Hyperion, a “szivacshold”

1223

A Hyperion a Szaturnusz legnagyobb szabálytalan alakú holdja. Már a XIX. század közepe óta tudunk létezéséről (W. Bond és W. Lassell fedezte fel 1848-ban), de kézzelfogható információkkal csak a Voyager-1 1980-as Szaturnusz-közelítése óta rendelkezünk a különös égitestről. Az elnyúlt alakú, 360×280×225 kilométeres hold legfeltűnőbb felszíni alakzata egy hatalmas, mintegy 120 km átmérőjű kráter, mely a Hyperion egyik oldalának közepét foglalja el. Szintén különleges tulajdonsága a kaotikus forgás (ezt a Szaturnusz és néhány nagyobb hold gravitációs hatása okozza), mely – mai ismereteink szerint – a Naprendszerben csak még egy objektumra, a Toutatis nevű kisbolygóra jellemző. A Cassini-szonda 2005-ben és 2006-ban is megközelítette a holdat, így lehetőség nyílt minden eddiginél részletesebb vizsgálatok elvégzésére. Az új eredményekről a napokban számolt be két kutatócsoport a Nature hasábjain.

P. C. Thomas (Cornell University) és munkatársai az űrszonda pályájának a hold megközelítésekor fellépő, apró módosulásai révén pontosan meghatározták az égitest tömegét, s ez alapján a sűrűségét is. Utóbbira 544±50 kg/m3-es értéket kaptak, azaz a hold sűrűsége csak fele akkora, mint a vízé. Ez az érték hasonló a Szaturnusz  kisebb, a gyűrűrendszerhez közel lévő holdjaiéhoz, de a Hyperionhoz hasonló méretű kísérők sűrűsége ennél jóval nagyobb. A meglepően kis átlagsűrűség oka az igen nagy mértékű porózusság: a szakemberek szerint a Hyperion mintegy 42%-át üregek alkotják (feltéve, hogy a hold szilárd anyaga túlnyomórészt az eddigi adatok által sugallt vízjégből áll) – azaz jó közelítéssel az égitest nem más, mint egy kozmikus "szivacs".

A Phoebe (balra), ill. a Hyperion felszínének kinagyított részlete – utóbbin jól látszik a jóval nagyobb arányú kráterezettség (forrás: NASA/JPL/Space Science Institute)

A Cassini nagyfelbontású képeinek elemzése során a kutatók számos kisebb, 2-10 km átmérőjű krátert fedeztek fel a hold felszínén. A Szaturnusz több más, nagyobb méretű kísérőjével (Phoebe, Iapetus) összehasonlítva a Hyperionon sokkal több kráter található, s ezek a kráterek mélyebbek, szélesebbek, kevésbé erodáltak, mint az előbbi égitesteken. Ez a Hyperion szivacsos felépítésére vezethető vissza. Egyrészt a kráterképződés oka elsődlegesen a felszín anyagának a becsapódó testek okozta összenyomódása, nem pedig a robbanás során kidobódó anyag (mint a sűrűbb égitestek esetén). Másrészt a hold kis gravitációja miatt a kilökődő anyag legnagyobb része nem hullik vissza a felszínre, hanem elszökik, s így kevés por borítja a krátereket.

A Hyperion felszíne ultraibolya és látható tartományban; a bal oldali ábrán lévő világos foltok a nagy albedójú területeknek felelnek meg (forrás: NASA/JPL/University of Arizona/Ames Center/Space Science Institute)

Egy másik kutatócsoport, D. P. Cruickshank (NASA, Ames Research Center) vezetésével a Cassini által készített spektrumok alapján tanulmányozta a Hyperion felszínének anyagi összetételét. A szakemberek a különböző (ultraibolya, látható és közeli infravörös) tartományokban felvett színképek segítségével két, eltérő fényvisszaverő-képességű felszíntípust különböztettek meg. A nagyobb albedójú területeket (melyek főként az égitest domináns kráterének pereménél helyezkednek el) nagyrészt kristályos állapotban lévő, nagy tisztaságú vízjég alkotja. A felszín nagyobb részét kitevő, kisebb albedójú (sötétebb) területek pedig vízjég, szárazjég (fagyott szén-dioxid) és szénhidrátok keverékéből állnak. Hasonlóan bonyolult, szerves molekulákat a szakemberek korábban csak bolygólégkörök, üstökösök, meteoritok ill. a csillagközi anyag alkotóelemeiként találtak – az utóbbi években azonban több Jupiter- ill. Szaturnusz-hold felszínén is. A szénhidrátok a Hyperionon a jégbe ágyazódva, illetve a H2O és CO2 molekulákkal komplex vegyületeket alkotva fordulnak elő. Legnagyobb mennyiségben azonban idősebb kráterek alján – sötét, vörösesfekete réteget képezve – koncentrálódnak. A Hyperionon lévő szén-dioxid szempontjából szintén fontos a szerves molekulák jelenléte: a tiszta CO2 ugyanis már régen elillant volna a hold felszínéről, de a szénhidrátokkal alkotott komplex vegyületek formájában stabilabbá vált.

Forrás: Nature, 2007.07.05.

Hozzászólás

hozzászólás