Saturn je známy tým, že je plynárenským gigantom a pôsobivým kruhovým systémom. Prekvapilo by vás však, keby ste vedeli, že táto planéta má aj druhý najsilnejší mesiac v slnečnej sústave, druhý iba pre Jupiter? Áno, Saturn má najmenej 150 mesiacov a mesačne, hoci iba 62 potvrdilo obežnú dráhu a iba 53 oficiálnych mien.
Väčšina z týchto mesiacov sú malé, ľadové telá, ktoré sú o niečo viac ako časti svojho pôsobivého kruhového systému. V skutočnosti je 34 menovaných mesiacov priemer menej ako 10 km, zatiaľ čo ďalších 14 má priemer 10 až 50 km. Niektoré z jej vnútorných a vonkajších mesiacov však patria medzi najväčšie a najdramatickejšie v slnečnej sústave, merajú priemer medzi 250 a 5 000 km a sú v nich umiestnené niektoré z najväčších záhad v slnečnej sústave.
Saturnove mesiace majú medzi sebou také prostredie, že by vám malo byť odpustené, že chcete stráviť celú misiu len pri pohľade na jej satelity. Od oranžového a hmlistého Titanu po ľadové oblaky vychádzajúce z Enceladusu, štúdium Saturnovho systému nám dáva veľa vecí na zamyslenie. Nielen to, Mesačné objavy stále prichádzajú. K aprílu 2014 existuje 62 známych satelitov Saturn (samozrejme s výnimkou ich veľkolepých kruhov). Tridsaťtri z týchto svetov je pomenovaných.
Objav a pomenovanie:
Pred vynálezom teleskopickej fotografie bolo pomocou jednoduchých ďalekohľadov pozorovaných osem Saturnových mesiacov. Prvý objavený bol Titan, Saturnov najväčší mesiac, ktorý pozoroval Christiaan Huygens v roku 1655 pomocou ďalekohľadu podľa vlastného návrhu. V rokoch 1671 až 1684 objavil Giovanni Domenico Cassini mesiace Tethys, Dione, Rhea a Iapetus - ktoré spoločne pomenoval „Sider Lodoicea“ (latinčina „Louisian Stars“, po francúzskom kráľovi Louisovi XIV).
n 1789, William Herschel objavil Mimas a Enceladus, zatiaľ čo astronómovia W.C Bond a G.P. Bond objavil Hyperion v roku 1848 - ktorý v tom istom roku objavil William Lassell nezávisle. Do konca 19. storočia vynález fotografických dosiek s dlhou expozíciou umožnil objavenie ďalších mesiacov - z ktorých prvý Phoebe pozoroval v roku 1899 W.H. Pickering.
V roku 1966 objavil desiaty satelit Saturn francúzsky astronóm Audouin Dollfus, ktorý sa neskôr nazýval Janus. O niekoľko rokov neskôr sa zistilo, že jeho pozorovania sa dajú vysvetliť iba vtedy, ak bol na obežnej dráhe podobnej dráhe ako Janus iný satelit. Tento jedenásty mesiac bol neskôr pomenovaný Epimetheus, ktorý zdieľa tú istú obežnú dráhu s Janusom a je jediným známym spolubratom Slnečnej sústavy.
Do roku 1980 boli objavené ďalšie tri mesiace, ktoré neskôr potvrdila cestovateľ sondy. Boli to trojské mesiace (pozri nižšie) Helene (ktorá obieha Dione), ako aj Telesto a Calypso (ktoré obiehajú okolo Tethys).
Štúdia vonkajších planét bola odvtedy revolúciou v použití bezpilotných vesmírnych sond. Začalo sa to príchodom cestovateľ kozmická loď v cronianskom systéme v rokoch 1980-81, ktorá vyústila do objavenia ďalších troch mesiacov - Atlas, Prometheus a Pandora -, čím sa celkový počet zvýšil na 17. Do roku 1990 archivované obrázky odhalili aj existenciu Pan.
Potom nasledoval sonda Cassini misia, ktorá prišla na Saturn v lete 2004. Spočiatku Cassini objavili tri malé vnútorné mesiace vrátane Methone a Pallene medzi Mimasom a Enceladom, ako aj druhý lagrangiánsky mesiac Dione - Polydeuces. V novembri 2004 Cassini Vedci oznámili, že v Saturnových prstencoch musí obiehať niekoľko ďalších mesiacov. Z týchto údajov bolo potvrdených viacnásobných mesíc a mesiace Daphnis a Anthe.
Štúdiu Saturnových mesiacov pomohlo aj zavedenie digitálnych nabíjacích zariadení, ktoré do konca 20. storočia nahradili fotografické platne. Z tohto dôvodu začali pozemské teleskopy objavovať okolo Saturn niekoľko nových nepravidelných mesiacov. V roku 2000 našli tri stredne veľké ďalekohľady trinásť nových mesiacov s excentrickými obežnými dráhami, ktoré boli značne vzdialené od planéty.
V roku 2005 astronómovia využívajúci observatórium Mauna Kea oznámili objav ďalších dvanástich malých vonkajších mesiacov. V roku 2006 astronómovia používajúci japonský Subaru Telescope v Mauna Kea hlásili objav ďalších deviatich nepravidelných mesiacov. V apríli 2007 bol vyhlásený Tarqeq (S / 2007 S 1) a v máji toho istého roku boli vykázané S 2 2007 S 3 a S / 2007 S 3.
Moderné názvy Saturnových mesiacov navrhol John Herschel (syn Williama Herschela) v roku 1847. V súlade s nomenklatúrou ostatných planét navrhol, aby boli pomenované podľa mytologických postáv spojených s rímskym bohom poľnohospodárstva a úrody - Saturn, ekvivalent gréckeho Cronus. Najmä sedem známych družíc bolo pomenovaných podľa Titanov, Titaness a Giantov - bratov a sestier z Cronusu.
V roku 1848 navrhol Lassell, aby bol ôsmy satelit Saturn pomenovaný Hyperion po ďalšom Titanovi. Keď v 20. storočí boli mená Titanov vyčerpané, mesiace boli pomenované podľa rôznych znakov grécko-rímskej mytológie alebo gigantov z iných mytológií. Všetky nepravidelné mesiace (okrem Phoebe) sú pomenované podľa bohov Inuitov a Gallov a nórskych ľadových gigantov.
Saturn's Inner Large Moons:
Saturnove mesiace sú zoskupené podľa ich veľkosti, obežných dráh a blízkosti Saturn. Najvnútornejšie a pravidelné mesiace majú malé okružné sklony a excentricitu a progresívne dráhy. Medzitým majú nepravidelné mesiace v najvzdialenejších regiónoch polomery obežnej dráhy miliónov kilometrov, obežné dráhy trvajúce niekoľko rokov a pohybujú sa na spätných obežných dráhach.
Saturnove Inner Large Moons, ktoré obiehajú v kruhu E (pozri nižšie), zahŕňajú väčšie satelity Mimas, Enceladus, Tethys a Dione. Všetky tieto mesiace sa skladajú predovšetkým z vodného ľadu a predpokladá sa, že sú rozlíšené na skalnaté jadro a ľadový plášť a kôru. S priemerom 396 km a hmotnosťou 0,4 × 1020 kg, Mimas je najmenší a najmenší z týchto mesiacov. Má oválny tvar a obieha Saturn vo vzdialenosti 185 539 km s orbitálnou periódou 0,9 dňa.
Niektorí ľudia vtipne nazývajú Mimasom „Hviezdou smrti“ kvôli kráteru na jeho povrchu, ktorý pripomína stroj zHviezdne vojnyvesmír. Kráter Herschel s rozlohou 140 km je asi tretinou priemeru samotného mesiaca a mohol by spôsobiť zlomeniny (chasmata) na opačnej strane mesiaca. Na malej ploche Mesiaca sú v skutočnosti krátery, vďaka čomu je jednou z najviac označených v slnečnej sústave.
Medzitým má Enceladus priemer 504 km, hmotnosť 1,1 x 1020 km a má guľový tvar. Obieha okolo Saturn vo vzdialenosti 237 948 km a dokončenie jedinej obežnej dráhy trvá 1,4 dňa. Aj keď je to jeden z menších sférických mesiacov, je endogénne aktívny jediný kronský mesiac - a geologicky aktívne je to jedno z najmenších známych telies v slnečnej sústave. Výsledkom sú vlastnosti ako známe „tigrie pruhy“ - séria súvislých, vyvýšených, mierne zakrivených a zhruba paralelných porúch v južných polárnych zemepisných šírkach Mesiaca.
