Iapetus, con su forma de nuez y una sorprendente dicotomía de tonalidades, es una de las lunas más interesantes de Saturno.
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Iapetus, con su forma de nuez y una sorprendente dicotomía de tonalidades, es una de las lunas más interesantes de Saturno. |
Cuando Iapetus (luna de Saturno) fue descubierta por el gran astrónomo italiano Jean-Dominique Cassini en 1672, este notó que sólo podía ver un lado pero no el otro. Cassini dedujo brillantemente que esto era debido a que, al igual que nuestra Luna, rota sobre sí misma en el mismo tiempo que lo hace alrededor de Saturno, por lo cual siempre le muestra la misma cara. Además, esto hace que exista un hemisferio delantero (the "leading hemisphere"), el cual era muy oscuro y por lo tanto invisible para el telescopio de Cassini; y un hemisferio trasero (the "trailing hemisphere"), muy brillante. El terreno oscuro se conoce ahora como Cassini Regio, en honor a su descubridor. Igualmente, la misión que actualmente explora a Saturno (con sus anillos y lunas) ha sido bautizada con el apellido del notable astrónomo italiano.
Iapetus
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Se discuten dos tipos de mecanismos para explicar esta dicotomía, internos y externos. Entre los primeros figura el criovulcanismo (expulsión de materiales helados desde el interior). Se ha sugerido que al haberse formado Iapetus lejos de Saturno (y del Sol) pudo retener hielos de metano o de amoníaco en su interior que luego hicieron erupción sobre la superficie. Estos hielos pudieron luego sufrir la acción de la radiación solar y la radiación cósmica, lo que produjo su oscurecimiento. El criovulcanismo pudo ser desencadenado por impactos meteoríticos, lo cual explicaría la aparente concentración de material oscuro en el fondo de los cráteres.
Entre los segundos, se plantea que podría tratarse de material procedente de otras lunas cercanas, tales como Phoebe, Hyperión o Titán. Para el caso de las dos primeras, podría tratarse de sustancias que fueron barridas de sus superficies y que cayeron sobre Iapetus en el hemisferio delantero, tal como le puede suceder al vidrio delantero de un auto en movimiento. El problema con esta última hipótesis es que el material sobre la superficie de Iapetus es rojizo, mientras que el material de Phoebe es grisáceo. Sin embargo, es similar en su coloración al que se ha detectado en Hyperión, por lo que se ha planteado que un poderosísimo impacto sobre esta última luna en el pasado lejano haya causado su destrucción parcial, arrojando material sobre la luna vecina y ocasionando el movimiento caótico sobre sí misma que caracteriza a Hyperión. Otra hipótesis plantea que el material oscuro podría ser una delgada capa de material orgánico abundante en (y por lo tanto proveniente de) Titán, conocido como tolinas, donde se forma constantemente por su compleja dinámica atmosférica. Se ha propuesto que un impacto gigantesco sobre la superficie de Titán arrojó material suficiente para cubrir el hemisferio delantero de Iapetus, y que Hyperión sería el resultado de dicho impacto.
 Zona de transición entre los hemisferios oscuro y brillante de Iapetus. El cráter abajo a la izquierda tiene 450 km de diámetro. |
El 31 de diciembre de 2004, la misión Cassini hizo su primer sobrevuelo de Iapetus (~123.400 km de altura). Uno de los hallazgos más importantes fue una "barriga", correspondiente a una gigantesca cresta montañosa que se levanta sobre la región ecuatorial (lo que le da la apariencia de una nuez), la cual alcanza alturas de hasta 13 km desde su base y se extiende hasta 70 km de ancho. La presencia de numerosos cráteres, incluyendo algunos que la han destruído casi totalmente en algunas partes, indica que debe ser muy antigua. En contraste, las imágenes mostraron que ningún cráter se sobrepone a la capa oscura, lo cual indica que esta última debe haberse formado hace poco tiempo (porque al menos algunos cráteres han debido formarse recientemente), o que se está formando constantemente (incluso ahora). Otro hallazgo importante fue que la foma de nuez que presenta Iapetus corresponde a la de un cuerpo que gira sobre sí mismo cada 16 horas, aunque la realidad es que sólo lo hace cada 79 días. Los científicos de la misión han concluído por lo tanto que esta luna quedó atrapada en su configuración orbital actual en una etapa muy temprana de su formación, y que desde entonces no ha cambiado. Fue como si hubiera quedado congelada en el tiempo.
 Registro de las temperaturas en las zonas claras y oscuras. Obsérvese que son más altas en las zonas oscuras, debido a que absorben más radiación solar. |
El 10 de septiembre de 2007, Cassini hizo un segundo sobrevuelo de Iapetus (el último planeado para esta misión), a una altura de apenas 1.644 km. Algunos detalles, revelados ayer, parecen resolver por fin el enigma de la dicotomía, el cual ha permanecido insoluble durante 335 años. Las imágenes de alta resolución muestran que en la zona ecuatorial del hemisferio trasero (el hemisferio brillante), el material oscuro tiende a cubrir las paredes y superficies expuestas directamente a la acción de los rayos solares. Esto sugiere que el calor del sol remueve el hielo de estas regiones por evaporación, lo que deja el material oscuro que estaba mezclado con el hielo. Este proceso se conoce como segregación térmica. Los modelos indican que parte del hielo evaporado podría caer en latitudes más altas, cerca de las regiones polares. Algo similar podría ocurrir en Hyperión pero con un ingrediente adicional: dada su accidentada topografía repleta de cráteres, el material oscuro tiende a acumularse en el fondo de los mismos. Y aunque el origen del material oscuro sigue siendo un misterio, el mecanismo propuesto explicaría porqué el hemisferio delantero de Iapetus es oscuro, excepto en las zonas polares (donde además, la acción del sol es insuficiente para eliminar el hielo). Como dijo Carolyn Porco, líder del grupo de imágenes de la misión: “este descubrimiento también será recibido como un legado importante de la exploración histórica de Saturno hecha por la misión Cassini”.
Imágenes cortesía:
NASA/JPL/Space Science Institute
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