A „szivacsholdtól” a „Halálcsillagig”

A Szaturnusz meghökkentő kísérő égitestei

2022. április 19., 14:32 , 1103. szám
A Iapetus

A Mars, az Uránusz és a Neptunusz mellett a fenséges szépségű gyűrűrendszerrel bíró Szaturnusz is különös égi kísérőkkel rendelkezik, melyek közül a Titanról, illetve az Enceladusról már korábban bővebben írtam, most pedig képzeletben járjuk be az óriásbolygó holdrendszerét, s ismerkedjünk meg további, elképesztő holdjaival.

Kezdjük a sort a Hyperionnal. A gázóriás nyolcadik legnagyobb, egyúttal pedig a legnagyobb szabálytalan alakú, 360 x 280 x 225 km-es égi kísérője pályamozgása során rezonanciában áll a planéta leghatalmasabb, a Merkúrnál is nagyobb méretű (bár kisebb tömegű) holdjával, a hozzá legközelebb keringő Titannal: míg az utóbbi négyszer, addig a Hyperion háromszor kerüli meg anyabolygóját.  Így a „nagy testvér” gravitációs erejével valósággal ráncigálja „kisöccsét”, s elnyújtott excentrikus pályára kényszeríti, melynek következtében a kisebbik kísérő égitestnek nincs szabályos bolygó körüli forgási periódusa. Emellett a Szaturnusz és több nagy holdja gravitációs hatása miatt szabályos forgástengellyel sem rendelkezik, s bukdácsolva kering a planéta körül. Legalábbis jelenleg. Elméleti számítások szerint ugyanis időnként szabályos forgástengelyre tesz szert, mely periódus több ezer évig fennmaradhat, majd ugyancsak több évezredre ismét kaotikussá válik a keringése, s előrejelezhetetlen, mikor váltja fel egymást a két időszak. Ugyancsak figyelemreméltó a Hyperion egyik oldalának a közepét elfoglaló hatalmas, 120 km átmérőjű és tíz kilométer mély kráter, melyben kényelmesen elférne a Mount Everest. Emellett rengeteg 2–10 km átmérőjű kráter is borítja a felszínt, s a kozmikus becsapódások nyomai itt mélyebbek, szélesebbek, élesebb pereműek, mint más égitestek esetében. De miért? A NASA és az ESA Cassini–Huygens-űrszondája 2005-ben és 2006-ban is megközelítette a Hyperiont, a szonda által továbbított adatok alapján pedig a New York-i Cornell Egyetem P. C. Thomas által vezetett kutatói kiszámították a tömegét, valamint a sűrűségét, s arra a meglepő következtetésre jutottak, hogy a hold kétszer kevésbé sűrű, mint a víz. Ennek pedig csak az lehet az oka, hogy belsejének 40, 42 vagy akár 45 százalékát üregek alkotják, köztük tekintélyes méretűek, így a kisbolygók, meteorok becsapódásai erőteljesen benyomják a porózus belsejű, „szivacsholdnak” is nevezett égitest felszínét, s ezért olyan különösek a kráterei.

Ha lehet, még meglepőbb kísérő égitest az 1 436 km közepes átmérőjű, jeges felszínű Iapetus, a Szaturnusz harmadik legnagyobb holdja, melynek egyenlítője mentén egy roppant hegység húzódik, 13–20 km-es magasságokba feltornyosuló csúcsokkal, sőt egyes helyeken maga a főgerinc is 20 km-rel emelkedik a síkvidék fölé, a hegyvidék legnagyobb szélessége pedig az 1 300 km-t is eléri. Mindmáig nincs rá magyarázat, miként alakult ki ekkora hegység egy ilyen kicsiny égitesten. Ugyancsak különös, hogy míg a Szaturnusz többi holdja a gyűrűrendszer síkjában kering, addig a Iapetus pályasíkja jelentősen elhajlik attól, melynek oka még mindig magyarázatra vár. A harmadik meglepő jelenség pedig az, hogy az erősen kráterezett hold egyik féltekéje csaknem tízszer világosabb, mint a másik. Megjegyzendő: a kötött tengelyforgású kísérő égitest mindig az egyik oldalát mutatja a bolygó felé, így az egyik félteke fordul a keringési pályán előre (ez a vezető félteke), a másik pedig hátra (ez a követő félteke). A vezető félteke nagy részét vörös színű anyag borítja, míg a követő hófehéren ragyog, az átmeneti részeken pedig sötét sávok húzódnak a világos felszínen. Miként alakult ki ez a kétarcúság? A Iapetusszal ellentétes irányban kering a Phobe-hold, mely valószínűleg a Kuiper-övből sodródott ide, s porladása hozza létre a nemrég felfedezett ritka és kiterjedt második gyűrűt. A vörös por ebből a gyűrűből származhat, mely ráhull a vezető féltekére. Amellett felmelegíti a jégfelszínt, mely az erősebben napsütötte lejtőkről elszublimál, majd az árnyékosabb területeken lecsapódik.

Végezetül pedig szóljunk a 392 km átlagos átmérőjű, ugyancsak jeges Mimasról, mely a legkisebb ismert égitest, amelyik a tömegvonzása révén közel gömb alakúra formálódott. Legmeglepőbb felszíni képződménye a 130–140 km átmérőjű, a hold egyharmadára kiterjedő, több mint tíz kilométer mély Herschel-kráter, melynek közepén egy kb. hat kilométer magas központi csúcs emelkedik, míg a kráter fala eléri az öt kilométeres magasságot. A hold átellenes oldalán pedig fel van szaggatva a felszín, ami azt bizonyítja, hogy a krátert létrehozó kozmikus ütközés csaknem kettészakította a Mimast. A roppant Herschel-kráterrel rendelkező égitest egyébként feltűnően emlékeztet a Csillagok háborújából ismert Halálcsillag-űrhajóra, így felröppent az a feltételezés, hogy a sci-fi-sorozatot író Georg Lucas a Mimasról mintázta a Halálcsillagot, csakhogy a regényfolyamból készült filmsorozat első részét már évekkel azelőtt leforgatták, mielőtt felfedezték volna a krátert. De komolyabb vizekre evezve… A Cassini–Huygens-űrszonda kilengéseket fedezett fel a hold forgásában, amit három hipotézis próbál megmagyarázni. Az egyik szerint a kísérő égitest belsejében egy elnyújtott alakú, kőzetből álló mag található, melyre később rakódott rá a jég. Radwan Tajeddine, a Cornell Egyetem kutatója szerint ebben az esetben kitüremkedésnek kellene látszani a felszínen, ezért a kilengés egy, a 24–31 km vastag jégfelszín alatti óceán meglétét igazolja, s a Szaturnusz által előidézett árapály­erők melegítik fel annyira a hold belsejét, hogy az ottani hő lehetővé teszi az óceán létezését. William McKinnon, a Washingtoni Egyetem tudósa viszont kétségbe vonja a hipotézist, s szerinte a rögbilabda alakú kőzetmag okozza a kilengést, vagy az, hogy jég és kőzet is van a belsejében.

Naprendszerünk több holdja tehát még nem fedte fel minden rejtélyét, a válaszra váró kérdéseket pedig csak az elkövetkező évek expedíciói oldhatják meg.

Lajos Mihály