امروز در فضا: قمر یاپتوس توسط جووانی کاسینی کشف شد

یاپتوس، سومین قمر بزرگ زحل است. این قمر در ۲۵ اکتبر سال ۱۶۷۱ توسط کاسینی کشف شد.

جووانی دومنیکو کاسینی

کاسینی یک ریاضی‌دان، اخترشناس و مهندس ایتالیایی بود که در ۸ ژوئن ۱۶۲۵ چشم به جهان گشود.

یکی از مهم‌ترین ماموریت‌های فضایی که به‌طور مشترک توسط ناسا و آژانس فضایی اروپا برای کاوش سیاره زحل و قمرهای آن صورت گرفت را به افتخار این دانشمند، فضاپیمای کاسینی نامیدند.

ماهیت بین‌المللی تلاش‌های کاسینی، دقت تحقیق و مهارت‌های برجسته مدیریتی وی را نشان می‌دهد. کاسینی اولین تجسم‌ها از یک دانشمند اروپایی را رقم زد و همین توانایی‌ها بود که توجه قدرتمندترین پادشاه اروپا، لویی چهاردهم در فرانسه را به خود جلب کرد. کاسینی تحت نظارت او رصدخانه پاریس را در سال ۱۶۷۱ تاسیس کرد. سپس به خدمت خود به عنوان مدیر رصدخانه ادامه داد؛ جایی که بیشترین یافته‌های علمی خود را تا پایان عمر به ثبت رساند.

او به همراه رابرت هوک، لکه قرمز بزرگ را در سیاره مشتری کشف کرد. کاسینی نخستین کسی بود که چهار قمر زحل را رصد کرد و آنها را «ستارگان لویی» نامید. او همچنین در حدود سال ۱۶۹۰ شکاف کاسینی را در میان حلقه‌های زحل کشف کرد.

با وجود تمام دستاوردهایی که کاسینی در زمینه علم ستاره‌شناسی از خود بر جای گذاشت، شاید یکی از جالب‌ترین و معروفترین دستاوردهایش همان کشف قمر سوم زحل یعنی یاپتوس باشد.

کاسینی چگونه پایتوس را کشف کرد؟

یاپتوس یکی از چهار قمری است که توسط جووانی کاسینی در سال ۱۶۷۱ کشف شد. اما این قمر یخی در آن زمان ستاره‌شناس ایتالیایی را به چالش کشید.

کاسینی آن را در سمت غرب زحل مشاهده کرد. اما زمانی که ۳۹ روز بعد سعی کرد آن را در سمت شرقی مشاهده کند، اثری از قمر ندید. پس از آنکه این اتفاق چندبار افتاد، کاسینی سرانجام موفق شد در سال ۱۷۰۵ قمر را در شرق زحل مشاهده کند. اما متوجه شد که نور آن در سمت شرق بسیار کمتر است.

در آن زمان کاسینی نتوانست توضیح دقیقی برای این پدیده ارائه کند؛ اما به درستی حدس زد که نیمی از یاپتوس روشن و نیمی از آن تاریک است و نمی‌تواند نور را بازتاب دهد. همچنین به طوری جزر و مدی به زحل قفل شده است، یعنی گردش قمر به‌ دور سیاره، با آن همزمان است و به همین دلیل همیشه یک طرف آن رو به زحل است.

بنابراین سمت روشن آن فقط وقتی قابل مشاهده است که قمر در غرب زحل قرار دارد و در زمانی که در شرق سیاره است نیمه تاریک آن از زمین قابل رصد است.

برای سال‌ها، قمرها بر اساس فاصله آن‌ها از سیارات و به صورت عددی نامیده می‌شدند. نام یاپتوس توسط جان هرشل، فرزند ویلیام هرشل روی این قمر گذاشته شد. او پیشنهاد کرد که قمرهای زحل به نام تیتان‌ها، یکی از نژادهای ایزدان در اساطیر یونانی نام‌گذاری شوند.

یاپتوس، قمر سیاه‌و‌سفید زحل

تنها یک نگاه سرسری به یاپتوس، آشکار می‌کند که این قمر دارای دنیای مرموزی است. درحالی که یک نیمه قمر تاریک است، نیمه دیگر آن ده برابر درخشان‌تر است. علاوه بر این، شکل قمر نیز عجیب و غریب است؛ قطبین این قمر مسطح است در حالی‌که کناره‌های آن حالت له‌شدگی دارد. در امتداد نیمی از استوای آن نیز یک برآمدگی وجود دارد که به یاپتوس، ظاهری مانند پوست گردو بخشیده است.

بیشتر معروفیت این قمر هم به واسطه دو تکه بودن سطح آن است. چون نیمی از آن دارای موادی است که نور را منعکس کرده و نیمی دارای سطح جذب‌کننده نور است. از این رو هم در تصاویر نیمی از آن درخشان و نیمی تاریک به نظر می‌آید.

تا قبل از تحقیقات فضاپیمای کاسینی، احتمالات زیادی درباره چگونگی بازتاب نور از روی سطح این قمر داده می‌شد. پس از 300 سال تلاش ستاره‌شناسان در حل این معما، کاوشگر کاسینی توانست توضیحی برای حالت دوگانه سطح لاپتوس بدهد.

ماده تیره تشکیل‌دهنده قسمت تاریک قمر، هرچه که باشد، یا از لحاظ الکتریکی جاذب نیست یا یک لایه بسیار نازک با قطر چند سانتی‌متر است.

با وجود این اطلاعات اندک، اخترشناسان نسبتاً مطمئن‌ هستند که یاپتوس عمدتاً از آب است. اما به سختی قادرند درباره دیگر مواد آن نظر دقیقی دهند.

از آنجایی که آمونیاک علائم راداری را جذب می‌کند، حضور این ماده در قمر واضح است اما احتمال دارد این آمونیاک در زیر سطح قمر پنهان مانده باشد.