Сатурн

История открытия Титана

Впервые о существовании спутников Сатурна догадывался еще Галилей. Не имея технической возможности наблюдать столь удаленные объекты, Галилей предсказывал их существование. Только Гюйгенс, у которого уже был мощный телескоп, способный в 50 раз увеличивать объекты, приступил к исследованию Сатурна. Именно ему удалось обнаружить столь крупное небесное тело, вращающееся вокруг окольцованного газового гиганта. Произошло это событие в 1655 году.


Гюйгенс и телескоп

Однако с названием нового небесного тела пришлось подождать. Первоначально ученые сходились во мнении дать открытому небесному телу название в честь его открывателя. После того, как итальянец Кассини открыл еще и другие спутники газового гиганта, сошлись во мнении нумеровать новые небесные тела системы Сатурна.

Обозначение, которое мы используем сегодня, было предложено англичанином Джоном Гершелем. Сошлись во мнении, что наиболее крупные спутники должны носить мифологические названия. Благодаря своим размерам Титан оказался первым в этом списке. Остальные семь крупных спутников Сатурна получили названия, созвучные именам титанов.

https://youtube.com/watch?v=ThiPJBVMNU4

Подболотные океаны

Но всё же кое-что можно узнать, несмотря на заболоченную поверхность и дальнюю дорогу. Так, в атмосфере Титана есть метан, причём главным образом у поверхности — на высоте его разлагает ультрафиолет. Но если метан разлагается солнечными лучами, то за миллиарды лет он уже давно должен закончиться. А значит — его подпитывает какой-то источник, вероятно подповерхностный.

На Титане есть горы, высотой до 3,3 километра. Есть и криовулкан Патера Сотра, с впечатляющим кратером и потоками застывшего твёрдого вещества, напоминающего внешне лаву земной Этны. Всё это свидетельствует, что на спутнике Сатурна есть хотя и слабый, но криовулканизм — извержения, в которых роль лавы играет жидкая вода. А с водой наверх может выносить и метан.

Если такие извержения происходят, значит, под поверхностью Титана немало жидкой воды. По расчётам, под верхними 30 километрами водяного льда глубина глобального подлёдного океана может достигать 200 километров. В атмосфере Титана так много азота, что учёные подозревают его подпитку из богатого аммиаком океана. Смешиваясь с водой, аммиак может работать как антифриз, позволяя ей оставаться жидкой при многих десятках градусов ниже нуля.

Хотя обычно для земной жизни аммиак в больших дозах ядовит, это вовсе не означает, что местный океан действительно будет необитаем. Как мы уже отметили выше, в атмосферу откуда-то снизу постоянно приходит метан. Однако никакой метан не смог бы подняться через океан в 200 или хотя бы 60 километров глубиной, потому что в этом случае на его дне слишком высокое давление. Метан там сразу превращался бы в газовые гидраты типа тех, что есть на дне земных океанов. Такие соединения сравнительно стабильны. Метан из них не может быть источником атмосферного. Довольно вероятный кандидат на роль подобного источника — жизнь.

Орбита и физические параметры

Титан на 50% больше по объему, чем Луна. Но гораздо плотнее спутника Земли, почти на 80%.

Основные характеристики:

  • размер — 5152 км в диаметре, площадь — 83 млн км;
  • давление — 146, 7 Па, что в 1,5 раза превышает земное;
  • масса — 1,345х10²³ кг;
  • температура — 179,5ºC.

Титан находится вне колец Сатурна. Радиус его перемещения составляет 1221870 км. Полный оборот вокруг планеты спутник делает за 15 дней. Средняя скорость вращения — 5,57 м/с. Форма движения не круглая, имеет косое сечение.

Ось вращения не наклонена. По физическим параметрам Титан напоминает Землю на первых этапах ее развития. Поэтому исследователями и было высказано предположение, что в подземных водоемах присутствует живая органика. Но пока это только предположения, никак не доказанные.

Уникальный мир

Итак, Титан, несмотря на минус 180 на поверхности, действительно выглядит местом, где возможна жизнь. Хотя это и не очень обычные условия, но существовать в них в теории могут даже бактерии с Земли. Остаётся вопрос: в чём причина его уникальности? Почему он так сильно отличается от остальных лун системы?

Пожалуй, на этот вопрос пока нет ответа. Часто говорят, что азотную атмосферу Титан приобрёл за счёт того, что когда-то был покрыт аммиаком, а тот под действием солнечного ультрафиолета разложился на водород и азот. Лёгкий водород «улетел», тяжёлый азот задержался. Объяснение так себе: аммиак «на стадии сборки» был на всех телах системы, но почему-то азотной атмосферы больше ни у кого нет, только у Титана и Земли.

И даже понятно почему. Как только азот образует достаточно плотную оболочку, количество ультрафиолета, поступающего к поверхности, резко падает. Дальше разлагать аммиак становится нечем. Если бы сейчас на Титане было плюс 26 и нужные для дыхания газы, загорать там можно было бы бесконечно долго. Вот только загара не добиться: атмосфера практически непрозрачна для ультрафиолета.

Если существование плотнейшей из известных азотных атмосфер и дополняющего её метана объясняется жизнью, то и здесь не всё просто. У Юпитера есть ещё более крупный спутник — Ганимед. На нём тоже есть подлёдный океан, хотя оболочка над ним и потолще. В нём точно так же предполагаются следы аммиака, которым могли бы питаться живые существа. Скалистое ядро и подлёдный океан большой глубины внутри Ганимеда тоже в наличии. Вода плюс силикаты и тут должны давать водород. Но никакой достойной упоминания атмосферы — ни азотной, ни метановой — там нет и следа. Почему там ничего нет, а на Титане есть? Что ж, пока этот спутник Сатурна по праву сохраняет титул самого загадочного тела нашей системы.

Материалы по теме:

Волшебный остров — объяснение для детей

Вблизи южного полюса сосредоточено множество метановых озер. В 2014 году была найдена временное образование – «Волшебный остров». Скорее всего, что это пузырьки азота, образовавшиеся в океанах Титана, которые на некоторое время появляются на поверхности и создают островок. В последствие, они рассеиваются.

Это второй мир с наличием поверхностной жидкости (метановые и этановые озера и моря). Более того, там наблюдаются реки и даже дождевая активность. Это настоящий гидрологический цикл, похож на земной.

Огромная поверхностная площадь покрыта песчаными углеводородными дюнами. Они напоминают намибийскую пустыню в Африке. Метан существует в жидком состоянии, поэтому при испарении создает облака, вызывающие метановые дожди. Над поверхностью парят облака метанового льда и цианистого газа.

Из-за удаленности Титан не особо освещен, поэтому климат зависит от изменения количества, сопровождающего сезоны. Изучение Титана поможет лучше разобраться в структуре далеких планет.

Интересные факты о Сатурне

  1. По плотности проигрывает воде

Плотность планеты Сатурн составляет всего 0.687 г/см3. Поэтому это не только наименее плотная планета в нашей системе, но и может плавать в воде! Конечно, придется раздобыть гигантскую ванну.

  1. Это приплющенный шар


Осевое вращение выполняется на такой стремительной скорости, что планета превращается в приплюснутый сфероид. Из-за этого наблюдается расширение в экваториальной линии. Если дистанция между полюсами – 54000 км, то экваториальная – 60300 км. Подобное происходит и на Земле, но у гиганта заметнее.

  1. Ранее кольца восприняли за луны

Галилей заметил Сатурн в телескопический прибор в 1610 году. Но при обзоре колец он не понимал, с чем столкнулся, поэтому посчитал, что перед ним две луны. Лишь в 1655 году Кристиан Гюйгенс применил усовершенствованную технику и разглядел узкое плоское кольцо, а также луну Титан.

  1. Сатурн встретил четыре механизма

Да, эту планету посещало лишь 4 миссии. В 1979 году был Пионер-11, промчавшийся на отдаленности в 20000 км. В 1980 году – Вояджер-1, а через год – Вояджер-2. На орбиту единственным вышел Кассини в 2004 году.

  1. Насчитывают 62 спутника

Это крупные и мелкие луны. Титан стоит на втором месте по величине в системе. Но многие из спутников – совсем крошки, у которых даже нет имен. Фактически их нашли всего пару лет назад. И есть мнение, что их количество намного больше.

  1. О длительности дня узнали лишь недавно

Вычислить осевое вращение крайне сложно. Дело в том, что здесь нет твердой поверхности. Обычно достаточно зацепиться взглядом за кратер и засечь, через сколько он вернется в изначальную точку. Но здесь газ! Ученым пришлось ориентироваться на вращение магнитного поля. На это уходит 10 часов и 14 минут. У Кассини на облет ушло 10 часов и 45 минут. В среднем день длится 10 часов, 32 минуты и 35 секунд.

  1. Возраст кольцевой системы остается загадкой

Возможно, они появились с планетой 4.54 млрд. лет назад. Или же сформировались уже после. Все могло случиться совсем недавно при разрыве 300-километровой ледяной луны. Материал мог притянуться из раннего протопланетного диска. Ученые отмечают, что материал кажется слишком чистым, поэтому они могут быть моложе 100 млн. лет.

  1. Кольца периодически пропадают

Интересные факты о Сатурне не могут игнорировать ситуацию с периодическим исчезновением колец. Фактически они отдаляются на время. Дело в том, что планета вращается под осевым наклоном. Мы можем наблюдать за ее 30-летним орбитальным ходом со своей позиции. И периодически кольца нам открыты, а в некоторых локациях исчезают. Это повторится в 2024-2025-х гг.

  1. Можно наблюдать без приборов

Если хотите найти планету, то это можно сделать без использования увеличительной техники. Но для отображения колец и спутников понадобится телескоп. В обычном обзоре покажется яркой звездой.

  1. Жизнь может быть рядом

На Сатурне жить нельзя, потому что его условия убивают все живое. Но рядом есть множество спутников, к примеру, Энцелад.

Кораблю Кассини удалось зафиксировать наличие на спутнике ледниковых гейзеров. Значит, есть процесс, который поддерживает спутник теплым и позволяет присутствовать жидкой воде и возможной жизни. Надеемся, что планета Сатурн и ее интересные факты разожгли ваше воображение и подтолкнут к изучению остальных планет Солнечной системы.

Полезные статьи:

  • Интересные факты о Сатурне;
  • Как образовался Сатурн;
  • Кто открыл Сатурн?
  • Когда открыли Сатурн?
  • Жизнь на Сатурне;
  • Сколько спутников у Сатурна?
  • Есть ли у Сатурна кольца?
  • Терраформирование спутников Сатурна
  • Как Сатурн получил свое имя?
  • Как образовался Сатурн

Положение и движение Сатурна

  • Орбита Сатурна;
  • Ближайшая планета к Сатурну
  • Вращение Сатурна
  • Расстояние до Сатурна;
  • Расстояние от Солнца до Сатурна
  • Сколько лететь до Сатурна;
  • Как выглядит Земля и Луна с Сатурна?
  • Состав Сатурна;
  • Размеры Сатурна;
  • Окружность Сатурна
  • Возраст Сатурна
  • Плотность Сатурна
  • Масса Сатурна
  • Сравнение Сатурна и Земли
  • Диаметр Сатурна;
  • День на Сатурне

Поверхность Сатурна

  • Поверхность Сатурна;
  • Штормы на Сатурне
  • Радиация на Сатурне
  • Цвет Сатурна;
  • Атмосфера Сатурна;
  • Погода на Сатурне
  • Сезоны на Сатурне
  • Температура на Сатурне;

Академическое представление о Титане

Размеры Титана позволяют ему тягаться с планетами Солнечной системы. Это небесное тело имеет диаметр 5152 км, что больше диаметра Меркурия (4879 км) и немногим меньше Марса (6779 км). Масса Титана составляет 1,3452·1023 кг, что в 45 раз меньше массы нашей планеты. По своей массе спутник Сатурна является вторым в Солнечной системе, уступая спутнику Юпитера — Ганимеду.

Несмотря на свои впечатляющие размеры и массу, Титан имеет невысокую плотность, всего 1,8798 г/см³. Для сравнения, плотность материнской планеты Сатурн составляет всего 687 к/м3. Ученые выявили у спутника слабое гравитационное поле. Сила притяжения на поверхности Титана слабее земных параметров в 7 раз, а ускорение свободного падения такое же, как и на Луне — 1,88 м/с2 против 1,62 м/с2.

Как и наш спутник, «Луна Сатурна» повернута к нему всегда одной стороной. Это вызвано синхронностью вращения спутника вокруг собственной оси с периодом обращения Титана вокруг материнской планеты. Полный оборот вокруг Сатурна его крупнейший спутник совершает за 15 земных суток. Ввиду того, что Сатурн и его спутники имеют достаточно высокий угол наклона оси вращения к оси эклиптики, на поверхности Титана присутствуют времена года. Каждые 7,5 земных лет на спутнике Сатурна лето сменяется холодным зимним периодом. По астрономическим наблюдениям сегодня на стороне Титана, которая обращена к Сатурну, стоит осень. В скором времени спутник скроется от солнечных лучей за матерью-планетой и титановскую осень сменит долгая и лютая зима.

Температуры на поверхности спутника варьируются в пределах минус 140-180 градусов по Цельсию. Данные, полученные с борта космического зонда «Гюйгенс» выявили любопытный факт. Разница между значениями полярных и экваториальных температур составляет всего 3 градуса. Объясняется это наличием плотной атмосферы, которая препятствует воздействию солнечных лучей на поверхность Титана. Несмотря на высокую плотность атмосферы, из-за низких температур на Титане отсутствуют жидкие осадки. В зимний период поверхность спутника покрывает снег из этана, частиц водяного пара и аммиака. Это только малая толика того, что мы знаем о Титане. Интересные факты о крупнейшем спутнике Сатурна касаются буквально любой области, начиная с астрономии, климатологии и гляциологии, заканчивая микробиологией.

Осадки на Титане

Фотографии спутника Титан

Два обзора крупнейшего спутника Сатурна Титана показывают поверхностные особенности далекого мира (21 марта 2017 года). Кассини пришлось захватить несколько инструментов, чтобы пробраться сквозь водородную дымку. Среди них был радар, а также визуальный и ИК-картографический спектрометр. Камеры также располагали несколькими спектральными фильтрами, проявляющими чувствительность к конкретным длинам волн ИК-света. Эти спектральные зазоры позволили рассмотреть практически весь поверхностный покров. Кроме того, удалось установить стабильный обзор за постоянно меняющейся лунной атмосферой и отслеживать перемещение облаков. В высоких северных широтах (справа) можно отыскать масштабную облачную полосу. При обзоре аппарат отдалялся на 986000 км, где масштаб составлял 6 км на пиксель. Естественный вид слева создали при использовании красного, зеленого и синего фильтров. Вид справа – результат замены ИК-изображения (центр – 938 нанометров) на канал красного цвета. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в Лаборатории реактивного движения. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Аппарат Кассини приблизился на удаленность 2 млн. км 29 мая 2017 года, чтобы запечатлеть ночную сторону Титана на фото. В этом обзоре удалось подчеркнуть расширенную атмосферную туманность луны. За все время наблюдения аппарат сумел зафиксировать спутник с различных углов и получить полноценный обзор атмосферы. Высотный туманный слой отображен синим, а главная дымка – оранжевая. Отличие в окрасе может базироваться на размерах частиц. Голубая, скорее всего, представлена мелкими элементами. Для съемки использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим фильтрами. Масштабность – 9 км на пиксель. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

При последнем проходе в систему Сатурна, выполненном 13 сентября 2017 года, аппарату Кассини удалось запечатлеть Титан. Интерес к спутнику возник еще с полетом миссии Вояджер в 1980-х гг. от ЕКА. Для обзора использовали узкоугольную камеру на удаленности в 774000 км и при масштабе в 5 км на пиксель. Цветное изображение (рисунок А) выполнено из снимков, запечатленных на красный, зеленый и синий спектральные фильтры. Этот вид напоминает тот, что предстал перед Вояжером – золотой шар с плотным атмосферным слоем. Улучшенный вид (рисунок В) прибавляет детали, зафиксированные спектральным фильтром, способным пробираться сквозь дымку. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

В этом обзоре, выполненном 28 апреля 2006 года, крупнейший спутник в системе Сатурн Титан показывается из-под кольцевой системы. Титан охватывает 5150 км в диаметре и расположен немного ниже линии колец. Можно заметить темную щель (в ширину – 325 км) и узкое кольцо F. Для наблюдения использовали узкоугольную камеру с красным, зеленым и синим спектральными фильтрами. Отдаленность от объекта – 1.1 млн. км.

Поверхность Титана удалось наблюдать детально на фото при посадке зонда Гюйгенс. Но все же большую часть площади отобразил аппарат Кассини. Титан все еще остается интересной загадкой. В этом обзоре показана новая территория, которая не отмечалась в предыдущих наблюдениях. Это составное изображение из 4 практически одинаковых широкоугольных снимков.

Ссылки

Спутники Сатурна
Спутники-пастухи S/2009 S1 · Пан · Дафнис · Атлас · Прометей · Пандора · Эпиметей · Янус · Эгеон
Внутренние спутники Мимас · Энцелад · Тефия · Диона · Телесто · Калипсо · Елена · Полидевк
Алькиониды Мефона · Анфа · Паллена
Внешние Рея · Титан · Гиперион · Япет
Нерегулярные Эскимосская группа: Кивиок · Иджирак · Палиак · Сиарнак · Таркек

Норвежская группа: Феба · Скади · S/2007 S2 · Сколл · S/2004 S13 · Грейп · Гирроккин · Мундильфари · Ярнсакса · S/2006 S1 · S/2004 S17 · Нарви · Бергельмир · Эгир · Суттунг · S/2004 S12 · Бестла · Фарбаути · Хати · S/2004 S7 · Трюм · S/2007 S3 · S/2006 S3 · Сурт · Кари · Фенрир · Имир · Логи · Форньот

Галльская группа: Альбиорикс · Бефинд · Эррипо · Тарвос

Спутники Солнечной системы

Метановые озера

Предположение о наличии на поверхности Титана метана в жидком состоянии подтвердилось в 2009 г., когда были получены инфракрасные снимки с зонда «Кассини». На спутнике несколько сотен таких резервуаров. Самое крупное скопление находится вблизи Северного полюса. Наибольшие из них:

  • море Кракена — имеет длину 1000 км;
  • море Лигеи площадью 100 тыс. км².

Ученые предположили, что скопление метановых озер на Северном, а не на Южном полюсе, связано с сезонными изменениями. Год на Титане длится 7,5 года, возможно, пока одна область находится в удалении от Солнца, водоемы пересыхают, а потом опять возобновляются.

Размеры и орбита Титана

Диаметр Титана – 5152 км, то есть 0.4 земных. По размеру это второй спутник после Ганимеда во всей Солнечной системе. До полета «Вояджера-1» диаметр его считался 5550 км, то есть больше Ганимеда, и Титан считался рекордсменом. Однако оказалось, что ошибка возникала из-за очень толстой и непрозрачной атмосферы, и реальный размер самого спутника оказался несколько меньше.

Титан больше Луны на 50% и тяжелее её на 80%. Сила тяжести на нем – 1/7 земной. Состоит он примерно поровну из льда и скальной породы. Примерно такое же строение имеют Европа, Каллисто, Ганимед.

Титан – достаточно крупный объект, поэтому имеет горячее ядро и проявляет геологическую активность. Однако происхождение этого спутника пока непонятно. Остается открытым вопрос, был ли он захвачен Сатурном извне или сразу образовался на орбите из газопылевого облака. Так как он сильно отличается от прочих спутников Сатурна, оставляя им на всех всего 5% массы, то теория захвата вполне может быть верной.

Радиус орбиты Титана – 1 221 870 километров. Он находится далеко за границей самого внешнего кольца. Благодаря такому удалению от планеты этот спутник отлично виден даже в небольшой телескоп. Полный оборот он совершает за 15 дней 22 часа и 41 минуту – Гюйгенс немного ошибся в своих расчетах, хотя и подсчитал довольно точно при его простейших средствах наблюдений.

Атмосфера Титана

Создание обители для жизни на Титане находится под большим вопросом. Здесь нет кислорода, воздух почти на 99% состоит из азота. Доля метана — 1,6%. Также есть остаточные следы таких веществ, как:

  • аргон;
  • пропан;
  • углекислый газ;
  • гелий;
  • циан.

В Солнечной системе только Земля и Титан имеют преимущественно азотную атмосферу. На спутнике происходят своеобразные смены погоды. Зарегистрирован факт циркуляции облаков и циклонов. Над поверхностью часто возникают грозы с молниями. Температура почти всегда составляет 180ºC. Разница между полюсом и экватором — всего 3ºC.

Титан не обладает магнитным полем. Из-за чего солнечные ветры в большей степени воздействуют на поверхность.

Описание и карта поверхности спутника

Карта поверхности Титана, с отмеченными на ней озерами. Credit: spacegid.com.

После получения более четких снимков с аппарата «Кассини» ученые смогли понять строение Титана. Геология предположительно молодая, нет сильных изломов, супер вулканов или глубоких расщелин.

Структура Титана:

  • атмосфера;
  • поверхность;
  • ледяная верхняя оболочка;
  • глобальный подповерхностный слой океана;
  • оболочка льда под высоким давлением;
  • гидросиликатное ядро радиусом около 2000 км.

На спутнике четко выделяются материки, моря и реки. Строение водоемов сходны с тем, что мы видим на Земле. Реки имеют дельту, исток, извилистые русла. Водоемы занимают 30% всего объема спутника. Моря состоят из жидкого метана, этана и пропана. Предполагается, что существуют и подземные источники с жидкой водой.

Рельеф в основном представлен равнинами и долинами. В области экватора замечена большая гряда дюн.

При наблюдении на некоторых участках видна тектоническая активность. Процессы вызваны гигантской гравитацией Сатурна.

Метановые озера

Предположение о наличии на поверхности Титана метана в жидком состоянии подтвердилось в 2009 г., когда были получены инфракрасные снимки с зонда «Кассини». На спутнике несколько сотен таких резервуаров. Самое крупное скопление находится вблизи Северного полюса. Наибольшие из них:

  • море Кракена — имеет длину 1000 км;
  • море Лигеи площадью 100 тыс. км².

Ученые предположили, что скопление метановых озер на Северном, а не на Южном полюсе, связано с сезонными изменениями. Год на Титане длится 7,5 года, возможно, пока одна область находится в удалении от Солнца, водоемы пересыхают, а потом опять возобновляются.

Интересные факты

В ближайшие годы главная задача — подробное изучение Титана. С этой целью NASA планирует отправить новый зонд с подлодкой, специально сконструированной для того, чтобы выдерживать сложные условия метановых морей спутника. В лаборатории даже были воссозданы условия этих водоемов для тестирования исследовательского оборудования.

В пользу будущего заселения Титана людьми указывают 3 основных факта:

  1. Геологическая активность.
  2. Движение и изменение атмосферы.
  3. Выветривание пород и отложение осадков.

Но пока идея освоения другой планеты относится к области фантастики. Наиболее вероятное развитие событий — это нахождение органической формы жизни в подземных океанах спутника Сатурна и подробное ее изучение.

5 интересных фактов о Титане, которые вы раньше не знали:

  1. Сейчас на поверхности спутника Сатурна находится беспилотный зонд «Гюйгенс», предположительно в области северных дюн. В 2005 г. он послал на Землю запись шума ветра.
  2. Самые высокие горы здесь не более 600 м.
  3. Если смотреть на небо с поверхности, оно будет оранжевого цвета.
  4. Атмосфера Титана в 4 раза толще земной.
  5. Ускорение свободного падения здесь — 1867 км/с. Зонду понадобилось 2,5 часа, чтобы спуститься на поверхность.

Несмотря на такие сложные условия, ученые полагают, что создание колонии на Титане более осуществимо, чем на Луне или Марсе.

Как спутники Сатурна ведут кольца

При детальном осмотре видно, что Пан формирует зазор Энке. Частички создаются впереди и позади него. Кольцевые элементы внутри лунной орбиты вращаются вокруг планеты стремительнее, испытывая чистую внешнюю и обратную силы. Последняя замедляет их и заставляет падать к Сатурну. Это снова вызывает ускорение, и они движутся вперед и внутрь по отношению к Пану.

На отдаленности в 2800 км аппарат Кассини сумел запечатлеть спутник Сатурна Дафнис (диаметр – 8 км). При вращении на территории щели Килера он создает волны. Это мозаика, соединяющая несколько снимков, чтобы показать больше волн на краях зазора. Несмотря на свои крошечные размеры, силы тяжести хватает, чтобы разрушать частички в кольце А. По мере прохождения щели волны формируются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Это ценные кадры, так как позволяют рассмотреть сложные взаимодействия между луной и частичками. Здесь видны три волновых гребня, идущих за Дафнис. В каждом следующем наблюдается эволюция формы из-за столкновения частичек. Приближенное излучение спутника также демонстрирует тонкую нить кольцевого материала, созданную кольцом А. Изображение добыто под углом в 71 градус, а масштабность – 168 м на пиксель. Программа Кассини-Гюйгенс выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Но совершенно обратное происходит с кольцами, расположенными вне орбиты Пана. Спутник вращается быстрее планеты. Передняя сила разгоняет частички, расширяя их орбиты и заставляя отходить от планеты. По мере движения наружу они замедляются и двигаются наружу относительно Пана.

Этот эффект приводит к тому, что фактически, несмотря на притяжение Пана, частички отдаляются от него и формируют зазор Энке.

Как спутники Сатурна Пандора и Прометей ведут F-кольцо

Внутренний спутник Прометей выполняет вращение быстрее, чем кольцевые частички, поэтому тянет их внутрь и вперед, что приводит к ускорению и расширению орбитального пути. Из-за этого они замедляются и оказываются снаружи по отношению к самому спутнику. Точно также частички в кольце перемещаются быстрее Пандоры, что сокращает их орбиты и замедляет движения, поэтому двигаются внутрь и вперед относительно луны. Выходит, что одна тянет частички в одну сторону, а другая в противоположную. Частички между ними оказываются в ловушке и создают F-кольцо.

Метки

Адсорбция Библия Броуновское движение Вращение Земли Гравитационная постоянная Гравитация Граница Мохоровичича (Мохо) Давление света ЗЭТ Закон Всемирного Тяготения Землетрясение Землетрясения Земля Ломоносов Магнитные полюса Масса Планеты Почему не падают облака Смена магнитных полюсов Солнце Тепловой терминатор Трансформатор Тесла Тунгусский метеорит Фотонно-квантовая гравитация Эффект Мёссбаура гравитон детонация зона электрических токов крафон магнитное поле Земли молекулярно-кинетическая теория постоянная гравитации притяжение серебристые облака температура теплота теплота трение термон тяготение фотон электромагнитные волны эффект гравитационного смещения

Наиболее интересные факты о спутниках Сатурна

  • Титан такой масштабный, что воздействует на орбитальное поведение приближенных объектов. Простираясь на 5150 км, занимает второе место по крупности в системе. Поверхностный слой нельзя разглядеть из-за плотной атмосферной дымки. Напоминает древнюю земную атмосферу. Наполнена азотом (95%) и метановыми следами. Вытягивается на 600 км в пространство.
  • Япет удивляет своим причудливым окрасом: одна половина яркая как снег, а вторая мрачная с масштабным хребтом, вытянувшимся на экваториальной линии.
  • Феба совершает обороты в противоположной планете и другим крупным спутникам направленности.
  • Мимас обладает огромным кратерным отверстием, которое практически раскололо спутник.
  • Энцелад может располагать ледяными вулканами. Кассини зафиксировал нагретые струи, выбрасывающиеся на поверхность. Из-за этого формируется огромное облако водяного пара над территорией южного полюса.
  • Гиперион выделяется своей странной неправильной формой. Отличается хаотичным вращением, что может быть следствием удара с другим объектом.
  • Тефия располагает большим рифтовым участком – Итака Часма. Охватывает практически ¾ всей лунной площади.
  • Есть 4 стабильные позиции – точки Лагранжа. Расположены в 60 градусах впереди/позади крупного спутника на одной орбите. Эти точки заняты Телесто и Калипсо (пункт Тефия), а также Еленой и Полидевком (пункт Дионы).
  • 16 спутников прибывают в приливном блоке и повернуты к планете одной стороной.

Открытие Титана

Христиан Гюйгенс

Спутник Сатурна Титан был открыт 25 марта 1655 года Христианом Гюйгенсом, голландским астрономом, математиком и физиком. Он имел самодельный 57-мм телескоп с увеличением около 50 крат. Вооружившись им, Гюйгенс наблюдал планеты, и у Сатурна обнаружил некое тело, которое за 16 дней делало полный оборот вокруг планеты.

До июня Гюйгенс наблюдал за этим странным объектом, пока кольца Сатурна не оказались в наименьшем раскрытии и не стали мешать наблюдениям. Тогда ученый убедился, что это спутник Сатурна, и подсчитал период его обращения – 16 дней и 4 часа. Назвал он его просто – Saturni Luna, то есть «Луна Сатурна». После открытия Галилеем спутников Юпитера это было второе открытие спутника у другой планеты с помощью телескопа.

Современное название спутник получил, когда Джон Гершель в 1847 году предложил все спутники Сатурна назвать именами сеттер и братьев бога Сатурна, а их к тому времени было известно семь.

В 1907 году Комас Сола, испанский астроном, наблюдал явление, когда центральная часть его диска становится ярче, чем края. Это послужило доказательством наличия на Титане атмосферы. В 1944 году Джерард Койпер с помощью спектрометра установил, что его атмосфера содержит метан.

Кто выпил море?

Кроме Земли и Титана, в нашей системе никаких тел с поверхностными морями нет. И на первый взгляд те, что на Титане, много меньше земных. Даже Море Кракена чуть меньше Франции, хотя и больше Каспия. Однако спутник Сатурна по площади в шесть раз меньше Земли. Поэтому для него и это немало. Кстати, в этих морях в 300 раз больше углеводородов, чем во всех доказанных месторождениях нашей планеты!

Углеводороды Титана таят загадку. По расчётам планетологов, их должно быть намного больше. Дело в том, что в 2005 году на Титане уже побывал посадочный аппарат «Гюйгенс». По его данным, метана в атмосфере луны Сатурна содержится до нескольких процентов. Взаимодействуя с ультрафиолетом, он должен образовывать этан. А тот, в свою очередь, из-за низкой температуры обязан превращаться в жидкость и выпадать в виде осадков. Причём испаряться обратно в атмосферу жидкий этан из-за холода может не больше чем на сантиметр в год, а вот выпадать в виде дождя — способен куда больше. Все расчёты показывают, что Титан должен быть покрыт «глобальным» этановым океаном в сотни метров глубиной. Однако в действительности моря и озёра есть только в северном полушарии, и даже там их меньше, чем суши.

Объяснить всё это очень сложно. Согласно одной довольно смелой гипотезе, сплошной океан на Титане отсутствует потому, что углеводороды пропитали собой верхние слои поверхности спутника. Они образовали что-то вроде подземных водоносных слоёв нашей планеты, и на поверхности остаётся лишь то, что уже «не помещается» ниже. Тогда углеводородов на этом небесном теле не в 300 раз больше земного, а куда как более.

Эта гипотеза отлично объяснила и целый ряд других проблем. Например, на спутнике очень мало следов кратеров. Да, местная, в основном азотная (как на Земле), атмосфера вчетверо плотнее нашей, и её сравнительно плотные слои простираются до немыслимой высоты в тысячу километров. Большинство метеоритов должны сгорать в ней, не добравшись до поверхности спутника. Но и это не объясняет полного отсутствия кратеров — по-настоящему крупный астероид и такая атмосфера не остановит. Другое дело, если Титан покрыт болотами, которые лишь сверху кажутся твёрдыми. Кратер в таком болоте быстро затянется, оставив за собой разве что небольшое поверхностное озерцо.

Лучший критерий истины — практика. В 2005 году «Гюйгенс», после двух с половиной часов снижения через огромную по высоте атмосферу, всё же достиг поверхности — и погрузился в неё опорами на 15 сантиметров. При этом газоанализаторы на борту аппарата зарегистрировали всплеск концентрации метана. Видимо, он выделился из грунта. Как мы отмечали выше, гравитация на Титане всемеро слабее нашей, и такое погружение опор значит, что поверхность на нём трудно назвать твёрдой. Скорее, она похожа на снег. Если что-то сядет на болотистую поверхность на Земле, то опоры у него тоже провалятся, да и выделения метана вполне возможны.

Похоже, углеводородные моря Титана «выпили» местные же углеводородные болота и этаноносные слои. Хорошо, но что же лежит под ними?


С этим читают