Janusgezicht van ijsmaan Japetus ontstaan door ijsverplaatsing

Astronomen hebben een verklaring gevonden voor het ontstaan van het vreemde janusgezicht van Japetus, een van de middelgrote ijsmanen van Saturnus. Deze maan draait even snel om zijn as als om de planeet, waardoor hij steeds hetzelfde halfrond naar Saturnus richt en ook met eenzelfde halfrond ‘vooruit’ beweegt. Dit halfrond is veel donkerder dan de ‘achterkant’, maar zo donker als nu was het vroeger niet. Een ooit bescheiden helderheidsverschil tussen de twee halfronden heeft zich in de loop der tijd waarschijnlijk flink versterkt (Science Express, 10 december).

Het zeer donkere gebied, Cassini Regio geheten, bestrijkt zo’n 40 procent van het oppervlak van Japetus. Aanvankelijk werd gedacht dat dit gebied is ontstaan doordat Japetus tijdens zijn baanbeweging stof of ander donker materiaal had opgeveegd. Dit stof zou door een meteorietinslag uit een van de buitenste manen van Saturnus kunnen zijn vrijgemaakt, of van elders uit het zonnestelsel zijn gekomen. En het zou al lang geleden op Japetus kunnen zijn neergevallen of tijdens een recenter opveegproces, dat nog voortduurt.

Volgens John Spencer en collega’s kan neergevallen stof alleen echter niet de vorm en de abrupte, grillige grens van Cassini Regio verklaren. Hun verklaring is in feite een verfijning van een theorie die al in 1974 naar voren was gebracht. Volgens deze theorie zou inderdaad ooit wat stof van elders op de voorzijde van Japetus zijn gevallen. Dit ging daardoor meer zonlicht absorberen, waardoor de temperatuur tot boven het sublimatiepunt van waterijs kwam. Dit verdampte, waarna waterdampmoleculen naar het andere halfrond en de polen reisden en daar als ijsdeeltjes vastvroren.

Intussen werd het donkere en warmere Cassini Regio door meteorietinslagen omgewoeld, waardoor steeds vers ijs aan het oppervlak kwam dat zich ook naar het andere halfrond verplaatste. Zo ontstond op het ene halfrond een groeiende laag donker materiaal, terwijl het andere halfrond helder bleef. Bij een dikte van enkele decimeters kon geen onderliggend ijs meer aan het oppervlak komen, stopte het verdampingsproces en was het huidige, extreme verschil tussen het lichte en donkere halfrond van Japetus een feit. Recente waarnemingen door de Amerikaanse Saturnusverkenner Cassini ondersteunen deze wedergeboren theorie. George Beekman