Saturn je poznat po tome što je plinski div i po svom impresivnom sustavu prstenova. Ali bi li vas iznenadilo da znate da ovaj planet također ima druge mjesece po broju mjeseci u Sunčevom sustavu, odmah iza Jupitera? Da, Saturn barem ima Ukupno 150 mjeseci i moonleta , iako samo 62 imaju potvrđene orbite, a samo 53 su dobile službena imena.
Većina ovih mjeseci su mala, ledena tijela koja su nešto više od dijelova njegovog impresivnog sustava prstenova. Zapravo, 34 mjeseca koja su imenovana imaju promjer manje od 10 km, dok je ostalih 14 promjera 10 do 50 km. Međutim, neki od njegovih unutarnjih i vanjskih mjeseci među najvećim su i najdramatičnijim u Sunčevom sustavu, mjere između 250 i 5000 km u promjeru i sadrže neke od najvećih misterija u Sunčevom sustavu.
Saturnovi mjeseci imaju toliko raznolikih okruženja između sebe da bi vam bilo oprošteno što želite provesti cijelu misiju samo gledajući njegove satelite. Od narančastog i maglovitog Titana do ledenih perjanica koje izviru iz Enceladusa, proučavanje Saturnova sustava daje nam mnogo stvari o kojima treba razmišljati. I ne samo to, otkrića Mjeseca i dalje dolaze. Od travnja 2014. postoje 62 poznata satelita Saturna (isključujući njegove spektakularne prstenove, naravno). Pedeset i tri od tih svjetova su imenovana.
Svemirska sonda Cassini promatra tri Saturnova mjeseca postavljena na zamračenoj noćnoj strani planeta. Zasluge: NASA/JPL/Institut za svemirske znanosti
Otkriće i imenovanje:
Prije izuma teleskopske fotografije, osam Saturnovih mjeseci promatrano je jednostavnim teleskopom. Prvi koji je otkriven bio je titan , najveći Saturnov mjesec, koji je promatrao Christiaan Huygens 1655. godine pomoću teleskopa vlastitog dizajna. Između 1671. i 1684. Giovanni Domenico Cassini otkrio je mjesece Tetida , Dione , Rhea i Japet – koju je zajednički nazvao “Sider Lodoicea” (latinski za “Luisian Stars”, po francuskom kralju Luju XIV).
n 1789, William Herschel otkrio mimici i Enceladus , dok su astronomi otac i sin W.C Bond i G.P. Bond je otkrio Hiperion 1848. – koju je te iste godine samostalno otkrio William Lassell. Do kraja 19. stoljeća, izum fotografskih ploča duge ekspozicije omogućio je otkriće više mjeseci - od kojih je prvi Phoebe , koji je 1899. promatrao W.H. Pickering.
Godine 1966. francuski astronom Audouin Dollfus otkrio je deseti Saturnov satelit, koji je kasnije nazvan Janus . Nekoliko godina kasnije, shvatilo se da se njegova opažanja mogu objasniti samo ako je bio prisutan još jedan satelit s orbitom sličnom Janusovoj. Ovaj jedanaesti mjesec kasnije je nazvan Epimetej , koji dijeli istu orbitu s Janusom i jedina je poznata koorbitala u Sunčevom sustavu.
Kolaž Saturna i njegovih najvećih mjeseci. Zasluge: NASA/JPL/SSI
Do 1980. otkrivena su tri dodatna mjeseca, a kasnije ih je potvrdio Putovati sonde. Bili su to trojanski mjeseci (vidi dolje). Helene (koji kruži oko Dione) kao i Telesto i Kalipso (koji kruže oko Tetide).
Proučavanje vanjskih planeta od tada je revolucionirano korištenjem svemirskih sondi bez posade. To je počelo dolaskomPutovatiletjelica u Cronian sustav 1980.-81., što je rezultiralo otkrićem tri dodatna mjeseca – Atlas , Prometej , i Pandora – čime je ukupno 17. Do 1990. arhivirane slike također su otkrile postojanje Kruh .
Nakon toga uslijedilo je Cassini-Huygens misija, koja je na Saturn stigla u ljeto 2004. U početku,Cassiniotkrio tri mala unutarnja mjeseca, uključujući meton i Pallene između Mimasa i Enceladusa, kao i drugi Lagranžijev mjesec Dione – Polideuk . U studenom 2004.Cassiniznanstvenici su objavili da još nekoliko mjeseci mora kružiti unutar Saturnovih prstenova. Iz ovih podataka, više moonlets i moons of Dafnis i Anthe su potvrđene.
Proučavanje Saturnovih mjeseci također je potpomognuto uvođenjem digitalnih uređaja s nabojem, koji su zamijenili fotografske ploče do kraja 20. stoljeća. Zbog toga su zemaljski teleskopi počeli otkrivati nekoliko novih nepravilnih mjeseca oko Saturna. Godine 2000. tri teleskopa srednje veličine pronašla su trinaest novih mjeseca s ekscentričnim orbitama koje su bile na znatnoj udaljenosti od planeta.
Mjeseci Saturna, s lijeva na desno: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea; Titan u pozadini; Japet (gore) i Hiperion (dolje). Zasluge: NASA/JPL/Institut za svemirske znanosti
Godine 2005. astronomi su koristeći Zvjezdarnica Mauna Kea najavio otkriće još dvanaest malih vanjskih mjeseci. Godine 2006. astronomi su koristili Japan Subaru teleskop u Mauna Kei izvijestio je o otkriću još devet nepravilnih mjeseci. U travnju 2007. Tarqeq (S/2007 S 1) objavljen je, a u svibnju iste godine, S / 2007. S 2 i S / 2007. S 3 bili prijavljeni.
Moderna imena Saturnovih mjeseci predložio je John Herschel (sin Williama Herschela) 1847. U skladu s nomenklaturom drugih planeta, predložio je da se nazovu po mitološkim figurama povezanim s rimskim bogom poljoprivrede i žetve – Saturnom, ekvivalent grčkom Cronusu. Konkretno, sedam poznatih satelita nazvano je po Titanima, Titanicama i Divovima - Kronosovoj braći i sestrama.
Godine 1848. Lassell je predložio da se osmi Saturnov satelit nazove Hyperion po drugom Titanu. Kada su u 20. stoljeću imena Titana iscrpljena, mjeseci su dobili imena po različitim likovima grčko-rimske mitologije, odnosno divovima iz drugih mitologija. Svi nepravilni mjeseci (osim Phoebe) nazvani su po Inuitskim i galskim bogovima i nordijskim ledenim divovima.
Saturnovi unutarnji veliki mjeseci:
Saturnovi su mjeseci grupirani na temelju njihove veličine, orbita i blizine Saturnu. Najnutarnji mjeseci i pravilni mjeseci imaju male orbitalne nagibe i ekscentricitete te progresiraju orbite. U međuvremenu, nepravilni mjeseci u najudaljenijim područjima imaju orbitalne radijuse od milijuna kilometara, orbitalna razdoblja koja traju nekoliko godina i kreću se u retrogradnim orbitama.
Saturnov mjesec Enceladus. Zasluge: NASA/JPL/Institut za svemirske znanosti
Saturnovi unutarnji veliki mjeseci, koji orbitiraju unutar E Prsten (vidi dolje), uključuju veće satelite Mimas, Enceladus, Tethys i Dione. Svi ovi mjeseci sastavljeni su prvenstveno od vodenog leda, a vjeruje se da se diferenciraju na stjenovitu jezgru i ledeni plašt i koru. Promjera 396 km i mase 0,4×10dvadesetkg, mimici je najmanji i najmanje masivni od ovih mjeseci. Jajolikog je oblika i kruži oko Saturna na udaljenosti od 185 539 km s orbitalnim periodom od 0,9 dana.
Neki ljudi u šali nazivaju Mimas mjesecom 'Zvijezda smrti' zbog kratera na njegovoj površini koji podsjeća na stroj izRatovi zvijezdasvemir. Krater Herschel od 140 km (88 milja) je oko trećine promjera samog mjeseca i mogao je stvoriti lomove (chasmata) na suprotnoj strani Mjeseca. U stvari, postoje krateri na cijeloj maloj površini Mjeseca, što ga čini jednim od najizraženijih u Sunčevom sustavu.
