Sebbene la luna Iapetus di Saturno sia stata scoperta per la prima volta nel 1671 da Giovanni Cassini, il suo comportamento era estremamente strano. Fu solo nel 1705 che Cassini alla fine osservò Iapetus sul lato orientale, ma ci volle un telescopio migliore perché il lato che Iapetus presentò quando ad est era di ben due magnitudini più scuro. Cassini ipotizzò che ciò fosse dovuto a un emisfero leggero, presentato quando Iapeto era ad ovest, e uno scuro, visibile quando era ad est a causa del blocco delle maree.
Con i progressi nei telescopi, la ragione di questa divisione oscura è stata oggetto di molte ricerche. Le prime spiegazioni arrivarono negli anni '70 e un recente documento riassume il lavoro svolto finora su questo affascinante satellite e lo espande nel più ampio contesto di alcune delle altre lune di Saturno.
Le basi dell'attuale modello di esposizione irregolare di Iapetus sono state proposte per la prima volta da Steven Soter, uno dei co-autori di Carl Sagans Cosmo serie. Durante un colloquio dell'Unione Astronomica Internazionale, Soter propose che il bombardamento a micrometeorite di un'altra delle lune di Saturno, Pheobe, si spostasse verso l'interno e venisse raccolto da Iapetus. Dato che Iapetus mantiene sempre un lato rivolto verso Saturno, ciò darebbe allo stesso modo un vantaggio che raccolga preferibilmente le particelle di polvere. Uno dei grandi successi di questa teoria è che il centro della regione oscura, noto come Cassini Regio, è situato direttamente lungo il percorso del moto. Inoltre, nel 2009, gli astronomi hanno scoperto un nuovo anello attorno a Saturno, seguendo l'orbita retrograda di Phoebe, sebbene leggermente interna alla luna, aggiungendo il sospetto che le particelle di polvere dovessero spostarsi verso l'interno, a causa dell'effetto Poynting-Robertson.
Nel 2010, un team di astronomi che ha esaminato le immagini della missione Cassini, ha osservato che la colorazione aveva proprietà che non si adattavano perfettamente alla teoria di Soter. Se la deposizione dalla polvere fosse la fine della storia, ci si aspettava che la transizione tra la regione oscura e la luce sarebbe stata molto graduale in quanto l'angolo con cui avrebbero colpito la superficie si sarebbe allungato, diffondendo la polvere in arrivo. Tuttavia, la missione Cassini ha rivelato che le transizioni erano inaspettatamente brusche. Inoltre, anche i poli di Iapetus erano luminosi e se l'accumulo di polvere era semplice come aveva suggerito Soter, dovrebbero essere anche rivestiti. Inoltre, l'imaging spettrale del Cassini Regio ha rivelato che il suo spettro era notevolmente diverso da quello di Phoebe. Un altro potenziale problema era che la superficie scura si estendeva oltre il lato principale di oltre dieci gradi.
Spiegazioni riviste furono prontamente imminenti. Il team Cassini ha suggerito che la brusca transizione era dovuta a un effetto di riscaldamento in fuga. Man mano che la polvere scura si accumulava, assorbiva più luce, convertendola in calore e aiutando a sublimare più ghiaccio brillante. A sua volta, ciò ridurrebbe la luminosità complessiva, aumentando di nuovo il riscaldamento e così via. Poiché questo effetto ha amplificato la colorazione, potrebbe spiegare la transizione più brusca più o meno allo stesso modo della regolazione del contrasto su un'immagine per rendere più nitide le transizioni graduali tra i colori. Questa spiegazione prevedeva anche che il ghiaccio sublimato potesse viaggiare lungo il lato più lontano della luna, congelandosi e migliorando la luminosità sugli altri lati e sui poli.
Per spiegare le differenze spettrali, gli astronomi hanno proposto che Phoebe potrebbe non essere l'unico contributore. All'interno del sistema satellitare di Saturno, ci sono oltre tre dozzine di satelliti irregolari con superfici scure che potrebbero anche potenzialmente contribuire, alterando la composizione chimica. Ma mentre questa sembrava una soluzione straordinariamente semplice, la conferma richiederebbe ulteriori indagini. Il nuovo studio, condotto da Daniel Tamayo alla Cornell University, ha analizzato l'efficienza con cui varie altre lune potevano produrre polvere e la probabilità con cui Iapetus potesse raccoglierla. È interessante notare che i loro risultati hanno mostrato che Ymir, a soli 18 km di diametro, "dovrebbe essere all'incirca importante come un contributo della polvere di Iapeto come Phoebe". Sebbene nessuna delle altre lune, indipendentemente, sembrasse essere la più forte delle fonti di polvere, la somma di polvere proveniente dalle rimanenti lune irregolari, fu trovata almeno importante quanto Ymir o Phoebe. Come tale, questa spiegazione per la deviazione spettrale è ben fondata.
L'ultima difficoltà, quella di spargere polvere oltre la faccia principale della luna, è spiegata anche nel nuovo documento. Il team propone che le eccentricità nell'orbita della polvere gli consentano di colpire la luna ad angoli dispari, lontano dall'emisfero principale. Tali eccentricità potrebbero essere prontamente prodotte dalla radiazione solare, anche se l'orbita del corpo di origine non era eccentrica. Il team ha analizzato attentamente tali effetti e ha prodotto modelli in grado di abbinare la distribuzione della polvere oltre il limite.
La combinazione di queste revisioni sembra garantire la premessa di base di Soter. Un ulteriore test sarebbe quello di vedere se anche altri grandi satelliti come Iapetus mostravano segni di deposito di polvere, anche se non così nettamente divisi poiché la maggior parte delle altre lune non hanno l'orbita sincrona. In effetti, si è scoperto che la luna Hyperion aveva delle regioni più scure che si raggruppavano nei suoi crateri quando Cassini era in ritardo nel 2007. Queste regioni oscure rivelarono anche spettri simili a quelli di Cassini Regio. La più grande luna di Saturno, Titano è anche ordinatamente bloccata e ci si aspetterebbe di spazzare via le particelle sul suo bordo principale, ma a causa della sua densa atmosfera, la polvere verrebbe probabilmente diffusa su tutta la luna. Sebbene difficile da confermare, alcuni studi hanno suggerito che tale polvere può contribuire a contribuire alla foschia delle esposizioni nell'atmosfera di Titano.
