Aunque Iapetus, la luna de Saturno, fue descubierta por primera vez en 1671 por Giovanni Cassini, su comportamiento fue extremadamente extraño. No fue sino hasta 1705 que Cassini finalmente observó a Japeto en el lado este, pero necesitó un mejor telescopio porque el lado que Japeto presentó cuando al este era dos magnitudes más oscuras. Cassini supuso que esto se debía a un hemisferio claro, presentado cuando Japeto estaba al oeste, y uno oscuro, visible cuando estaba al este debido al bloqueo de las mareas.
Con los avances en telescopios, la razón de esta división oscura ha sido objeto de mucha investigación. Las primeras explicaciones llegaron en la década de 1970 y un artículo reciente resume el trabajo realizado hasta ahora en este satélite fascinante, así como expandirlo al contexto más amplio de algunas de las otras lunas de Saturno.
Steven Soter, uno de los coautores de Carl Sagans, propuso por primera vez la base del modelo actual de la pantalla desigual de Iapetus. Cosmos serie. Durante un coloquio de la Unión Astronómica Internacional, Soter propuso que el bombardeo de micrometeoritos de otra de las lunas de Saturno, Pheobe, se dirigiera hacia adentro y fuera recogido por Iapetus. Dado que Iapetus mantiene un lado hacia Saturno en todo momento, esto también le daría un borde de ataque que preferentemente recogería las partículas de polvo. Uno de los grandes éxitos de esta teoría es que el centro de la región oscura, conocida como Cassini Regio, está situada directamente a lo largo del camino del movimiento. Además, en 2009, los astrónomos descubrieron un nuevo anillo alrededor de Saturno, siguiendo la órbita retrógrada de Phoebe, aunque ligeramente interior a la luna, lo que aumenta la sospecha de que las partículas de polvo deberían desplazarse hacia adentro, debido al efecto Poynting-Robertson.
En 2010, un equipo de astrónomos que revisaba las imágenes de la misión Cassini, observó que la coloración tenía propiedades que no encajaban bastante con la teoría de Soter. Si la deposición del polvo fuera el final de la historia, se esperaba que la transición entre la región oscura y la luz fuera muy gradual ya que el ángulo en el que golpearían la superficie se alargaría, extendiendo el polvo entrante. Sin embargo, la misión Cassini reveló que las transiciones fueron inesperadamente abruptas. Además, los postes de Iapetus también eran brillantes y, si la acumulación de polvo era tan simple como había sugerido Soter, también deberían estar algo recubiertos. Además, las imágenes espectrales del Cassini Regio revelaron que su espectro era notablemente diferente al de Phoebe. Otro problema potencial era que la superficie oscura se extendía más allá del lado delantero en más de diez grados.
Explicaciones revisadas fueron fácilmente comunicadas. El equipo de Cassini sugirió que la transición abrupta se debió a un efecto de calentamiento descontrolado. A medida que el polvo oscuro se acumulaba, absorbería más luz, la convertiría en calor y ayudaría a sublimar más hielo brillante. A su vez, esto reduciría el brillo general, aumentando nuevamente el calentamiento, y así sucesivamente. Dado que este efecto amplifica la coloración, podría explicar la transición más abrupta de la misma manera que al ajustar el contraste de una imagen se agudizarán las transiciones graduales entre colores. Esta explicación también predijo que el hielo sublimado podría viajar alrededor del otro lado de la luna, congelándose y mejorando el brillo en los otros lados, así como en los polos.
Para explicar las diferencias espectrales, los astrónomos propusieron que Phoebe podría no ser la única contribuyente. Dentro del sistema de satélites de Saturno, hay más de tres docenas de satélites irregulares con superficies oscuras que también podrían contribuir, alterando la composición química. Pero si bien esto parecía una solución tentadora y directa, la confirmación requeriría más investigación. El nuevo estudio, dirigido por Daniel Tamayo en la Universidad de Cornell, analizó la eficiencia con la que varias otras lunas pueden producir polvo, así como la probabilidad de que Iapetus pueda recogerlo. Curiosamente, sus resultados mostraron que Ymir, de apenas 18 km de diámetro, "debería ser un contribuyente de polvo a Iapeto tan importante como Phoebe". Aunque ninguna de las otras lunas, independientemente, parecía ser tan fuerte como fuente de polvo, se descubrió que la suma de polvo proveniente de las lunas oscuras irregulares restantes era al menos tan importante como Ymir o Phoebe. Como tal, esta explicación de la desviación espectral está bien fundada.
La última dificultad, la de extender el polvo más allá de la cara principal de la luna, también se explica en el nuevo artículo. El equipo propone que las excentricidades en la órbita del polvo le permitan golpear la luna en ángulos extraños, lejos del hemisferio principal. Tales excentricidades podrían ser fácilmente producidas por la radiación solar, incluso si la órbita del cuerpo de origen no fuera excéntrica. El equipo analizó cuidadosamente dichos efectos y produjo modelos capaces de igualar la distribución del polvo más allá del borde de ataque.
La combinación de estas revisiones parece asegurar la premisa básica de Soter. Otra prueba sería ver si otros satélites grandes como Japeto también mostraban signos de deposición de polvo, incluso si no estaban tan divididos, ya que la mayoría de las otras lunas carecen de la órbita sincrónica. De hecho, se descubrió que la luna Hyperion tenía regiones más oscuras que se acumulaban en sus cráteres cuando Cassini pocos en 2007. Estas regiones oscuras también revelaron espectros similares a los de Cassini Regio. La luna más grande de Saturno, Titán, también está bloqueada por las mareas y se esperaría que barriera partículas en su borde de ataque, pero debido a su espesa atmósfera, el polvo probablemente se extenderá por toda la luna. Aunque es difícil de confirmar, algunos estudios han sugerido que dicho polvo puede ayudar a contribuir a la neblina que exhibe la atmósfera de Titán.
