Спутник сатурна тефия – все о космосе

Ледяной спутник планеты Сатурн – Тефия | Живой космос

Фото Тефии, полученное с Voyager 2  показывает объекты размером около 5 км (3 мили). Сделано 26 августа 1981 года в с расстояния 282 000 км (175 000 миль).

 Граница между сильно усеянными кратерами областями (сверху справа) и менее кратерными областями (внизу справа) подобна границам на лунах Диона и Рея, что указывает на период внутренней активности в начале истории Тефии, который частично измеенил старую местность.

 Большой кратер в правом верхнем углу почти лежит  на огромной борозде, которая опоясывает почти три четверти окружности спутника. Сама борозда видна на этом изображении как линейный набор меток в левом нижнем углу кратера. Борозда глубиной в несколько километров, свидетельствует о холодной, жесткой ледяной коре во время ее образования.

Изображение Тефии с высоким разрешением, полученное Voyager 2 (26 августа), в тот момент, когда космический аппарат находился на расстоянии 120 000 км (74 500 миль) от луны. Наименьшие детали, видимые здесь, размерами примерно 2,2 км (1,4 мили).

Тефия – пятая по величине луна Сатурна. Была обнаружен Джованни Кассини 21 марта 1684 года и также известна как Сатурн III.

Состоит, вероятно, в основном из водяного льда и имеет огромный каньон, окружающим весь спутник, а так же обладает многочисленными ударными кратерами.

 Гигантский каньон, названный Итакой Чазма, составляет около 2500 километров (1550 миль) в длину (три четверти окружности Тефии) и имеет среднюю ширину около 65 километров (40 миль) и глубину от 3 до 5 километров ( около 2 до 3 миль).

 Если бы Тефия когда-то обладала жидкой водой, покрытой тонкой твердой коркой, то замерзание толстой водянистой мантии могло бы обеспечить достаточное поверхностное расширение для образования желоба. Однако неясно, почему все расширения произошли в одной полосе, а не были распространены повсеместно.

 Также на Тефии известен большой кратер, Одиссей, около 400 километров (250 миль) в поперечнике или более одной трети диаметра самого спутника. Линия, проведенная через центр Одиссея, грубо приближенно будет находиться под прямым углом к Итаке Часме, говоря о возможной связи между этими двумя особенностями. Температура на поверхности спутника составляет около -187 ° C (-305 ° F).

открытие 1684, Джованни Кассини
большая полуось 294 619 км (183,107 миль)
диаметр 1081 × 1062 × 1055 км(672 × 660 × 656 миль)
средняя плотность 0,97 г / см 3
вторая космическая скорость 0,39 км / с (1400 км / ч, 870 миль в час)
орбитальный период 1.888 дней
осевой период синхронный
орбитальный эксцентриситет 0,000
наклон орбиты 1.12 °
визуальное альбедо 0.8

Источник: https://alivespace.ru/tefiya/

Тефия – спутник Сатурна

Тефия – один из спутников Сатурна, который имеет средние размеры. Ее диаметр равняется 1060 км. Ее открытие принадлежит Джованни Кассини, который еще в 1684 году обнаружил его во время своих исследований. Именно ему принадлежит идея дать название спутнику в честь титаниде из древнегреческих мифов. Показатель видимой звездной величины для этого спутника находится в пределах 10,2.

Спутник Тефия отличается относительно невысокой плотностью в районе 0,98 г/см³. Это свидетельствует о том, что ее основой стал лед с вкраплениями различных пород камня.

Спектроскопические исследования показывают, что поверхность спутника Тефия скована льдом, но в его составе есть также темное вещество, природа которого остается неизвестной. Тефия известна очень светлой поверхностью.

По уровню альбедо спутник занимает вторую позицию, уступая только Энцеладу.

Поверхность спутника Тефияпокрыта многочисленными кратерами, самой крупной впадиной является Одиссей, диаметр которой составляет 450 км. Окружность спутника также занята огромным каньоном, который растянулся на 2000 км. Его ширина достигает 100 км. Ученые называют его каньоном Итака.

Именно эти объекты, по мнению ученых, подсказывают нам о том, как был образован спутник Тефия. Только небольшую часть поверхности спутника занимает ровная плоскость, которая вероятно образовалась при криовулканической активности Тефии.

Как и в случае с другими спутниками газового гиганта, формирование Тефии произошло благодаря пылевому диску, который покрывал Сатурн после его формирования.

Процесс открытия спутника Тефия

Спутник Сатурна удалось открыть астроному Джованни Кассини в 1684 году. В это же время он доказал наличие у газового гиганта еще одного спутника – Дионы.

Во время наблюдений астроном использовал Парижскую обсерваторию. Открытые ученым спутники, которых было 4, он обозначил как «звёзды Людовика» (имеется ввиду короля Франции Людовик XIV).

Исследователи продолжительное время называли этот спутник Saturn III.

Новое название для спутника было предложено Джоном Гершелем. Его публикация результатов исследований, сделанная в 1847 году, содержит предложение присвоить спутникам Сатурна названия титанов. Поэтому Сатурн III теперь называют Тефией.

Орбита спутника Тефия находится на дистанции в 295 тысяч км от центра газового гиганта. Уровень его эксцентриситета небольшой, а наклон в отношении экватора планеты не превышает 1 градуса. Тефия находится в пределах магнитосферы газового гиганта. Поверхность спутника часто страдает от бомбардировок ионов, которые находятся в магнитосфере Сатурна.

Физические показатели спутника Тефия

Размеры спутника Тефия составляют всего 1060 км, поэтому он занимает шестнадцатую позицию среди спутников в нашей системе. Тефия относится к ледяным телам, в число которых входит Рея и Диона. Ледяной состав спутника доказывает его плотность. До сегодняшнего дня не удалось установить, есть ли у спутника дифференциация на твердое ядро и ледяную кору.

Если удастся доказать наличие каменного ядра, то его масса не будет существенно превышать 6% от общего веса Тефии. Радиус такого ядра, по предположениям ученых, равен 145 км. Воздействие приливной и центробежной силы на спутнике привело к тому, что он напоминает по форме трехосный эллипсоид.

За время исследований спутника  ученые пришли к выводу, что под поверхностью Тефии не может быть воды в жидком виде. Спутник отличается самой светлой поверхностью, имея визуальное альбедо 1,2. По всей видимости результатом подобного эффекта стала обработка поверхности под действием кольца Е, вещество которого представлено мелким водяным паром.

