existen más de tres docenas de satélites irregulares con superficies oscuras que potencialmente también podrían contribuir, alterando la composición química. Pero mientras esto suena como una solución atractiva, su confirmación precisará una investigación adicional. El nuevo estudio, dirigido por Daniel Tamayo de la Universidad de Cornell, ha analizado la eficiencia con la que varias otras lunas podrían producir polvo, así como la probabilidad de que Japeto pudiera recogerlo. Curiosamente, sus conclusiones mostraron que Ymir con apenas 18 Km. de diámetro “debería ser aproximadamente un contribuyente importante del polvo de Japeto y de Febe”. Aunque ninguna de las otras lunas, independientemente de que puedan ser fuentes importantes de aportación de polvo, el conjunto del mismo procedente de ellas, y de las lunas oscuras resultó ser al menos tan importante como el procedente de Ymir o Febe. Tal es así que esta explicación de la desviación del espectro está bien fundamentada.

La última dificultad, la de esparcir polvo más allá de la cara principal de la luna también se explica en un nuevo documento. El equipo propone que las excentricidades de la órbita del polvo permiten que incida a la luna con ángulos dispares fuera del hemisferio de avance. Tales excentricidades podrían ser producidas fácilmente por la radiación solar, incluso si la órbita del cuerpo que la origina no fuese excéntrica. El equipo analizó cuidadosamente tales efectos y los modelos capaces de aportar la distribución de polvo más allá del hemisferio en la dirección del movimiento.

La combinación de estas revisiones parecen asegurar la premisa básica de Soler. Una prueba adicional podría consistir en observar si otros satélites grandes como Japeto también muestran signos de deposición de polvo, aunque no estén tan claramente definidos, puesto que la mayoría de las otras lunas carecen de órbita sincrónica. De hecho, se encontró que en la luna Hiperión poseía regiones más oscuras agrupadas en sus cráteres cuando la Cassini los observó en 2007. Estas regiones oscuras también revelaron espectros similares al de Cassini Regio. Titán, la mayor luna de Saturno también está anclada por fuerzas de marea y podría esperarse que arrastrara en su cara de avance, pero debido a su densa atmósfera, el polvo podría extenderse por toda la luna. Aunque resulta difícil de confirmar algunos estudios han sugerido que ese polvo podría contribuir a la neblina que presenta la atmósfera de Titán.

Fuente: Universe Today

(*) N del T. La región clara, más brillante, se conoce por el nombre de Ronceveaux Terra.