Спутники Сатурна
Сатурн — шестая планета от Солнца и обладает целой коллекцией спутников. Каждый спутник Сатурна (облачная поверхность Титана или красноватый окрас Фебы) несет в себе часть истории формирования системы.
В общем, было найдено 62 спутника планеты Сатурн, где 53 располагают собственными названиями. Первый спутник заметил Христиан Гюйгенс в 1655 году – Титан. Далее на находки наткнулся Жан Доминик Кассини – Япет (1671), Рея (1672), Диона (1684) и Тефия (1684). В 1789 году Уильям Гершель находит Мимас и Энцелад. А через полвека замечают Гиперион (1848) и Фебы (1898).
Техника развивалась, а с ней удавалось расширять семейство лун Сатурна. В 1966 году нашли Эпиметей и Янус. К моменту запуска Кассини (1997) уже числилось 18 объектов. С его прибытием количество выросло до 53 подтвержденных и 8 временных.
Кассини отображает Эпиметей, укрытый смогом Титан, а также кольца A и F.
Каждый спутник Сатурна обладает уникальной предысторией. Два находятся в зазорах между кольцами. Пандора и Прометей контактируют с материалом. А Янус и Эпиметей подходят так близко, что иногда меняются орбитами. Давайте изучим интересные факты про спутники планеты Сатурн. Ниже расположен список, где можно познакомиться со всеми характеристиками, описанием и фото лун.
Наиболее интересные факты
- Титан такой масштабный, что воздействует на орбитальное поведение приближенных объектов. Простираясь на 5150 км, занимает второе место по крупности в системе. Поверхностный слой нельзя разглядеть из-за плотной атмосферной дымки. Напоминает древнюю земную атмосферу. Наполнена азотом (95%) и метановыми следами. Вытягивается на 600 км в пространство.
- Япет удивляет своим причудливым окрасом: одна половина яркая как снег, а вторая мрачная с масштабным хребтом, вытянувшимся на экваториальной линии.
- Феба совершает обороты в противоположной планете и другим крупным спутникам направленности.
- Мимас обладает огромным кратерным отверстием, которое практически раскололо спутник.
- Энцелад может располагать ледяными вулканами. Кассини зафиксировал нагретые струи, выбрасывающиеся на поверхность. Из-за этого формируется огромное облако водяного пара над территорией южного полюса.
- Гиперион выделяется своей странной неправильной формой. Отличается хаотичным вращением, что может быть следствием удара с другим объектом.
- Тефия располагает большим рифтовым участком – Итака Часма. Охватывает практически ¾ всей лунной площади.
- Есть 4 стабильные позиции – точки Лагранжа. Расположены в 60 градусах впереди/позади крупного спутника на одной орбите. Эти точки заняты Телесто и Калипсо (пункт Тефия), а также Еленой и Полидевком (пункт Дионы).
- 16 спутников прибывают в приливном блоке и повернуты к планете одной стороной.
Порядок спутников Сатурна по размеру
| № | Название | Обозна- чение | Большая полуось в км | Период обращения в днях | Диаметр в км | Mасса в кг | Дата открытия |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Мимас | 185 600 | 0,940 | 397 | 3,7·10 19 | 1789 | |
| 2 | Энцелад | 238 100 | 1,370 | 499 | 1,1·10 20 | 1789 | |
| 3 | Тефия | 294 700 | 1,890 | 1060 | 6,2·10 20 | 1684 | |
| 4 | Диона | 377 400 | 2,740 | 1118 | 1,1·10 21 | 1684 | |
| 5 | Рея | 527 100 | 4,518 | 1528 | 2,3·10 21 | 1672 | |
| 6 | Титан | 1 221 900 | 15,950 | 5150 | 1,3·10 23 | 1655 | |
| 7 | Гиперион | 1 464 100 | 21,280 | 266 | 5,7·10 18 | 1848 | |
| 8 | Япет | 3 560 800 | 79,330 | 1436 | 2,0·10 21 | 1671 | |
| 9 | Феба | 12 944 000 | 548,2 | 240 | 8,3·10 18 | 1899 | |
