Сатурн по нашим данным до недавнего времени имел 18 спутников
и 12 из них - больше 100 км в диаметре. Однако
за последние два года (сейчас конец 2001-го года) было совершены открытия
еще 12 небольших спутников. Все эти новые спутники пока не носят никаких
имен.
Среди многочисленной свиты Сатурна выделим Титан, Япет,
Диону, Мимас и Тефию. Все спутники, кроме Гипериона и Фебы, повернуты к
Сатурну одной стороной. В рассмотрение последнего утверждения не входят
новые спутники, о которых почти ничего неизвестно.
Сведения о многих спутниках неполные. Вокруг огромной
планеты, по-видимому, кроме колец, вращаются множество мелких тел, учесть
все их весьма непросто. До появления "Вояджеров"
вблизи Сатурна, было известно об 11-ти спутниках. "Вояджер
1"
и "Вояджер 2" открыли еще по три. Теперь мы
знаем, по крайней мере, о 30-ти, а, возможно, их и больше.
Вы
видите сравнение размеров маленьких спутников Сатурна. Попытайте счастья:
после изучения этой страницы вернитесь к этому снимку и отождествите на
нем тот или иной спутник планеты..
Спутник
|
Расстояние от Сатурна
(тыс. км)
|
Радиус или размеры
(км)
|
Масса (1020кг)
|
Год
открытия
|
Кто открыл
|
Пан
|
133,6
|
?
|
?
|
1990
|
М. Шоуолтер
|
Атлас
|
137,64
|
20 х 15
|
?
|
1980
|
Р. Террил
|
Прометей
|
139,35
|
70 х 40
|
?
|
1980
|
С. Коллинз
и другие
|
Пандора
|
147,7
|
55 х 35
|
?
|
1980
|
С. Коллинз
и другие
|
Эпиметий
|
151,42
|
70 х 50
|
?
|
1966
|
Р. Уолкер
|
Янус
|
151,47
|
110 х 80
|
?
|
1966
|
О. Дольфюс
|
Мимас
|
185,52
|
195
|
0,38
|
1789
|
В.
Гершель
|
Энцелад
|
238,02
|
250
|
0,84
|
1789
|
В. Гершель
|
Тефия
|
294,66
|
525
|
7,55
|
1684
|
Дж.
Кассини
|
Телесто
|
294,66
|
12(?)
|
?
|
1980
|
Б. Смит
и другие
|
Калипсо
|
294,66
|
15 х 10
|
?
|
1980
|
Б. Смит
и другие
|
Диона
|
377,40
|
560
|
10,5
|
1684
|
Дж. Кассини
|
Елена
|
377,40
|
18 х 15
|
?
|
1980
|
П. Лак
и другие
|
Рея
|
527,04
|
765
|
24,9
|
1672
|
Дж. Кассини
|
Титан
|
1 221,85
|
2575
|
1 350
|
1655
|
Х. Гюйгенс
|
Гиперион
|
1 481,0
|
175 х 100
|
?
|
1848
|
Дж. Бонд,
У. Бонд,
В. Лассель
|
Япет
|
3 561,3
|
720
|
18,8
|
1671
|
Дж. Кассини
|
Феба
|
12 952,0
|
110
|
?
|
1898
|
В. Пиккеринг
|
Луна
|
(от Земли)
0387
|
1 738
|
735
|
-----
|
------
|
В таблице нет данных о 12-ти спутниках Сатурна, открытых на рубеже веков.
О последнем таком "улове" было сообщено в начале января 2001-го года. Сатурн
- планета с самым большим числом известных спутников.
Титан - самый большой спутник Сатурна.
Это - второй по величине спутник в Солнечной
системе и единственный, имеющий плотную атмосферу. Титан лишь вдвое
меньше Земли, его
относительно легко разглядеть в телескоп.
Титан
представляется очень интересным небесным
телом. Считается, что состав и процессы, происходящие в атмосфере этого
спутника, схожи с теми, что миллиарды лет назад можно было бы обнаружить
в Земной атмосфере. Из-за своей толстой, непрозрачной атмосферы, Титан
был недоступен астрономам, желающим измерить его диаметр. Их измерения
касались всегда видимого диаметра. Титан считался самым большим спутником,
пока радиоисследования "Вояджера 1" не показали истинные
его размеры - только 5 150 километров - немного, но меньше,
чем у Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера.
Однако, оба спутника больше, чем Меркурий.
Плотность Титана оказалась в два раз большей, чем у водяного льда; это
говорит о том, что недра Титана могут быть сформированы из почти равных
частей тяжелых пород и замерзшей воды.
Поверхность
Титана не видна на снимках "Вояджеров":
она прячется под плотным слоем газовой оболочки толщиной около 300
километров, которая на фотографиях выглядит как дымка. Давление
около поверхности Титана - где-то 1,6 атмосферы. Атмосфера
спутника - по большей части, азот, что роднит Титан с Землей.
Температура поверхности Титана оценивается в 95
К,
что только на 4 Кельвина выше температуры тройной точки метана,
в которой, при разных прочих условиях, этот газ может быть также твердым
и жидким. Подобная ситуация наблюдается на Земле с водой: при температуре
0╟ Цельсия и при имеющемся атмосферном давлении на нашей планете
вода может находиться во всех трех состояниях, и нас не удивляет ни туман,
ни айсберги, ни океаны. Была гипотеза, которая и сейчас не до конца себя
изжила, что на Титане есть реки и озера, может, даже моря из метана. Но,
по всей видимости, давление вблизи поверхности спутника недостаточно для
такой экзотической ситуации. С другой стороны, возможны образования озер
этановых, в которых мог частично раствориться и метан.
Метан на Титане, под действием света, превращается в этан,
ацетилен, этилен, и (в соединении с азотом) в соли цианистой кислоты. Последние
- особенно интересные молекулы: это строительные кирпичики для аминокислот.
Низкая температура, безусловно, тормозит образование более сложных органических
веществ.
Титан
не имеет существенного магнитного
поля, следовательно, он не обладает жидким (тем более, металлическим)
проводящим ток ядром. Однако, взаимодействие с Сатурновым магнитным полем
создает магнитный хвост за Титаном. Большой спутник служит источником для
нейтральных и заряженных водородных атомов в магнитосфере Сатурна.
Внутренний спутник, Атлас, орбита
которого лежит около внешнего края кольца А, имеет размер где-то
40 на 20 километров. Он обнаружен на снимках "Вояджера
1".
Следующий
спутник, Прометей, отвечает за щель, примыкающую к внутреннему краю кольца
F. Его габариты 140 на 100 на 80 километров. Затем
- Пандора (110 на 90 на 80 километров), виновная
в образовании другой границы кольца F. Оба обнаружены "Вояджером
1".
Следующие
два спутника - Эпиметий и Янус - обнаружены с Земли, они делят общую орбиту
- 91 000 километров. Разница в удалении от Сатурна составляет
лишь 30-50 километров. Янус имеет размеры 220 на 200
на 160 километров, а Эпиметий - 140 на 120 на 100 километров.
Один
из относительно новых спутников, Елена, движется на 60 градусов впереди
своего большего соседа по орбите - Дионы. По аналогии с Троянцами, астероидами
двигающимися вокруг Солнца по орбите Юпитера, Елена отстает от Дионы на
те же 60 градусов. Этот спутник также прозван Дионой Троянской,
по началу же - просто Дионой В. Спутник невелик - 36 на 32 на 30
километров. Елена обнаружена на наземных фотографиях.
Еще
два спутника прозваны Троянскими Тефиями, так как один из них отстает,
а другой опережает Тефию на ее орбите все на те же 60 градусов.
Эти 60 градусов неслучайны. Расчеты показывают, что в случае обращения
двух тел вокруг третьего, такая система устойчива, когда все три тела расположены
в углах равностороннего треугольника, угол которого и равен 60-ти
градусам. Например,
один из таких треугольников составляют Сатурн, Диона и Елена. Телесто же
опережает Тефию, а Калипсо - отстает. Оба спутника обнаружены с Земли в
1981-м году, причем отыскали их на снимках несколько месяцев спустя,
после самих наблюдений. Спутники размерами вновь не впечатляют: Телесто
- 34 на 28 на 26 километров и Калипсо - 34 на 22 на
22 километра.
Есть три неподтвержденных открытия спутников. Один из
них близок к орбите Дионы, второй располагается между орбитами Тефии и
Дионы, и третий - между Дионой и Реей. Все три были обнаружены на фотографиях
"Вояджера 2", но пока нигде больше.
