Embora Iapetus, a lua de Saturno, tenha sido descoberta pela primeira vez em 1671 por Giovanni Cassini, seu comportamento era extremamente estranho. Não foi até 1705 que Cassini finalmente observou Iapetus no lado leste, mas precisou de um telescópio melhor porque o lado que Iapetus apresentava quando a leste era duas magnitudes mais escuras. Cassini supôs que isso se devia a um hemisfério leve, apresentado quando Jápeto estava a oeste, e escuro, visível quando ficava a leste devido ao bloqueio das marés.
Com os avanços nos telescópios, a razão dessa divisão sombria tem sido objeto de muitas pesquisas. As primeiras explicações vieram na década de 1970 e um artigo recente resume o trabalho realizado até agora neste fascinante satélite, além de expandi-lo para o contexto mais amplo de algumas das outras luas de Saturno.
A base para o modelo atual de exibição desigual de Iapetus foi proposta pela primeira vez por Steven Soter, um dos co-roteiristas de Carl Sagans Cosmos Series. Durante um colóquio da União Astronômica Internacional, Soter propôs que o bombardeio de micrometeoritos de outra das luas de Saturno, Pheobe, flutuasse para dentro e fosse capturado por Iapetus. Como Iapetus mantém um lado voltado para Saturno em todos os momentos, isso também daria uma vantagem que preferencialmente captaria as partículas de poeira. Um dos grandes sucessos dessa teoria é que o centro da região escura, conhecido como Cassini Regio, está diretamente situado ao longo do caminho do movimento. Além disso, em 2009, os astrônomos descobriram um novo anel em torno de Saturno, seguindo a órbita retrógrada de Phoebe, embora ligeiramente interior à lua, aumentando a suspeita de que as partículas de poeira devam flutuar para dentro, devido ao efeito de Poynting-Robertson.
Em 2010, uma equipe de astrônomos revisando as imagens da missão Cassini, observou que a coloração tinha propriedades que não se encaixavam perfeitamente na teoria de Soter. Se a deposição de poeira fosse o fim da história, esperava-se que a transição entre a região escura e a luz fosse muito gradual, pois o ângulo em que atingiriam a superfície se tornaria alongado, espalhando a poeira que entrava. No entanto, a missão Cassini revelou que as transições foram inesperadamente abruptas. Além disso, os pólos de Iapetus também eram brilhantes e, se o acúmulo de poeira era tão simples quanto Soter havia sugerido, eles também deveriam ser revestidos. Além disso, a imagem espectral do Cassini Regio revelou que seu espectro era notavelmente diferente do de Phoebe. Outro problema potencial era que a superfície escura se estendia além do lado da frente em mais de dez graus.
Explicações revisadas foram prontamente fornecidas. A equipe da Cassini sugeriu que a transição abrupta ocorreu devido a um efeito de aquecimento descontrolado. À medida que a poeira escura se acumulava, absorvia mais luz, convertendo-a em calor e ajudando a sublimar mais o gelo brilhante. Por sua vez, isso reduziria o brilho geral, aumentando novamente o aquecimento e assim por diante. Como esse efeito amplificou a coloração, poderia explicar a transição mais abrupta da mesma maneira que o ajuste do contraste em uma imagem aumentará as transições graduais entre as cores. Essa explicação também previa que o gelo sublimado poderia viajar pelo lado oposto da lua, congelando e aumentando o brilho nos outros lados e nos pólos.
Para explicar as diferenças espectrais, os astrônomos propuseram que Phoebe não fosse o único colaborador. Dentro do sistema de satélites de Saturno, existem mais de três dezenas de satélites irregulares com superfícies escuras que também podem contribuir potencialmente, alterando a composição química. Mas, embora isso parecesse uma solução tentadora e direta, a confirmação exigiria uma investigação mais aprofundada. O novo estudo, liderado por Daniel Tamayo na Universidade de Cornell, analisou a eficiência com que várias outras luas poderiam produzir poeira, bem como a probabilidade com que Iapetus poderia recolhê-la. Curiosamente, seus resultados mostraram que Ymir, com apenas 18 km de diâmetro, "deveria ser tão importante como contribuinte de poeira para Japetus quanto Phoebe". Embora nenhuma das outras luas parecesse ser tão forte em fontes de poeira, a soma de poeira proveniente das restantes luas irregulares e escuras foi considerada pelo menos tão importante quanto Ymir ou Phoebe. Como tal, esta explicação para o desvio espectral é bem fundamentada.
A última dificuldade, a de espalhar a poeira pela face principal da lua, também é explicada no novo artigo. A equipe propõe que excentricidades na órbita da poeira permitam atingir a lua em ângulos ímpares, fora do hemisfério principal. Tais excentricidades poderiam ser prontamente produzidas pela radiação solar, mesmo que a órbita do corpo de origem não fosse excêntrica. A equipe analisou cuidadosamente esses efeitos e produziu modelos capazes de igualar a distribuição de poeira além da borda principal.
A combinação dessas revisões parece garantir a premissa básica de Soter. Um teste adicional seria ver se outros satélites grandes como Iapetus também mostravam sinais de deposição de poeira, mesmo que não tão nitidamente divididos, já que a maioria das outras luas não tem a órbita síncrona. De fato, descobriu-se que a lua Hyperion tinha regiões mais escuras se acumulando em suas crateras quando a Cassini chegou em 2007. Essas regiões escuras também revelaram espectros semelhantes aos da Cassini Regio. A maior lua de Saturno, Titã, também está trancada por mares e espera-se que varra partículas em sua borda principal, mas devido à sua atmosfera espessa, a poeira provavelmente se espalhará por toda a lua. Embora seja difícil de confirmar, alguns estudos sugeriram que essa poeira pode ajudar a contribuir para a exposição da atmosfera de Titã na neblina.