Уровень радиолокационного альбедо для спутника весьма высок. Яркость ведущего полушария примерно на 1/6 больше, чем у ведомого.

Наличие высокого альбедо доказывает, что спутник представлен чистым водяным льдом, в котором содержится лишь небольшой процент примесей темных материалов. Помимо льда, Тефия не имеет других соединений, которые бы удалось идентифицировать.

Но ученые предполагают, что на поверхности могут быть обнаружены органические вещества в виде аммиака. У обнаруженного темного вещества наблюдаются те же характеристики, что и на поверхностях темных спутников газового гиганта – Япета и Гипериона.

Астрономы предполагают, что речь может идти о высокодисперсном железе или гематите. Благодаря измерениям теплового излучения и радиолокационным наблюдениям удалось получить информацию о том, что ледяная поверхность отличается сложной структурой.

Реголит демонстрирует высокую пористость, показатель которой выше 95%.

Поверхность спутника Тефия

На поверхности луны Сатурна есть множество крупных элементов, которые имеют различный оттенок и степень яркости. На поверхности ведомого полушария, возле его центрального сегмента, поверхность отличается более красным и темным цветом, чем ведущее полушарие.

На последнем также отмечается более высокая интенсивность красного в центральной части, но здесь нет явного потемнения. Это показывает, что самая нейтральная по цвету поверхность там, где эти два полушария разделены.

Наличие подобной окраски является характерным признаком для спутников газового гиганта, имеющих средние размеры. Причины подобного цветового контраста могут заключаться в отложении частиц льда на ведущем полушарии, когда оно пересекает кольцо Е.

Темные частицы оседают на заднем полушарии по причине падения вещества, приходящего с внешних лун Сатурна. К тому же, ведомое полушарие может подвергаться мощному воздействию плазмы, выделяемой магнитосферой газового гиганта.

В геологическом плане Тефия продолжает оставаться сравнительно простым спутником. На ее поверхности есть множество холмов и кратеров, большинство из которых имеют диаметр в 40км. Задняя часть полушария покрыта гладкой равниной. Астрономы доказали наличие крупных тектонических структур, среди которых несколько впадин и каньонов.

Западная часть спутника Тефия носит следы соприкосновения с крупным астероидом, в результате которого на поверхности остался кратер размером в 450км. Он занимает примерно 40% от всего диаметра спутника. К настоящему моменту кратер успел стать достаточно плоским.

Его дно находится на уровне плоскости самого спутника. По всей видимости, причиной такого эффекта стала вязкая релаксация или распрямление ледяной мантии. Но стенки кратера вздымаются на 5000м над уровнем поверхности спутника.

В центральной части Одиссея есть глубокая впадина, вокруг которой находятся массивы, стремящиеся ввысь на 9 км надо дном.

Вторым главным элементом на поверхности спутника является каньон Итака громадных размеров. Его протяженность составляет свыше 2000км, что равно 75% от окружности всей луны Сатурна. Средние показатели глубины находятся в пределах 3000 метров, ширина же каньона в нескольких местах достигает размеров в 100 км. На этот каньон припадает более 1/10 от всей поверхности Тефии.

По всей видимости, образование Итаки произошло под действием затвердевания подземного океана спутника. В этот период мантия расширилась, что привело к растрескиванию поверхности.

Причиной образования океана, который в дальнейшем замерз, мог стать орбитальный резонанс с Дионой, что привело к нагреву недр. Когда он завершился, океан окончательно замерз.

Но у подобной модели есть ряд проблем, по причине которых ученые разрабатывают еще одну версию образования Итаки.

В связи с ней на спутнике образовалась мощная ударная волна, которая возникла в момент удара астероида, сформировавшего кратер Одиссей. Именно эта волна привела к появлению гигантских трещин на поверхности планеты.

В этом случае Итаку можно назвать самым внешним кольцевым гребнем Одиссея.

Тем не менее, анализ возраста и концентрация кратеров на поверхности доказывает, что Итака появилась раньше Одиссея, поэтому гипотеза об их одновременном появлении сегодня больше не находит приверженцев.

Наличие гладких равнин на ведомом полушарии наблюдается за Одиссем. Они отличаются резкой границей в месте, где начинается кратерированная местность. Равнина находится возле антипода Одиссея, что может быть признаком их взаимной связи.

Некоторые астрономы предполагают, что равнины были созданы благодаря фокусированию сейсмических волн, которые были образованы при соприкосновении астероида и Тефии. Но ровная плоскость и наличие явных границ демонстрирует то, что образование этого участка произошло под действием недр.

Вероятно, литосфера Тефии была потревожена в процессе образования Одиссея.

Большая часть кратеров на спутнике отличаются наличием только центрального пика. Те из них, которые имеют свыше 150км в диаментре, отличаются сложными кольцевыми пиками.

Но лишь у Одиссея наблюдается центральная депрессия, которая имеет вид центральной ямы. Более старые свидетельства столкновений луны Сатурна с астероидами отличаются небольшой глубиной, что отличает их от молодых.

В этом и проявляется процесс релаксации мантии.

Количество кратеров на поверхности спутника не равномерно. Это является свидетельством того, что спутник определенное время проявлял геологическую активность. На старых участках представлено максимально количество кратеров. Это дает возможность справиться с определением хронологии для спутника.

Самые кратерированные участки местности имеют максимальный возраст. Их можно сравнить с возрастом существования нашей солнечной системы. Наиболее молодой структурой является местность в районе кратера Одиссей. Специалисты считают, что она образовалась примерно 1-3 млрд. лет назад.

Исследователи пришли к мнению, что Итака старше Одиссея, на что намекает концентрация кратеров.

Происхождение Тефии

Тефия, как сегодня принято считать, был образован благодаря аккреционному диску, который продолжал существовать вокруг газового гиганта даже после его формирования.

В этот период температура на орбите Сатурна была невысокой, поэтому его спутники были сформированы из застывшего льда.

По всей видимости, в аккреционном диске было определенное содержание аммиака и углекислого газа. Но их уровень не удалось определить.

