KUINKA MONTA KUUTA SATURNALLA ON?

Send

Saturnus tunnetaan kaasu jättiläisenä ja vaikuttavana rengasjärjestelmänä. Mutta yllättäisitkö tietää, että tällä planeetalla on myös aurinkojärjestelmän toiseksi eniten kuut, vain toiseksi Jupiterille? Kyllä, Saturnuksella on yhteensä vähintään 150 kuua ja kuukautta, vaikka vain 62 on vahvistanut kiertoradallaan ja vain 53 on saanut viralliset nimet.

Suurin osa näistä kuista on pieniä, jäisiä kappaleita, jotka ovat vähän enemmän kuin osia sen vaikuttavasta rengasjärjestelmästä. Itse asiassa 34 nimitetystä kuusta on halkaisijaltaan alle 10 km, kun taas toiset 14 ovat halkaisijaltaan 10-50 km. Jotkut sen sisä- ja ulkomuodoista ovat kuitenkin aurinkokunnan suurimpia ja dramaattisimpia, halkaisijaltaan 250–5000 km ja ne sisältävät aurinkokunnan suurimpia mysteerejä.

Saturnuksen kuukausien välillä on niin monta ympäristöä, että sinulle annetaan anteeksi haluamasi viettää koko tehtävä vain katsellessaan satelliitteja. Oranssista ja utuisesta Titanista Enceladusta peräisin olevaan jäiseen plumeen asti Saturnuksen järjestelmän tutkiminen antaa meille paljon ajateltavissa olevia asioita. Paitsi, että kuu löytöjä jatkaa tulossa. Huhtikuusta 2014 lähtien Saturnuksen tiedetään olevan 62 satelliittia (tietenkin ilman sen upeita renkaita). Viisikymmentäkolme näistä maailmoista on nimetty.

Löytö ja nimeäminen:

Ennen teleskooppivalokuvauksen keksintöä kahdeksan Saturnin kuusta havaittiin käyttämällä yksinkertaisia kaukoputkia. Ensimmäinen löydettiin Titanista, Saturnuksen suurimmasta kuusta, jonka Christiaan Huygens havaitsi vuonna 1655 käyttämällä oman suunnittelunsa kaukoputkea. Vuosina 1671–1684 Giovanni Domenico Cassini löysi Tethysin, Dionen, Rhean ja Iapetusin kuut - jotka hän nimitti kollektiivisesti ”Sider Lodoiceaksi” (latinaksi ”Louisian tähteä”, Ranskan kuningas Louis XIV: n jälkeen).

n 1789, William Herschel löysi Mimasin ja Enceladusin, kun taas isän ja pojan tähtitieteilijät W.C Bond ja G.P. Bond löysi Hyperionin vuonna 1848 - jonka William Lassell löysi itsenäisesti samana vuonna. 1800-luvun loppuun mennessä pitkävalotettujen valokuvauslevyjen keksintö mahdollisti uusien kuiden löytämisen - joista ensimmäinen oli Phoebe, jonka W.H. havaitsi vuonna 1899. Pickering.

Vuonna 1966 ranskalainen tähtitieteilijä Audouin Dollfus löysi Saturnuksen kymmenennen satelliitin, joka nimitettiin myöhemmin Janukseksi. Muutamaa vuotta myöhemmin havaittiin, että hänen havainnot voidaan selittää vain, jos toinen satelliitti olisi ollut läsnä Januksen kaltaisella kiertoradalla. Tämä yhdestoista kuu oli myöhemmin nimeltään Epimetheus, jolla on sama kiertorata Januksen kanssa ja joka on ainoa tunnettu yhteinen kiertorata aurinkokunnassa.

Vuoteen 1980 mennessä kolme ylimääräistä kuuta löysi ja myöhemmin vahvisti matkaaja koettimia. He olivat Helene (joka kiertää Dionea) troijalaisia kuut (katso alla), samoin kuin Telesto ja Calypso (jotka kiertävät Tethysiä).

Sen jälkeen ulkoisten planeettojen tutkimus on mullistettu käyttämällä miehittämättömiä avaruuskoettimia. Tämä alkoi matkaaja Avaruusalukset Cronian järjestelmään vuosina 1980-81, minkä seurauksena löydettiin kolme ylimääräistä kuuta - Atlas, Prometheus ja Pandora -, joiden kokonaismäärä oli 17. Vuoteen 1990 mennessä arkistoidut kuvat paljastivat myös Panin olemassaolon.