| 10 | Янус | S/1980 S 1 | 151 500 | 0,700 | 178 | 1,9·10 18 | 1966 |
| 11 | Эпиметей | S/1980 S 3 | 151 400 | 0,690 | 119 | 5,3·10 17 | 1980 |
| 12 | Елена | S/1980 S 6 | 377 400 | 2,740 | 32 | 2,5·10 15 | 1980 |
| 13 | Телесто | S/1980 S 13 | 294 700 | 1,890 | 24 | 7,2·10 15 | 1980 |
| 14 | Калипсо | S/1980 S 25 | 294 700 | 1,890 | 19 | 3,6·10 15 | 1980 |
| 15 | Атлас | S/1980 S 28 | 137 700 | 0,602 | 32 | 6,6·10 15 | 1980 |
| 16 | Прометей | S/1980 S 27 | 139 400 | 0,613 | 100 | 1,6·10 17 | 1980 |
| 17 | Пандора | S/1980 S 26 | 141 700 | 0,629 | 84 | 1,4·10 17 | 1980 |
| 18 | Пан | S/1981 S 13 | 133 600 | 0,575 | 20 | 4,9·10 15 | 1990 |
| 19 | Имир | S/2000 S 1 | 23 040 000 | 1 315,4 | 18 | 4,9·10 15 | 2000 |
| 20 | Палиак | S/2000 S 2 | 15 200 000 | 686,9 | 22 | 8,2·10 15 | 2000 |
| 21 | Тарвос | S/2000 S 4 | 17 983 000 | 926,2 | 15 | 2,7·10 15 | 2000 |
| 22 | Иджирак | S/2000 S 6 | 11 124 000 | 451,4 | 12 | 1,2·10 15 | 2000 |
| 23 | Суттунг | S/2000 S 12 | 19 459 000 | 1 017 | 7 | 2,1·10 14 | 2000 |
| 24 | Кивиок | S/2000 S 5 | 11 111 000 | 449,2 | 16 | 3,3·10 16 | 2000 |
| 25 | Мундильфари | S/2000 S 9 | 18 685 000 | 952,6 | 7 | 2,1·10 14 | 2000 |
| 26 | Альбиорикс | S/2000 S 11 | 16 182 000 | 783,5 | 32 | 2,1·10 16 | 2000 |
| 27 | Скади | S/2000 S 8 | 15 541 000 | 728,2 | 8 | 3,1·10 14 | 2000 |
| 28 | Эррипо | S/2000 S 10 | 17 343 000 | 871,2 | 10 | 7,6·10 14 | 2000 |
| 29 | Сиарнак | S/2000 S 3 | 17 531 000 | 895,6 | 40 | 3,9·10 16 | 2000 |
| 30 | Трюм | S/2000 S 7 | 20 474 000 | 1 094 | 7 | 2,1·10 14 | 2000 |
| 31 | Нарви | S/2003 S 1 | 19 007 000 | 1 004 | 7 | 3,4·10 14 | 2003 |
| 32 | Мефона | S/2004 S 1 | 194 000 | 1,010 | 3 | 1,5·10 13 | 2004 |
| 33 | Паллена | S/2004 S 2 | 211 000 | 1,140 | 4 | 3,5·10 13 | 2004 |
| 34 | Полидевк | S/2004 S 5 | 377 400 | 2,740 | 4 | 3,0·10 13 | 2004 |
| 35 | Дафнис | S/2005 S 1 | 136 500 | 0,594 | 7 | 1,5·10 14 | 2005 |
| 36 | Эгир | S/2004 S 10 | 20 735 000 | 1 116,5 | 6 | 2004 | |
| 37 | Бефинд | S/2004 S 11 | 17 119 000 | 834,8 | 6 | 2004 | |
| 38 | Бергельмир | S/2004 S 15 | 19 338 000 | 1 006 | 6 | 2004 | |
| 39 | Бестла | S/2004 S 18 | 20 129 000 | 1 084 | 7 | 2004 | |
| 40 | Фарбаути | S/2004 S 9 | 20 390 000 | 1 086 | 5 | 2004 | |
| 41 | Фенрир | S/2004 S 16 | 22 453 000 | 1 260 | 4 | 2004 | |
| 42 | Форньот | S/2004 S 8 | 25 108 000 | 1 490,9 | 6 | 2004 | |
| 43 | Хати | S/2004 S 14 | 19 856 000 | 1 039 | 6 | 2004 | |
| 44 | Гирроккин | S/2004 S 19 | 18 437 000 | 932 | 8 | 2006 | |
| 45 | Кари | S/2006 S 2 | 18 437 000 | 1 233,6 | 7 | 2006 | |
| 46 | Логи | S/2006 S 5 | 23 065 000 | 1 312,0 | 6 | 2006 | |
| 47 | Сколл | S/2006 S 8 | 17 665 000 | 878,3 | 6 | 2006 | |
| 48 | Сурт | S/2006 S 7 | 22 707 000 | 1 297,7 | 6 | 2006 | |
| 49 | Анфа | S/2007 S 4 | 197 700 | 1,037 | 2 | 2007 | |
| 50 | Ярнсакса | S/2006 S 6 | 18 600 000 | 942 | 6 | 2006 | |
| 51 | Грейп | S/2006 S 4 | 18 105 000 | 905 | 6 | 2006 | |
| 52 | Таркек | S/2007 S 1 | 17 920 000 | 895 | 7 | 2007 | |
| 53 | Эгеон | S/2008 S 1 | 167 500 | 0,80812 | 0,5 | 2008 | |
| 54 | S/2004 S 7 | S/2004 S 7 | 19 800 000 | 1 103 | 6 | 2005 | |
| 55 | S/2004 S 12 | S/2004 S 12 | 19 650 000 | 1 048 | 5 | 2005 | |
| 56 | S/2004 S 13 | S/2004 S 13 | 18 450 000 | 906 | 6 | 2005 | |
| 57 | S/2004 S 17 | S/2004 S 17 | 18 600 000 | 986 | 4 | 2005 | |
| 58 | S/2006 S 1 | S/2006 S 1 | 18 981 000 | 970 | 6 | 2006 | |
| 59 | S/2006 S 3 | S/2006 S 3 | 21 132 000 | 1 142 | 6 | 2006 | |
| 60 | S/2007 S 2 | S/2007 S 2 | 16 560 000 | 800 | 6 | 2007 | |
| 61 | S/2007 S 3 | S/2007 S 3 | 20 518 500 | 1 100 | 5 | 2007 | |
| 62 | S/2009 S 1 | S/2009 S 1 | 117 000 | 0,3 | 2009 |
Сатурн располагает тремя лунными группами. Одна простирается от Мимаса к Япету и вмещает все большие спутники. В таком случае кажется, что смотрим на уменьшенную Солнечную систему. Эти объекты сформировались в пылевой и газовой дымке, которая вращалась вокруг планеты, когда она при помощи гравитации вытащила примерно 100 земных масс водорода и прочих газов на последних этапах образования. Среди участников можно заметить и небольшие объекты, выступающие соорбитальными, вроде троянских астероидов.
Вторая движется от Пана к прочим небольшим спутникам, расположенным внутри кольцевой системы Януса и Эпиметея. Большая часть представлена лунами-пастухами. Здесь гравитационный контакт между спутниками и частичками колец влияет на положение материала и формирование дуг и волн внутри колец.
Третья группа охватывает объекты от Фиби и движется к внешнему краю. Это небольшие тела, разбитые на осколки, захваченные планетарным влиянием. Все спутники в первых двух группах совершают обороты вокруг планеты в соответствии с ее направленностью практически по круговым орбитам. Но захваченные в третьей склонны к ретроградности.
Многие спутники получили имена в честь разнообразных титанов, а также их потомков. Но у меньших и найденных недавно еще нет официальных имен.
Внутренние спутники
Одним из внутренних выступает Атлас, контролирующий внешний край кольца А. По такому же принципу функционируют и другие спутники при взаимодействии с кольцами.
Среди примеров стоит вспомнить Янус. Мимас также формирует щель (отделение Кассини) через выметание материала. В кольцах присутствуют еще более слабые зазоры, которые можно объяснить орбитальным контактом с Мимасом.
Это монтаж обзора Кассини трех маленьких кольцевых лун Сатурна: Атлас, Дафнис и Пан. Здесь сразу видны два главных отличия между Атласом и Паном. Экваториальная линия второго намного тоньше и более четко выражена, а центральная масса Атласа уступает Пану. Снимки описанных двух спутников сделаны с использованием ИК, зеленых и УФ спектральных фильтров. Их объединили, чтобы четче отобразить цветовой окрас поверхности. Для изображения Дафнис использовали зеленый фильтр. Кадры добыты в разное время 2017 года и при различной удаленности. Атлас – 12 апреля, 16000 км и при фазовом угле в 37 градусов. Пан – 7 марта, 26000 км, с фазовым углом – 21 градус. Дафнис – 16 января, 28000 км и при 71 градусе. На всех снимках север находится вверху. Программа Кассини-Гюйгенс выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).
В 1960-х гг. появилась идея, что для некоторых промежутков нужно присутствие ненайденной луны. Ее поиск привел к обнаружению Януса и Эпиметея. Они со-орбитальные, то есть делят одну и ту же орбиту. Одна вращается на 30 миль внутри другой. Через 4 года они меняются позициями. Из-за этого некоторые думают, что это осколки от ранее единого объекта. Но обширное вращение Эпиметея указывает на то, что его поверхностный слой обязан быть древним, поэтому распад должен был произойти вначале истории системы. Но Атлас ведет себя настолько странно, что сюжет мог быть совершенно иным.
Поиск внутри разрыва Энке кольца А привел к обнаружению Пана. Это маленький ледяной мир с диаметром в 12-12 миль и почти незаметен даже при внимательном изучении кольцевой системы.