Очень высокий уровень льда, который наблюдается и сегодня, остается необъяснимым. Сатурнианская субтуманность, где находится Тефия, подходит для восстановительной реакции, что могло привести к получению метана. Подобная особенность частично объясняет причину, по которой луны газового гиганта имеют большое количество льда, объём которого больше, чем у других тел Солнечной системы.

Читайте также:  Метеорит - все о космосе

Во время восстановительной реакции происходит высвобождение кислорода, который при взаимодействии с водородом, образует жидкость. Одной из самых необычных теорий является то, что внутренние кольца вокруг планеты были образованы благодаря приливной силе крупнейших спутников, покрытых льдами. Многие из этих лун, как считают разработчики теории, со временем были поглощены Сатурном.

По всей видимости, период аккреции затянулся на пару тысячелетий, что позволило Тефии и другим спутникам, схожим по своей структуре с ней, полностью сформироваться. В то же время ряд столкновений приводил к нагреву ее внешнего слоя.

Ученые разработали несколько моделей, которые демонстрируют, что даже внутренняя часть спутника в этот период существенно нагревалась до 155 К. Когда Тефия была сформирована, то теплопроводность позволила поверхности быстро остыть, а внутренний слой разогрелся. Приповерхностные слои начали сжиматься, а внутренние расширились.

Это привело к сильному напряжению растяжения, что и стало причиной появления трещин, которые сегодня можно видеть на планете.

Тефия отличается небольшим содержанием твердых пород. По этой причине в процессе ее формирования, вероятно, роль радиоактивного распада была не высока.

Это показывает, что спутник не был подвержен существенному таянию, если только нагрев недр не происходил за счет приливных сил, создаваемых газовым гигантом. Сильные приливные силы могли возникать при существенном  эксцентриситете орбиты.

Это положение могло сохраняться благодаря орбитальному резонансу с другими спутниками. Более точных сведений на сегодня не существует.

Процесс исследований Тефии

Космические аппараты серии «Вояджер» были первыми зондами, которые пролетали над поверхностью спутника. Первая модель находилась в 415 тысячах км над Тефией, а второй «Вояджер» был всего в 93000 км над ледяной поверхностью. «Вояджер-1» отправил на Землю всего один снимок, на котором была поверхность спутника.

Его разрешение было не более 15 км. Но уже «Вояджер-2» смог подлететь ближе к спутнику, а также пролетел практически вокруг Тефии, обеспечивая передачу множества изображений при разрешении 2 км. Первый крупный элемент, который был отмечен на поверхности луны Сатурна, стала Итака.

Среди всех прочих спутников Сатурна именно Тефии «Вояджеры» уделили максимум внимания.

Несколько лет назад, в 2004 году к орбите Сатурна добрался  «Кассини». Его основная миссия, которая длилась примерно 4 года, позволила совершить целевой полет к этому спутнику. Во время облета Тефии  «Кассини» был на дистанции в 1500000м от ее ледяной поверхности.

Позднее космический аппарат смог совершить несколько повторных сближений с луной Сатурна, но расстояние до ее поверхности измерялось уже в десятках тысяч километров. Во время пролета, который состоялся в августе 2010 года, удалось получить сведения о четвертом по величине кратере на поверхности спутника.

Диаметр Пенелопы, именно так назван кратер, достигает 200 км.

Благодаря наблюдениям, проведенным с помощью космического аппарата «Кассини», удалось получить более качественную карту поверхности спутника. Также установленное на зонде оборудование позволило провести исследование поверхности в инфракрасном спектре.

Их результаты продемонстрировали, что поверхность Тефии полностью покрыта твердым льдом, имеющим водяную структуру. Выполнение радиолокационных наблюдений позволило отметить наличие сложной и пористой структуры реголита, покрывающего планету.

Исследование плазмы, которая находится возле спутника, демонстрирует то, что Тефия не выбрасывает плазму, находясь в магнитосфере газового гиганта. Космические миссии, разрабатываемые на сегодня, не имеют перед собой цели исследовать поверхность этого спутника.

Но уже в 2020 году к планете планируют направить новую экспедицию, которая сможет предоставить дополнительные данные о Тефии.

Источник: http://astro-azbuka.ru/index.php?id=872

Спутники сатурна (энцелад, тефия, диона)

Спутники: Сатурна;

Количество: 62;
Диаметр  более 2000 км: Титан;
Диаметр   1000-2000 км: Рея, Япет, Диона, Тефия;
Диаметр   100-1000 км: Энцелад, Мимас, Гиперион, Феба, Янус, Эпиметей, Прометей;
Диаметр  менее 100 км: Пандора, Атлас, Елена и др.;    Наиболее крупные спутники Сатурна были открыты Гейгенсом и Кассини в 1659-1675 годах (Титан, Япет, Тифея, Диона, Рея). Через столетие в 1785 году Гершель открыл еще два спутника: Мимас и Энцелад. К 1995 г. у Сатурна уже было известно 22 луны. А с начала  ХХI в. до  настоящего времени, ученые и космические аппараты обнаружили еще около 40 спутников. В основном это мелкие каменные тела неправильной формы, больше похожи на астероиды. Самый крупный из них Сиарнак имеет диаметр 40 км, был открыт в 2000 году.Он обращается вокруг планеты за 896 дней. А в 2008 году, аппарат Кассини-Гейгенс на расстоянии 167 500 км от планеты,  обнаружил самую маленькую луну Сатурна – Эгеон. Его диаметр всего 500 м. Большинство лун Сатурна состоят преимущественно из водяного льда. У наиболее крупных формируется внутреннее каменное ядро. Все спутники, за исключением Гипериона и Фебы, имеют синхронное вращение – они повернуты всегда одной стороной к Сатурну, как Луна к Земле. Орбита самого дальнего спутника Сатурна – Форньот, находится на расстоянии 25,1 млн. км. Ему требуется более 4 земных лет, чтобы совершить полный оборот вокруг планеты. Самой крупной луной Сатурна является Титан, диаметр которого составляет 5152 км. К Титану также относится титул, как Второй по размерам Спутник Солнечной Системы. Ниже будут детально описаны 7 крупнейших спутников Сатурна: Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Япет, Феба и Титан.