Tätä seurasi Cassini-Huygens operaatio, joka saapui Saturnukseen kesällä 2004. Alun perin Cassini löysi kolme pientä sisäkuukautta, mukaan lukien Methone ja Pallene Mimasin ja Enceladusin välillä, samoin kuin Dione - Polydeucesin toinen Lagrangian kuu. Marraskuussa 2004, Cassini tutkijat ilmoittivat, että Saturnan kehässä on kiertävä vielä useita kuita. Näistä tiedoista on vahvistettu useita kuukautisia sekä Daphnisin ja Anthen kuut.

Saturnuksen kuukausien tutkimukseen on myös avustanut digitaalisten latauskytkettyjen laitteiden käyttöönotto, jotka korvasivat valokuvalevyt 1900-luvun loppuun mennessä. Tämän takia maapallolla sijaitsevat kaukoputket ovat alkaneet löytää useita uusia epäsäännöllisiä kuita Saturnuksen ympäristöstä. Vuonna 2000 kolme keskikokoista kaukoputkea löysi kolmetoista uutta kuua, joiden epäkeskeiset kiertoradat olivat huomattavan kaukana planeetasta.

Vuonna 2005 Mauna Kean observatorioa käyttävät tähtitieteilijät ilmoittivat, että löydettiin vielä kaksitoista pientä ulkoista kuuta. Vuonna 2006 Japanin Subarun teleskooppia käyttävät tähtitieteilijät Mauna Keassa kertoivat yhdeksän lisää epäsäännöllistä kuua. Tarqeq (S / 2007 S 1) julkistettiin huhtikuussa 2007, ja saman vuoden toukokuussa ilmoitettiin S / 2007 S 2 ja S / 2007 S 3.

John Herschel (William Herschelin poika) ehdotti Saturnuksen kuukausien nykyaikaisia nimiä vuonna 1847. Muiden planeettojen nimikkeistön mukaisesti hän ehdotti, että ne nimettäisiin mytologisilta hahmoilta, jotka liittyvät roomalaiseen maatalouden ja sadonjumalaan - Saturnukseen, vastaa Kreikan Cronusta. Erityisesti seitsemän tunnettua satelliittia on nimetty titaanien, titaanien ja jättiläisten - Cronuksen veljien ja siskojen - mukaan.

Vuonna 1848 Lassell ehdotti Saturnuksen kahdeksannen satelliitin nimeämistä Hyperioniksi toisen Titanin jälkeen. Kun 1900-luvulla titaanien nimet olivat loppuneet, kuut on nimetty kreikkalais-roomalaisen mytologian eri hahmojen tai muiden mytologioiden jättiläisten mukaan. Kaikki epäsäännölliset kuut (paitsi Phoebe) on nimetty inuiitti- ja gaalijumalien ja norjalaisten jään jättiläisten mukaan.

Saturnuksen sisäiset suuret kuut:

Saturnuksen kuut on ryhmitelty koon, kiertoratojen ja Saturnuksen läheisyyden perusteella. Sisimmäisillä kuuilla ja säännöllisillä kuuilla on kaikilla pienet kiertoradan kaltevuudet ja epäkeskeisyydet sekä ohjelmoidut kiertoradat. Sillä välin syrjäisimpien alueiden epäsäännöllisillä kuukausilla on miljoonien kilometrien kiertorada, useiden vuosien kestävä kiertorata ja ne liikkuvat taaksepäin kiertoradalla.

Saturnuksen sisäiset suuret kuut, jotka kiertävät E-renkaassa (katso alla), sisältävät suurempia satelliitteja Mimas, Enceladus, Tethys ja Dione. Nämä kaikki kuut koostuvat pääasiassa vesijäästä, ja niiden uskotaan erottuvan kiviseksi ytimeksi ja jäiseksi vaipana ja kuoreksi. Läpimitta 396 km ja massa 0,4 × 10²⁰ kg, Mimas on pienin ja vähiten massiivinen näistä kuista. Se on muodoltaan munalainen ja kiertää Saturnia 185 539 km etäisyydellä, kiertorata on 0,9 päivää.

Jotkut kutsuvat Mimasta leikillään "Kuolemantähden" kuuksi, koska sen pinnalla oleva kraatteri muistuttaa konettaTähtien sotamaailmankaikkeus. 140 km: n (88 mi) Herschel-kraatteri on noin kolmannes kuun halkaisijasta, ja se olisi voinut aiheuttaa murtumia (chasmattoja) Kuun vastakkaisella puolella. Kuun pienellä pinnalla on itse asiassa kraattereita, joten se on aurinkokunnan eniten merkittyjä.