Veľké gejzíry boli tiež pozorované v južnej polárnej oblasti, ktoré pravidelne uvoľňujú oblaky vodného ľadu, plynu a prachu, ktoré dopĺňajú Saturnov E kruh. Tieto prúdy sú jedným z niekoľkých náznakov toho, že Enceladus má tekutú vodu pod ľadovou kôrou, kde geotermálne procesy uvoľňujú dostatok tepla, aby udržali teplý vodný oceán bližšie k jeho jadru.
Mesiac má najmenej päť rôznych druhov terénu, „mladý“ geologický povrch kratší ako 100 miliónov rokov. S geometrickým albedom vyšším ako 140%, ktorý je spôsobený prevažne zložením vodného ľadu, je Enceladus jedným z najjasnejších známych objektov v slnečnej sústave.
V priemere 1066 km je Tethys druhým najväčším mesiacom Saturnových vnútorných mesiacov a 16. najväčším mesiacom v slnečnej sústave. Väčšinu povrchu tvorí silne kráterový a kopcovitý terén a menšia a hladšia rovina. Jeho najvýznamnejšími znakmi sú veľký rázový kráter Odysseus, ktorý meria v priemere 400 km, a rozsiahly kaňonový systém s názvom Ithaca Chasma - ktorý je sústredný s Odysseom a meria 100 km široký, 3 až 5 km hlboký a 2 000 km dlhý.
S priemerom a hmotnosťou 1 123 km a 11 × 1020 kg, Dione je najväčší vnútorný mesiac Saturn. Väčšina povrchu Dione je ťažko kráterový starý terén s krátermi, ktoré merajú až do 250 km v priemere. Mesiac je však tiež pokrytý rozsiahlou sieťou žľabov a línií, ktoré naznačujú, že v minulosti mal globálnu tektonickú aktivitu.
Je pokrytá kaňonmi, trhlinami a krátermi a je pokrytá prachom v E-krúžku, ktorý pôvodne pochádzal z Enceladusu. Umiestnenie tohto prachu viedlo astronómov k tomu, že sa domnievali, že Mesiac bol v minulosti asi 180 stupňov vzdialený od svojej pôvodnej dispozície, pravdepodobne kvôli veľkému dopadu.
Saturn's Large Outer Moons:
Veľké vonkajšie mesiace, ktoré obiehajú mimo Saturnovho E kruhu, majú podobné zloženie ako Vnútorné mesiace - t. J. Sú zložené prevažne z vodného ľadu a skaly. Z nich je Rhea druhým najväčším - meria 1 527 km v priemere a 23 × 1020 kg hmotnosti - a deviaty najväčší mesiac slnečnej sústavy. S orbitálnym polomerom 527 108 km je to piaty najvzdialenejší z väčších mesiacov a dokončenie obežnej dráhy trvá 4,5 dňa.
Podobne ako iné kubánske satelity, aj Rhea má dosť silne kráterový povrch a na svojej koncovej pologuli má niekoľko veľkých zlomenín. Rhea má tiež dve veľmi veľké povodia na svojej anti-saturnskej pologuli - kráter Tirawa (podobne ako Odysseus na Tethys) a kráter, ktorý zatiaľ nebol pomenovaný, meria naprieč 400 a 500 km.
Rhea má najmenej dve hlavné sekcie, z ktorých prvá boli jasné krátery s krátermi väčšími ako 40 km a druhá časť s menšími krátermi. Rozdiel v týchto vlastnostiach je považovaný za dôkaz významnej resurfacingovej udalosti niekedy v minulosti Rhea.
V priemere 5150 km a 1 350 × 1020 kg hmotnosti, Titan je Saturnov najväčší mesiac a predstavuje viac ako 96% hmotnosti na obežnej dráhe okolo planéty. Titan je tiež jediným veľkým mesiacom, ktorý má svoju vlastnú atmosféru, ktorá je chladná, hustá a pozostáva prevažne z dusíka s malou frakciou metánu. Vedci tiež zaznamenali prítomnosť polycyklických aromatických uhľovodíkov v hornej atmosfére, ako aj kryštálov metánu a ľadu.
Povrch Titanu, ktorý je ťažké pozorovať z dôvodu pretrvávajúceho atmosférického zákalu, vykazuje iba niekoľko nárazových kráterov, dôkazy o kryovopanoch a pozdĺžne dunové polia, ktoré boli zjavne tvarované prílivovým vetrom. Titan je tiež jediným telom v slnečnej sústave vedľa Zeme s tekutinami na povrchu, vo forme metán-etánových jazier v severnej a južnej polárnej oblasti Titanu.
Titan sa tiež vyznačuje tým, že je jediným kroniánskym mesiacom, ktorý na ňom kedy bol. Bol to pristávací modul Huygens, ktorý bol prenášaný do hmlistého sveta pomocou kozmickej lode Cassini. Titanove „procesy podobné Zemi“ a hustá atmosféra patria medzi veci, vďaka ktorým tento svet vyniká vedcom, medzi ktoré patria etánové a metánové dažde z atmosféry a toky po povrchu.
S obežnou vzdialenosťou 1 221 870 km je druhým najvzdialenejším veľkým mesiacom od Saturn a každých 16 dní absolvuje jednu obežnú dráhu. Rovnako ako Európa a Ganymede sa predpokladá, že Titan má podpovrchový oceán vyrobený z vody zmiešanej s amoniakom, ktorý môže prepuknúť na povrch Mesiaca a viesť k kryovolkanizmu.
Hyperion je bezprostredným susedom Titanu. V priemere asi 270 km je menší a ľahší ako Mimas. Má tiež nepravidelne tvarovaný a veľmi zvláštny charakter. Mesiac je v podstate oválne, hnedasto sfarbené telo s mimoriadne poréznym povrchom (pripomínajúcim špongiu). Povrch Hyperion je pokrytý mnohými nárazovými krátermi, z ktorých väčšina má priemer 2 až 10 km. Má tiež veľmi nepredvídateľnú rotáciu bez dobre definovaných pólov alebo rovníkov.
V priemere 1 470 km a 18 × 1020 kg hmotnosti, Iapetus je tretí najväčší z Saturnových veľkých mesiacov. A vo vzdialenosti 3 560 820 km od mesta Saturn je to najďalej od veľkých mesiacov a dokončenie jedinej obežnej dráhy trvá 79 dní. Vďaka svojej nezvyčajnej farbe a zloženiu - jej popredná pologuľa je tmavá a čierna, zatiaľ čo jej koncová pologuľa je oveľa jasnejšia - často sa nazýva „jin a jang“ Saturnových mesiacov.
Saturnove nepravidelné mesiace:
Za týmito väčšími mesiacmi sú Saturnove nepravidelné mesiace. Tieto satelity sú malé, majú veľké polomery, sú naklonené, väčšinou majú retrográdne dráhy a verí sa, že ich získala Saturnova gravitácia. Tieto mesiace sú tvorené tromi základnými skupinami - Inuitskou skupinou, Gallickou skupinou a Severskou skupinou.
Skupina Inuitov pozostáva z piatich nepravidelných mesiacov, ktoré sú všetky pomenované podľa inuitskej mytológie - Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq a Tarqeq. Všetky majú progresívne dráhy, ktoré sa pohybujú v rozmedzí od 11,1 do 17,9 milióna km a v priemere od 7 do 40 km. Všetky majú podobný vzhľad (červenkastý odtieň) a majú obežné sklony medzi 45 a 50 °.
Galská skupina je skupina štyroch vonkajších progresívnych mesiacov pomenovaných podľa znakov v galskej mytológii - Albiorix, Bebhionn, Erriapus a Tarvos. Aj tu majú mesiace podobný vzhľad a majú obežné dráhy v rozmedzí od 16 do 19 miliónov km. Ich sklon je v rozmedzí 35 ° - 40 °, ich excentricita okolo 0,53 a veľkosť sa pohybuje od 6 do 32 km.
Napokon je tu nórska skupina, ktorá pozostáva z 29 retrográdnych vonkajších mesiacov, ktoré preberajú ich mená z nórskej mytológie. Tieto satelity sa pohybujú vo veľkosti od 6 do 18 km, ich vzdialenosti od 12 do 24 miliónov km, ich sklony medzi 136 ° a 175 ° a ich excentricity medzi 0,13 a 0,77. Táto skupina sa niekedy označuje aj ako skupina Phoebe kvôli prítomnosti jediného väčšieho mesiaca v skupine - ktorý meria priemer 240 km. Druhý najväčší Ymir meria 18 km.
V rámci vnútorných a vonkajších veľkých mesiacov sú aj skupiny patriace do skupiny Alkyonidy. Tieto mesiace - Methone, Anthe a Pallene - sú pomenované podľa gréckej mytológie Alkyonidov, nachádzajú sa medzi obežnými dráhami Mimas a Enceladus a patria medzi najmenšie mesiace okolo Saturnu. Niektoré z väčších mesiacov majú dokonca aj vlastné mesiace, ktoré sa nazývajú trojské mesiace. Napríklad, Tethys má dva trójske kone - Telesto a Calypso, zatiaľ čo Dione má Helene a Polydeuces.
Mesačná formácia:
Predpokladá sa, že saturnský mesiac Titanu, jeho stredne veľké mesiace a prstene sa vyvinul spôsobom, ktorý je bližšie k galilským mesiacom Jupitera. Stručne povedané, znamenalo by to, že pravidelné mesiace tvorené z cirkumplanetárneho disku, prstenca narastajúceho plynu a tuhého odpadu podobného protoplanetárnemu disku. Medzitým sú vonkajšie nepravidelné mesiace považované za objekty, ktoré boli zachytené Saturnovou gravitáciou a zostali na vzdialených obežných dráhach.
V tejto teórii však existujú určité variácie. V jednom alternatívnom scenári sa z akrečného disku okolo Saturn vytvorili dve titánové mesiace. druhý sa nakoniec rozpadne, aby sa vytvorili krúžky a vnútorné stredne veľké mesiace. V ďalšom sa spojili dva veľké mesiace, aby vytvorili Titan, a kolízia rozptýlila ľadové zvyšky, ktoré sa vytvorili, aby vytvorili stredne veľké mesiace.
Mechanizmus toho, ako sa vytvoril mesiac, však zatiaľ zostáva záhadou. S ďalšími misiami namontovanými na štúdium atmosféry, zloženia a povrchov týchto mesiacov môžeme začať chápať, odkiaľ skutočne prišli.
Rovnako ako Jupiter a všetky ostatné plynové giganty, Saturnov systém satelitov je rozsiahly, pretože je pôsobivý. Okrem väčších mesiacov, o ktorých sa predpokladá, že sa vytvorili z masívneho polia, ktoré kedysi obiehalo, má tiež nespočetné menšie satelity, ktoré boli zachytené jeho gravitačným poľom v priebehu miliárd rokov. Dá sa len predstaviť, koľko ešte zostáva nájsť na obežnej dráhe obrieho obra.
Máme veľa skvelých článkov o Saturnovi a jeho mesiaci tu v časopise Space Magazine. Napríklad: Koľko mesiacov má Saturn? a vyrába Saturn nový mesiac?
Tu je článok o objave 60. mesiaca Saturnu a ďalší článok o tom, ako by Saturnove mesiace mohli vytvárať nové prstene.
Chcete viac informácií o Saturnových mesiacoch? Prezrite si informácie spoločnosti Cassini spoločnosti Cassini o mesiacoch Saturn a ďalšie informácie zo stránok prieskumu slnečnej sústavy NASA.
Zaznamenali sme dve epizódy Obsadenia astronómie práve o Saturnovi. Prvá je epizóda 59: Saturn a druhá je epizóda 61: Saturn's Moons.
zdroj:
- NASA - Cassini Mission - Saturn's Moons
- Saturn's Moons (Európska vesmírna agentúra)
- Misia Cassini Slnovrat (NASA)
- Cassini-Huygens (Európska vesmírna agentúra)
- Cassini Imaging Central Laboratory for Operations (CICLOPS)
