През 1671 година астрономът Джовани Касини изучавайки Сатурн с помощта на телескоп открил редица интересни особености. Това са пролуките в пръстените около планетата, познати като Делението на Касини – интересно структурираните ивици в нейната атмосфера и множеството луни. Но вторият открит естествен спътник на Сатурн – Япет, се оказа съвсем странен: той се вижда само на половината от своята орбита. През останалите 50% от времето Япет е съвършено невидим и не може да бъде открит по никакъв начин. Но видимата част от неговата орбита съответства на нормалните закони на гравитацията. След последвалите над 30 години непрекъснато усъвършенстване на телескопа, Касини все пак успял да види тази луна и да разбере, че нейната яркост се променя над повече от 6 пъти по време на движението в орбита.

Разбира се, великият астроном не можел да остави нещата просто така и предложил специална теория за тази странна луна, известна днес като Япет. Касини твърдял, че Япет би трябвало да е двуцветен и едната му страна да е значително по-ярка от другата. Второ, той трябва да е приливно свързан със Сатурн, за да може едната страна на Япет винаги да е обърната към Сатурн (както е и Луната относително Земята). И ако тези две предположения са верни, то ще се получи така, че по-близката към нас част от орбитата на Япет ще бъде много по-тъмна в сравнение с по-далечната. Това е било интересна идея, но Касини е нямало как да я провери.

Орбитата на Япет има наклон от 15 градуса относително плоскостта, в която се намират орбитите на останалите луни и пръстени на Сатурн

Тази разлика в цвета не е единственото, което прави Япет уникална в сравнение с другите луни в Слънчевата система. Така например, всички главни луни на Сатурн се въртят в една и съща плоскост, съвпадаща с плоскостта на неговите пръстените. Но орбитата на Япет е значително наклонен спрямо тази плоскост. И досега не се знае, каква е причината за това – нито една голяма луна в Слънчевата система, формирана заедно с родителската планета, няма подобен наклон.

Гигантският екваториален хребет на Япет, който няма аналози в Слънчевата система

Япет има и гигантски хребет около екватора: той се извисява на около 10 километра над целия скалист и леден свят. Самата луна се върти недостатъчно бързо, за да е причината за неговото съществуване, а повърхността на Япет е на много милиарди години и може да се каже, че хребетът се е образувал много отдавна. Има много идеи за неговото образуване, като например рязка промяна в скоростта на въртене или че причината е вътрешната активност на тази луна. Но в крайна сметка тази тайна така си остана неразгадана.

Но благодарение на космическата мисия „Касини“ на НАСА, върху тайната с двата цвята на Япет бе хвърлена светлина, след повече от 300 години след откриването на този естествен спътник на Сатурн. Да си припомним, че мисията „Касини“ бе много успешна. Данните, изпратени от космическата сонда Cassini показаха, че на Енцелад – спътника на Сатурн, протичат процеси, необходими за възникването на живот. В океана под ледовете на Енцелад бе открит водород и хидротермални източници.

Откритието бе направено при изследването на спектралния анализ на течността, изхвърляна от пукнатините в ледената повърхност на спътника, което показва, че под ледовете има океан. Тези данни бяха получени от Cassini през есента на 2015 година, когато сондата прелетя точно през водната струя на спътника. В течността бяха открити водородни молекули, показващи, че на дъното на океана на Енцелад протичат геотермални процеси, подобни на земните. Казано по друг начин, през пукнатините излиза топла вода във вид на гейзери.

Тази междупланетна космическа станция прелетя близо до Япет, за да направи детайлни снимки и се разбра, че едната страна на Япет е силно набраздена. „Касини“ откри, че двата цвята на Япет са много по-ярко изразени – отражателната способност на едното полукълбо е около 20 пъти по-висока от другото. Ситуацията се оказа много по-сериозна, отколкото е можел да си представи астронома Касини, понеже разграничението на тъмната и светлата страна не съвпада напълно с орбитата на Япет.

В крайна сметка загадката се оказа още по-голяма. Защо все пак Япет изглежда по този начин?

Япет е един от най-големите спътници на Сатурн и е двойно по-отдалечен в сравнение с другите големи луни. Учените предположиха, че потъмняването на едното полукълбо се дължи на залепването на космическия прах, подобно на полепването на насекоми по предното стъкло на бързо движещ се автомобил. Проблемът тук е, че Япет е твърде отдалечен от праховите облаци на Сатурн. Но идеята със залепването се оказа вярна и бе намерен причинителят на този ефект.

Въпреки че Япет е много отдалечен от Сатурн, още по-далече от него се намира намира много по-малката по размери луна Феба, която най-вероятно е уловена от гравитацията на гигантската планета. Тази луна също е твърде необичайна, понеже се върти в противоположна на другите луни посока и е изключително тъмна. Тя е по-тъмна от всички други големи спътници в орбита около Сатурн и нейната яркост е подобна на яркостта на тъмната част на Япет. Освен това Феба изпуска постоянен поток частици от много дълго време, а излъчването на слънцето и незначителните сблъсквания с други малки космически тела са достатъчно силни, за да отнесат праховите частици от тази малка луна в космоса.

Така изглежда Феба, а нейното обратно въртене спрямо другите луни на Сатурн показват, че това е гост от покрайнините на Слънчевата система

Благодарение на инфрачервените обсерватории, като например космическия телескоп Спицър, астрономите откриха, че Феба е създала свой собствен пръстен, състоящ се от тъмен прах. Той е много разреден – около 7 прахови частици на един кубичен километър и няма как да се види с помощта на обикновен телескоп, за разлика от блестящите пръстени на планетата. Но този прахов пръстен е толкова голям, че Япет преминава през него, докато се движи по траекторията на своята орбита. И като се има предвид, че Феба се обикаля око Сатурн по посока на часовниковата стрелка, а Япет по посока обратна на часовниковата стрелка, имаме ефекта на „насекоми по предното стъкло на автомобила“.

С времето тези тъмни частици са се натрупали само от едната страна на Япет, а другата страна е съвсем чиста и това е само началото на друга история, предизвикана от друг процес. Облачният пръстен на Феба е много разреден, а ледът на Япет се образува по-бързо, отколкото става покриването на неговата повърхност с черен прах и изглежда, че спътникът би трябвало да е бял от всички страни.

Движейки се в противоположно направление на Феба, Япет събра праха на тази малка луна

Но тук възниква добре познатият топлинен ефект, при който черните повърхности под слънцето са много по-топли от белите. Когато водата се опитва да кондензира, замръзва и утаява на светлите участъци на Япет, нищо не пречи на този процес. Но когато същото нещо трябва да се случи на тъмните области, топлината в тези региони е достатъчна, за да се осъществи сублимация, при който се осъществява кипене на леда, без да се преминава през течната фаза. По този начин няма как да се натрупа лед и колкото повече прах се натрупва в тези региони, толкова по-малко лед остава на тъмната страна на Япет.

Резултатът е двуцветен Ин и Ян свят, какъвто няма никъде на друго място в Слънчевата система. След 300 години тайната на Япет – твърде необичайният спътник на Сатурн, бе разгадана.

Но сега остават още две: огромният хребет около екватора на Япет и необичайната орбита на този спътник на Сатурн. Напълно е възможно Япет да ни изненада с още нещо.