Sillä välin Enceladusen halkaisija on 504 km, massa 1,1 x 10^{20 km} ja on muodoltaan pallomainen. Se kiertää Saturnusta 237 948 km etäisyydellä ja kestää 1,4 päivää yhden kiertoradan suorittamiseen. Vaikka se on yksi pienimmistä pallomaisista kuista, se on ainoa kruununkuu, joka on endogeenisesti aktiivinen - ja yksi pienimmistä aurinkokunnan tunnetuimmista elimistä, joka on geologisesti aktiivinen. Tuloksena on ominaisuuksia, kuten kuuluisat "tiikeriraidat" - sarja jatkuvia, harjanneita, hieman kaarevia ja suunnilleen yhdensuuntaisia virheitä kuun eteläisillä napoilla.

Eteläisen napa-alueen alueella on havaittu myös suuria geyserejä, jotka vapauttavat säännöllisesti vesijää-, kaasu- ja pölyrummuja, jotka täydentävät Saturnuksen E-rengasta. Nämä suihkut ovat yksi monista merkeistä siitä, että Enceladussa on jäistä kuorinta alla nestemäinen vesi, jossa geotermiset prosessit vapauttavat tarpeeksi lämpöä pitämään lämpimän veden valtameri lähempänä ytintään.

Kuulla on ainakin viisi erityyppistä maastoa, jonka ”nuori” geologinen pinta on alle 100 miljoonaa vuotta. Enceladus, jonka geometrinen albedo on yli 140%, johtuu siitä, että se koostuu pääosin vesijäästä, on yksi aurinkojärjestelmän kirkkaimmista tunnetuista esineistä.

Tethys on halkaisijaltaan 1066 km: n päässä Saturnuksen sisäkuukauksista toiseksi suurin ja aurinkokunnan 16. suurin kuu. Suurin osa sen pinta-alasta koostuu voimakkaasti kraatterisesta ja mäkisestä maastosta sekä pienemmästä ja tasaisemmasta tasangosta. Sen näkyvimpiä piirteitä ovat Odysseuksen suuri iskulaatikko, jonka halkaisija on 400 km, ja Ithaca Chasma -niminen kanjonijärjestelmä, joka on samankeskinen Odysseuksen kanssa ja on 100 km leveä, 3-5 km syvä ja 2000 km pitkä.

Halkaisijan ja massan ollessa 1 123 km ja 11 × 10²⁰ kg, Dione on Saturnuksen suurin sisäkuu. Suurin osa Dionen pinta-alasta on voimakkaasti kraatteroitu vanha maasto, jonka kraatterit ovat halkaisijaltaan jopa 250 km. Kuua peittää kuitenkin myös laaja kourujen ja viivojen verkko, joka osoittaa, että sillä oli aikaisemmin maailmanlaajuista tektonista aktiivisuutta.

Se on peitetty kanjoneilla, halkeilulla ja kraatereilla, ja se on päällystetty pölyltä E-renkaassa, joka alun perin tuli Enceladusta. Tämän pölyn sijainti on johtanut tähtitieteilijöiden teoriaan, että kuu on kehrätty noin 180 astetta alkuperäisestä sijoittelustaan aiemmin, ehkä suuren vaikutuksen vuoksi.

Saturnuksen suuret ulkomuutokset:

Suuret ulkoiset kuut, jotka kiertävät Saturnuksen E-renkaan ulkopuolella, ovat koostumukseltaan samanlaisia kuin Sisäiset Kuut - eli koostuvat pääasiassa vesijäästä ja kalliosta. Näistä Rhea on toiseksi suurin - halkaisijaltaan 1 527 km ja 23 x 10²⁰ kg massaa - ja aurinkokunnan yhdeksänneksi suurin kuu. Kiertoradan säde on 527 108 km, se on viidenneksi kauimpana suurimmista kuista ja kestää 4.5 päivää kiertoradan suorittamiseen.

Kuten muillakin Cronian-satelliiteilla, Rhealla on melko voimakkaasti kraatterinen pinta ja takapuoliskolla muutama suuri murtuma. Rhealla on myös kaksi erittäin suurta vaikutusallasta sen Saturnuksen vastaisella pallonpuoliskolla - Tirawan kraatteri (samanlainen kuin Odysseus Tethysillä) ja vielä nimeämätön kraatteri -, joiden mitta on 400 km ja vastaavasti 500 km.

Rheassa on ainakin kaksi suurta osaa, joista ensimmäinen on kirkkaat kraatterit, joiden kraatterit ovat yli 40 km (25 mailia), ja toinen osa pienemmillä kraatereilla. Näiden ominaisuuksien eron uskotaan olevan todiste merkittävästä pinnoitustapahtumasta jossain vaiheessa Rhean menneisyydessä.

