СКІЛЬКИ МІСЯЦІВ МАЄ САТУРН?

Send

Сатурн добре відомий як газовим гігантом, так і своєю вражаючою кільцевою системою. Але чи здивувало б ви те, що ви знаєте, що ця планета також має другу за місяцем сонячну систему, поступаючись лише Юпітеру? Так, у Сатурна є щонайменше 150 місячних і місячних, хоча лише 62 підтвердили орбіти і лише 53 отримали офіційні назви.

Більшість цих лун - це маленькі крижані тіла, що трохи більше, ніж частини його вражаючої кільцевої системи. Насправді, 34 названі місяці мають діаметр менше 10 км, тоді як ще 14 мають діаметр від 10 до 50 км. Однак деякі його внутрішні та зовнішні місяці є одними з найбільших і найдраматичніших у Сонячній системі, що мають діаметр від 250 до 5000 км і вміщують деякі найбільші таємниці Сонячної системи.

Місячні місяці Сатурна між собою мають таке різноманіття, що вам пробачать, що хочете провести цілу місію, переглядаючи її супутники. Від помаранчевого та туманного Титану до крижаних шлейфів, що виходять від Енцелада, вивчення системи Сатурна дає нам багато чого задуматися. Мало того, що місячні відкриття продовжуються. Станом на квітень 2014 року, існує 62 відомі супутники Сатурна (без урахування його ефектних кілець, звичайно). П'ятдесят три з цих світів названі.

Відкриття та ім'я:

До винаходу телескопічної фотографії вісім лун Сатурна спостерігали за допомогою простих телескопів. Першим було виявлено Титан, найбільший місяць Сатурна, який Крістіан Гюйгенс спостерігав у 1655 році за допомогою телескопа своєї власної конструкції. Між 1671 і 1684 роками Джованні Доменіко Кассіні відкрив місяці Тетіса, Діони, Реї та Япета, які він у сукупності назвав "Сідером Лодоічею" (латинським "Луїзійські зірки", після короля Франції Людовика XIV).

n 1789 р. Вільям Гершель виявив Мімаса та Енцелада, а астрономи батька і сина В.К. Бонда та Г.П. Бонд виявив Гіперіона в 1848 році - що був того ж року відкритий Вільямом Ласселлом. До кінця 19 століття винахід фотографічних табличок із тривалою експозицією дозволило виявити більше лун - перший з яких Фібі, що спостерігав у 1899 році W.H. Пікірування.

У 1966 році десятий супутник Сатурна був відкритий французьким астрономом Одуїном Долфусом, який згодом отримав назву Янус. Через кілька років було зрозуміло, що його спостереження можна було пояснити лише за наявності іншого супутника з орбітою, подібною до Януса. Пізніше цей одинадцятий Місяць отримав назву Епіметей, який розділяє ту саму орбіту з Янусом і є єдиною відомою коорбіталлю в Сонячній системі.

До 1980 року три додаткові місяці були виявлені та пізніше підтверджені Вояджер зонди. Вони були троянськими місяцями (див. Нижче) Хелен (яка орбітала Діону), а також Телесто і Каліпсо (які на орбіті Тетіса).

Дослідження зовнішніх планет з того часу зробило революцію завдяки використанню безпілотних космічних зондів. Це почалося з приїздом Вояджер космічних кораблів до кроніанських систем у 1980-81 рр., в результаті яких було відкрито три додаткові місяці - Атласа, Прометея та Пандори - доведення загальної кількості до 17. До 1990 р. архівовані зображення також виявили існування Пана.

За цим пішли Кассіні-Гюйгенс місія, яка прибула до Сатурна влітку 2004 року. Спочатку, Кассіні виявив три маленькі внутрішні місяці, включаючи Метона та Паллена між Мімасом та Енцеладом, а також другий лаграндський місяць Діони - Полідев. У листопаді 2004 року Кассіні Вчені оголосили, що ще кілька лун повинні обертатися навколо кілець Сатурна. З цих даних було підтверджено багатомісячні місячні та місяці Дафніса та Анти.

Дослідженню супутників Сатурна також сприяло впровадження цифрових пристроїв, пов'язаних із зарядом, які замінили фотопластинки до кінця 20 століття. Через це наземні телескопи почали виявляти кілька нових нерегулярних лун навколо Сатурна. У 2000 році три телескопи середнього розміру знайшли тринадцять нових лун із ексцентричними орбітами, що знаходилися на значній відстані від планети.

У 2005 році астрономи, які використовують Обсерваторію Мауна-Кеа, оголосили про відкриття ще дванадцяти маленьких зовнішніх лун. У 2006 році астрономи, які користувались японським телескопом Subaru в Mauna Kea, повідомили про виявлення ще дев'яти нерегулярних лун. У квітні 2007 року було оголошено про Tarqeq (S / 2007 S 1), а в травні того ж року було повідомлено про S / 2007 S 2 та S / 2007 S 3.

Сучасні назви супутників Сатурна були запропоновані Джоном Гершелем (сином Вільяма Гершеля) у 1847 р. Відповідно до номенклатури інших планет, він запропонував їх назвати на честь міфологічних фігур, пов'язаних з римським богом землеробства та врожаю - Сатурном, еквівалент грецького крону. Зокрема, сім відомих супутників були названі на честь титанів, титанессів і гігантів - братів і сестер Кроноса.

У 1848 році Ласселл запропонував восьмому супутнику Сатурна назвати Гіперион на честь іншого Титану. Коли в 20 столітті імена титанів вичерпалися, місяці були названі на честь різних персонажів греко-римської міфології, або гігантів з інших міфологій. Усі нерегулярні місяці (крім Фібі) названі на честь інуїтських та галльських богів та скандинавських льодовиків.

Внутрішні великі місяці Сатурна:

Місячні місяці Сатурна групуються за розмірами, орбітами та близькістю до Сатурна. Усі найпотаємніші місячні і регулярні місячні мають невеликі орбітальні нахили та ексцентриситети та орбіти програми. Тим часом нерегулярні місяці в найвіддаленіших регіонах мають орбітальні радіуси мільйонів кілометрів, орбітальні періоди тривалістю кілька років, і рухаються по ретроградних орбітах.

Внутрішні великі місяці Сатурна, які орбітують у межах Кільця Е (див. Нижче), включають більші супутники Мімас, Енцелад, Тетіс та Діона. Ці місяці в основному складаються з водного льоду і, як вважають, диференціюються в скелясте ядро та крижану мантію та кору. Діаметром 396 км і масою 0,4 × 10²⁰ кг, Мімас - найменший і найменш масивний з цих лун. Він має яйцеподібну форму і орбітує Сатурн на відстані 185 539 км з орбітальним періодом 0,9 дня.

Деякі люди жартома називають Мімаса місяцем «Зірки смерті» через кратер на його поверхні, що нагадує машину зЗоряні війниВсесвіт. Кратер Гершеля на 140 км - приблизно на третину діаметра самого Місяця, і він міг створити переломи (часмати) на протилежному боці Місяця. Насправді є кратери по всій маленькій поверхні Місяця, що робить його одним із найбільш яскравих в Сонячній системі.

Тим часом Енцелад має діаметр 504 км, масу 1,1 × 10^{20 км} і має сферичну форму. Він рухається на орбіті Сатурна на відстані 237 948 км і для завершення однієї орбіти потрібно 1,4 дня. Хоча це одна з менших кулястих лун, це єдиний Кронський Місяць, який є ендогенно активним - і одне з найменших відомих тіл Сонячної системи, яке є геологічно активним. Це призводить до таких рис, як знамениті «тигрові смуги» - серія суцільних, вигнутих, злегка вигнутих і приблизно паралельних розломів у південних полярних широтах Місяця.

У південній полярній області також спостерігаються великі гейзери, які періодично виділяють водяний лід, газ та пил, які поповнюють кільце Сатурна. Ці струмені є одним із кількох свідчень того, що Енцелад має рідку воду під крижаною корою, де геотермальні процеси виділяють достатньо тепла, щоб підтримувати теплий водний океан ближче до його ядра.

Місяць має щонайменше п’ять різних видів місцевості, “молоду” геологічну поверхню менше 100 мільйонів років. З геометричним альбедо понад 140%, що обумовлено тим, що він складається в основному з водного льоду, Енцелад є одним з найяскравіших відомих об'єктів Сонячної системи.

Діаметром 1066 км Тетіс є другим за величиною внутрішніх лун Сатурна і 16-м найбільшим Місяцем у Сонячній системі. Більшу частину його поверхні складають сильно крейдований і горбистий ландшафт та менший і більш рівний рівнинний регіон. Найвидатнішими його рисами є великий кратер удару Одіссея, який вимірює діаметр 400 км, і величезна система каньйонів на ім'я Ітака Часма - концентрична з Одіссеєм і розміром 100 км в ширину, глибиною 3 - 5 км і довжиною 2000 км.

Діаметром і масою 1123 км та 11 × 10²⁰ кг, Діона - найбільший внутрішній місяць Сатурна. Більшість поверхонь Діони - це сильно оброблений старий рельєф, з кратерами, що мають діаметр до 250 км. Однак Місяць також покритий розгалуженою мережею жолобів та ліній, які вказують на те, що в минулому він мав глобальну тектонічну активність.

Він покритий каньйонами, розтріскуванням та кратерами і покритий пилом на E-кільці, який спочатку походив з Енцеладу. Розташування цього пилу змусило астрономів теоретизувати, що Місяць крутився приблизно на 180 градусів від свого первісного розташування в минулому, можливо, через великий вплив.

Великі зовнішні місяці Сатурна:

Великі зовнішні місяці, які орбітують поза Е-кільцем Сатурна, за складом схожі на Внутрішні Місяці - тобто складаються головним чином з водного льоду та скелі. З них Rhea є другою за величиною - розміром 1527 км в діаметрі та 23 × 10²⁰ кг у масі - і дев'ятий за величиною Місяць Сонячної системи. З орбітальним радіусом 527,108 км, це п’ятий найвіддаленіший з більших лун, і для завершення орбіти потрібно 4,5 дня.

Як і інші кронічні супутники, Rhea має досить сильно крейдовану поверхню і кілька великих переломів на її заднім півкулі. Rhea також має два дуже великі басейни впливу на свою анти-сатурніальну півкулю - кратер Тірава (подібний до Одіссея на Тетисі) та кратер, який поки що не називається, - через 400 і 500 км відповідно.

Rhea має щонайменше два основні ділянки, перший - яскраві кратери з кратерами, що перевищують 40 км (25 миль), а другий - з меншими кратерами. Вважається, що різниця в цих рисах є свідченням великої події, що з'явилася в минулий час в минулому Реї.

На 5150 км в діаметрі та 1350 × 10²⁰ кг маси, Титан - найбільший місяць Сатурна і складає понад 96% маси на орбіті навколо планети. Титан - це також єдиний великий Місяць, який має власну атмосферу, яка є холодною, щільною і складається переважно з азоту з невеликою часткою метану. Вчені також відзначили наявність у верхній атмосфері поліциклічних ароматичних вуглеводнів, а також кристалів льоду метану.

Поверхня Титану, яку важко помітити через стійку атмосферну імлу, показує лише кілька кратерів ударів, свідчення кріовулканів та поздовжніх дюнних полів, які, очевидно, мали форму припливних вітрів. Титан також єдине тіло в Сонячній системі поруч із Землею з рідкими тілами на поверхні, у формі озер метан-етан у північній та південній областях Титану.

Титан також вирізняється тим, що він є єдиним кронічним місяцем, який коли-небудь мав на ньому зонд. Це була земля Гюйгенса, яку перенесли у туманний світ космічним апаратом Кассіні. "Землеподібні процеси" Титана та густа атмосфера - це те, що робить цей світ видатним для вчених, серед яких етан та метан дощі з атмосфери та витікають на поверхню.

З орбітальною відстані 1221 870 км, це другий найдальший великий місяць від Сатурна і завершує одну орбіту кожні 16 днів. Як і Європа, і Ганімед, вважається, що на Титані є підземний океан, виготовлений з води, змішаної з аміаком, який може вивернутися на поверхню Місяця і призвести до кріовулканізму.

Гіперйон - безпосередній сусід Титана. При середньому діаметрі близько 270 км він менший і легший, ніж Мімас. Він також неправильної форми і досить дивний за складом. По суті, Місяць - це яйцеподібне тіло забарвлення з надзвичайно пористою поверхнею (яке нагадує губку). Поверхня Гіперіона вкрита численними ударними кратерами, більшість з яких мають діаметр від 2 до 10 км. Він також має дуже непередбачуване обертання, без чітко визначених полюсів чи екватора.

На 1470 км в діаметрі та 18 × 10²⁰ кг у масі, Япет - третя за величиною луна Сатурна. А на відстані 3,560,820 км від Сатурна - це найвіддаленіша з великих лун, і на проходження єдиної орбіти потрібно 79 днів. Завдяки незвичайному забарвленню та композиції - його провідна півкуля темна і чорна, тоді як її задні півкулі набагато яскравіші - її часто називають "інь і ян" супутників Сатурна.

Нерегулярні місяці Сатурна:

Поза цими більшими місяцями - нерегулярні місяці Сатурна. Ці супутники невеликі, мають великі радіуси, нахилені, мають здебільшого ретроградні орбіти, і, як вважають, вони були придбані гравітацією Сатурна. Ці місяці складаються з трьох основних груп - групи інуїтів, групи галлів та норвезької групи.

Група інуїтів складається з п'яти нерегулярних лун, які всі названі з інуїтської міфології - Іджірак, Ківіук, Паліяк, Сірнак і Таркек. Усі мають орбіти програми, що мають діапазон від 11,1 до 17,9 млн. Км і діаметром від 7 до 40 км. Всі вони схожі за зовнішнім виглядом (червонуватого відтінку) і мають орбітальні нахили від 45 до 50 °.

Галльська група - це група з чотирьох програмних зовнішніх лун, названих для персонажів галльської міфології - Альбіорікс, Бебхіонн, Ерріапус і Тарвос. І тут луни схожі за зовнішнім виглядом і мають орбіти, що простягаються від 16 до 19 мільйонів км. Їх нахили знаходяться в діапазоні 35 ° -40 °, їх ексцентриситети близько 0,53, і вони мають розмір від 6 до 32 км.

Нарешті, існує скандинавська група, яка складається з 29 ретроградних зовнішніх лун, які беруть свої назви з норвезької міфології. Ці супутники мають величину від 6 до 18 км, відстані від 12 до 24 мільйонів км, їх нахили між 136 ° і 175 ° і ексцентриситети між 0,13 і 0,77. Ця група також іноді називається групою Фібі, через наявність у групі одного єдиного більшого Місяця - який в діаметрі вимірює 240 км. Другий за величиною, Імір, розміром є 18 км.

У межах Внутрішньої та Зовнішньої великих Лун також є ті, що належать до групи Алкіонідів. Ці місяці - Метон, Анте та Паллен - названі на честь Алкіонідів грецької міфології, розташовані між орбітами Мімаса та Енцелада і є одними з найменших лун навколо Сатурна. Деякі з більших лун навіть мають власні місяці, які відомі як троянські місяці. Наприклад, у Тетіса є дві трояни - Telesto і Calypso, тоді як у Dione є Helene та Polydeuces.

Формування Місяця:

Вважається, що Місяць Сатана на Титані, його супутники та кільця середнього розміру розвивалися таким чином, що ближче до Галілейських лун Юпітера. Одним словом, це означало б, що регулярні місячні утворилися з кругового планетарного диска, кільця, що накопичує газ і твердого сміття, схожого на протопланетний диск. Тим часом, як вважають, зовнішні, нерегулярні місяці були предметами, захопленими гравітацією Сатурна і залишилися на далеких орбітах.

Однак є деякі варіації цієї теорії. В одному з альтернативних сценаріїв, дві луни розміром з титаном були сформовані з насінних дисків навколо Сатурна; другий врешті-решт розпадається для отримання кілець та внутрішніх середніх розмірів. В іншому два великі місяці зрослися разом, щоб утворити Титан, і зіткнення розпорошило крижані уламки, які утворилися для створення місячних середніх розмірів.

Однак поки що залишається загадкою механізм того, як утворюється Місяць. Завдяки додатковим завданням для вивчення атмосфер, композицій та поверхонь цих лун ми можемо почати розуміти, звідки вони справді прийшли.

Так само, як і Юпітер, і всі інші газові гіганти, система супутників Сатурна є обширною, оскільки це вражає. На додаток до більших лун, які, як вважають, утворилися з масивного сміттєвого поля, яке колись перебувало навколо нього, у нього є також незліченна кількість менших супутників, які були захоплені його гравітаційним полем протягом мільярдів років. Можна лише уявити, скільки ще залишилося знайти на орбіті кільцевого гіганта.

У нас є багато чудових статей про Сатурн і його Місяць тут, у Космічному журналі. Наприклад, ось скільки місяців має Сатурн? і чи Сатурн робить молодий місяць?

Ось стаття про відкриття 60-го місяця Сатурна та ще одна стаття про те, як місяці Сатурна могли створювати нові кільця.

Хочете отримати більше інформації про місяці Сатурна? Ознайомтеся з інформацією НАСА про Кассіні про місяці Сатурна та багато іншого з сайту НАСА про дослідження сонячної системи.

Ми записали два епізоди Астрономічної ролі саме про Сатурн. Перший - Епізод 59: Сатурн, а другий - Епізод 61: Луни Сатурна.

Джерела: