Природни сателити Сатурна

Из Википедије, слободне енциклопедије
Уметнички приказ Сатурнових природних сталеита
alt=Сатурнови природни сателити
Сатурн са својим прстеновима и већим сателитима – од Мимаса до Реје
Природни сателити Сатурна
Слике неколико сателита Сатурна. С лева на десно: Мимас, Енцелад, Тетис, Диона, Реја, Титан у позадини; Јапет (на врху) и неправилни Хиперион (при дну). Неки мали сателити су такође приказани.

Сатурнови природни сателити су бројни и разноврсни крећу се у распону од сићушних сателита мањих од 1 километра до огромног Титана, који је већи од планете Меркур. Сатурн има 62 позната сателита, од којих 53 има имена, a само 13 имају пречник већи од 50 километара. Седам Сатурнових сателита су довољно велики да би били елипсоидног облика, иако су само Титан и Реја тренутно у хидростатичкој равнотежи. Од посебног значајна међу Сатурновим сателитима су Титан, други по величини месец у Сунчевом систему, са атмосфером богатом азотом, налик Земљиној и пределима са угљоводоничним језерима и сувим речним долинама, и Енцелад који емитује млазеве гаса и прашине и могао би да садржи воду у течном стању под својим јужним полом.[1]

Двадесет четири Сатурнових месеца су регуларни сателити са орбитама које нису потпуно усаглашене се Сатурновом екваторијалном равни.[2] Овде спадају седам главних сателита, четири малих сателита постоји у тројанског орбити са већим сателитима, два међусобно ко-орбитална сателита и два сателита су пратиоци Сатурновог Ф прстена. Друга два позната сателита орбитирају унунтар празнина Сатурнових прстена. Сателит Хиперион орбитира у резонанци са Титаном. Преостали регуларни сателити орбитирају у близини спољне ивице А прстена, у оквиру Г прстена и између великих сателита Мимас и Енцелад.

Преосталих сателити су неправилни сателити, чије су орбите су много даље од Сатурна и јако су нагнуте. Они највероватније представљају заробљене мале планете, или крхотине настале распадом таквих тела које су настале њиховим сударом. Највећи од неправилних сателита је Феба, девети сателит Сатурна откривен крајем 19. века.

Прецизан број Сатурнових сателита не може бити утвђен јер не постоји јасна граница између многобројних малих непознатих објеката који формирају Сатурновог прстен и већих објеката који су означени као сателити. До сада је откривено више од 150 веома малих објеката по шупљинама које стварају својим кретањем унутар прстена.[3]

Откриће[уреди]

Сатурн кроз телескоп
Сатурн и његови сателити – Јапет, Титан, Диона, Хиперион и Реја, посматрано телескопом од 12,5 инча.

Рана посматрања[уреди]

Пре појаве астрофотографије, осам сателита Сатурна је откривено непосредним посматрањем преко оптичких телескопа. Сатурнов највећи месец Титан, је открио Кристијан Хајгенс 1655. користећи рефракторски телескоп који је сам дизајнирао.[4] Тетис, Диона, Реја и Јапет су откривени између 1671. и 1684. од стране Ђованија Доменика Касинија. Мимас и Енцелад је открио Вилијам Хершел 1789.[5], а Хиперион су 1849. открили В.К. Бонд, Г.П. Бонд и Вилијам Ласел.[6]

Употреба фотографских плоча омогућила је откриће нових сателита. Прва је на овај начин откривена Феба од стране Пикеринга 1899. 1966. октривен је десети Сатурнов сателит – Јан, такође познат као Сатурн 10. Неколико година касније је постало јасно да сва та посматрања из 1966. могу да се објасне једино постојањем неког другог сателита са сличном орбитм. На тај начин пронађен је једанаести је сателит Сатурна – Епиметеј. Он дели исту орбиту са Јаном. 1980. Са Земље су откривена три нова сателита чије су постојање потврдиле сонде Војаџер.

Сатурн са Касинија
Титан и Диона (при дну), Прометеј (испод прсренова) иТелесто (изнад центра), снимљени са сонде Касини

Посматрања са свемирских летелица[уреди]

Употреба беспилотних свемирских летелица унела је револуцију у проучавању спољашњих планета. Пролазак сонде Војаџер поред Сатурна 1980-1981. Допринео је октривању три нова сателита – Атласа, Прометеја и Пандоре.[7] 1990. у архивским снимнцима које је направио Војаџер откривен је Пан.[7]

Мисија Касини – Хајгенс је у лето 2004. открила три нова сателита – Метону, Палену и Полидеук. У новембру 2004. године научници су објавили да структура Сатурнових прстенова указује на присуство још неколико сателита који круже унутар прстенова.[8] До сада је визуелно потврђен само један - Дафнис. 2009. откривен је Егеон. У априлу 2014. наговештена је могућност постојања новог сателита унутар А прстена.[9]

Спољни сателити[уреди]

Током целог 20. века Феба је сматрана јединим Сатурновим сателитом са неправилном орбитом. Међутим, почетком 21, века откривено је више од 30 нових сателита са неправилним орбитама.[10] Једним истраживањем из 2000. уз помоћ три телескопа средњих величина пронађено је тринаест нових сателита Сатурна на великој удаљености, у ексцентричним орбитама, који су јако нагнути у односу на екватор Сатурна. Они вероватно представљају фрагменте већих тела заробљених Сатурновом гравитацијом.[10][11] 2005. године астрономи са опсерваторије Мауна Кеа открили су 12 нових малих спољних сателита, а 2006. откривено је нових 9.[12][13][14]

Димензије[уреди]

Транзит
Четвороструки транзит Сатурнових месеца снимљен Хабловим телескопом.

Титан је највећи природни сателит Сатурна и на њега отпада 96% масе свих сателита, дока на остале отпада свега 4% масе.

Већи Сатурнови сателити
Име Пречник (км)[15] Орбитални радијус (км)[15] Орбитални период (сати)[15]
Титан 5.150 1.221.900 382,69
Реја 1.528 527.000 108,42
Јапет 1.436 3.650.800 1.903,9
Диона 1.118 377.400 65,69
Тетис 1.048 294.700 45,31
Енцелад 502 238.000 32,89
Мимас 394 185.500 22,62
Феба 220 12.954.400 13.210,8

Груписање сателита[уреди]

Сатурнови месеци могу се поделити у десет група према карактеристикама њихових орбита. Многи од њих, попут Пана и Дафниса, орбитирају у систему Сатурнових прстена и имају орбиталне периоде само нешто дуже од периоде ротације саме планете. Унутрашњи и регуларни сателити (осим Јапета) имају орбите које су нагнуте у рангу од мање од једног степена до 1.5 степена. С друге стране неправилни и спољни сателити имају радијус орбите од неколико милиона километара и период револуције од неколико година.

Мали сателити[уреди]

Мали сателити су величине 40 до 500 метара и премали су да би се видели директно.[3] 2007. године открвено је више од 150 оваквих сателита који су смештени у три уска појаса Сатурновог А прстена између 126,750 и 132,000 километара од центра планете. Ова област није под утицајем резонанци са осталим сателитима. Процењује се да прстен садржи више од милион објеката већих од 250 метара који представљају крхотине настале распадом већих сателита.[16] Сличних објеката има и унутар Ф прстена.[3]

Пастирски сателити[уреди]

Пастирски сателити обезбеђују стабилност орбита Сатурнових прстенова и својим оштрим ивицама стварају пукотине између њих. У ови групу спадају Пан, Атлас, Прометеј, Пандора.[17][18]

Коорбиталнии месеци[уреди]

Коорбитални месеци (Јан и Епиметеј) су приближно исте величине, са орбитама свега неколико километара разлике у пречнику, тако да практично деле исту орбиту. Узајамна деловања њихових гравитација узрокују замену њихових орбита сваке четири године.

Унутрашњи велики месеци[уреди]

Унутрашњи велики сателити орбитирају унутар Е прстена заједно са три месеца Алкионидске групе.

Мимас
Сателит Мимас (снимак са сонде Касини)
  • Мимас је најмањи из групе унутрашњег великих сателита, мада је његова маса је довољна да промени путању Метоне. Услед утицаја Сатурнове гравитације спљоштен је на половима, а испупчен на екватору. Има период обртања око своје осе од 22 сата и 37 минута, и орбитални период од 0,942 дана. На њему се опажа велики кратер Хершел кији захвата једну трећину његовог пречника. Нема доказа о геолошкој активности на овом месецу.
Енцелад
Енцелад са Војаџера
  • Енцелад је једини Сатурнов месец који је геолошки активан. Његова површина је морфолошки разнолика; укључује старе области са бројним кратерима, као и млађе глатке површине са неколико ударних кратера. Област око јужног пола је неуобичајено топла и испресецана системом пукотина дугим и до 130 километара из којих избијају млазеви водене паре и прашине. Енцелад може садржати воду у течном стању испод јужног пола.
  • Тетис је трећи по величини од Сатурнових унутрашњих месеца. Његове главне карактеристике су велики ударни кратер Одисеја пречника 400 километара и огроман кањонски систем Итака Тетис нема савремену геолошку активност. Већи део повшине захвата брдовит терен испуњен кратерима.
  • Диона је други по величини унутрашњи месец Сатурна. Она има већу густину него геолошки мртвим Реа, али мању од Енцелада.[19] Иако је већи део површине под кратерима, овај сателит је такође прекривен широком мрежом раседа и пукотина, што указује на тектонску активност.[20] Неколико кратера у равницама достиже 250 километара у пречнику. Диона је можда геолошки активна и данас, али сигурну у знатно мањох мери од Енцелада.

Алкиониди[уреди]

Овој групи припадају стелити који орбитирају између Мимаса и Енцелада – Метона, Анте и Палена.[21] Ови месеци спадају међу најмање у Сатурновом систему.

Тројански месеци[уреди]

Тројански месеци су специфичност Сатурновог система. Они орбитирају на истој удаљености као и суседни месец, али на таквој удаљености да се никада не могу сударити. Тако, нпр. Тетис има два тројанска месеца (Телесто и Калипсо), Диона такође два (Хелена и Полидеук).[17]

Спољашњи велики месеци[уреди]

Ови месеци орбитирају изван Сатурновог Е прстена.

Реја
Реја са Касинија
  • Реја је други по величини Сатурнов месец.[19] То је једини месец у Сунчевом систему који има своје прстенове. Површина Реје испуњена је ударним кратерима, уз неколико великих раседа попут оних на Диони, као и једва приметну белу линију у близини екватора која може да потиче од прстенова.[22][23] На површини Реје нису пронађени докази о геолошкој активности.[23]
Титан
Титан са Касинија
  • Титан је са 5,150 километара у пречнику највећи Сатурнов сателит у други највећи сателит у целом Сунчевом систему. Око планете направи пун круг за 15,9 дана, а период ротације је синхронизован с периодом револуције. Има густу и хладну атмосферу претежно сачињену од азота и нешто метана.[24] Она често ствара светле конвективне облаке над јужним полом. На површини Титана опажа се неколико млађих кратера.[24] Ово је једини месец са течним телима на површини у виду метанских језера, а највеће језеро је веће од Каспијског.[25] Верује се да се испод површине Титана налази океан сачињен од мешавине воде и амонијака.[26]
  • Хиперион је са просечних 270 километара у пречнику мањи од Мимаса, изразито је неправилног облика и необичне, драп боје. Површина му је залеђена и подсећа на сунђер, иако његова унутрашњост такође може бити делимично порозна.[27] То је једини познати месец да који има хаотичну ротацију, што значи Хиперион нема јасно дефинисане полове и екватор.[27]
  • Јапет је трећи по величини Сатурнов месец.[19] Орбитира на 3,5 милиона километара од Сатурна што је чини далеко најудаљенијом из групе великих месеца, а такође поседује највећу нагнутост орбите од 15.47 степени.[28] Његова главна одлика је различита рефкексивност хемисфере окрнуте ка Сатурну у односу на ону другу.[15] Јапет има 20км висок екваторијални гребен који покрива скоро цео екватор. Не постоје докази о ендогеној активности.[29]

Инуитска група[уреди]

У ову групу спада пет месеца који су слични по удаљености од планете и нагнутости орбите и својој боји, тако да се могу сматрати групом.[11][30] То су Иџирак, Кивијук, Палијак, Сијарнак и Таркек.[30]

Галска група[уреди]

Галској групи припадају четири месеца који су слични по удаљености од планете и нагнутости орбите и својој боји, тако да се могу сматрати групом.[11][30] То су Албиорикс, Бебион, Еријапо и Таврос.[30]

Нордијска група[уреди]

Нордијску групу чини 29 спољашњих месеца који орбитирају ретроградно.[11][30] Од већих треба споменути Фебу, Скол, Имир, Скати, Нарви, Бергелмир, Хирокин, Хати.[30]

  • Феба је са 220 километара у пречнику далеко највећи од Сатурнових неправилних сателита. Око планете се окреће ретроградне а око своје осе се окрене за 9,3 сати. То је први месец Сатурновог система који је детаљно проучавала сонда Касини, у јуну 2004. године. Верује се да представља заробљени кентаур који потиче из Којперовог појаса.[10]

Референце[уреди]

  1. [1] Приступљено 1. јануара 2015
  2. [2], Приступљено 1. јануара 2015
  3. 3,0 3,1 3,2 Tiscareno, Matthew S.; Burns, J.A; Hedman, M.M; Porco, C.C (2008). „The population of propellers in Saturn's A Ring”. Astronomical Journal. 135 (3): 1083—1091. arXiv:0710.4547Слободан приступ. Bibcode:2008AJ....135.1083T. doi:10.1088/0004-6256/135/3/1083.  Приступљено 27. децембра 2014
  4. Nemiroff, Robert & Bonnell, Jerry (25. 3. 2005). „Huygens Discovers Luna Saturni”. Astronomy Picture of the Day. Приступљено 4. 3. 2010.  Приступљено 27. децембра 2014
  5. Van Helden, Albert (1994). „Naming the satellites of Jupiter and Saturn” (PDF). The Newsletter of the Historical Astronomy Division of the American Astronomical Society (32): 1—2. Приступљено 26. децембра 2014
  6. Lassell, William (1848). „Discovery of new satellite of Saturn”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 8: 195—197. Bibcode:1848MNRAS...8..195L. doi:10.1093/mnras/8.9.195a. Приступљено 29. децембра 2014
  7. 7,0 7,1 Uralskaya, V.S (1998). „Discovery of new satellites of Saturn”. Astronomical and Astrophysical Transactions. 15: 249—253. Bibcode:1998A&AT...15..249U. doi:10.1080/10556799808201777. Приступљено 27. децембра 2014
  8. Robert Roy Britt (2004). „Hints of Unseen Moons in Saturn's Rings”. Архивирано из оригинала на датум 12. 2. 2006. Приступљено 28. децембра
  9. Platt, Jane; Brown, Dwayne (14. 4. 2014). „NASA Cassini Images May Reveal Birth of a Saturn Moon”. NASA. 
  10. 10,0 10,1 10,2 Jewitt, David; Haghighipour, Nader (2007). „Irregular Satellites of the Planets: Products of Capture in the Early Solar System”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45: 261—95. arXiv:astro-ph/0703059Слободан приступ. Bibcode:2007ARA&A..45..261J. doi:10.1146/annurev.astro.44.051905.092459. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 7. 2. 2010.  Приступљено 29. децембра
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 Gladman, Brett; Kavelaars, J. J.; Holman, Matthew; et al. (2001). „Discovery of 12 satellites of Saturn exhibiting orbital clustering”. Nature. 412 (6843): 1631—166. doi:10.1038/35084032. PMID 11449267. Приступљено 27. децембра 2014
  12. Jewitt, David (3. 5. 2005). „12 New Moons For Saturn”. University of Hawaii. 
  13. Lakdawalla, Emily (3. 5. 2005). „Twelve New Moons For Saturn”. Приступљено 4. 3. 2010.  Приступљено 27. децембра 2014
  14. Sheppard, S. S.; Jewitt, D. C. & Kleyna, J. (30. 6. 2006). „Satellites of Saturn”. IAU Circular No. 8727.  Приступљено 28. децембра
  15. 15,0 15,1 15,2 15,3 (Rancini, Đanluka: Atlas svemira). Mono i Manjana, Beograd. 2006. ISBN 978-86-7804-129-7. стр. 71.
  16. Sremčević, Miodrag; Schmidt, Jürgen; Salo, Heikki; Spahn, Frank; Albers, Nicole; et al. (2007). „A belt of moonlets in Saturn's A ring”. Nature. 449 (7165): 1019—21. Bibcode:2007Natur.449.1019S. doi:10.1038/nature06224. PMID 17960236. Приступљено 1. јануара 2015
  17. 17,0 17,1 Porco, C. C.; Baker, E.; Barbara, J.; et al. (2005). „Cassini Imaging Science: Initial Results on Saturn's Rings and Small Satellites” (PDF). Science. 307 (5713): 1226—36. Bibcode:2005Sci...307.1226P. doi:10.1126/science.1108056. PMID 15731439. Приступљено 26. децембра
  18. Porco, C.; The Cassini Imaging Team (3. 3. 2009). „S/2008 S1 (Aegaeon)”. IAU Circular. 9023.  Приступљено 1. јануара 2015
  19. 19,0 19,1 19,2 Thomas, P.C; Burns, J.A.; Helfenstein, P.; et al. (2007). „Shapes of the saturnian icy satellites and their significance” (PDF). Icarus. 190 (2): 573—584. Bibcode:2007Icar..190..573T. doi:10.1016/j.icarus.2007.03.012. Приступљено 27. децембра 2014
  20. Wagner, R. J.; Neukum, G.; Stephan, K.; Roatsch; Wolf; Porco (2009). „Stratigraphy of Tectonic Features on Saturn's Satellite Dione Derived from Cassini ISS Camera Data”. Lunar and Planetary Science. XL: 2142. Bibcode:2009LPI....40.2142W. Приступљено 28. децембра
  21. „Cassini Images Ring Arcs Among Saturn's Moons (Cassini Press Release)”. Ciclops.org. 5. 9. 2008.  Приступљено 1. јануара 2015
  22. Schenk, Paul M.; McKinnon, W. B. (2009). „Global Color Variations on Saturn's Icy Satellites, and New Evidence for Rhea's Ring”. American Astronomical Society. American Astronomical Society, DPS meeting #41, #3.03. 41. Bibcode:2009DPS....41.0303S.  Приступљено 28. децембра
  23. 23,0 23,1 Wagner, R. J.; Neukum, G.; Giese, B.; Roatsch; Denk; Wolf; Porco (2008). „Geology of Saturn's Satellite Rhea on the Basis of the High-Resolution Images from the Targeted Flyby 049 on Aug. 30, 2007”. Lunar and Planetary Science. XXXIX: 1930. Bibcode:2008LPI....39.1930W.  Приступљено 27. децембра 2014
  24. 24,0 24,1 Porco, Carolyn C.; Baker, Emily; Barbara, John; et al. (2005). „Imaging of Titan from the Cassini spacecraft” (PDF). Nature. 434 (7030): 159—168. Bibcode:2005Natur.434..159P. doi:10.1038/nature03436. PMID 15758990. Приступљено 1. јануара 2015
  25. „Titan:Kraken Mare”. USGS—Gazetteer of Planetary Nomenclature. Приступљено 5. 1. 2010.  Приступљено 1. јануара 2015
  26. Lopes, R.M.C.; Mitchell, K.L.; Stofan, E.R.; et al. (2007). „Cryovolcanic features on Titan's surface as revealed by the Cassini Titan Radar Mapper” (PDF). Icarus. 186 (2): 395—412. Bibcode:2007Icar..186..395L. doi:10.1016/j.icarus.2006.09.006. Приступљено 27. децембра 2014
  27. 27,0 27,1 Thomas, P. C.; Armstrong, J. W.; Asmar, S. W.; et al. (2007). „Hyperion's sponge-like appearance”. Nature. 448 (7149): 50—53. Bibcode:2007Natur.448...50T. doi:10.1038/nature05779. PMID 17611535. Приступљено 28. децембра
  28. Williams, David R. (21. 8. 2008). „Saturnian Satellite Fact Sheet”. NASA (National Space Science Data Center).  Приступљено 30. децембра 2014
  29. Verbiscer, Anne J.; Skrutskie, Michael F.; Hamilton, Douglas P.; et al. (2009). „Saturn's largest ring”. Nature. 461 (7267): 1098—1100. Bibcode:2009Natur.461.1098V. doi:10.1038/nature08515. PMID 19812546. Приступљено 1. јануара 2015
  30. 30,0 30,1 30,2 30,3 30,4 30,5 Grav, Tommy; Bauer, James (2007). „A deeper look at the colors of the Saturnian irregular satellites”. Icarus. 191 (1): 267—285. arXiv:astro-ph/0611590Слободан приступ. Bibcode:2007Icar..191..267G. doi:10.1016/j.icarus.2007.04.020. Приступљено 1. јануара 2015