Сатурн: властелин колец

Спутники Сатурна

 

У Сатурна  известно 62 естественных спутника с  подтверждённой орбитой, 53 из которых  имеют собственные названия. Большая  часть спутников имеет небольшие  размеры и состоит из горных пород  и льда, что подтверждает их главные  особенности: высокая способность  к отражению солнечного света. 24 спутника Сатурна — регулярные, остальные 38 — нерегулярные. Нерегулярные спутники были классифицированы по характеристикам своих орбит на три группы: инуитскую, норвежскую и гальскую.

 

Мимас

 

Первый  спутник (и самый маленький) - Мимас, был открыт У. Гершелем в 1789 г. (вместе с Энцеладом). Он имеет сферическую форму. Обращает на себя внимание относительно большая глубина метеоритных кратеров, которые покрывают всю поверхность Мимаса, подобно Луне или Меркурию. Диаметр Мимаса всего 390 км (примерно 10% диаметра Луны); на его поверхности (как и на поверхности других: исследованных спутников Сатурна) нет образований, подобных вулканическим кратерам Ио. Диаметр наибольшего ударного кратера на Мимасе достигает 130 км, т. е. Мимас обращается вокруг Сатурна на расстоянии 185,5 тыс. км и завершает один оборот за 0,9 сут. Средняя плотность Мимаса мала - около 1,2 г/см3, что говорит о его ледяном составе с небольшой примесью силикатных материалов.

Энцелад 

 

Имя гиганта Энцелада, погребенного, согласно древнегреческой мифологии, под вулканом Этна на средиземноморском острове Сицилия, получил в свое время один из спутников Сатурна, о котором и пойдет речь дальше. Диаметр Энцелада составляет 505 км, радиус его орбиты составляет 238 тыс. км и это второй спутник среди спутников планет солнечной системы, у которого есть атмосфера и магнитное поле. Атмосфера состоит преимущественно из воды (в виде частиц льда, пара и ионизированных молекул), а также добавки в виде молекулярного водорода, молекулярного азота, углекислого и угарного газов.

1 - Тигровые полосы Энцелада - области повышенной температуры. 2/3/4 - Конец 2005 года Кассини зарегистрировал гейзеры на Энцеладе. Солнце на этих снимках расположено позади спутника Сатурна. Область, в которой происходит выброс больших масс тончайшей ледяной пыли, это район вблизи южного полюса Энцелада, покрытый многокилометровыми разломами под названием "полосы тигра". Это, по всем признакам, геологически активный участок луны, а сами "полосы тигра" вполне могли образоваться всего 10-20 лет назад. Таким образом, гипотеза о прямой связи активной области "тигриных полос" и атмосферы спутника - блестяще подтвердилась. 5 - Энцелад 15 января расстояние около 367000 км с разрешением около 2 км на пиксель. 6 - Мозаика из снимков Энцелада с Вояджера. 7 - Трещины на "ледяной" поверхности Энцелада чем то напоминают Европу - спутник Юпитера, хотя снег здесь может быть из аммиака. 8 - Это изображение сделано в видимом свете узкоугольной камерой с расстояния 10 750 километров, разрешение оригинала составляет 60 метров на пиксель. 9 - Панорамный снимок Энцелада. 10 - Энцелад заметно меньше нашей Луны, но помещённый на её место освещал бы Землю намного сильнее. 11/12/13/15/16 - Трещины и борозды на поверхности Энцелада. И температурная зависимость. 14 - Сравнение размеров Энцелада и Великобритании.

Тефия - один из самых больших и близких  к планете спутников. Его диаметр 1050 км, средняя плотность 1 г/см3. Поверхность спутника очень светлая. Уже после первой съемки сообщалось о гигантской долине Итака, которая вытянута на 3/4 окружности спутника - 3 тыс. километров. С другой стороны спутника расположен кратер Одиссей диаметром 400 км, т. е. в 3 раза больший, чем у Мимаса. Поверхность Тефии, подобно другим спутникам Сатурна, усеяна метеоритными кратерами. Специалисты указывают на следы ранней, очень древней активности, когда недра этого ледяного спутника замерзали и расширялись, ломая кору. В этих процессах поверхность Тефии увеличилась примерно на 10%. Тефия имеет два коорбитальных спутника - Телесто и Каллипсо, расположенных на 60 градусов впереди и позади Тефии. Тефия открыта вместе с Дионой в 1684 г. Джованни Доменико Кассини.

 

Тефия

Незначительно больше по размерам четвертый спутник - Диона (1120 км). Орбитальный период Дионы около 2,7 сут, расстояние от центра Сатурна 377 тыс. км - как расстояние Луны от Земли. Поверхность Дионы носит следы выброса материала в результате ударов крупных метеоритов - систему лучей, хорошо известную по Луне. Не исключено, что лучи представляют собой отложения водяного инея на поверхности. Диаметр наибольшего кратера - около 100 км. На поверхности Дионы есть извилистая долина, образованная, вероятно, трещинами в ее коре. Каким образом удается легко наблюдать с Земли столь малые тела, как Мимас, который в 10 раз меньше Луны? Ответ прост: у них светлая поверхность. Например, у Дноны отражательные свойства на светлых участках близки к 100%. Именно это свойство спутников Сатурна облегчает их наблюдение наземными средствами. Плотность Дионы немного выше, чем у Мимаса, и достигает 1,4 г/см3, что указывает опять-таки на ледяной (с примесью силикатов) состав. Имеет коорбитальный спутник Елену на 60 градусов впереди себя.

 

Диона

Рея

 

Спутник Рея внешне очень нам напоминает Меркурий или Луну. Это одна из наиболее крупных лун Сатурна. Ее диаметр 1530 км. Кратеры здесь достигают 300 км в поперечнике. Значительное число кратеров имеет отчетливый центральный пик. Как и у других спутников, поверхность Реи очень светлая; даже самые темные области имеют альбедо, достигающее 50%. Орбитальный период Реи около 4,5 сут, расстояние от центра планеты 527 тыс. км. Средняя плотность Реи несколько ниже, чем у Дионы, - 1,3 г/см3. Интересно, что у спутников Сатурна в целом не отмечается такого четкого убывающего распределения средних плотностей, как у галилеевых спутников Юпитера. Все значения средней плотности лежат в пределах от 1,0 г/см3 (Тефия) до 1,4 г/см3 (Диона). Лишь у Титана средняя плотность достигает 1,9 г/см3. Рея менее геологически активна, чем Диона. Открыта Кассини в 1672 г.

Самый большой  спутник — Титан, диаметр которого более 5100 км, он является вторым после  Ганимеда по величине спутником в  Солнечной системе. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной  атмосферой, в 1,5 раза больше земной, и  состоящей в основном из 98 % азота, с умеренным содержанием метана. Учёные предполагают, что условия на этом спутнике Сатурна схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.

 

 

Титан

1/2 - Близкий пролет аппарата Кассини около спутника Сатурна Титана показал детали. 3/4/5 - Детали на поверхности Титана, обычно скрытые атмосферой, видны на этом изображении в искусственных цветах. 6/8/9 - Возможно наконец-то удалось увидеть первое озеро на поверхности Титана (темное продолговатое пятно). 9 - Титан и атмосферная дымка. 10 - Темная полоса около верхнего края изображения - это русло реки, а темная область около нижнего края - дно озера. 11/12 - Фотография получена при посадке зонда Гюйгенс. 13 - На этом цветном изображении с Титана, самого большого спутника Сатурна, мы видим удивительно знакомый пейзаж. 14 - Где кратеры Титана? На полученных радиолокационных изображениях видны только несколько кратеров. 15 - Край диска Титана. Туманная атмосфера выглядит оранжевой, выше расположены несколько слоев синей дымки. Снимок получен космическим аппаратом Вояджер-1. 16 - Белая область около южного полюса Титана - необычно плотные облака, вероятно, также состоящие из метана.

Гиперион

 

Оказалось, что переменность его блеска, давно известная по наземным наблюдениям, объясняется его необычной формой, несколько напоминающей плоскую головку сыра. Размеры Гипериона превышают прежнюю оценку (310 км) и составляют примерно 359х230 км. Поверхность его темная, альбедо всего 0,3; в то время как для Мимаса, Дионы и Реи оно равно 0,6, а для Энцелада 1,0. Поверхность Гипериона носит следы интенсивной метеоритной бомбардировки, причем наибольший кратер по размерам таков же, как и сам спутник. Резко неправильная форма Гипериона может быть связана с разрушением большого родительского тела. Благодаря возмущениям в движении, вызываемым его соседом - гигантом Титаном, синхронное вращение Гипериона может нарушаться на десятки процентов в течение нескольких недель. Он связан с Титаном резонансом 4:3 (на четыре оборота вокруг Сатурна, совершаемые Титаном, приходится три орбитальных оборота Гипериона). Спутник был обнаружен в 1848 г. американскими астрономами Джорджем Бондом и Уильямом Бондом и независимо от них - англичанином Уильямом Ласселлом.

Япет

 

Диаметр Япета 1460 км, средняя плотность 1,2 г/см3. Плотность метеоритных кратеров на нем весьма высока, и в этом отношении Япет напоминает Рею. Некоторые кратеры на светлой стороне, но вблизи границы с темным районом имеют темное, точно окрашенное дно. По спектрофотометрическим свойствам темная поверхность Япета близка к поверхности Фебы и похожа на органические включения в углистых хондритах.

В последнее время стала популярной гипотеза о том, что передняя сторона Япета «загрязнена» пылью, выбрасываемой с Фебы. При соударениях легкие материалы испаряются, а темные тяжелые остаются на поверхности. Япет открыт Дж. Д. Кассини в 1671 г.

 Феба

 

Это самый  темный спутник Сатурна, вращается  вокруг планеты в обратном направлении. Диаметр - 220 км. Феба делает один оборот вокруг Сатурна за 1,5 года. Феба открыта в 1898 году американским астрономом Уильямом Пикерингом. Феба это захваченный Сатурном астероид. Прометей и Пандора "стерегут" узкое кольцо, расположенное между ними. Спутники "пастухи", создают иллюзию переплетенного в косичку кольца.

Спасибо за просмотр!

 

1