Ile Księżyców Ma Saturn?
Saturn jest znany z tego, że jest gazowym olbrzymem i ze swojego imponującego układu pierścieni. Ale czy zaskoczyłoby Cię, że ta planeta ma również drugie co do wielkości księżyce w Układzie Słonecznym, ustępujące tylko Jowiszowi? Tak, Saturn ma w sumie co najmniej 150 księżyców i księżyców, chociaż tylko 62 potwierdziły orbity, a tylko 53 otrzymały oficjalne nazwy.
większość z tych księżyców to małe, lodowe ciała, które stanowią niewiele więcej niż części jego imponującego układu pierścieniowego., W rzeczywistości 34 księżyce, które zostały nazwane, mają średnicę mniejszą niż 10 km, podczas gdy kolejne 14 mają średnicę od 10 do 50 km. Jednak niektóre z jego wewnętrznych i zewnętrznych księżyców należą do największych i najbardziej dramatycznych w Układzie Słonecznym, mierząc od 250 do 5000 km średnicy i mieszcząc jedne z największych tajemnic w Układzie Słonecznym.
księżyce Saturna mają tak różne środowiska między sobą, że można by wybaczyć chęć spędzenia całej misji tylko patrząc na jego satelity., Od pomarańczowego i mglistego Tytana po lodowe pióropusze emanujące z Enceladusa, badanie układu Saturna daje nam wiele do myślenia. Nie tylko to, księżycowe odkrycia wciąż nadchodzą. Według stanu na Kwiecień 2014, istnieją 62 znanych satelitów Saturna (z wyjątkiem jego spektakularnych pierścieni, oczywiście). 53 z tych światów zostało nazwanych.
Odkrycie i nazewnictwo:
przed wynalezieniem fotografii teleskopowej, osiem księżyców Saturna było obserwowanych za pomocą prostych teleskopów. Jako pierwszy został odkryty Tytan, największy księżyc Saturna, który został zaobserwowany przez Christiaana Huygensa w 1655 roku przy użyciu teleskopu własnej konstrukcji. W latach 1671-1684 Giovanni Domenico Cassini odkrył księżyce Tethys, Dione, Rhea i Japetus – które nazwał wspólnie „Sider Lodoicea” (łac. „Gwiazdy Ludwika”, od króla Francji Ludwika XIV).,
w 1789 roku William Herschel odkrył Mimasa i Enceladusa, podczas gdy w 1848 roku astronomowie W. C Bond i G. P. Bond odkryli Hyperion-który został niezależnie odkryty przez Williama Lassella w tym samym roku. Pod koniec XIX wieku wynalezienie płyt fotograficznych o długiej ekspozycji pozwoliło na odkrycie kolejnych księżyców-pierwszego z nich Febe, zaobserwowanego w 1899 roku przez W. H. Pickeringa.
w 1966 roku dziesiąty Satelita Saturna został odkryty przez francuskiego astronoma Audouina Dollfusa, który później został nazwany Janus., Kilka lat później okazało się, że jego obserwacje mogą być wyjaśnione tylko wtedy, gdy inny Satelita był obecny na orbicie podobnej do Janusa. Ten jedenasty Księżyc został później nazwany Epimetheus, który ma tę samą orbitę co Janus i jest jedynym znanym współorbitalem w Układzie Słonecznym.
w 1980 roku trzy dodatkowe księżyce zostały odkryte i później potwierdzone przez sondy Voyager., Były to księżyce trojańskie (patrz niżej) Helene (która okrąża Dione) oraz Telesto i Calypso (która okrąża Tethys).
badania planet zewnętrznych zostały zrewolucjonizowane przez użycie bezzałogowych sond kosmicznych. Zaczęło się to wraz z przybyciem sondy Voyager do systemu Cronian w latach 1980-81, co zaowocowało odkryciem trzech dodatkowych księżyców – Atlasa, Prometeusza i Pandory – przynosząc łącznie 17. Do 1990 roku archiwalne obrazy ujawniły również istnienie Pan.
Po tym nastąpiła misja Cassini-Huygens, która dotarła na Saturna latem 2004 roku., Początkowo Cassini odkrył trzy małe księżyce wewnętrzne, w tym Metone i Pallene pomiędzy Mimasem i Enceladusem, a także drugi Lagranżowy księżyc Dione – Polideuces. W listopadzie 2004 roku naukowcy Cassini ogłosili, że kilka kolejnych księżyców musi krążyć wokół pierścieni Saturna. Na podstawie tych danych potwierdzono liczne księżyce oraz księżyce Daphnis i Anthe.
badania księżyców Saturna zostały również wspomagane przez wprowadzenie cyfrowych urządzeń sprzężonych z ładunkiem, które zastąpiły płyty fotograficzne pod koniec XX wieku., Z tego powodu naziemne teleskopy zaczęły odkrywać kilka nowych nieregularnych księżyców wokół Saturna. W 2000 roku trzy średniej wielkości teleskopy odkryły trzynaście nowych księżyców o ekscentrycznych orbitach, które znajdowały się w znacznej odległości od planety.
w 2005 roku astronomowie korzystający z Obserwatorium Mauna Kea ogłosili odkrycie dwunastu kolejnych małych zewnętrznych księżyców. W 2006 roku astronomowie korzystający z japońskiego teleskopu Subaru na Mauna Kea donosili o odkryciu dziewięciu kolejnych nieregularnych księżyców., W kwietniu 2007 ogłoszono tarqeq (S/2007 s 1), a w maju tego samego roku poinformowano o S/2007 s 2 I S/2007 s 3.
współczesne nazwy księżyców Saturna zaproponował John Herschel (syn Williama Herschela) w 1847 roku. Zgodnie z nomenklaturą innych planet, zaproponował, aby zostały nazwane po mitologicznych postaciach związanych z rzymskim bogiem rolnictwa i żniw – Saturnem, odpowiednikiem greckiego Cronusa. W szczególności siedem znanych satelitów zostało nazwanych tytanami, Tytanami i Gigantami – braćmi i siostrami Cronusa.,
w 1848 roku Lassell zaproponował, aby ósmy Satelita Saturna otrzymał nazwę Hyperion na cześć innego Tytana. Kiedy w XX wieku wyczerpały się nazwy Tytanów, księżyce zostały nazwane po różnych postaciach z mitologii grecko-rzymskiej lub gigantach z innych mitologii. Wszystkie nieregularne księżyce (z wyjątkiem Febe) są nazwane na cześć Inuickich i galijskich bogów oraz nordyckich lodowych olbrzymów.
wewnętrzne duże księżyce Saturna:
księżyce Saturna są zgrupowane na podstawie ich wielkości, Orbit i bliskości Saturna., Wszystkie księżyce wewnętrzne i regularne mają małe inklinacje orbitalne, ekscentryczność i orbity progowe. Tymczasem nieregularne księżyce w najbardziej oddalonych regionach mają promienie orbitalne milionów kilometrów, okresy orbitalne trwające kilka lat i poruszają się po orbitach wstecznych.
wewnętrzne duże księżyce Saturna, które okrążają Pierścień E (patrz poniżej), obejmują większe satelity Mimas, Enceladus, Tethys i Dione., Wszystkie te księżyce składają się głównie z lodu wodnego i uważa się, że można je odróżnić od skalistego rdzenia oraz lodowatego płaszcza i skorupy. O średnicy 396 km i masie 0,4×1020 kg, Mimas jest najmniejszym i najmniej masywnym z tych księżyców. Ma jajowaty kształt i okrąża Saturna w odległości 185,539 km z okresem orbitalnym 0,9 dnia.
niektórzy żartobliwie nazywają Mimas „Gwiazdą Śmierci” z powodu krateru na jego powierzchni, który przypomina maszynę z uniwersum Gwiezdnych Wojen., Krater Herschel o średnicy 140 KM jest o jedną trzecią średnicy samego księżyca i mógł tworzyć pęknięcia (chasmata) po przeciwnej stronie Księżyca. W rzeczywistości na całej małej powierzchni Księżyca znajdują się kratery, co czyni go jednym z najbardziej pobitych w Układzie Słonecznym.
Enceladus ma średnicę 504 km, masę 1,1×1020 km i jest kulisty. Okrąża Saturna w odległości 237,948 km i trwa 1,4 dnia, aby ukończyć pojedynczą orbitę., Chociaż jest to jeden z mniejszych księżyców kulistych, jest jedynym księżycem Krońskim, który jest endogennie aktywny – i jednym z najmniejszych znanych ciał w Układzie Słonecznym, które jest aktywne geologicznie. Efektem tego są takie cechy jak słynne „tiger stripes” – seria ciągłych, karbowanych, lekko zakrzywionych i mniej więcej równoległych uskoków w południowych szerokościach geograficznych Księżyca.
Duże gejzery zaobserwowano również w południowym regionie polarnym, które okresowo uwalniają pióropusze lodu wodnego, gazu i pyłu, które uzupełniają Pierścień e Saturna., Te dysze są jedną z kilku wskazań, że Enceladus ma ciekłą wodę pod lodową skorupą, gdzie procesy geotermalne uwalniają wystarczająco dużo ciepła, aby utrzymać ciepły ocean wody bliżej jego rdzenia.
księżyc ma co najmniej pięć różnych rodzajów terenu, „Młody” powierzchni geologicznej mniej niż 100 milionów lat., Z geometrycznym albedo wynoszącym ponad 140%, co wynika z tego, że składa się głównie z lodu wodnego, Enceladus jest jednym z najjaśniejszych znanych obiektów w Układzie Słonecznym.
przy średnicy 1066 km Tetys jest drugim co do wielkości wewnętrznym księżycem Saturna i szesnastym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Większość jego powierzchni składa się z silnie kraterowego i pagórkowatego terenu oraz mniejszego i gładszego obszaru równinnego., Jego najbardziej znane cechy to duży krater uderzeniowy Odyseusza, który mierzy 400 km średnicy, i rozległy system kanionów o nazwie Ithaca Chasma-który jest koncentryczny z Odyseuszem i mierzy 100 km szerokości, 3 do 5 km głębokości i 2000 km długości.
O Średnicy i masie 1123 km i masie 11×1020 kg, Dione jest największym wewnętrznym księżycem Saturna. Większość powierzchni Dione to mocno kraterowane stare tereny, z kraterami o średnicy do 250 km., Jednak Księżyc jest również pokryty rozległą siecią Korytów i linii, które wskazują, że w przeszłości miał globalną aktywność tektoniczną.
jest pokryta kanionami, pęknięciami i kraterami i pokryta jest pyłem w pierścieniu E, który pierwotnie pochodził z Enceladusa. Położenie tego pyłu skłoniło astronomów do teoretycznego obrócenia się Księżyca o około 180 stopni w stosunku do jego pierwotnego położenia w przeszłości, być może z powodu dużego uderzenia.,
Duże zewnętrzne Księżyce Saturna:
Duże zewnętrzne księżyce, które krążą poza pierścieniem e Saturna, mają podobny skład do wewnętrznych księżyców – tzn. składają się głównie z lodu wodnego i skały. Z nich Rhea jest drugim co do wielkości – mierzącym 1527 km średnicy i 23×1020 kg masy-i dziewiątym co do wielkości księżycem Układu Słonecznego. Z promieniem orbity wynoszącym 527,108 km, jest piątym najbardziej odległym z większych księżyców, a ukończenie orbity zajmuje 4,5 dnia.
podobnie jak inne satelity Cronian, Rhea ma dość mocno krateru powierzchni, i kilka dużych złamań na jego końcach półkuli. Rhea ma również dwa bardzo duże baseny uderzeniowe na swojej półkuli anty Saturniańskiej – Krater Tirawa (podobny do Odyseusza na Tetysie) i AS-jeszcze nienazwany Krater – które mierzą odpowiednio 400 i 500 km średnicy.
Rhea ma co najmniej dwie główne sekcje, z których pierwsza to jasne kratery o długości większej niż 40 km (25 mil), a druga-mniejsze kratery., Uważa się, że różnica w tych cechach jest dowodem na poważne wydarzenie odrodzenia w pewnym czasie w przeszłości Rhea.
przy średnicy 5150 km i masie 1350×1020 kg, Tytan jest największym księżycem Saturna i obejmuje ponad 96% masy na orbicie wokół planety. Tytan jest również jedynym dużym księżycem, który ma własną atmosferę, która jest zimna, gęsta i składa się głównie z azotu z niewielką cząstką metanu. Naukowcy zauważyli również obecność wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w górnej atmosferze, a także kryształów lodu metanu.,
powierzchnia Tytana, która jest trudna do zaobserwowania z powodu utrzymującej się mgły atmosferycznej, pokazuje tylko kilka kraterów uderzeniowych, dowody kriowulkanów i podłużne pola wydmowe, które były najwyraźniej ukształtowane przez wiatry pływowe. Tytan jest również jedynym ciałem w Układzie Słonecznym obok Ziemi z ciałami cieczy na jego powierzchni, w postaci jezior metanowo-etanowych w północnych i południowych regionach polarnych Tytana.
Tytan jest również wyróżniony jako jedyny Księżyc Kroński, który kiedykolwiek miał sondę na ziemi. Był to lądownik Huygens, który został przeniesiony do mglistego świata przez sondę kosmiczną Cassini. „Ziemskie procesy” Tytana i gęsta atmosfera są jednymi z rzeczy, które wyróżniają ten świat wśród naukowców, do których należą jego etanowe i metanowe deszcze z atmsoferu i przepływy na powierzchni.,
z odległością orbitalną 1 221 870 km, jest drugim co do wielkości księżycem od Saturna i CO 16 dni wypełnia pojedynczą orbitę. Podobnie jak Europa i Ganimedes, uważa się, że tytan ma podziemny ocean zbudowany z wody zmieszanej z amoniakiem, który może wybuchnąć na powierzchnię księżyca i doprowadzić do kriowulkanizmu.
Hyperion jest bezpośrednim sąsiadem Tytana. Przy średniej średnicy około 270 km jest mniejszy i lżejszy od Mimas. Jest również nieregularny i dość dziwny w kompozycji., Zasadniczo Księżyc jest jajowatym, opalonym ciałem o niezwykle porowatej powierzchni (która przypomina gąbkę). Powierzchnia Hyperionu pokryta jest licznymi kraterami uderzeniowymi, z których większość ma od 2 do 10 km średnicy. Ma również bardzo nieprzewidywalny obrót, bez dobrze zdefiniowanych biegunów lub równika.Japet ma średnicę 1470 km i masę 18×1020 kg i jest trzecim co do wielkości księżycem Saturna. W odległości 3 560 820 km od Saturna, jest on najbardziej odległym z dużych księżyców, a ukończenie pojedynczej orbity zajmuje 79 dni., Ze względu na swój niezwykły kolor i skład-jego Wiodąca półkula jest ciemna i czarna, podczas gdy jego końcowa półkula jest znacznie jaśniejsza-jest często nazywana” yin i yang ” księżyców Saturna.
nieregularne Księżyce Saturna:
poza tymi większymi księżycami są nieregularne Księżyce Saturna. Satelity te są małe, mają duże promienie, są nachylone, mają głównie orbity wsteczne i uważa się, że zostały nabyte przez grawitację Saturna., Księżyce te składają się z trzech podstawowych grup-grupy Inuitów, grupy galijskiej i grupy nordyckiej.
Grupa Inuitów składa się z pięciu nieregularnych księżyców, które zostały nazwane z mitologii Inuitów – Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq i Tarqeq. Wszystkie mają orbity o długości od 11,1 do 17,9 mln km i średnicy od 7 do 40 km. Wszystkie są podobne w wyglądzie (czerwonawy odcień) i mają nachylenia orbitalne między 45 a 50°.,
Grupa galijska to grupa czterech zewnętrznych księżyców, nazwanych od postaci z mitologii galijskiej-Albiorixa, Bebhionna, Erriapusa i Tarvosa. Również tutaj księżyce mają podobny wygląd i mają orbity od 16 do 19 milionów km. Ich nachylenia mieszczą się w zakresie 35°-40°, mimośrodowości około 0,53, a ich rozmiary wahają się od 6 do 32 km.
ostatnia, jest Grupa Nordycka, która składa się z 29 wstecznych zewnętrznych księżyców, które biorą swoje nazwy z mitologii nordyckiej., Satelity te mają rozmiary od 6 do 18 km, odległości od 12 do 24 mln km, nachylenia od 136° do 175°, a mimośrody od 0,13 do 0,77. Grupa ta jest również czasami określana jako grupa Febe, ze względu na obecność jednego większego księżyca w grupie-który mierzy 240 km średnicy. Drugi co do wielkości, Ymir, mierzy 18 km średnicy.
wewnątrz dużych księżyców wewnętrznych i zewnętrznych znajdują się również te należące do grupy Alkionidów., Księżyce te-Methone, Anthe i Pallene-zostały nazwane na cześć Alkyonidów z mitologii greckiej, znajdują się między orbitami Mimasa i Enceladusa i należą do najmniejszych księżyców wokół Saturna. Niektóre większe księżyce mają nawet własne księżyce, które są znane jako Księżyce trojańskie. Na przykład Tethys ma dwa trojany-Telesto i Calypso, podczas gdy Dione ma Helene i Polideuces.
formacja Księżyca:
uważa się, że księżyc Saturna, Tytan, Jego średniej wielkości księżyce i pierścienie rozwinęły się w sposób bliższy Galileuszowym księżycom Jowisza., W skrócie oznaczałoby to, że regularne księżyce uformowały się z krążka okołobiegunowego, pierścienia akrecyjnego gazu i stałych odłamków podobnych do dysku protoplanetarnego. Uważa się, że zewnętrzne, nieregularne księżyce były obiektami, które zostały przechwycone przez grawitację Saturna i pozostały na odległych orbitach.
istnieją jednak pewne różnice w tej teorii. W jednym alternatywnym scenariuszu, dwa księżyce wielkości Tytana powstały z dysku akrecyjnego wokół Saturna; drugi ostatecznie rozpadł się, tworząc pierścienie i wewnętrzne księżyce średniej wielkości., W innym, dwa duże księżyce połączyły się, tworząc Tytana, a kolizja rozproszyła lodowe gruzy, które uformowały się, tworząc księżyce średniej wielkości.
jednak mechanika powstawania Księżyca pozostaje na razie tajemnicą. Po zamontowaniu dodatkowych misji do badania atmosfery, kompozycji i powierzchni tych księżyców, możemy zacząć rozumieć, skąd naprawdę pochodzą.
podobnie jak Jowisz i wszystkie inne gazowe olbrzymy, System satelitów Saturna jest rozległy, ponieważ jest imponujący., Oprócz większych księżyców, które prawdopodobnie powstały z ogromnego pola gruzu, które kiedyś okrążało go, ma on również niezliczone mniejsze satelity, które zostały przechwycone przez jego pole grawitacyjne w ciągu miliardów lat. Można sobie tylko wyobrazić, ile jeszcze pozostaje na orbicie pierścieniowego olbrzyma.
mamy dziś wiele świetnych artykułów na temat Saturna i jego Księżyca. Na przykład, oto ile księżyców ma Saturn? czy Saturn robi Księżyc w nowiu?,
oto artykuł o odkryciu 60.księżyca Saturna i kolejny artykuł o tym, jak księżyce Saturna mogą tworzyć nowe pierścienie.
chcesz więcej informacji o księżycach Saturna? Sprawdź informacje NASA Cassini na temat księżyców Saturna i Więcej z NASA Solar System Exploration site.
nagraliśmy dwa odcinki serialu Astronomia o Saturnie. Pierwszy to Odcinek 59: Saturn, a drugi to Odcinek 61: Księżyce Saturna.