Мимас,
Энцелад, Тефия, Диона, и Рея приблизительно сферические по форме и, скорее
всего, состоят, по большей части, из водяного льда. Энцелад отражает почти
100 процентов солнечного света, что подтверждает такое предположение. Все
пять спутников были известны до "Вояджеров",
но представляли интерес хотя бы потому, что не был известен их размер.
Мимас, Тефия, Диона, и Рея полностью усеяны кратерами.
Энцелад
имеет наиболее активную поверхность из всех спутников в системе (за возможным
исключением Титана, чья поверхность не фотографировалась). На этом спутнике
были определены, по крайней мере, пять типов поверхности. Хотя кратеры
могут быть увидены там повсюду,
недостаток их в некоторых областях подразумевает небольшой возраст этих
областей в несколько сотен миллионов лет. Это должно означать, что части
поверхности на Энцеладе по-прежнему подвержены изменениям. Активность его
кроется в воздействии приливных сил Сатурна, разогревающих Энцелад. Такое
положение дел походит на взаимодействие Ио
и Юпитера. Однако теория приливных
взаимодействий не предсказывает возникновения всего того тепла, которое,
по-видимому, выделяется в недрах Энцелада.
Мимас
необычен тем, что на нем обнаружили один огромный кратер, который имеет
размер с треть спутника. Мимас также покрыт трещинами, что, вероятно, вызвано
приливным влиянием Сатурна: Мимас - ближайший к планете из немелких спутников.
На фото Мимаса можно увидеть тот самый огромный метеоритный кратер, названный
Гершелем. Его размер - 130 километров. Гершель углублен в
поверхность на 10 километров, с центральной горкой, почти
такой же высокой, как и Эверест на Земле.
Тефия
знаменита своей огромной трещиной-разломом, протяженностью 2 000
км - три четверти длины экватора спутника! Фотографии Тефии, полученные
от "Вояджера 2", показали большой гладкий кратер с
треть диаметра самого спутника, названный Одиссеем. Он больше, чем Гершель
на Мимасе. К
сожалению, на представленном снимке эти детали плохо различимы. О происхождении
расщелины существуют несколько гипотез, в том числе и предполагающую такой
период в истории Тефии, когда она была жидкой. При замерзании могла образоваться
расщелина. Температура поверхности Тефии - 86 К.
Гиперион
никак не подтверждает свою внутреннюю деятельность. Неправильная форма
спутника вызывает необычное явление: Каждый раз, когда гигантский Титан
и Гиперион сближаются, Титан гравитационными силами меняет ориентацию Гипериона,
что по изменяющемуся блеску спутника можно отследить с Земли. Неправильная
форма Гипериона и следы давней бомбардировки метеоритами позволяют назвать
Гиперион старшим в системе Сатурна.
Орбита
Япета расположена в почти 4-х миллионах километров от Сатурна.
Одна сторона Япета обильно усыпана кратерами, в то время как другая сторона
оказывается почти гладкой. Япет известен неоднородной по яркости поверхностью.
Спутник, подобно Луне с Землей, повернут всегда одной стороной к Сатурну,
так, что и по орбите он движется только одной стороной вперед, которая
в
10 раз темнее, чем сторона противоположная. Есть версия, что в своем
движении спутник "подметает" пыль и мелкие частицы, также вращающиеся вокруг
Сатурна. С другой стороны, может быть, это темное вещество порождено недрами
спутника.
"Вояджер 2"
фотографировал Фебу после наблюдений за самим Сатурном. Спутник вращается
вокруг планеты в направлении, обратном направлению вращения всех других
спутников и Сатурна вокруг оси. "Вояджер 2" обнаружил,
что Феба имеет, в общих чертах, сферическую форму и отражает около 6 процентов
солнечного света. Кроме Гипериона, это единственный спутник, не повернутый
к Сатурну вечно одной стороной. Все эти особенности весьма обосновано позволяют
сказать, что Феба - захваченный в гравитационные сети астероид.
Диона
испещрена кратерами, а также имеет моря
и долины, которые являются геологическими разломами или трещинами в ледяной
поверхности.
Как Диона, так и Рея имеют яркие, тонкие полосы, которые
выделяются на фоне относительно темной поверхности. Эти образования - предположительно,
состоят изо льда, заполняющего разломы в коре спутников. Все снимки, приведенные
после текста, имеют отношение к Рее.
|