Спутники Сатурна. Часть II⁠⁠

В первой части мы рассказали про пять самых крупных спутника Сатурна. Во второй части рассмотрим оставшиеся 57.

Новые спутники Сатурна, были найдены лишь спустя сто лет после открытия Тефии и Дионы. Астроном Уильям Гершель в 1789 году изготовил телескоп с зеркалами диаметром 1,2 метра, с помощью которого смог увидеть новые спутники Сатурна — Энцелад и Мимас.

Энцелад

Энцелад, не смотря на свои скромные размеры (диаметр равен 500 километрам), оказался очень ярким — это и дало возможность открыть его ещё в XVIII веке. Поскольку спутник отражает 90 % солнечного света, то температура на нём опускается до -241 градуса по Цельсию.

Энцелад

Северная полярная область Энцелада

Энцелад движется в самой гуще одного из колец планеты — тусклого и широкого внешнего кольца E, а его поверхность во многом напоминает другой спутник — Европу: такой же цвет, такие же трещины на поверхности и такие же большие гладкие области, покрытые водяным льдом.

Кольцо Е и Энцелад

На поверхности спутника есть трещины, известные как «тигровые полосы», из них периодически выбрасывается материал в космос. Гравитационные силы открывают и закрывают разломы на спутнике. Это происходит, когда спутник приближается или отдаляется от Сатурна. Эти ледяные выбросы способствуют наполнению кольца E Сатурна, крупнейшего кольца в Солнечной системе. Данное кольцо охватывает более миллиона километров. Источник вещества для гейзеров находится подо льдом, скорее всего там расположен океан. Предположительно он расположен всего в сотне метров от поверхности. В 2014 году было объявлено, что анализ данных, полученных Кассини, даёт основания предполагать о существовании океана под поверхностью спутника, сопоставимого по размеру с озером Верхнее (самое большое по площади пресное озеро Земли).

Струи вещества, бьющие из-под поверхности Энцелада. Снимок Кассини.

Реальный снимок и смоделированное изображение.

Маленький спутник приковал к себе внимание множества учёных, ведь на нём есть: углерод, жидкая вода, азот и органика. Это достаточно редкое сочетание для Солнечной системы заставляет задуматься о возможности появления жизненных форм под ледяной толщей спутника.

Возможное строение Энцелада

Мимас

Имя спутнику дал сын Гершеля в честь титана греческой мифологии. Размер спутника составляет 400 километров, но, не смотря на такие маленькие размеры, он имеет собственную гравитацию. Благодаря чему это самое маленькое космическое тело, которое имеет округлую форму.

У Мимаса не высока плотность, что говорит о том, что он в большей степени состоит из водяного льда и незначительного количества камней. Температура на спутнике не опускается ниже -209 градусов по Цельсию.

Мимас

Мимас за кольцом F Сатурна.

У него есть одна отличительная особенность, благодаря которой его не спутаешь с другими спутниками. На поверхности спутника есть огромный кратер диаметром 139 километров. Его называют кратер «Гершель», он является свидетельством столкновения Мимаса с гигантским астероидом. Столкновение чуть не привело к расколу спутника, о чём говорят многочисленные трещины, расположенные в противоположной от удара стороне. На спутнике ещё много более мелких кратеров, но ни один из них не может сравнится с кратером «Гершель».

Ударный кратер Гершель на Мимасе

Из-за воздействия гравитационных сил Мимаса между самыми широкими кольцами Сатурна образовался промежуток, который называется «щель Кассини».

Ещё одной интересной особенностью спутника, является его схожесть со Звездой смерти из вселенной «Звёздных войн». Некоторые даже считают, что спутник послужил прототипом, но это не так, потому что снимки, на которых был обнаружен кратер, были сделаны спустя три года после выхода фильма в 1977.

Мимас и Энцелад почти полностью состоят изо льда. Но орбита Мимаса расположена ближе к Сатурну, чем орбита Энцелада. И загадкой остаётся то, что Энцелад разогревается настолько, что там тает лёд и образуются гейзеры, а вот Мимас, хоть он и ближе к Сатурну, не испытывает такого нагрева. Учёные пока не могут объяснить это явление

Гиперион

Гиперион открыл директор Гарвардской обсерватории Уильям Бонд в 1848 году. Его средний диаметр равен примерно 266 километрам. Это крупнейший известный несферический спутник Солнечной системы. Он никогда не вращается одинаково, поскольку кроме Сатурна на него воздействуют гравитационные силы Титана.

Гиперион

Вращение спутника

Плотность у спутника очень маленькая, скорее всего он состоит на 60 % из водяного льда с небольшой примесью металлов и камней, а оставшиеся 40 % его внутреннего объема составляют пустоты. Спутник выглядит как губка — всё, что сталкивается с ним, проникает глубоко внутрь. Поскольку его плотность ненамного превышает половину плотности воды, то, если бы его опустили в достаточно большой океан, он оставался бы на поверхности.