Последними спутниками-пастухами выступает Пандора и Прометей. Их нашли при обзоре кольца F – тонкое и волнообразное. Материал может быть осколками от конкретных двух спутников.
Дафний – недавно обнаруженная луна внутри зазора Килер.
Как спутники Сатурна ведут кольца
При детальном осмотре видно, что Пан формирует зазор Энке. Частички создаются впереди и позади него. Кольцевые элементы внутри лунной орбиты вращаются вокруг планеты стремительнее, испытывая чистую внешнюю и обратную силы. Последняя замедляет их и заставляет падать к Сатурну. Это снова вызывает ускорение, и они движутся вперед и внутрь по отношению к Пану.
На отдаленности в 2800 км аппарат Кассини сумел запечатлеть спутник Сатурна Дафнис (диаметр – 8 км). При вращении на территории щели Килера он создает волны. Это мозаика, соединяющая несколько снимков, чтобы показать больше волн на краях зазора. Несмотря на свои крошечные размеры, силы тяжести хватает, чтобы разрушать частички в кольце А. По мере прохождения щели волны формируются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Это ценные кадры, так как позволяют рассмотреть сложные взаимодействия между луной и частичками. Здесь видны три волновых гребня, идущих за Дафнис. В каждом следующем наблюдается эволюция формы из-за столкновения частичек. Приближенное излучение спутника также демонстрирует тонкую нить кольцевого материала, созданную кольцом А. Изображение добыто под углом в 71 градус, а масштабность – 168 м на пиксель. Программа Кассини-Гюйгенс выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).
Но совершенно обратное происходит с кольцами, расположенными вне орбиты Пана. Спутник вращается быстрее планеты. Передняя сила разгоняет частички, расширяя их орбиты и заставляя отходить от планеты. По мере движения наружу они замедляются и двигаются наружу относительно Пана.
Этот эффект приводит к тому, что фактически, несмотря на притяжение Пана, частички отдаляются от него и формируют зазор Энке.
Внутренний спутник Прометей выполняет вращение быстрее, чем кольцевые частички, поэтому тянет их внутрь и вперед, что приводит к ускорению и расширению орбитального пути. Из-за этого они замедляются и оказываются снаружи по отношению к самому спутнику. Точно также частички в кольце перемещаются быстрее Пандоры, что сокращает их орбиты и замедляет движения, поэтому двигаются внутрь и вперед относительно луны. Выходит, что одна тянет частички в одну сторону, а другая в противоположную. Частички между ними оказываются в ловушке и создают F-кольцо.
Внешние пспутники
Фиби – крошечная луна с диаметром в 130 миль. Расположена почти вчетверо раз дальше Япета и наделена эксцентричной ретроградной орбитой (вращается в противоположном планетарному направлению). Находится ближе к эклиптике, чем к планетарной плоскости, поэтому есть мнение, что это астероид или притянутая комета. Фиби крайне темная, к чему могло привести столкновение с другими объектами.
Снимок добыт аппаратом Кассини 29 марта 2017 года при помощи фильтров ИК (красный – 930 нм), зеленого и Уф-излучения (синий – 338 нм). Отдаленность составила 180000 км, а масштабность – 1 км на пиксель. Перед вами ярко освещенная часть полумесяца Энцелада, кажущаяся эфирной на фоне мрачного пространства. Освещенная часть луны напоминает призрака. Энцелад в диаметре простирается на 504 км. Эта позиция установила угол Солнца-спутник в 141 градус, что слишком низко для хорошего обзора знаменитых струй. В кадр попала обращенная к планете полусфера. Кассини закончил свою миссию 15 сентября 2017 года. Программа Кассини-Гюйгенс выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).
Вояджер-2 не приближался к Фиби, поэтому на снимках отобразились лишь размытые черты. Аппарат Кассини промчался мимо на отдаленности в 30000 миль. Интересно, что лунная поверхность укрыта крайне темным материалом, но сам интерьер кажется намного ярче. Возможно, это чистый лед. Об этом говорят и многочисленные кратеры, демонстрирующие перемену яркости.
От S/2000 S 1 до S 12 – несколько десятков крошечных спутников, замеченных в 2000-2007 гг. На снимках появляются как маленькие точки и не раскрывают своих размеров. Полагают, что все они темные как Фиби, а значит в диаметре могут охватывать 4-20 миль.
Некоторые из них вращаются в прямой направленности (соответствуют планете), а другим характерна ретроградность, а орбитальная плоскость отличается от планетарной на 45 градусов. А значит, они выступают захваченными кометами. Теперь вы знаете, сколько спутников у Сатурна, как они выглядят и классифицируются.
Источник