Главная - Планеты гиганты - СПУТНИКИ САТУРНА


СПУТНИКИ САТУРНА
Наука - Планеты гиганты

Если  до  полетов космических аппаратов к Сатурну было известно 10 спутников планеты, то сейчас мы  знаем  22, названные, в основном, в честь героев античных мифов о титанах и гигантах. Новые спутники весьма малы, но тем не менее, некоторые из них оказывают серьезное  влияние  на  динамику системы  Сатурна.  Таков,  например, маленький спутник, движущийся у внешнего края кольца А; он не дает частицам кольца выходить за  пределы этого края. Это Атлас. Титан является вторым по величине спутником в Солнечной  Системе.  Его  радиус равен 2575 километров. Его масса составляет 1,346 х 10 грамм (0,022 массы Земли), а средняя плотность 1,881 г/см. Это единственный спутник, обладающий значительной атмосферой, причем его атмосфера плотнее, чем у любой из планет земной группы, исключая Венеру.  Титан подобен Венере еще и тем, что у него имеются глобальная дымка и даже небольшой тепличный подогрев у поверхности. В  его  атмосфере,  вероятно, имеются метановые облака, но это твердо не установлено. Хотя в инфракрасном спектре преобладают  метан  и  другие углеводороды,  основным компонентом атмосферы является азот, который проявляется в сильных УФ-эмиссиях. Верхняя атмосфера весьма близка к изотермическому состоянию на всем пути от стратосферы до  экзосферы, а температура на поверхности с точностью до нескольких градусов одинакова  по  всей сфере и равна 94 К. Радиусы темно-оранжевых или коричневых частиц стратосферного аэрозоля в основном не превышают  0,1 мкм, а на больших глубинах могут существовать более крупные частицы. Предполагается,  что  аэрозоли являются конечным продуктом фотохимических превращений метана и что они  аккумулируются  на  поверхности (или  растворяются в жидком метане или этане). Наблюдаемые углеводороды и органические молекулы могут возникать при естественных  фотохимических процессах. Удивительным  свойством  верхней атмосферы являются УФ-эмиссии, приуроченные к дневной стороне, но слишком  яркие,  чтобы  их  могла возбудить поступающая солнечная энергия. Водород быстро диссипирует, пополняя наблюдаемый тор, вместе с некоторым количеством азота, выбиваемого при диссоциации N2 электронными ударами. На основе наблюдаемого расщепления  температуры  можно  построить глобальную систему ветров. Глобальный состав Титана, по-видимому, определяется тем набором конденсируемых веществ, которые образовались в плотном газовом диске вокруг прото-Сатурна. Существуют три возможных сценария  происхождения: холодная аккреция (означающая, что повышение температуры в ходе образования  пренебрежимо  мало), горячая  аккреция  при отсутствии плотной газовой фазы и горячая аккреция в присутствии плотной  газовой фазы.  На  рис.  показано, как могут выглядеть в разряде недра Титана. Вероятно наличие горячего дегидротированного силикатного ядра, а также расплавленного слоя NH - H O, однако детальное расположение ледяных слоев в настоящее время достоверно неизвестно. Конвекция преобладает повсюду, кроме внешней оболочки. Япете. Возможно, что самый таинственный из спутников Сатурна, Япете, является единственным по интервалу альбедо его поверхности - от 0,5 (типичное значение для ледяных тел) до  0,05 в центральных частях его ведущего по ходу обращения полушария. Вояджером - 1 были получены изображения с максимальным разрешением 50 км/пара линий,   показывающие  в  основном  полушарие, обращенное к Сатурну, и границу между ведущей (темной) и ведомой (светлой) сторонами. Было  зарегистрировано  огромное  темное экваториальное кольцо диаметром около 300 км с долготой центра около 300. Вояджеровские наблюдения,  полученные  с  наибольшим  разрешением, показывают, что светлая сторона (и особенно область северного полюса) сильно кратеризована: поверхностная плотность составляет 205+16 кратеров (D>30 км) на 10 км. Экстраполяция до диаметров 10 км приводит к плотности более 2000 кратеров (D>10 км) на 10 км. Такая плотность сравнима с плотностями на других сильно кратеризованных телах, таких, как Меркурий и Каллисто, или с плотностью кратеров на лунных континентах.  Характерной  чертой границы между темной и светлой областями на Япете является существование многочисленных кратеров с темным дном на  светлом  веществе  и  отсутствие  на темном веществе кратеров со светлым  дном или кратеров с гало (или других белых пятен). Плотность  Япета, равная  1,16+0,09  г/см  характерна  для ледяных Спутников Сатурна и согласуется с моделями, в которых водяной лед является главной  составляющей.  Белл считает, что темное вещество является основным компонентом исходного конденсата, из которого образовался Япет.

Рея – почти двойник Япета по размерам, но без его темного вещества, Рея может представлять собой относительно простой прототип  ледяного спутника внешних областей Солнечной системы. Диаметр Реи 1530 км, а плотность 1,24+0,05 г/см . Ее геометрическое альбедо равно 0,6 и оказывается подобным альбедо полюсов и ведомого полушария Япета.

Это позволило сделать важный шаг в исследовании природы спутников. Зная диаметр спутника, легко вычислить его объем. Разделив массу спутника на объем, получим среднюю  плотность  -  характеристику,      помогающую  установить, из каких веществ состоит данное небесное тело. Выяснилось, что плотности внутренних спутников Сатурна - от  Мимаса  до Реи, а также Япета - близки к плотности воды: от 1,0 до 1,4 г/см, Есть основания полагать, что эти спутники главным  образом,  и состоят  из  воды  (конечно, не жидкой, так как их температура около - 180 С). Тефия, плотность которой 1 г/см, особенно похожа на  кусок чистого  льда.  В  других спутниках также должна иметься большая или меньшая примесь каменистых веществ. Вояджеры подходили к спутникам Сатурна так близко,  что  удалось не только определить диаметры спутников, но и передать на Землю изображения  их  поверхности. Уже составлены первые карты спутников.

Наиболее распространенные образования на их поверхности -  кольцевые кратеры,  подобные лунным. Происхождение кратеров ударное: летящее в межпланетном пространстве метеорное тело сталкивается со  спутником, его  космическая скорость почти мгновенно падает до нуля, кинетическая энергия переходит в тепло. Происходит взрыв с образованием кольцевого кратера.

Некоторые кратеры нужно упомянуть особо. Например, большой кратер на маленьком Мимасе. Диаметр кратера около 130 км, или  треть диаметра  спутника.  Вероятно,  ударного кратера большего размера на Мимасе быть не может. При  несколько  большей  кинетической  энергии космического тела, нанесшего удар, Мимас разлетелся бы на куски. Множество  кратеров, которые мы сейчас видим на снимках спутников Сатурна, - это летопись их истории, уходящая вглубь  времен,  по меньшей  мере на сотни миллионов лет. Отметины, произведенные небесными камнями, свидетельствуют, что в отдаленную эпоху формирования планетной системы  околосолнечное  пространство (по крайней мере, до орбиты Сатурна) было насыщено множеством отдельных твердых тел,  из которых  постепенно сложились планеты и спутники. И даже после того, как формирование планет и спутников в основном завершилось, остаток этих твердых тел долгое время продолжал двигаться в пространстве. Таковы, в основном, наши сегодняшние сведения о Сатурне. Необходимо  только оговориться, что в первую очередь речь шла о непосредственных фактических данных. Более глубокие  выводы,  которые  могут быть  из них сделаны и, вероятно, будут сделаны, потребуют длительной работы ученых. Она еще впереди.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Планеты соседи:

Строение Солнца

News image

ЯДРО - где температура в центре равна 27 м...

Фотосфера

News image

Видимая поверхность Солнца. Достигая толщины около 0,001 RD (200-300 км), пл...

Солнечное пятно

News image

Солнечное пятно - область на Солнце, где температура ниже  (области с ...

Меркурий

News image

Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. Среднее расстояние от Ме...

В космосе...

Мой взгляд на космические журналы. Космонавт У Цзе о «Н

News image

Уже достаточно давно у меня сформировалось определенное отношение к космическим журналам. В 1997 г. я приехал учиться в российский Центр по...

Новая гипотеза образования воды на Луне

News image

Американский ученый предложил новую гипотезу образования воды на Луне, которая предполагает, что в недрах спутника содержатся значительные запасы воды. Сразу тр...

Экипаж экспедиции на МКС выполнил его главную задачу

News image

Экипаж 17-й экспедиции на МКС - российские космонавты Сергей Волков и Олег Кононенко, совершающие первый в жизни выход в открытый ко...

Марсоход Спирит застрял окончательно

News image

Американское космическое агентство (NASA) решило отказаться от дальнейших попыток вызволить марсоход Спирит (Spirit), застрявший в песке Красной планеты в ...

Авторизация



Новости космонавтики:

Купить игровую мышь: рекомендации экспер

News image

Регулярная работа за ноутбуком имеет кучу своих плюсов. Однако существуют и недостатки, так как, например, транспортировка его держа в руках – далеко не всегда хорошая ...

Шпунт л 5 (технические характеристики, Г

News image

Фактически за все время своего существования человек что-то строил. С каждым днем разрабатываются новые технологии строительства зданий и конструкций самых различных масштабов.  Работа экспертов на ...

Выбрать и купить шарико винтовую пару ил

News image

Практически каждый директор предприятия обязательно должен иметь на вооружении мелкий или крупный набор деталей для производственных машин. Это могут быть как детали или механизмы для ...

Как выполняется демонтаж металлоконструк

News image

Демонтаж металлоконструкций – так называется процесс по резке, разборке либо распилу металла на части, в будущем его используют повторно, либо отправляют в специальный пункт приема ...