Enceladus, u međuvremenu, ima promjer od 504 km, masu 1,1×1020 kmi sfernog je oblika. Orbitira oko Saturna na udaljenosti od 237 948 km i potrebno mu je 1,4 dana da završi jednu orbitu. Iako je jedan od manjih sfernih mjeseci, to je jedini kronski mjesec koji je endogeno aktivan – i jedno od najmanjih poznatih tijela u Sunčevom sustavu koje je geološki aktivno. To rezultira značajkama poput poznatog ' tigrove pruge ” – niz kontinuiranih, izbočenih, blago zakrivljenih i otprilike paralelnih rasjeda unutar južnih polarnih širina Mjeseca.
U južnom polarnom području također su uočeni veliki gejziri koji se povremeno ispuštaju perjanice vodenog leda, plina i prašine koji nadopunjuju Saturnov E prsten. Ovi mlazovi su jedan od nekoliko pokazatelja da Enceladus ima tekuću vodu ispod svoje ledene kore, gdje geotermalni procesi oslobađaju dovoljno topline za održavanje ocean tople vode bliže svojoj srži.
Dionina prateća hemisfera, koja pokazuje mrlje 'šapavog terena'. Zasluge: NASA/JPL
Mjesec ima najmanje pet različitih vrsta terena, 'mladu' geološku površinu manju od 100 milijuna godina. S geometrijskim albedom od više od 140%, što je zbog toga što se uglavnom sastoji od vodenog leda, Enceladus je jedan od najsvjetlijih poznatih objekata u Sunčevom sustavu.
S promjerom od 1066 km, Tetida je drugi najveći od Saturnovih unutarnjih mjeseci i 16. najveći mjesec u Sunčevom sustavu. Većinu njegove površine čine jako krateri i brdoviti tereni te manja i glatkija ravničarska regija. Njegove najistaknutije značajke su veliki udarni krater Odisej , koji ima 400 km u promjeru, i ogroman sustav kanjona pod nazivom Ithaca Chasma – koji je koncentričan s Odisejem i mjeri 100 km širok, 3 do 5 km dubok i 2.000 km dug.
Promjera i mase 1.123 km i 11×10dvadesetkg, Dione je najveći unutarnji mjesec Saturna. Većina Dioneove površine je stari teren s jakim kraterima, s krateri promjera do 250 km . Međutim, Mjesec je također prekriven opsežnom mrežom korita i lineamenata što ukazuje da je u prošlosti imao globalnu tektonsku aktivnost.
Prekriven je kanjonima, pukotinama i kraterima i prekriven je prašinom u E-prstenu koji je izvorno došao s Enceladusa. Položaj ove prašine naveo je astronome da teoretiziraju da se Mjesec u prošlosti okretao za oko 180 stupnjeva u odnosu na svoje izvorno mjesto, možda zbog velikog udara.
Saturnovi veliki vanjski mjeseci:
Veliki vanjski mjeseci, koji kruže izvan Saturnovog E prstena, po sastavu su slični unutarnjim mjesecima – tj. sastavljeni su prvenstveno od vodenog leda i stijena. Od njih, Rhea je druga najveća – s promjerom 1527 km i 23×10dvadesetkg mase – i deveti najveći mjesec Sunčevog sustava. S orbitalnim radijusom od 527 108 km, peti je najudaljeniji od većih mjeseca i potrebno mu je 4,5 dana da dovrši orbitu.
Pogled na Saturnov mjesec Rhea. Zasluge: NASA/JPL/Institut za svemirske znanosti
Kao i drugi kronski sateliti, Rhea ima površinu s prilično velikim kraterima i nekoliko velikih prijeloma na zadnjoj hemisferi. Rhea također ima dva vrlo veliki udarni bazeni na njegovoj antisaturnovskoj hemisferi – krater Tirawa (sličan Odiseju na Tetidi) i još neimenovani krater – promjera 400, odnosno 500 km.
Rhea ima najmanje dva glavna dijela, prvi su svijetli krateri s kraterima većim od 40 km (25 milja), a drugi dio s manjim kraterima. Vjeruje se da je razlika u tim značajkama dokaz velikog događaja koji se ponovno pojavio u neko vrijeme u Rheinoj prošlosti.
Na 5150 km u promjeru, i 1,350×10dvadesetkg mase, Titan je najveći Saturnov mjesec i čini više od 96% mase u orbiti oko planeta. Titan je također jedini veliki mjesec koji ima vlastitu atmosferu, koja je hladna, gusta i sastavljena prvenstveno od dušika s malim udjelom metana. Znanstvenici su također primijetili prisutnost policiklički aromatski ugljikovodici u gornjim slojevima atmosfere, kao i kristali leda metana .
Površina Titana, koju je teško promatrati zbog trajne atmosferske magle, pokazuje samo nekoliko udarnih kratera, dokaz kriovulkani , i uzdužna polja dina koja su očito oblikovana plimnim vjetrovima. Titan je također jedino tijelo u Sunčevom sustavu pored Zemlje s tijelima tekućine na svojoj površini, u obliku metansko-etanska jezera u sjevernom i južnom polarnom području Titana.
Slika Titana koju je snimila svemirska letjelica Cassini, prikazuje svjetlost koja prolazi kroz periferiju mjesečeve atmosfere. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Titan je također poznat po tome što je jedini kronski mjesec koji je ikad imao sondu na njega. Ovo je bio Huygens lander, koji je svemirska letjelica Cassini odnijela u magloviti svijet. Titanovi 'procesi nalik Zemlji' i gusta atmosfera među stvarima su po kojima se ovaj svijet ističe znanstvenicima, što uključuje kiše etana i metana iz atmosfere i teče na površini.
S orbitalnom udaljenosti od 1.221.870 km, to je drugi najudaljeniji veliki mjesec od Saturna i dovršava jednu orbitu svakih 16 dana. Poput Europe i Ganimeda, vjeruje se da Titan ima a podzemni ocean napravljen od vode pomiješane s amonijakom, koji može izbiti na površinu Mjeseca i dovesti do kriovulkanizma.
Hiperion je Titanov neposredni susjed. S prosječnim promjerom od oko 270 km, manji je i lakši od Mimasa. Također je nepravilnog oblika i prilično čudnog sastava. U suštini, mjesec je jajoliko tijelo žućkastosmeđe boje s izuzetno poroznom površinom (koja podsjeća na spužvu). Površina Hyperiona prekrivena je brojnim udarnim kraterima, od kojih je većina promjera od 2 do 10 km. Također ima vrlo nepredvidivu rotaciju, bez dobro definiranih polova ili ekvatora.
Na 1.470 km u promjeru i 18×10dvadesetkg mase, Japet je treći po veličini od velikih Saturnovih mjeseci. A na udaljenosti od 3,560,820 km od Saturna, on je najudaljeniji od velikih mjeseca i potrebno mu je 79 dana da završi jednu orbitu. Zbog svoje neobične boje i sastava – njegova vodeća hemisfera je tamna i crna, dok je stražnja hemisfera mnogo svjetlija – često se naziva “jin i jang” Saturnovih mjeseci.
Dvije strane Japeta, Saturnovog 'jin-jang mjeseca'. Zasluge: NASA/JPL
Saturnovi nepravilni mjeseci:
Iza ovih većih mjeseci nalaze se Saturnovi nepravilni mjeseci. Ovi sateliti su mali, imaju velike radijuse, nagnuti su, imaju uglavnom retrogradne orbite i vjeruje se da su ih stekli Saturnova gravitacija. Ovi mjeseci se sastoje od tri osnovne skupine - Inuitske skupine, Galske skupine i Nordijske skupine.
Grupa Inuita sastoji se od pet nepravilnih mjeseci koji su svi nazvani iz mitologije Inuita - Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq i Tarqeq. Svi imaju progradne orbite koje se kreću od 11,1 do 17,9 milijuna km, te od 7 do 40 km u promjeru. Oni su svi sličnog izgleda (crvenkaste nijanse) i imaju orbitalni nagib između 45 i 50°.
Galska skupina je skupina od četiri progradna vanjska mjeseca nazvana po likovima u galskoj mitologiji - Albiorixu, Bebhionnu, Erriapusu i Tarvosu. I ovdje su mjeseci sličnog izgleda i imaju orbite koje se kreću od 16 do 19 milijuna km. Nagibi su im u rasponu od 35°-40°, ekscentriciteti oko 0,53, a veličine su od 6 do 32 km.
Posljednja, tu je nordijska skupina, koja se sastoji od 29 retrogradnih vanjskih mjeseci koji svoja imena preuzimaju iz nordijske mitologije. Ovi sateliti imaju veličinu od 6 do 18 km, udaljenosti od 12 do 24 milijuna km, nagib između 136° i 175°, a ekscentricitet između 0,13 i 0,77. Ova grupa se ponekad naziva i Phoebe grupe, zbog prisutnosti jednog većeg mjeseca u skupini – koja ima promjer od 240 km. Drugi najveći, Ymir , ima širinu 18 km.
Saturnovi prstenovi i mjeseci Zasluge: NASA
Unutar unutarnjeg i vanjskog velikog mjeseca postoje i oni koji pripadaju skupini alkionida. Ovi mjeseci - Methone, Anthe i Pallene - nazvani su po Alkionidima iz grčke mitologije, nalaze se između orbita Mimasa i Enceladusa i među najmanjim su mjesecima oko Saturna. Neki od većih mjeseci čak imaju svoje mjesece, koji su poznati kao trojanski mjeseci. Na primjer, Tethys ima dva trojanca – Telesto i Calypso, dok Dione ima Helene i Polideuk .
Formacija Mjeseca:
Smatra se da su se Saturnov mjesec Titana, njegovi mjeseci srednje veličine i prstenovi razvili na način koji je bliži galilejskim mjesecima Jupitera. Ukratko, to bi značilo da su se pravilni mjeseci formirali od cirkumplanetarnog diska, prstena nagomilanog plina i čvrstih krhotina sličnih protoplanetarnom disku. U međuvremenu, vjeruje se da su vanjski, nepravilni mjeseci bili objekti koji su bili zarobljeni Saturnovom gravitacijom i ostali u udaljenim orbitama.
Međutim, postoje neke varijacije ove teorije. U jednom alternativnom scenariju, dva mjeseca veličine Titana nastala su iz akrecijskog diska oko Saturna; drugi se na kraju raspao i proizveo prstenove i unutarnje mjesece srednje veličine. U drugom, dva velika mjeseca spojila su se u Titan, a sudar je raspršio ledene krhotine koje su nastale da bi stvorile mjesece srednje veličine.
Međutim, mehanika kako je Mjesec nastao za sada ostaje misterij. Uz organizirane dodatne misije za proučavanje atmosfere, sastava i površina ovih mjeseci, možda ćemo početi shvaćati odakle su oni uistinu došli.
Slično Jupiteru i svim ostalim plinskim divovima, Saturnov sustav satelita je opsežan jer je impresivan. Osim većih mjeseci za koje se vjeruje da su nastali iz masivnog polja krhotina koje je nekoć kružilo oko njega, ima i bezbroj manjih satelita koje je zarobilo njegovo gravitacijsko polje tijekom milijardi godina. Može se samo zamisliti koliko ih je još ostalo da kruži oko prstenastog diva.
Imamo mnogo sjajnih članaka o Saturnu i njegovom mjesecu ovdje u Universe Today. Na primjer, evo Koliko mjeseci ima Saturn? i Stvara li Saturn mlad Mjesec?
Evo članka o otkriću Saturnov 60. mjesec , i još jedan članak o tome kako bi Saturnovi mjeseci mogli biti stvaranje novih prstenova .
Želite više informacija o Saturnovim mjesecima? Provjeri NASA-ine informacije o Cassiniju na mjesecima Saturna, i više od NASA-inih Istraživanje Sunčevog sustava mjesto.
Snimili smo dvije epizode Astronomy Cast samo o Saturnu. Prvi je Epizoda 59: Saturn , a drugi je Epizoda 61: Saturnovi mjeseci .
Izvori:
- NASA- misija Cassini – Saturnovi mjeseci
- Saturnovi mjeseci (Europska svemirska agencija)
- Misija Cassini Solstice (NASA)
- Cassini-Huygens (Europska svemirska agencija)
- Središnji operativni laboratorij Cassini Imaging (CIKLUSI)