Энцелад

Название спутника: Энцилад;

Диаметр: 499 км;

Площадь пов-ти: 782 000  км²;

Объем: 6,54×107 км³ ;

Масса: 1,08×1020 кг ;

Плотность: 1610  кг/ м³;

Период вращения: 1,37 суток;

Период обращения: 1,37 суток;

Расстояние от Сатурна: 177 000 км;

Орбитальная скорость: 9,4 км/ с;

Длина по экватору: 1 567 км;

Наклон орбиты: 0,02°;

Ускор. свободного падения: 0,11 м/с²;

Спутник: Сатурна
Энцелад  находится на расстоянии 177 000 км от внешних слоев атмосферы Сатурна и является четырнадцатым спутником по отдаленности от планеты, а также шестым по размерам и массе. Энцелад – имеет форму сплющенного трехосного эллипсоида. За счет приливных сил и вращения вокруг Сатурна полярный диаметр – 497 км, на 6 км меньше экваториального – 503 км. Энцелад обращается вокруг Сатурна за 32,9 часа. В настоящее время Энцелад находится в орбитальном резонансе 2:1 с Дионой. Т.е за время одного оборота Энцелада вокруг Сатурна, Диона успеет обернуться 2 раза. Энцелад, как и множество других крупных спутников, был открыт в конце ХVIII века в 1789 году английским астрономом Уильям Гершелем. Слабая оптика того времени и большое расстояние от Земли, не позволяли долгое время обнаружить спутник. Однако в  период, когда Земля находится в плоскости колец Сатурна, яркость их сокращаются и Энцелад легче заметить. Именно тогда Гершель заметил довольно яркую точку, которая почти сливалась с яркостью Колец Сатурна. До периода космических исследований знания об Энцеладе не менялись и оставались такими же, как и  в эпоху Гершеля. В начале 80-х годов ХХ века, когда космическая станция “Вояджер-1”, а позднее и “Вояджер-2”, впервые пролетела мимо Энцелада, было получено множество снимков поверхности и атмосферы спутника. Все же сближение составляло 220 000 км и поэтому снимки были недостаточно качественными. Но даже, с их помощью, ученые сделали следующий шаг в изучении четырнадцатой луны Сатурна. Уже тогда было установлено наличия у Энцелада большой отражательной способности поверхности, а малое количество кратеров указывало на её молодой возраст и на существование современной или недавней геологической активности. А с 2004 года по настоящее время спутник продолжает изучать аппарат “Кассини”. Данные, полученные от “Кассини” уже в 2005 году позволили американским учёным обнаружить существование на Энцеладе химических веществ, которые характерны для присутствия органической материи в недрах спутника. Это может свидетельствовать о возможности зарождения органической жизни в подлёдных слоях Энцелада. Кроме того, был открыт водяной пар и сложные летучие углеводороды из геологически активной южной полярной области.      Энцелад – не слишком крупный и не слишком тяжелый спутник Солнечной системе, тем не менее он имеет некоторые существенные отличия от других лун. Во первых  наружный слой  Энцелада полностью состоит из водяного льда и имеет самую чистую в Солнечной системе ледяную поверхность, поэтому его поверхность почти белая. Толстая ледяная кора  отражает свыше 99 % падающего на неё солнечного света, делая Энцелад чемпионом Солнечной системе по отражательной способности. Если бы спутник находился вдалеке от Колец Сатурна, то яркость Энцелада, позволила бы наблюдать его на ночном небе без специальной увеличивающей оптики. Во вторых, как и на спутнике Юпитера Ио, в недрах Энцелада происходит невероятно активная геологическая деятельность. Какой-то мощный источник тепла находится в центральных частях спутника, который время от времени вырывается наружу и поднимает на несколько сотен километров фонтаны ледяной воды. Извергающаяся из недр Энцелада вода формирует “след”, обращающийся уже вокруг самого Сатурна в виде кольца. Пока не вполне понятно, что является источником энергии, который поддерживал бы этот беспрецедентно высокий, для столь малого спутника, уровень вулканической активности. В 2010 г. учёные выяснили, что фонтанирование на поверхности спутника Сатурна происходит из-за колебания Энцелада при движении по орбите. Им могла бы стать энергия, выделяющаяся в ходе радиоактивного распада, однако в водяном фонтане были обнаружены пылевые частицы и небольшие льдинки. Для того, чтобы забросить их на сотни километров вверх, требуется слишком много энергии. Возможно, недра Энцелада разогревают приливные волны, образующиеся за счет гравитационных воздействий Сатурна и близлежащих спутников.

 Извержение водяного льда в южном полушарии Энцелада. Такие ледяные фонтаны могут

подниматься на несколько сотен километров от поверхности. Некоторые частицы 

покидают барьер силы притяжения Энцелада, и остаются в окололунном пространстве.

А некоторые, за счет огромной силы в недрах Энцелада, покидают спутник и служат

материалом для формирования и пополнения колец Сатурна. Энцелад в сравнении с Землей. В нашу планету могло бы вместиться 16 660 Энцеладов      Энцелад имеет тонкую атмосферу – в основном это пыль и водяной пар. Атмосфера на 65 % состоит из водяного пара, 20 % приходятся на молекулярный водород, а остальные 15 % — это углекислый газ, молекулярный азот и оксид углерода (СО). Небольшой Энцелад не может удерживать воздушную оболочку собственным притяжением, следовательно, имеется постоянный источник её пополнения. Наличие атмосферы, участков с более высокой температурой, молодость поверхности говорят о наличии какого-то внутреннего источника энергии, поддерживающего геологические процессы на спутнике. Средняя температура — минус 200 градусов по Цельсию. Имеются области с аномально высокой температурой (на 20—30 градусов выше). Ученые более чем уверены, в том что Энцелад является одним из внеземным местом для живых обитателей в Солнечной системе. Как и остальные спутники Сатурна, Энцелад в основном состоит из воды. Лишь в центре планеты расположено ядро, а вокруг ее мантия. Наружный слой – заледенелая навеки водяная кора. От внешних источников энергии, т.е от солнечного тепла,  этот лед  никогда не растает. Слишком большое расположение от Солнца говорит само за себя. Однако внутренний источник энергии, который вероятно образуются в мантии или ядре при распаде радиоактивных веществ (алюминий-26 и железо-60), вполне может вырабатывать достаточную энергию для расставания замерших ледяных подземных айсбергов в жидкую воду ближе к центре планеты. Если пробурить и пройти сквозь многокилометровый слой льда, то постепенно температура будет расти, пока плотность воды не станет такой, при которой нарушится плотная структура молекул, и она перейдет в жидкую фазу с плотностью 1000кг/м³. Поэтому ученые и исследователи уверенно утверждают о наличии живых организмов в таких подземных океанах. Возможно эти организмы – не только микроскопические бактерии, но и довольно крупные морские обитатели. Так же при изучении “Кассини” ледяных извержений на поверхности Энцелада, было обнаружены следы такого химического элемента как соль. А значит океан, а недрах спутника, помимо того, что он жидкий может быть, как и на Земле, – соленым. Эти причины, побудили космическую корпорацию НАСА создать проект под названиемTitan Saturn System Mission” (TSSM), в задачи которого будет входить изучение Сатурна, его спутников, а также конкретно поиск внеземных обитателей на Энцеладе.

