СКОЛЬКО ЛУН ЕСТЬ У САТУРНА?

Send

Сатурн хорошо известен как газовый гигант и его впечатляющая система колец. Но удивит ли вас, что на этой планете также есть вторые спутники в Солнечной системе, уступающие только Юпитеру? Да, у Сатурна в общей сложности не менее 150 лун и лунек, хотя только 62 имеют подтвержденные орбиты и только 53 были даны официальные названия.

Большинство из этих лун - маленькие, ледяные тела, которые немного больше чем части его впечатляющей кольцевой системы. Фактически, 34 из названных лун имеют диаметр менее 10 км, в то время как другие 14 имеют диаметр от 10 до 50 км. Тем не менее, некоторые из его внутренних и внешних лун являются одними из самых крупных и драматичных в Солнечной системе, их диаметр составляет от 250 до 5000 км, и в них содержатся некоторые из самых больших загадок в Солнечной системе.

Между спутниками Сатурна существует такое разнообразие среды, что вам простится желание провести целую миссию, просто глядя на ее спутники. Изучение оранжевого и туманного Титана до ледяных перьев, исходящих от Энцелада, изучение системы Сатурна дает нам множество вещей для размышлений. Мало того, открытия луны продолжают прибывать. По состоянию на апрель 2014 года известно 62 спутника Сатурна (за исключением, конечно, его впечатляющих колец). Пятьдесят три из этих миров названы.

Обнаружение и Наименование:

До изобретения телескопической фотографии восемь лун Сатурна наблюдались с помощью простых телескопов. Первым был обнаружен Титан, самая большая луна Сатурна, которую Кристиан Гюйгенс наблюдал в 1655 году с помощью телескопа собственного дизайна. Между 1671 и 1684 годами Джованни Доменико Кассини обнаружил спутники Тетиса, Дионы, Реи и Япета, которые он все вместе назвал «Sider Lodoicea» (по-латыни «Луисские звезды» после короля Франции Людовика XIV).

В 1789 году Уильям Гершель открыл Мимас и Энцелад, а отец и сын астрономы В.С. Бонд и Г.П. Бонд открыл Гиперион в 1848 году, который был открыт Уильямом Ласселлом в том же году. К концу 19-го века изобретение фотопластин с большой выдержкой позволило открыть больше лун - первая из которых, Фиби, обнаруженная в 1899 году У.Х. Pickering.

В 1966 году французский астроном Аудуин Доллфус открыл десятый спутник Сатурна, который впоследствии был назван Янус. Несколько лет спустя выяснилось, что его наблюдения могут быть объяснены только в том случае, если бы присутствовал другой спутник с орбитой, аналогичной орбите Януса. Эта одиннадцатая луна была позже названа Эпиметей, которая имеет ту же орбиту с Янусом и является единственной известной орбитальной в Солнечной системе.

К 1980 году три дополнительные луны были обнаружены и позже подтверждены мореплаватель зонды. Это были троянские спутники (см. Ниже) Хелены (которая вращается вокруг Дионы), а также Телесто и Калипсо (которые вращаются вокруг Тетиса).

С тех пор изучение внешних планет было революционизировано с использованием беспилотных космических зондов. Это началось с приходом мореплаватель Космический корабль к системе Cronian в 1980-81 гг., в результате чего были обнаружены три дополнительные луны - Атлас, Прометей и Пандора - общее число которых достигло 17. К 1990 г. архивные изображения также показали существование Пан.

Затем последовало Кассини-Гюйгенс миссия, которая прибыла в Сатурн летом 2004 года. Кассини обнаружил три небольших внутренних луны, включая Метона и Паллена между Мимасом и Энцеладом, а также вторую лагранжевую луну Дионы - Полидевки. В ноябре 2004 года Кассини ученые объявили, что еще несколько лун должны вращаться внутри колец Сатурна. На основании этих данных были подтверждены многочисленные лунки и луны Дафнис и Анте.

Изучению лун Сатурна также способствовало появление цифровых приборов с зарядовой связью, которые заменили фотопластинки к концу 20-го века. Из-за этого наземные телескопы начали обнаруживать несколько новых неправильных лун вокруг Сатурна. В 2000 году три телескопа среднего размера обнаружили тринадцать новых спутников с эксцентричными орбитами, которые находились на значительном расстоянии от планеты.