Феба

Спутник открыл Уильям Пикеринг в 1898 году. Поскольку Феба вращается вокруг Сатурна в направлении противоположном направлению крупных спутников, считают, что Феба образовалась в поясе Койпера и позже была захвачен притяжением Сатурна.

Феба

Вращение Фебы

Янус и Эпиметей

Эти два спутника были открыты французским астрономом Одуеном Дольфюсом в 1966 году. Спутники представляют из себя пористые тела, которые состоят в основном изо льда. Плотность спутников ниже плотности воды. Они движутся фактически по одной орбите, расстояние между их орбитами составляет всего 50 километров — это существенно меньше их размеров. При этом они периодически меняются местами.

Янус

Эпиметей

Как это происходит? Янус и Эпиметей движутся по своим орбитам независимо друг от друга, пока внутренний спутник не начинает нагонять внешний. При этом, под действием гравитационных сил, Эпиметей выталкивается на более высокую орбиту, а Янус переходит на более близкую к Сатурну, то есть они меняются местами. Такое происходит один раз в четыре года. Возможно, в прошлом эти два спутника были одним космическим телом, которое разделилось на два спутника.

Схема взаимодействия Януса и Эпиметея

Прометей и Пандора

Спутники были обнаружены в октябре 1980 года астрономом Стюартом Коллинзом. Прометей и Пандора являются «спутниками-пастухами» — своей гравитацией они оказывают влияние на кольцо F Сатурна. Орбиты спутников неустойчивы и входят в резонанс друг с другом. Больше всего заметны изменения в их орбитах примерно каждые 6,2 года.

Спутники-пастухи кольца F Сатурна Пандора и Прометей

Влияние Прометея на кольца

Гравитационное поле Прометея создаёт петли и изломы в кольце F, при этом забирая из него материал.

Прометей, снимок зонда Кассини

Атлас и Пан

Атлас и Пан тоже являются спутниками-пастухами. Они выделяются своей необычной формой: у них имеется выступающий экваториальный хребет, который даёт спутникам особую форму летающей тарелки. Выступы на экваторах образовались из частиц кольца А.

Атлас

Пан находится в пределах деления Энке кольца А. Деление представляет собой проход в 325 километров в кольце А, за расчистку которого от частиц и отвечает Пан.

Пан в делении Энке.

Другие спутники

Оставшиеся 47 спутников имеют размер меньше сорока километров. Возможно, это ещё не все спутники Сатурна и их гораздо больше, но скорее всего новые спутники будут иметь небольшой размер.

Спутник Елена на фоне Сатурна

Кольца Сатурна

Когда говорят о Сатурне, люди сразу вспоминают о его кольцах. Несомненно, это самая яркая его черта.

Кольца планеты состоят в основном из частичек льда. Величина частичек варьируется от пылинки до больших льдин размером с автомобиль. Толщина колец очень мала в сравнении с их шириной (от одного километра до десяти метров). Поэтому если наблюдать планету со стороны, то колец попросту не видно. Главные кольца состоят из водяного льда с примесями силикатной пыли.

Верхнее изображение: видимый свет. Нижнее изображение: радиосигналы.

Первым, кто увидел кольца, был Галилео Галилей — это произошло в 1610 году. Первые данные показали, что у планеты только два кольца. Но позже, благодаря полётам космических аппаратов, оказалось, что их гораздо больше.

Сколько же колец у Сатурна? После полётов Кассини и Вояджеров стало понятно, что колец у Сатурна не два и не три: при приближении отдельные кольца распадаются на более мелкие, а те ещё на более мелкие и так до бесконечности. Поэтому пока ответить на этот вопрос не представляется возможным.

В 2009 году открыли новое кольцо — кольцо Феба, диаметр которого оказался больше 13 миллионов километров. Предположительно, кольцо состоит из частиц спутника Феба.

На иллюстрации схематично изображён гигантский размер кольца Фебы по сравнению с самой планетой (несколько точек в центре).

На этом закончим со спутниками Сатурна и продолжим наше путешествие по Солнечной системе. Впереди нас ещё ждут спутники Нептуна и Урана.

3 изображения не вместились в пост и есть по ссылке: http://www.the-dialogue.com/ru53-sputniki-saturna-chast-ii/

Пост про карликовые планеты: http://pikabu.ru/story/issleduem_solnechnuyu_sistemu_4099156

Луна Земли и спутники Марса: http://pikabu.ru/story/sputniki_planet_zemnoy_gruppyi_427589...

67 спутников Юпитера http://pikabu.ru/story/sputniki_yupitera_4291249

Спутники Сатурна. Часть I http://pikabu.ru/story/sputniki_saturna_chast_i_4332419