Читайте также:  Происхождение галактик - все о космосе

 Круговорот воды в недрах Энцелада. Ледяная кора, толщиной около 50-ти км, по мере спуска

нагревается, а когда ее температура равна 273 К (0 °C) переходит в жидкость. Горячие породы, 

за счет большой радиоактивной энергии выталкивают слои жидкой воды, по мере подъема

температура падает и вода переходит в твердое состояние, вырываясь наружу в виде

фонтанов из ледяных частиц в высоту на сотни километров. Эти же частицы

падают на поверхность и процессы вновь повторяются.   

Внутренняя структура Энцелада на основе последних данных “Кассини”. Внутренняя 

структура силикатного ядра имеет коричневый цвет, в то время как внешняя структура

и лёд имеет белый цвет. Жёлтым обозначена мантия, а красным — ядро

Поверхность Энцелада является самой яркой в Солнечной системе. 

Она отражает 99 % солнечного света, а наблюдать ее с Земли очень трудно, 

поскольку внешняя оболочка спутника сливается с яркими Кольцами Сатурна

Тефия

Название спутника: Тефия;

Диаметр: 1060 км;

Площадь пов-ти: 3 528 000  км²;

Объем: 6,23×108 км³ ;

Масса: 6,17×1020 кг ;

Плотность: 984  кг/ м³;

Период вращения: 1,89 суток;

Период обращения: 1,89 суток;

Расстояние от Юпитера: 235 000 км;

Орбитальная скорость: 11,35  км/ с;

Длина по экватору: 3 328 км;

Наклон орбиты: 1,12°;

Ускор. свободного падения: 0,145 м/с²;

Спутник:СатурнаТефия – ближайшая из крупнейших лун Сатурна, была открыта итальянским и французским астрономом Джованни Кассини в 1684 году. А в 1847 году Гершель дал окончательное название спутника, по имени титана (брата Кроноса) в греческой мифологии. Тефия считается 16-ым по размерам спутником в Солнечной системе и имеет радиус 530 км. Орбита расположена на расстоянии 295 000 км от центра планеты и 235 000 км от внешних ее облаков. Как и большинство спутников Солнечной системы обращение Тефии вокруг Сатурна синхронизировано с вращением вокруг своей оси, т.е спутник повернут всегда одной стороной к планете. Спутник находится глубоко внутри магнитного поля Сатурна и поэтому часто подвергается бомбардировкой энергичных частиц (электронов и ионов). 
     Спутник, по праву считается одним из самых ярких мест в Солнечной системе. Его поверхность состоит из почти чистого водяного льда с небольшим количеством тёмного материала. Местность выглядит местами в виде холмов и кратеров, а местами – равнины. Одной из особенностью спутника, является наличие в западной части полушария большого ударного кратера Одиссей, диаметром 445 км (0,4 диаметра спутника). Вторая основная структура на Тефии – огромная долина, называемая каньоном Итака. Её ширина около 100 км и глубина до 3 километров. Протяжённость каньона более чем 2000 км в длину, что составляет примерно 3/4 длины вокруг окружности Тефии. Каньон Итака занимает около 10% поверхности спутника.
      Между учеными ведется множество споров по поводу внутреннего строения Тефии. Одни утверждают, что Тефия имеет  ядро радиусом 150 км, и ледяную мантию. Другие же выдвигают версию, что вместо плотной мантии под толщей льда, как и на Европе, скрывается океан из жидкой воды. Как и наш спутник – Луна, Тефия не имеет собственной воздушной оболочки – атмосферы. Поэтому небо над поверхность не задерживает солнечный свет и тепло. Днем и ночью на спутнике темно, а температура почти стабильная  −187 °C (86 К).

Почти половину поверхности Тифея покрывает ударный

  кратер Одиссей, диаметр которого 445 км.

  ДионаНазвание спутника: Диона;

Диаметр: 1123 км;

Площадь пов-ти: 3 960 000  км²;

Объем: 7,31×108 км³ ;

Масса: 1,21×1021 кг ;

Плотность: 1476  кг/ м³;

Период вращения: 2,77 суток;

Период обращения: 2,77 суток;

Расстояние от Сатурна: 317 000 км;

Орбитальная скорость: 4,95  км/ с;

Длина по экватору: 3 526 км;

Наклон орбиты: 0,019°;

Ускор. свободного падения: 0,23 м/с²;

Спутник: Сатурна    Диона – 19 по отдаленности спутник Сатурна. Был открыт астрономом Джованни Кассини в 1684 году. Спутник расположен за орбитой Тефии на расстоянии 377 400 км от центра Сатурна. Диона очень похожа на своего соседа. Это такой же спутник по внешнему и внутреннему строению.  Радиус Дионы лишь на 31 км больше радиуса Тефии. Диона имеет два коорбитальных спутника – Елену и Полидевк (это означает, что орбиты этих трех лун почти совпадают друг с другом). Они буквально вращаются в 4-5 км от Дионы. Диона состоит преимущественно из водяного льда со значительной примесью каменных пород во внутренних слоях. Ведущее полушарие спутника сильно кратерировано и однородно по яркости. Заднее полушарие содержит тёмные участки, а также паутину тонких светлых полосок, являющихся ледяными хребтами и обрывами. Согласно данным аппарата “Кассини”, некоторые из них поднимаются в высоту на несколько сотен метров.

 Снимок поверхности Дионы

Источник: http://nashavselenaya.blogspot.com/2012/01/blog-post_28.html

SPACE-START.net ИСТИНА ЗА ПРЕДЕЛАМИ ДОСЯГАЕМОГО

Сатурн – шестая планета от Солнца и вторая по размеру, образовавшийся примерно 4,5 миллиарда лет назад.