В 2005 году астрономы, использующие обсерваторию Мауна-Кеа, объявили об открытии еще двенадцати маленьких внешних спутников. В 2006 году астрономы, использующие японский телескоп Subaru в Мауна-Кеа, сообщили об обнаружении еще девяти нерегулярных лун. В апреле 2007 года было объявлено о Tarqeq (S / 2007 S 1), а в мае того же года были представлены S / 2007 S 2 и S / 2007 S 3.

Современные имена спутников Сатурна были предложены Джоном Гершелем (сыном Уильяма Гершеля) в 1847 году. В соответствии с номенклатурой других планет он предложил назвать их в честь мифологических фигур, связанных с римским богом земледелия и урожая - Сатурном, эквивалент греческого Cronus. В частности, семь известных спутников были названы в честь Титанов, Титанов и Гигантов - братьев и сестер Кроноса.

В 1848 году Ласселл предложил назвать восьмой спутник Сатурна Гиперионом в честь другого Титана. Когда в 20-м веке имена Титанов были исчерпаны, луны были названы в честь разных персонажей греко-римской мифологии или гигантов из других мифологий. Все неправильные луны (кроме Фиби) названы в честь инуитских и галльских богов и норвежских ледяных гигантов.

Внутренние большие луны Сатурна:

Луны Сатурна сгруппированы по размеру, орбитам и близости к Сатурну. У самых внутренних лун и регулярных лун есть небольшие наклонения орбиты и эксцентриситеты и продвинутые орбиты. Между тем нерегулярные спутники во внешних областях имеют орбитальные радиусы в миллионы километров, орбитальные периоды, длящиеся несколько лет, и движутся по ретроградным орбитам.

Внутренние большие спутники Сатурна, которые вращаются вокруг кольца E (см. Ниже), включают в себя более крупные спутники Мимас, Энцелад, Тетис и Диона. Все эти луны состоят в основном из водяного льда и, как полагают, дифференцируются в скалистое ядро и ледяную мантию и кору. Диаметром 396 км и массой 0,4 × 10²⁰ кг, Мимас самый маленький и наименее массивный из этих лун. Он имеет яйцевидную форму и вращается вокруг Сатурна на расстоянии 185 539 км с периодом обращения 0,9 дня.

Некоторые люди в шутку называют Мимас луной «Звезды Смерти» из-за кратера на ее поверхности, который напоминает машину изЗвездные войныВселенная. Кратер Гершеля в 140 км (88 миль) составляет примерно треть диаметра самой Луны и мог создать трещины (хасматы) на противоположной стороне Луны. На самом деле на небольшой поверхности Луны есть кратеры, что делает ее одной из самых пятнистых в Солнечной системе.

Энцелад, тем временем, имеет диаметр 504 км, массу 1,1 × 10.^{20 км} и имеет сферическую форму. Он вращается вокруг Сатурна на расстоянии 237 948 км и занимает 1,4 дня, чтобы завершить одну орбиту. Хотя это один из меньших сферических лун, это единственная Кронианская луна, которая эндогенно активна - и одно из самых маленьких известных тел в Солнечной системе, которое является геологически активным. Это приводит к таким особенностям, как знаменитые «полоски тигра» - серии непрерывных, ребристых, слегка изогнутых и примерно параллельных разломов в южных полярных широтах Луны.

Крупные гейзеры также наблюдались в южной полярной области, которые периодически выпускают струи водяного льда, газа и пыли, которые пополняют кольцо E Сатурна. Эти струи являются одним из нескольких признаков того, что Энцелад имеет жидкую воду под ледяной коркой, где геотермальные процессы выделяют достаточно тепла, чтобы поддерживать теплый водный океан ближе к его ядру.

У Луны есть как минимум пять различных типов местности, «молодая» геологическая поверхность менее 100 миллионов лет. С геометрическим альбедо более 140%, которое связано с тем, что он состоит в основном из водяного льда, Энцелад является одним из самых ярких известных объектов в Солнечной системе.

Имея диаметр 1066 км, Тетис является второй по величине из внутренних лун Сатурна и 16-й по величине луной в Солнечной системе. Большая часть его поверхности состоит из сильно покрытой кратерами и холмистой местности и меньшей и более гладкой равнинной области. Его наиболее заметными чертами являются большой ударный кратер Одиссея, диаметр которого составляет 400 км, и обширная система каньонов, называемая Итака Часма, которая концентрична с Одиссей и имеет ширину 100 км, глубину от 3 до 5 км и длину 2000 км.