Halkaisijaltaan 5150 km ja 1 350 x 10²⁰ Massakiloissa Titan on Saturnin suurin kuu ja se käsittää yli 96% massasta kiertoradan ympäri planeettaa. Titan on myös ainoa suuri kuu, jolla on oma ilmapiiri, joka on kylmä, tiheä ja koostuu pääasiassa typestä ja pienestä fraktiosta metaania. Tutkijat ovat myös huomanneet polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen läsnäoloa ilmakehän yläosassa, samoin kuin metaanijääkiteiden.

Titanin pinnassa, jota on vaikea tarkkailla jatkuvan ilmakehän sameuden takia, näkyy vain muutama iskulaatikko, todisteita kryovolkaanista ja pitkittäiset dyynikentät, jotka ilmeisesti muovautuivat vuoroveden tuulen vaikutuksesta. Titan on myös ainoa aurinkokunnan elin maapallon vieressä, jonka pinnalla on nestekappaleita, metaani-etaanijärvien muodossa Titanin pohjois- ja etelänapa-alueilla.

Titan on myös tunnettu siitä, että se on ainoa Cronian kuu, jolla on koskaan ollut koetinta maalla. Tämä oli Huygens-laskulaite, jonka Cassini-avaruusalus vei utuun maailmaan. Titanin "maapallon kaltaiset prosessit" ja paksu ilmapiiri ovat yksi niistä asioista, jotka saavat tämän maailman erottumaan tutkijoille, joihin kuuluvat sen etaani- ja metaanisateet ilmakehästä ja virtaavat pinnalla.

Kiertoradan etäisyydellä 1221 870 km se on toiseksi kauimpana suuri kuu Saturnusta ja suorittaa yhden kiertoradan joka 16. päivä. Kuten Europa ja Ganymede, uskotaan, että Titanilla on ammoniakin kanssa sekoitetusta vedestä valmistettu maanalainen valtameri, joka voi purkautua kuun pintaan ja johtaa kryovolkanismiin.

Hyperion on Titanin välitön naapuri. Keskimääräisen halkaisijan ollessa noin 270 km se on pienempi ja kevyempi kuin Mimas. Se on myös epäsäännöllisen muotoinen ja koostumukseltaan melko outoa. Kuu on pohjimmiltaan munamainen, ruskeanruskea elin, jolla on erittäin huokoinen pinta (joka muistuttaa sieniä). Hyperionin pinta on peitetty lukuisilla iskuporaateilla, joista suurin osa on halkaisijaltaan 2-10 km. Sillä on myös erittäin arvaamaton kierto, jossa ei ole tarkasti määriteltyjä napoja tai päiväntasaajaa.

Halkaisijaltaan 1470 km ja 18 × 10²⁰ Iapetus on paino kilogrammoina Saturnuksen suurimmista kuista kolmanneksi suurin. Ja etäisyydellä 3 560 820 km Saturnusta, se on kaukana suurimmista kuista ja kestää 79 päivää yhden kiertoradan suorittamiseen. Epätavallisen värinsä ja koostumuksensa vuoksi - sen johtava pallonpuolisko on tumma ja musta, kun taas takaosan pallonpuolisko on paljon kirkkaampi - sitä kutsutaan usein Saturnin kuukausien “yiniksi ja yangiksi”.

Saturnuksen epäsäännölliset kuut:

Näiden suurempien kuukausien lisäksi ovat Saturnuksen epäsäännölliset kuut. Nämä satelliitit ovat pieniä, niiden säteet ovat suuret, kaltevat, niiden kiertoradat ovat enimmäkseen taaksepäin, ja niiden uskotaan olevan Saturnuksen painovoiman saavuttamia. Nämä kuut koostuvat kolmesta perusryhmästä - inuiittiryhmästä, gallilaisesta ryhmästä ja pohjoismaisesta ryhmästä.

Inuiittiryhmä koostuu viidestä epäsäännöllisestä kuusta, jotka kaikki on nimetty inuiittien mytologiasta - Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq ja Tarqeq. Kaikilla on ohjelmoidut kiertoradat, joiden etäisyys on 11,1 - 17,9 miljoonaa km ja halkaisija 7 - 40 km. Ne ovat kaikki ulkonäöltään samankaltaisia (väriltään punertavia) ja niiden kiertoradan kaltevuus on välillä 45-50 °.

Gallic-ryhmä on ryhmä neljästä ohjelmallisesta ulkopuolisesta kuusta, jotka on nimetty Galicin mytologian hahmoille -Albiorix, Bebhionn, Erriapus ja Tarvos. Tässäkin kuut ovat ulkonäöltään samankaltaisia ja niiden kiertoradat ovat 16 - 19 miljoonaa km. Heidän kaltevuutensa ovat alueella 35–40 °, epäkeskeisyytensä noin 0,53 ja kooltaan 6–32 km.

Viimeksi on olemassa norjalainen ryhmä, joka koostuu 29 taaksepäin ulkona olevasta kuusta, jotka ottavat nimensä norjalaisesta mytologiasta. Nämä satelliitit ovat kooltaan 6 - 18 km, etäisyydet 12 - 24 miljoonaa km, kallistuma välillä 136 ° - 175 ° ja eksentrisyydet välillä 0,13 - 0,77. Tätä ryhmää kutsutaan joskus myös Phoebe-ryhmäksi, koska ryhmässä on yksi suurempi kuu - jonka halkaisija on 240 km. Toiseksi suurin, Ymir, on mittaava 18 km.

Sisemmissä ja ulommissa suurissa kuukuissa on myös niitä, jotka kuuluvat Alkyonide-ryhmään. Nämä kuut - Methone, Anthe ja Pallene - on nimetty kreikkalaisen mytologian alkyonideista, sijaitsevat Mimasin ja Enceladusin kiertoratojen välissä ja ovat pienimpiä kuukuvia Saturnuksen ympärillä. Joillakin suuremmista kuista on jopa omat kuunsa, joita kutsutaan troijalaisiksi kuukausiksi. Esimerkiksi Tethysillä on kaksi troijalaista - Telesto ja Calypso, kun taas Dionella on Helene ja Polydeuces.

Kuun muodostuminen:

Uskotaan, että Saturnuksen Titanin kuu, sen keskikokoiset kuut ja renkaat kehittyivät tavalla, joka on lähempänä Jupiterin Galilean kuita. Lyhyesti sanottuna, tämä tarkoittaisi, että säännölliset kuut muodostuivat ympyräplanetaarisesta levystä, renkaasta, joka kerää kaasua ja kiinteitä jätteitä, jotka ovat samanlaisia kuin protoplanetaarinen levy. Samaan aikaan ulomman, epäsäännöllisen kuun uskotaan olleen esineitä, jotka Saturnuksen painovoima vangitsi ja pysyi kaukana kiertoradalla.

Tästä teoriasta on kuitenkin joitain muunnelmia. Yhdessä vaihtoehtoisessa skenaariossa muodostettiin kaksi Titan-kokoista kuua Saturnuksen ympärillä olevasta lisäyslevystä; toinen lopulta hajosi tuottamaan renkaat ja sisäiset keskikokoiset kuut. Toisessa kaksi suurta kuua sulautuivat yhteen muodostamaan Titanin, ja törmäys hajotti jäistä jätettä, joka muodostui keskikokoisten kuiden luomiseksi.

Kuun muodostumisen mekaniikka on kuitenkin toistaiseksi mysteeri. Lisämääräyksillä, jotka on asennettu tutkimaan näiden kuiden ilmapiiriä, koostumuksia ja pintoja, saatamme alkaa ymmärtää, mistä ne todella ovat lähtöisin.

Saturnuksen satelliittijärjestelmä on laajasti kuten Jupiter ja kaikki muut kaasujättiläiset, koska se on vaikuttava. Suurempien kuukausien lisäksi, joiden uskotaan muodostuvan massiivisesta roskikentästä, joka on kerran kiertänyt sitä, siinä on myös lukemattomia pienempiä satelliitteja, jotka sen gravitaatiokenttä vangitsi miljardien vuosien aikana. Voidaan vain kuvitella, kuinka monta jäljellä on löydettyä kiertävästä renkaasta jättiläisestä.

Meillä on paljon hienoja artikkeleita Saturnuksesta ja sen kuusta täällä Space Magazine. Esimerkiksi, tässä on kuinka monta kuuta Saturnalla on? ja tekeeko Saturnus uuden kuun?

Tässä on artikkeli Saturnuksen 60. kuun löytämisestä ja toinen artikkeli siitä, kuinka Saturnuksen kuut voisivat luoda uusia renkaita.

Haluatko lisätietoja Saturnuksen kuista? Tutustu NASA: n Cassini-tietoihin Saturnin kuukausien aikana ja muilta NASA: n aurinkokunnan tutkimusalueelta.

Olemme nauhoittaneet kaksi jaksoa tähtitieteen näyttelijöistä melkein Saturnusta. Ensimmäinen on jakso 59: Saturnus ja toinen on jakso 61: Saturnuksen kuut.

Lähteet: