Спутники Сатурна

Сатурн, по нашим данным, до недавнего времени имел 18 спутников и 10 из них - больше 100 км в диаметре. Однако за 2000-2001 год были совершены открытия еще 12 небольших спутников. Все вновь открытые спутники имеют нерегулярные орбиты, то есть они находятся за пределами плоскости экватора Сатурна. Поперечные размеры новых спутников Сатурна составляют от 1 до 100 км. Все эти новые спутники пока не носят никаких имен, о них почти ничего не известно и здесь о них тоже ничего сказано не будет. На рисунке вверху тоже показаны только 18 спутников, расположенных слева направо в порядке удалённости от Сатурна.
Все спутники, кроме Гипериона и Фебы, повернуты к Сатурну одной стороной (как Луна к Земле).
Сведения о многих спутниках неполные. Вокруг огромной планеты, по-видимому, кроме колец, вращаются множество мелких тел, учесть все их весьма непросто.
До появления "Вояджеров" вблизи Сатурна, было известно об 11-ти спутниках. "Вояджер 1" и "Вояджер 2" открыли ещё по три. Теперь мы знаем, по крайней мере, о 30-ти, а, возможно, их и больше.
Из 18 спутников 6 относительно крупных и 12 помельче. Из мелких спутников 11 являются регулярными, так как они движутся вокруг Сатурна по почти круговым орбитам в направлении вращения планеты вокруг своей оси.

ЭПИМЕТИЙ		ЯНУС
	Эпиметий и Янус обнаружены с Земли в 1966 г., они делят общую орбиту - 91 000 километров. Разница в удалении от Сатурна составляет лишь 30-50 километров. Янус имеет размеры 220 на 200 на 160 километров, а Эпиметий - 140 на 120 на 100 километров. Слева и справа не фотографии, а компьютерные модели. Вверху показана ведущая, а внизу ведомая части спутников (спутники повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной, как Луна к Земле, следовательно, движутся тоже всегда одной стороной вперёд - ведущей).

Спутник Сатурна Мимас. Фото КА "Вояджер 1" с расстояния 550 000 км. Хорошо виден кратер Гершель.

Мимас открыт В.Гершелем в 1789 г. Он необычен тем, что на нём обнаружили один огромный кратер, который имеет размер с треть спутника. Мимас также покрыт трещинами, что, вероятно, вызвано приливным влиянием Сатурна: Мимас - ближайший к планете из крупных (диаметр - 390 км) спутников. На фото Мимаса (слева) можно увидеть этот огромный метеоритный кратер, названный Гершелем. Его размер - 130 километров. Гершель углублён в поверхность на 10 км, с центральной горкой, почти такой же высокой, как и Эверест на Земле. Такой удар мог полностью разрушить спутник. Мимас полностью усеян кратерами и состоит, в основном, из водяного льда.

Мимас. Фото КА "Вояджер 1" с расстояния 127 000 км. 1980 г.

Спутник Сатурна Энцелад. Фото КА "Вояджер 2".

Спутник Сатурна Энцелад имеет наиболее активную поверхность из всех спутников в системе (за возможным исключением Титана, чья поверхность не фотографировалась). На этом спутнике были определены, по крайней мере, пять типов поверхности. Хотя кратеры могут быть увидены там повсюду, недостаток их в некоторых областях подразумевает небольшой возраст этих областей в несколько сотен миллионов лет. Это должно означать, что части поверхности на Энцеладе по-прежнему подвержены изменениям. Активность его кроется в воздействии приливных сил Сатурна, разогревающих Энцелад. Такое положение дел походит на взаимодействие Ио и Юпитера. Однако теория приливных взаимодействий не предсказывает возникновения всего того тепла, которое, по-видимому, выделяется в недрах Энцелада. Энцелад отражает почти 100% падающего на него света, что подтверждает предположение, что он состоит, в основном, из водяного льда. Это самое светлое тело Солнечной системы, вероятно, покрытое тонким сплошным слоем молодого инея. На нём могут быть водяные вулканы (гейзеры), которые обновляют иней на поверхности и служат источником вещества для разрежённого пылевого кольца вдоль орбиты спутника.
Диаметр Энцелада 500 км. Открыт В.Гершелем в 1789 г.

Спутник Сатурна Тефия знаменит своей огромной трещиной-разломом, протяженностью 2 000 км - три четверти длины экватора спутника! Фотографии Тефии, полученные от "Вояджера 2", показали большой гладкий кратер с треть диаметра самого спутника, названный Одиссеем (диаметр 400 км, глубина 16 км). Он больше, чем Гершель на Мимасе. К сожалению, на представленном снимке эти детали плохо различимы. О происхождении расщелины существуют несколько гипотез, в том числе и предполагающая такой период в истории Тефии, когда она была жидкой. При замерзании могла образоваться расщелина. Температура поверхности Тефии в настоящее время -86 К. Поверхность Тефии полностью покрыта кратерами, спутник состоит, в основном, из водяного льда.
Тефия открыта Дж. Кассини в 1684 г. Диаметр спутника 1050 км.
Это единственный спутник в Солнечной системе, имеющий два маленьких (диаметром 20 км) коорбитальных спутника (Телесто и Калипсо), т.е. таких, которые движутся по той же орбите, один впереди на 60º, другой позади на 60º.

Спутник Сатурна Диона. Внизу, у лимба, кратер Аенас диаметром 166 км

Диона (диаметр 1120 км) похожа на Тефию и имеет один маленький коорбитальный спутник Елену, на 60º впереди себя. Открыта, как и Тефия, в 1684 Дж. Кассини.
Диона испещрена кратерами, а также имеет моря и долины, которые являются геологическими разломами или трещинами в ледяной поверхности. Диона имеет яркие, тонкие полосы, которые выделяются на фоне относительно тёмной поверхности. Эти образования предположительно, состоят изо льда, заполняющего разломы в коре спутников.

Диона. Хорошо видны яркие полосы свежего вещества, заполнившего разломы и трещины.

Рея, второй по величине (диаметр 1530 км) спутник Сатурна после Титана. Поверхность Реи (сплошь усеянная кратерами), является очень старой. Он состоит, в основном, из льда, но имеет небольшое каменное ядро. Периоды вращения Реи вокруг оси и обращения вокруг Сатурна совпадают (как у земной Луны), поэтому одной стороной спутник всегда обращён к Сатурну. Видимая при наблюдениях с Сатурна сторона Реи отличается от "невидимой", в частности, тем, что она гораздо более сильно изрезана кратерами. Самый крупный из кратеров имеет поперечник около 500 км. Подобно многим льдистым мирам, она покрыта яркими полосами и тёмными пятнами. Как и у Дионы, эти выделяющиеся на фоне относительно тёмной поверхности полосы, связаны со столкновениями, которые выбивают куски льда с нижней поверхности. Главная особенность Рея - то, что даже более тёмные области всё ёще отражают приблизительно 50 % падающего света. Открыта Дж. Кассини в 1672 г. Фотография справа получена межпланетной станцией Вояджер-1 в 1980 году.

	Титан - второй по величине спутник в Солнечной системе и самый крупный спутник Сатурна. Открыт в 1655 г. Гюйгенсом. Больше него только Ганимед - спутник Юпитера. В Титане заключено больше 95% массы всей сатурнианской системы спутников. Диаметр Титана - 5150 км. Т.о., Титан даже больше Меркурия, но значительно уступает последнему по массе, т.к. плотность Титана только 1,88 г/см³ (все другие спутники Сатурна имеют меньшую плотность). Титан уникален тем, что обладает мощной (толщиной до 200 км) атмосферой с несколькими слоями облаков. Это единственный спутник в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в телескоп. Его атмосфера состоит, в основном, из азота с примесью метана и аргона и имеет красно-коричневый цвет. Давление на поверхности спутника больше, чем на Земле - 1,6 атм. Возможно, под атмосферой Титана находится этано-метановый океан глубиной в несколько километров с температурой жидкости -180ºС. Внутреннее строение Титана похоже на строение юпитерианских спутников Ганимед и Каллисто, т.е. у него есть каменистое ядро радиусом 1700 км, содержащее 55% общей массы спутника. Ядро покрыто жидкой оболочкой из гидратов аммиака и метана, над которой располагается ледяная кора с океанами из жидкого этана и аммиак.

	Титан - один из трёх планетных спутников с собственной атмосферой (другие два - Ио и Тритон), но при этом он единственный спутник с достаточно плотной и устойчивой атмосферой. Атмосфера Титана была открыта в 1944 г. Дж.Койпером. Оценка состава атмосферы такова: азот - от 65 до 98%, аргон - до 25 %, метан - от 2 до 10%. При господствующих на Титане температурах возможно образование метановых облаков и выпадение осадков в виде метановых дождей. В 2004 году аппарат "Кассини" (рисунок слева) сбросит в облака Титана спускаемый на парашюте зонд "Гюйгенс". Вот тогда, возможно, мы узнаем часть секретов этого нового мира с океаном из жидких углеводородов, метановыми дождями, грозами и сменой времён года. Есть ли там континенты и острова? Какие сложные органические молекулы выплеснуты метановым прибоем на ледяные пляжи Титана?

Спутник Сатурна Япет, третий по размерам среди спутников Сатурна, имеет диаметр 1440 км. Орбита Япета расположена в почти 4-х миллионах километров от Сатурна. Одна сторона Япета обильно усыпана кратерами, в то время как другая сторона оказывается почти гладкой. Япет известен неоднородной по яркости поверхностью. Спутник, подобно Луне с Землей, повернут всегда одной стороной к Сатурну, так, что и по орбите он движется только одной стороной вперед, которая в 10 раз темнее, чем сторона противоположная. Есть версия, что в своём движении спутник "подметает" пыль и мелкие частицы, также вращающиеся вокруг Сатурна. С другой стороны, может быть, это тёмное вещество порождено недрами спутника.
Открыт Дж. Кассини в 1671 г.

	Исследовательский зонд Cassini 11 июня совершил облёт Фебы, одного из дальних спутников Сатурна. Он пролетел на расстоянии около 2000 км над поверхностью этого спутника и прислал очень подробные его фотографии. Судя по этим фотографиям, поверхность Фебы испещрена большими и маленькими кратерами, оставшимися после ударов других космических тел. Фрагмент внутреннего склона одного из больших кратеров показан на снимке справа. Его диаметр составляет около 100 км, а глубина – около 20 км. Фотография была сделана с расстояния около 12 тыс. км. На этих снимках также видно, что поверхность Фебы покрыта каким-то тёмным материалом толщиной от 300 до 500 м, а под ним находится более светлая порода, в которой, по мнению специалистов, должно быть большое содержание льда. Это ещё раз подтверждает гипотезу о том, что Феба, скорее всего, образовалась во внешней части солнечной системы и когда-то она была ядром кометы или астероидом из пояса Койпера, но в какой-то момент времени она оказалась в окрестностях Сатурна и была притянута его гравитационным полем. Окончательный вывод о происхождении Фебы, как предполагается, будет сделан после исследования всех данных, полученных с помощью 11 приборов, установленных на зонде Cassini.
	На этом снимке показана та область поверхности Фебы, которая находится в окрестностях её южного полюса. Эта фотография была сделана вскоре после пролёта Фебы, с расстояния около 13 тыс. км. Здесь также видны светлые участки, которые, по всей видимости, являются выступами льда, и кратеры разных размеров (глубина самых больших из них составляет порядка 4 км).
	А на этом снимке – фрагмент самого подробного снимка поверхности Фебы, сделанного зондом Cassini с расстояния 2365 км. На нём виден пустынный ландшафт с массой маленьких кратеров. Разрешение полученного изображения составило 14 метров на пиксел.

Числовые данные спутников Сатурна можно посмотреть в таблице.