Он относится к классу газовых гигантов и считается самой красивой планетой за счет колец и коллекции спутников, любой астроном или любитель ищет в небе именно эту планету, он является главной достопримечательностью Солнечной системы, которую можно увидеть в телескоп.

Поскольку это газовый гигант и он в основном состоит из газа – на нем нет твердой поверхности, но опускаясь все глубже в недра планеты, будет расти давление и температура, соответственно газ будет сгущаться и постепенно перейдет в жидкое состояние.

На Сатурне дуют очень сильные ветра, скорость ветра может достигать 1800 км/ч, разгоняя облака, которые могут огибать планету за 11 часов. Кольца Сатурна – самое завораживающее зрелище, когда планета наклоняется в телескоп можно увидеть, как кольца исчезают.

Существует несколько теорий образования колец, но все склоняются к одной – два спутника Сатурна столкнулись между собой и сила притяжения удержала их на орбите и со временем создала кольца. Вторая теория говорит о столкновении чего-то большого на огромной скорости с одним из многочисленных спутников Сатурна, затем его обломки втянуло в орбиту планеты и образовало кольца.

Их ширина очень мала и не превышает 1 километра, но есть и рельефные отклонения, они как горы могут достигать 5 км в высоту, что при правильном расположении Сатурна и Солнца создает темные участки на кольцах – это тень, которая тянется на огромные расстояния.

Сами кольца не однородны, они состоят из различных по величине частичкам от 1 мм до небольшого дома, в основном они состоят изо льда и остальное – более тяжелые элементы. Если кольца рассмотреть вблизи, то вы увидите множество полос как на пластинке, потому что на них действует центробежные силы, чем ближе к планете, тем быстрее вращаются частички.

Исследования этой загадочной планеты осуществились благодаря трем космическим аппаратам – Вояджер 1, Вояджер 2, и Кассини.

Правда первые два пролетали рядом и сделали несколько фотографий, а вот космический аппарат Кассини с отделяемым европейским зондом на борту под названием Гюйгенс, который после нескольких облетов приземлился на поверхность Титана, вышел на орбиту Сатурна. Так что практически все, что мы знаем об этих загадочных мирах – это благодаря этому аппарату, который и по сей день находится на орбите.

НАСА решили продлить проект до 2017 года, и после многолетних исследований спутник сгорит в атмосфере. У Сатурна было открыто 62 спутника, самые большие, к которым проявляют огромный интерес – это Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан и Япет.

Дальнейшие исследования направлены на Титан, поскольку на нем была обнаружена атмосфера, похожая на земную, и энцелат с огромными гейзерами, выбрасывающие замершие капельки водного льда в космос. Экваториальный диаметр Сатурна равен 60 300 км, а полярный 54 400 км.

Эта планета с очень маленькой плотностью и в три раза легче Юпитера, хотя разница в диаметре всего 19%. Человек там бы весил на несколько килограмм меньше, чем на Земле. Среднее расстояние от Солнца составляет 1 430 000 000 млн. км., а от Земли 1 280 000 000 млн. км. Сатурн делает круг вокруг Солнца примерно за 29.

5 лет, а оборот вокруг своей оси предположительно за 10 ч 34 мин, точная величина вращения внутренних частей остается трудно измеримой, поэтому точная протяженность дня не известна. Верхние слои атмосферы состоят из водорода на 96,3 %, гелия на 3,25 %, и примеси других элементов.

Глубже водород переходит в жидкое, затем в металлическое состояние и ядро, которое состоит из тяжелых металлов – силикатов. Температура ядра 11 700 С ,а диаметр приблизительно 25 000 км. В атмосфере Сатурна время от времени появляются светлые пятна – это сверхмощные ураганы, которые сопровождаются молниями в 1 000 000 раз мощнее, чем на Земле.

Присутствуют полярные сияния, образовывающиеся вокруг полюсов, форма которых сильно меняется с течением времени. Еще одной загадкой является шестиугольное образование на северном полюсе, каждая сторона длиной 13 800 км. Загадочный шестиугольник из облаков сохраняет практически правильную форму при вращении.

Магнитное поле Сатурна второе по величине в Солнечной системе, так же как и у Юпитера – магнитное поле формирует металлический водород во внешнем ядре, пропуская электричество и создает эффект динамо. Расстояние магнитного поля зависит от того, на сколько сильный солнечный ветер, также с обратной стороны планеты магнитное поле вытягивается в длинный хвост.

В планах человечества есть колонизация Марса, Европы, но пока посылать на Титан и Энцелад мы можем только роботов, но освоив такие дальние миры, человечество на один шаг приблизится к освоению других Солнечных систем.

Смотрите также

Источник: http://space-start.net/saturn.html

«Окольцованный» Сатурн

Что собой представляет планета Сатурн? Сатурн немного меньше Юпитера, но это тоже планета-гигант. Год на Сатурне продолжается 29 с половиной лет.

Как и Юпитер, Сатурн — газовая планета, состоящая из водорода, гелия и небольшого ядра из льда и горных пород. У Сатурна более 60 спутников, большинство из них состоит из обычного льда.

Но главная особенность Сатурна — его четыре кольца. Состоят они из мелких частиц горных пород, покрытых льдом, и при огромных размерах — более четверти миллиона километров в диаметре, имеют толщину не более километра.

Давление в глубинах атмосферы Сатурна так велико, что газ водород приобретает в его ядре свойства жидкого металла.

Сатурн: в окружении «компаньонов»

К началу 2010 г. астрономам было известно 62 спутника Сатурна — всего на один меньше, чем у Юпитера. Но и это далеко не предел. Исследования окрестностей окольцованного гиганта еще только начинаются, и астрономов ждет немало удивительных открытий.

Во второй половине прошлого века было известно не больше двух десятков спутников, но с вводом в строй новых наземных и космических телескопов список «компаньонов» Сатурна стал стремительно расти. Только при помощи космических аппаратов «Вояджер» и «Кассини» были открыты 12 спутников.

Из 62 спутников Сатурна лишь 53 имеют собственные имена, 23 из них регулярные, то есть вращаются вокруг Сатурна по орбитам, лежащим в одной плоскости и в одном направлении, остальные — нерегулярные.

Параметры их сильно вытянутых орбит в точности неизвестны, как неизвестно и то, вращаются они или нет. При этом практически все спутники планеты имеют примерно одинаковый состав — горные породы и лед.

Читайте также:  Звезда глизе 570 - все о космосе

Научные исследования Сатурна

Наблюдая Сатурн в телескоп в 1609-1610 гг., Галилео Галилей заметил, что планета выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, касающихся друг друга. Ученый высказал предположение, что Сатурн, вероятно, имеет два крупных спутника — в те времена их называли «компаньонами».

Но два года спустя Галилей повторил свои наблюдения и с удивлением обнаружил, что спутники планеты… бесследно исчезли.

Лишь в 1659 г. Христиан Гюйгенс с помощью более мощного и совершенного телескопа выяснил, что «компаньоны» — не что иное как тонкое плоское кольцо, опоясывающее Сатурн на некотором расстоянии от поверхности планеты. Тогда же был открыт самый крупный спутник Сатурна — Титан.

Гюйгенс первым предположил, что кольцо Сатурна не является сплошным твердым телом, а состоит из множества мелких и более крупных фрагментов, но коллеги-академики обрушились на ученого, утверждая, что ничего подобного просто не может существовать в природе.

Начиная с 1675 г. изучением Сатурна занимался директор Парижской обсерватории Джованни Кассини (1625-1712 гг.). Ему удалось установить, что кольцо Сатурна не сплошное, а состоит из двух колец различных диаметров, разделенных отчетливо видимым промежутком,- он получил название «щель Кассини».

Позднее, по мере увеличения разрешающей способности телескопов, астрономы разделили кольца Сатурна на внешнее кольцо А, отделенное от него щелью Кассини кольцо В и полупрозрачное внутреннее кольцо С.

В 1979 г. космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 гг. за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты впервые в истории передали на Землю детальные снимки структуры колец и выяснили их состав.

Перед изумленными астрономами открылась великолепная цветовая феерия сотен и тысяч тонких колечек, в причудливой последовательности «собранных» вокруг планеты-гиганта.

Сатурн: царство горячего льда

Для астрономов прошлого Сатурн был последним рубежом, дальней границей Солнечной системы, за которой находилась хрустальная сфера с прикрепленными к ней неподвижными звездами.

И действительно: все расположенные за орбитой Сатурна планеты невозможно увидеть невооруженным глазом.

Названный в честь древнейшего божества плодородия и земледелия, отца Юпитера, которого неблагодарный сын лишил трона, Сатурн в девять с половиной раз дальше от Солнца, чем Земля.

Такой же газовый гигант, как и Юпитер, он не выглядит особенно ярким на небосклоне, да и движется гораздо медленнее — год Сатурна продолжается 29,5 земных лет.

При наблюдении в телескоп эта планета напоминает Юпитер — на ее диске можно различить такие же чередующиеся темные и светлые полосы, параллельные экватору.

Цвет Сатурна бледно-желтый, с холодным голубоватым оттенком.

Как и Юпитер, Сатурн не имеет твердой поверхности, зато самая заметная деталь, придающая ему уникальный облик,- гигантские ярко светящиеся кольца — хорошо видна с Земли.

Ледяная карусель

Современным астрономам известно, что у всех четырех газовых гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — есть кольца, но у Сатурна они самые заметные, массивные и поразительно яркие.

Кольца расположены под углом приблизительно 28° к плоскости орбиты Сатурна, поэтому с Земли они выглядят по-разному: в зависимости от взаимного расположения планет их можно видеть то «с ребра» — и тогда они практически исчезают, то во всей красе.

Христиан Гюйгенс оказался прав — кольца Сатурна действительно состоят из миллиардов мельчайших частиц, оказавшихся на околопланетной орбите.

Но что поражает — при диаметре около 250 тыс. км толщина колец не достигает и двадцати метров, а если собрать воедино все их вещество, то из него вышло бы космическое тело диаметром не больше 100 км.

Однако о количестве сатурновых колец астрономы прошлого даже не догадывались.

Действительно, существуют кольцо А, щель Кассини шириной около 4 тыс. км, самое яркое кольцо В и полупрозрачное кольцо С, ближайшее к планете. При этом каждое из них состоит из тысяч более узких колец, также чередующихся со щелями и по-разному отражающими свет.

Даже в щели Кассини расположено несколько тончайших колечек. Большинство частиц, из которых состоят кольца, имеют размер в несколько сантиметров, но изредка в них встречаются тела в несколько метров и даже до 1-2 км.

Специалисты считают, что кольца почти полностью состоят изо льда с примесями пыли.

Кольца вращаются вокруг Сатурна, подчиняясь гравитации планеты. Время от времени их состав обновляется за счет «неосторожных» спутников, которые приближаются к Сатурну настолько близко, что притяжение планеты попросту их «разрывает на части».

На кольца воздействует не только гравитация, но и магнитное поле «хозяина» — оно особым образом ориентирует частицы во множестве колец, и тогда на них появляются темные поперечные полосы, так называемые «споки».

Как у Сатурна появились кольца?

Происхождение колец Сатурна все еще вызывает ожесточенные споры.

Их считали остатками большого количества мелких спутников, разрушенных тяготением Сатурна, но возраст колец — а им более 4,5 млрд лет — позволяет считать, что они являются остатками протопланетного облака, из которого возник сам Сатурн и его многочисленные спутники.

Вблизи планеты существует такая область, в которой сгустки вещества, достигшие определенного размера, начинают сталкиваться на больших скоростях и дробиться.

В результате вместо нового спутника возникает целая туча мелких обломков, которые постепенно «убегают» на другие орбиты и участвуют в образовании колец.

Необыкновенная тонкость «ледяных радуг» объясняется тем, что в экваториальной плоскости планеты взаимное притяжение частиц уравновешиваются центробежными силами, а в направлении, перпендикулярном к экваториальной плоскости, эти силы не действуют, вот частицы и собираются в тончайшее кольцо.

Какая планета могла бы плавать на воде?

Сатурн, вторая по величине планета Солнечной системы, обладает самой низкой плотностью.

Сатурн, который в основном состоит из газов и жидкости, имеет среднюю плотность 0,69 г/см3, в то время как плотность воды составляет 1,0 г/см3.

Следовательно, если бы каким-то образом удалось перенести кусочек Сатурна на Землю, он мог бы плавать в бассейне.

Если бы нашелся такой океан, в который можно было бы погрузить Сатурн, то мы могли бы убедиться, что гигантская планета… плавает! Понятно, почему: вещество Сатурна в целом на треть легче обычной воды.

Водородный волчок

Гигантская планета, лишь немного уступающая в размерах Юпитеру, вращается с огромной скоростью — полный оборот Сатурн совершает за 10 ч 34 мин. Диаметр Сатурна на экваторе составляет более 120 тыс. км, а ось планеты, заметно сплюснутой у полюсов, наклонена под углом 27° к плоскости ее орбиты.

Водород с примесью гелия, воды, метана, аммиака — основные вещества, из которых состоит Сатурн, причем водорода там больше, чем на Юпитере.

Его средняя плотность намного меньше плотности воды, и если бы существовал океан подходящих размеров, Сатурн преспокойно плавал бы на его поверхности.

Внешние слои атмосферы планеты кажутся наблюдателю спокойными и безмятежными — на них нет вихревых образований, подобных Большому Красному Пятну на Юпитере. Однако это кажущееся спокойствие.

По данным космических зондов, скорость ветров на Сатурне местами может достигать 1 800 км/ч, причем бушуют такие «сверхураганы» не только в верхних слоях атмосферы, но и до глубины в 2 тыс. км.

По мере удаления от внешних слоев атмосферы давление и температура растет, водород переходит в жидкое состояние.

В центральной области Сатурна находится массивное ядро, состоящее из железа, горных пород и… водяного льда, покрытого тонким слоем металлического водорода.

Лед, существующий при температурах в несколько тысяч градусов,- это может показаться абсурдным. Однако лед сатурнианских недр — не совсем обычный. Его молекулярная структура отличается от обычного льда примерно так, как отличается структура алмаза от структуры графита, и свойства совершенно иные.

Беспокойные недра планеты рождают мощное магнитное поле, которое можно обнаружить даже на расстоянии миллиона километров от Сатурна.

В атмосфере происходят мощные грозовые разряды, полыхают полярные сияния, а возбужденные массы водорода испускают сильное ультрафиолетовое излучение.

«Гигантский гексагон»

Самым удивительным явлением в атмосфере Сатурна является «Гигантский гексагон».

О его существовании не подозревали астрономы, наблюдавшие за планетой с Земли,- «Гигантский гексагон» расположен прямо на северном полюсе Сатурна. Он частично попал на один из снимков, переданных «Вояджером», а затем, спустя 25 лет, был полностью отснят космическим аппаратом «Кассини».

Благодаря удачному углу обзора ученым удалось рассмотреть глубинную структуру этого удивительного явления.

«Гигантский гексагон» представляет собой правильный шестиугольник с поперечным размером 25 тыс. км — на нем могут поместиться четыре Земли.

Это вихрь совершенно необычной формы, стремительно несущаяся вдоль сторон шестиугольника стена аммиачных облаков, уходящая в глубь атмосферы на расстояние до 100 км.

«Гексагон» вращается вместе с глубинными частями сатурнианской атмосферы и «не в такт» с движением ее внешних областей. Специалисты считают, что он представляет собой гигантскую «стоячую» волну, окружающую полюс планеты.

Автоматический космический зонд «Кассини», который в настоящее время является искусственным спутником Сатурна, передал новые изображения Северного полушария планеты в инфракрасном диапазоне.

На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких никогда не наблюдали в Солнечной системе. Они окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный.

Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и Юпитере кольца полярных сияний только окружают магнитные полюса.

Естественные спутники Сатурна

В свите Сатурна выделяются несколько крупных небесных тел. Они обладают необычными свойствами, но все еще мало исследованы.

Ближайшим к планете крупным спутником является Мимас, открытый еще в 18 в. На его поверхности хорошо виден гигантский кратер Гершель, образованный падением на поверхность Мимаса гигантского метеорита, едва не расколовшего спутник на части.

Следующий по удаленности спутник — Энцелад — самое светлое тело в Солнечной системе. Его поверхность отражает почти весь падающий на нее солнечный свет.

Исследователи считают, что она покрыта толстым слоем светлого инея. Сверкающий ледяной Энцелад внутри очень горячий — на его поверхности видны не только метеоритные кратеры, но и следы вулканических процессов. Поэтому там наблюдается удивительное явление — ледяные гейзеры.

Еще больше таких следов на поверхности спутника Дионы, а следующая за ней Рея имеет очень древнюю, сплошь усеянную метеоритными кратерами поверхность.

Довольно крупный спутник Тефия, открытый еще Дж. Кассини, расположен между орбитами Энелада и Дионы.

Уникальность его не только в огромном каньоне Итака, который словно след от сабельного удара рассекает три четверти окружности Тефии, но и в том, что свою орбиту Тефия делит с еще двумя небольшими спутниками — Телесто и Калипсо.

Двигаясь по одной орбите, все три спутника постоянно находятся как бы в вершинах равностороннего треугольника.

Титан, крупнейший из спутников Сатурна и второй после юпитерианского Ганимеда, больше планеты Меркурий и вращается на расстоянии свыше миллиона километров от поверхности Сатурна.

Единственный из свиты Сатурна он окружен довольно плотной атмосферой и окутан облаками, состоящими из азота с примесью метана.

За Титаном следуют спутники поменьше, но и у них есть свои ярко выраженные особенности.

Так, у Япета одно полушарие отражает свет в 10 раз лучше, чем другое. Спутник движется «темным» полушарием вперед, и его цвет связан с тем, что оно в первую очередь подвергается воздействию мелких частиц льда и обломков пород.

По экватору Япет опоясывает странный гребень, делающий его похожим на косточку от персика.

Самый далекий из спутников Сатурна, имеющих диаметр более 200 км,- Феба. Остальные существенно меньше.

Феба примечательна тем, что имеет обратное вращение — нет, не вокруг собственной оси, а по орбите. По все еще неясной причине она движется в направлении противоположном движению остальных крупных спутников.

Исследователи предполагают, что Феба — комета, превращенная в спутник гравитацией Сатурна.

Источник: https://vunderkind.info/okolcovannyj-saturn

Ссылка на основную публикацию