С диаметром и массой 1123 км и 11 × 10²⁰ кг, Диона самая большая внутренняя луна Сатурна. Большая часть поверхности Дионы представляет собой сильно зазубренную старую местность с кратерами диаметром до 250 км. Однако Луна также покрыта обширной сетью впадин и линеаментов, которые указывают на то, что в прошлом она имела глобальную тектоническую активность.

Он покрыт каньонами, трещинами и кратерами и покрыт пылью в электронном кольце, которое изначально было из Энцелада. Расположение этой пыли привело астрономов к предположению, что Луна вращалась примерно на 180 градусов от своего первоначального расположения в прошлом, возможно, из-за сильного удара.

Большие внешние спутники Сатурна:

Большие Внешние Луны, которые вращаются вокруг E-кольца Сатурна, по составу аналогичны Внутренним Лунам, то есть состоят в основном из водяного льда и камня. Из них Рея является второй по величине - ее диаметр 1527 км, а размер 23 × 10.²⁰ кг массы - и девятая по величине луна Солнечной системы. С радиусом орбиты 527,108 км он занимает пятое место среди самых больших лун, и для его завершения требуется 4,5 дня.

Как и другие спутники Cronian, Rhea имеет довольно сильно окрашенную поверхность и несколько крупных трещин на заднем полушарии. У Реи также есть два очень больших ударных бассейна на его антисатурнийском полушарии - кратер Тирава (похожий на Одиссей на Тетисе) и пока еще неназванный кратер - его длина составляет 400 и 500 км соответственно.

У Реи есть по крайней мере две главных секции, первая из которых - яркие кратеры с кратерами более 40 км (25 миль), и вторая секция с более короткими кратерами. Считается, что различие в этих признаках свидетельствует о крупном событии по обновлению поверхности в прошлом в Рее.

На 5150 км в диаметре и 1350 × 10²⁰ Масса Титана - самая большая луна Сатурна, и его масса составляет более 96% массы на орбите вокруг планеты. Титан также является единственной большой луной, которая имеет свою собственную атмосферу, которая является холодной, плотной и состоит в основном из азота с небольшой долей метана. Ученые также отметили наличие полициклических ароматических углеводородов в верхних слоях атмосферы, а также метановых кристаллов льда.

Поверхность Титана, которую трудно наблюдать из-за постоянной атмосферной дымки, показывает лишь несколько ударных кратеров, признаки криовулканов и продольных полей дюн, которые, по-видимому, были сформированы приливными ветрами. Титан также является единственным телом в Солнечной системе рядом с Землей, на поверхности которого находятся тела жидкости в форме метаноэтановых озер в северной и южной полярных областях Титана.

Титан также известен тем, что он был единственной луной Крониана, на которой когда-либо была пробная земля. Это был посадочный аппарат Гюйгенса, который был доставлен в туманный мир космическим кораблем Кассини. «Землеподобные процессы» и плотная атмосфера Титана являются одними из вещей, которые выделяют этот мир для ученых, включая его этановые и метановые дожди из атмосферы и потоки на поверхности.

С орбитальным расстоянием в 1221870 км, это вторая по дальности большая луна от Сатурна, и она выходит на одну орбиту каждые 16 дней. Подобно Европе и Ганимеду, считается, что у Титана есть подземный океан, состоящий из воды, смешанной с аммиаком, который может прорваться на поверхность Луны и привести к криовулканизму.

Гиперион - ближайший сосед Титана. При среднем диаметре около 270 км он меньше и легче Мимаса. Он также имеет неправильную форму и довольно странный состав. По сути, луна представляет собой яйцевидное тело коричневого цвета с чрезвычайно пористой поверхностью (напоминающей губку). Поверхность Гипериона покрыта множеством ударных кратеров, большинство из которых имеют диаметр от 2 до 10 км. У этого также есть очень непредсказуемое вращение, без четко определенных полюсов или экватора.

На 1470 км в диаметре и 18 × 10²⁰ По массе япет является третьим по величине из больших лун Сатурна. На расстоянии 3 560 820 км от Сатурна, он является самым дальним из больших спутников, и для его прохождения по орбите требуется 79 дней. Из-за своего необычного цвета и состава - его ведущее полушарие темное и черное, а его заднее полушарие намного ярче - его часто называют «инь и ян» спутников Сатурна.

Нерегулярные спутники Сатурна:

За этими большими лунами находятся Нерегулярные Луны Сатурна. Эти спутники малы, имеют большие радиусы, имеют наклон, имеют в основном ретроградные орбиты и, как полагают, были получены гравитацией Сатурна. Эти луны состоят из трех основных групп - группы инуитов, галльской группы и норвежской группы.

Инуитская группа состоит из пяти нерегулярных лун, которые все названы из инуитской мифологии - Иджирак, Кивиук, Пааляк, Сиарнак и Таркек. Все они имеют прогрессивные орбиты, которые варьируются от 11,1 до 17,9 млн. Км и диаметром от 7 до 40 км. Все они похожи по внешнему виду (красноватые оттенки) и имеют наклоны орбиты от 45 до 50 °.

Галльская группа - это группа из четырех програмированных внешних лун, названная в честь персонажей галльской мифологии - Альбиорикса, Бебионна, Эрриапа и Тарвоса. Здесь также луны похожи по внешнему виду и имеют орбиты от 16 до 19 миллионов км. Их наклоны находятся в диапазоне 35-40 °, их эксцентриситеты около 0,53, а их размеры варьируются от 6 до 32 км.

Наконец, есть группа норвежцев, которая состоит из 29 ретроградных внешних лун, которые берут свои имена из скандинавской мифологии. Эти спутники имеют размеры от 6 до 18 км, их расстояния от 12 до 24 миллионов км, их наклоны между 136 ° и 175 ° и их эксцентриситеты между 0,13 и 0,77. Эта группа также иногда упоминается как группа Фиби, из-за присутствия одной более крупной луны в группе - которая имеет диаметр 240 км. Второй по величине, Имир, имеет ширину 18 км.

В пределах Внутренних и Внешних Больших Лун есть также те, которые принадлежат группе Алкионида. Эти луны - Метон, Анте и Паллен - названы в честь Алкионидов греческой мифологии, расположены между орбитами Мимас и Энцелад и являются одними из самых маленьких лун вокруг Сатурна. У некоторых из больших лун даже есть свои собственные луны, которые известны как троянские луны. Например, у Тетиса есть два трояна - Телесто и Калипсо, а у Дионы - Элен и Полидевсы.

Формирование Луны:

Считается, что луна Сатурна на Титане, его луны и кольца среднего размера развивались так, чтобы они были ближе к галилеевым лунам Юпитера. Короче говоря, это будет означать, что регулярные луны формируются из циркумпланетного диска, кольца аккрецирующего газа и твердых осколков, похожих на протопланетный диск. Между тем считается, что внешние нерегулярные спутники были объектами, которые были захвачены гравитацией Сатурна и остались на далеких орбитах.

Однако в этой теории есть некоторые вариации. В одном альтернативном сценарии две луны размером с Титан были сформированы из аккреционного диска вокруг Сатурна; второй, в конце концов, распадается с образованием колец и внутренних лун среднего размера. В другом два больших спутника слились вместе, чтобы сформировать Титана, и столкновение рассеяло ледяные обломки, которые сформировались, чтобы создать спутники среднего размера.

Тем не менее, механика того, как образовалась луна, пока остается загадкой. Установив дополнительные миссии для изучения атмосферы, состава и поверхностей этих лун, мы можем начать понимать, откуда они на самом деле пришли.

Как и Юпитер, и все другие газовые гиганты, система спутников Сатурна обширна и впечатляет. В дополнение к более крупным лунам, которые, как считается, образовались из массивного поля мусора, которое когда-то вращалось вокруг него, у него также есть бесчисленные меньшие спутники, которые были захвачены его гравитационным полем в течение миллиардов лет. Можно только представить, сколько еще можно найти на орбите гигантского кольца.

У нас есть много замечательных статей о Сатурне и его луне здесь, в журнале Space. Например, вот сколько спутников у Сатурна? и делает ли Сатурн новолуние?

Вот статья об открытии 60-й луны Сатурна и другая статья о том, как спутники Сатурна могли создавать новые кольца.

Хотите узнать больше о спутниках Сатурна? Ознакомьтесь с информацией Кассини от NASA о спутниках Сатурна, а также с сайта NASA Solar System Exploration.

Мы записали два эпизода Астрономического каста только о Сатурне. Первый - Эпизод 59: Сатурн, а второй - Эпизод 61: Лун Сатурна.

Источники: