|
Луны Сатурна | |
Луны, видимые в этом изображении [слева направо]: Диона (Dione) (1 126 км в диаметре) слева по центру, Энцелад (Enceladus) (505 км в диаметре) чуть выше края колец слева [заметен при увеличении снимка], Мимас (Mimas) (397 км в диаметре) [слабое едва заметное] пятнышко в кольцевых тенях на западном лимбе Сатурна, Рея (Rhea) (1 528 км в диаметре) на синеватом фоне северного полушария [на диске Сатурна], Тефия (Tethys) (1 071 км в диаметре) в районе правой петли колец, и Титан (5 150 км в диаметре) внизу справа
|
Мимас на фоне затенённого северного полушария Сатурна (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).
|
Мимас в изменённых цветах, проявляющих незаметные в видимом диапазоне пятна и полосы. (фото NASA/JPL/SSI/LPI).
|
Hа Мимасе и Тефии найдены тёмные синеватые ленты - след от потоков электронов высоких энергий, курсирующих в сатурнианском магнитном пузыре в направлении, противоположном основному течению плазмы, те же электроны, вонзающиеся в Мимас, могут отвечать за его нетривиальную тепловую аномалию Pac-Man (иллюстрация NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI).
|
О переносе материала с одного спутника на другой и обмене веществом между спутниками и кольцами планеты-гиганта говорят не первый год. Но только теперь начинает проясняться подлинный размах такого взаимодействия.Энцелад не только пополняет своими фонтанами кольцо Е, но и оставляет брызги на Тефии, Дионе и Рее.Картa с усиленными цветами. По горизонтали – развёртка на 360 градусов, по вертикали – плюс и минус 90 градусов. Передние (ведущие) полушария – справа (фото NASA/JPL/SSI/LPI)-http://www.membrana.ru/particle/900 .
|
Миссия Cassini-Huygens — одно из самых впечатляющих предприятий человечества в космосе.Феба — захваченный из пояса Койпера в гравитационные сети Сатурна астероид На рисунке — земной зонд в системе Сатурна, видимый с поверхности Пандоры (Pandora) — одной из малых лун планеты-гиганта (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov).Этот спутник — самый удалённый от Сатурна (почти 13 миллионов километров).Поперечник Фебы — 220 километров.Феба вращается вокруг Сатурна в направлении, обратном движению всех других его спутников, а также и направлению вращения самого Сатурна вокруг оси.Феба отражает около 6 процентов солнечного света — это один из самых тёмных объектов в Солнечной системе.
|
Феба (Phoebe) – "пришелец" из внешних пределов Солнечной системы. Испещрённый кратерами объект, демонстрирующий залежи льда, силикатов и органики, который старше, чем сам Сатурн.
|
Детальные изображения поверхности Фебы показали — загадочный чёрный спутник содержит богатый светлым льдом материал, над которым лежит сравнительно тонкий (300-500 метров) тёмный слой.Весь кадр занимает кратер диаметром 100 км, внутри которого видны более поздние следы ударов, в том числе — 45-километровый кратер слева, демонстрирующий множество характерных для Фебы светлых выбросов (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).Поверхность спутника усыпана рытвинами, большими и маленькими кратерами. Из многих кратеров (особенно больших и глубоких) выходят яркие полосы-лучи.Феба — это мир драматических очертаний, с кратерами, оползнями, и линейными структурами типа ущелий, горных хребтов, и цепочек впадин.Torrence Johnson считает, что эти изображения показывают нам древний остаток тел, которые сформировались более чем четыре миллиарда лет назад во внешних пределах Солнечной системы
|
Распределение минералов на поверхности Фебы (иллюстрация с сайта nasa.gov). плотность мини-планеты составляет 1,6 грамма на кубический сантиметр, что намного меньше, чем у большинства скал, но намного больше, чем у чистого льда.Предполагается, что планета составлена в основном из смеси водяного льда и скал, подобным тому, что имеют место у Плутона и Тритона. Что и было подтверждено другими измерениями.Но по ряду химических показателей Феба оказалась родственна и кометам.Cпектральные измерения показали богатые «вкрапления» разнообразных материалов в тело Фебы.Это углекислый газ, некие глины и примитивные органические вещества, а ещё некие, не названные детально, гидратированные полезные ископаемые.
|
Чрезвычайно разреженная атмосфера спутника Сатурна оказалась богата кислородом. Траектория Cassini (горизонтальная черта) и концентрация кислорода вокруг Реи. На врезке: предсказанное распределение кислорода (жёлтый график) и измеренное (белый). Атмосфера Реи в 100 раз тоньше атмосферы Европы и Ганимеда. А уж с земной её и сравнивать неудобно: концентрация кислорода на спутнике Сатурна в пять триллионов раз ниже, чем вблизи поверхности нашей планеты.больший интерес представляет двуокись углерода. Механизм её пополнения пока неясен. Возможно, на Рее имеются органические соединения, которые разлагаются под ударами всё тех же частиц из магнитосферы планеты и микрометеоритов. Этот углерод может вступать в реакцию с кислородом, создавая искомый газ. Кроме того, CO2 может выходить из глубин Реи, где он мог сохраняться со времени её образования.Весной Cassini прошёл на расстоянии всего в 97 километров от поверхности ледяной луны, благодаря чему удалось уловить атмосферу спутника. Оказалось, она состоит примерно на 70% из кислорода и на 30% из углекислого газа. Это первый случай обнаружения кислородной атмосферы у лун Сатурна. Ранее этот газ был найден на спутниках Юпитера - по всей видимости, данное явление можно будет обнаружить и на других ледяных телах Солнечной системы. А это означает, что там могут идти любопытные химические реакции.
|
Диаметр Реи составляет 1528 километров, и она достаточно массивна, чтобы сохранять пусть крайне слабую, но атмосферу (фото NASA/JPL/Space Science Institute).Чрезвычайно разреженная атмосфера богата кислородом. она состоит примерно на 70% из кислорода и на 30% из углекислого газа. Это первый случай обнаружения кислородной атмосферы у лун Сатурна. Ранее этот газ был найден на спутниках Юпитера. Зато молекулярный кислород нашли в кольцах Сатурна.Предполагаемый источник кислорода Реи таков: заряженные частицы из магнитосферы газового гиганта бомбардируют поверхностный лёд спутника, разделяя воду на O2 и H2. Этот процесс, считают исследователи, аналогичен тому, что пополняет кислородную атмосферу Ганимеда и Европы.
|
Три вида Реи в разной обработке. Tаинственнaя тонкaя горизонтальнaя чертa вдоль всего экватора Реи тянется тонкая (не шире 10 километров) цепь голубоватых пятен. И пятна эти не связаны с выпадением материала, поставляемого Энцеладом.(фото NASA/JPL/SSI/LPI)
|
Линия по экватору Реи хорошо проявляется на снимках с изменёнными цветами. Слева: смесь инфракрасного, зелёного и ультрафиолетового канала. В центре: картинка, полученная подсчётом отношения инфракрасного излучения к ультрафиолету. Справа: закодированная в цветах топография. От высоты 0 (фиолетовый) до 6 километров (розовый) (фото NASA/JPL/SSI/LPI).
|
Cassini пробил взглядом туманную атмосферу Титана и нашёл континент. Континент Ксанаду покрывает большую часть Титана (фото с сайта nasa.gov).
|
Kриовулканы Титана (а его диаметр составляет 5150 километров), оказались сюрпризом. Вулканы Титана извергают холодный лёд. Радарный снимок, показывающий ледяные потоки,ледяной криовулканический поток формирует сложный рельеф (фото с сайта news.bbc.co.uk) -http://www.membrana.ru/particle/7819
|
Криовулкан на Титане демонстрирует лёд из азота.Круг в центреимеет диаметр 30 километров, предположительно — криовулкан. (фото с сНа запад от этого вулкана простираются два потока «ледяной лавы».айта news.bbc.co.uk).Данные спектрометра показывают, что в этих потоках водяной лёд вовсе не преобладает.
|
Радар позволил получить самые детальные снимки Титана. «Чёрный кот» — слева (фото с сайта nasa.gov).Снимки показывают сложный рельеф, составленный, предположительно, из льда и углеводородов. Рельеф сочетает «сильно пересечённую» местность с плоскими участками.Во многих местах заметны яркие извилистые детали, напоминающие трещины или ущелья. На одном из радарных кадров обнаружена тёмная деталь, поперечником порядка сотни километров.Этот участок ландшафта назвали Si-Si the Cat.Не исключено, что «Чёрный кот» — это жидкая поверхность -http://www.membrana.ru/particle/7760
|
В частности, с высоким разрешением удалось получить изображение крупного элемента поверхности (размером с континент), называемого Ксанаду (Xanadu).Горные цепи в области Xanadu, запечатлённые "Кассини" 12 мая 2008 года. (Иллюстрация НАСА / JPL.) - http://fe-planet.ru/news/180-548.html
|
Участки с обилием отшлифованной потоком крупной гальки могут отвечать за характерные подписи на радарных снимках луны Сатурна. И не важно, что ни галька, ни жидкость не похожи по составу на земные аналоги. Радарный снимок региона Ксанаду (Xanadu) явно говорит о руслах. (фото NASA/JPL).
|
Плотная азотно-метановая атмосфера Титана придаёт его ландшафтам персиковый и мандариновый цвета. Поверхность апельсинового цвета под мандариновым небом Титана оказалась более тёмной, чем ожидали, она состоит из смеси льда углеводородов и воды. (фото с сайта web.mit.edu).
|
Остаётся только один последний механизм образования тумана: добавить влажности в атмосферу, испарив жидкость — всё тот же метан, существующий на Титане в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Испарение свидетельствует о другом не менее интересном процессе: метановых дождях Титана, а также о наличии потоков, водоёмов и эрозии поверхности. Всего того, что мы обычно называем «круговоротом воды в природе». Правда, в данном случае речь идёт об активном круговороте метана.
|
на кадре, снятом на высоте 16,2 километра, видны каналы и береговая линия.То, что первоначально посчитали валунами или льдом, после расчёта масштаба, оказалось чем-то вроде гальки, размером 4-15 сантиметров.(фото с сайта esa.int).
|
Oткрытие рек и морей. Береговая линия (светлая часть местности — суша) с высоты 8 километров (фото с сайта esa.int).
|
Oзеро Онтарио. Космический аппарат Cassini помог доказать наличие жидкости ещё на одном теле в Солнечной системе, помимо Земли. Кроме того выяснили, что на Титане существуют электрические бури.Многочисленные «водоёмы» Титана (от небольших озёр до морей) были открыты в 2005-2007 годах. В принципе не оставалось сомнений, что заполнены они жидкими углеводородами (на это указывали физические условия на поверхности и радарные съёмки. Длина озера (показанного здесь на разных длинах волн) составляет 235 километров. О его глубине пока ничего сказать нельзя (фото NASA/JPL/Space Science Institute и NASA/JPL/University of Arizona).
|
Углеводородное озеро на Титане, лежащее меж холмов, состоящих из камня и льда (иллюстрация Steven Hobbs)- from http://www.membrana.ru/particle/733. Высадка зонда Huygens на Титан показала, что он во многом похож на Землю, с поправкой на температуру поверхности в минус 179 по Цельсию. Открытия Cassini подтвердили: на Титане также есть облака, идут дожди и снегопады, между холмами текут ручьи и реки, работает «водяная» и ветровая эрозия. Только вместо круговорота воды тут круговорот углеводородов — метана в первую очередь, а также этана и других соединений.Запасы углеводородов, лежащих только на поверхности Титана, превосходят земные в сотни раз.В поле зрения попались мощные облака, и эпизодические дожди, и криовулканизм, рождение новых озёр и "перенос" старых, а также туман и даже карстовый рельеф.
|
Один из экваториальных штормов Титана принял форму гигантской стрелы, указывающей почти точно на восток. Длина самой «стрелы» — 1200 км, протяжённость каждого её «крыла», отходящего к северу и югу, — по 1500 км. Причудливая облачная система поймана в кадр в сентябре 2010 года (фото NASA/JPL/SSI).Hа Титане существует мощный «круговорот воды» (её роль там играет метан) — дождевые облака, туманы, ручьи, озёра...Осенью 2010 года в экваториальном районе Титана объявились мощные системы облаков (ранее подобные украшения, как и большие системы озёр, были замечены лишь в полярных регионах). С учётом года Сатурна это соответствовало условному апрелю — самое время для туч.
|
Шторм, отснятый Cassini в октябре 2010 года (фото NASA/JPL/SSI).В последующие несколько месяцев на серии свежих кадров заметили драматические изменения в цвете ряда экваториальных областей. Эти потемнения были проанализированы и вывод гласил: «Мы видим результат смачивания дюн Титана метановыми дождями».Cвежие следы влаги (высохшие давние русла не в счёт) впервые обнаружены в низких широтах спутника, которые можно сравнить с пустынями. Hынешняя погодная кухня напоминает земные тропики. Нагрев поверхности солнечными лучами генерирует восходящие потоки воздуха, вызывая мощную конвекцию, перемещение влаги и конденсацию облаков.Hа Титане бывают дожди и снег, составленные, разумеется, не из воды, а из углеводородов. Однако как часто на Титане случаются осадки в том или ином районе этой луны — ещё предстоит разобраться.
|
Титан обладает круговоротом жидкости, сходным с земным, только вместо воды тут — органические соединения. Hа Титане мощные облака намного сильнее смещаются по широте, по мере смены сезонов, тогда как у нас они сдвигаются к северу или югу незначительно -.http://www.membrana.ru/particle/15876, http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20110317.html, http://www.sciencemag.org/content/331/6023/1414.abstract
|
Реки Титана прорезают ущелья в горах (фото с сайта esa.int).Жидкость на поверхности Титана вырезает каналы между горными хребтами изо льда. Каналы и ручьи сливаются в реки, бегущие к озёрам.
|
Пейзажи Титана, подобные земным в плане следов ветровой и жидкостной эрозии, с возможными углеводородными дождями и реками. Сложная органика в атмосфере спутника. Свидетельства осадков, эрозии, механического трения и речной деятельности говорит, что физические процессы, формирующие поверхность Титана, являются почти такими же, как те, что формируют Землю. Компьютерщик Майк Завитовски (Mike Zawitowski) из Бостона создал при помощи программы Terragen трёхмерный пейзаж Титана, как его можно было бы увидеть с самолёта, основываясь на фотографиях ESA (иллюстрация с сайта nature.com).
|
Это изображение показывает каналы, которые, возможно, были созданы подземными метановыми источниками, ключами, а не метановыми дождями (фото с сайта esa.int).Возможно,что реки (ручьи) Титана берут своё начало именно от метановых ключей.
|
Потоки вокруг «островов» водяного льда (фото с сайта esa.int).Тёмные участки— многолетние накопления твёрдых частиц смога (по химии — различные органические вещества), которые выпадают из тумана на поверхности Титана.Позднее они смываются метановыми дождями в каналы и водоёмы и со временем формируют обширные тёмные области, видимые с большой высоты.Эти частицы являются одной из составляющих почвы спутника
|
Место посадки Huygens, снимок с Cassini (фото с сайта esa.int).Cкруглённая потоками жидкости галька на снимках , это не силикаты, а грязный водяной лёд. Однако при температуре минус 170 градусов Цельсия и ниже — это всё равно, что камни.
|
Место посадки зонда в естественных цветах. Пока камни получили лишь номера. Синими числами показано удаление от камеры, галькa, сделаннa из воды. Возможно, с добавкой аммиака. При температуре поверхности Титана (минус 180 градусов по Цельсию) это довольно прочный лёд. (фото с сайта esa.int).На Титане возможна жизнь.Заманчивая перспектива была нарисована в новой работе Криса Маккея (Chris McKay) из исследовательского центра Эймса (Ames Research Center) и Хитера Смита (Heather Smith) из Международного космического университета в Страсбурге (International Space University).Они считают, что часть метана в атмосфере спутника Сатурна может быть продуктом метаболизма бактерий.Mикробы Титанa могли бы дышать водородом, а в пищу употреблять ацетилен, этан и толины – поступающие вниз от верхней атмосферы. Продуктом же обмена веществ будет метан, а его в атмосфере Титана – 5%.Hаличие бактерий должно привести к резкому различию в концентрации водорода вблизи поверхности планеты и в толще её атмосферы.Если бактерии, производящие метан, заняли эту «экологическую нишу», учёные смогут обнаружить их по соотношению изотопов углерода (углерод-12 и углерод-13) в химическом составе планеты.Bещества, произведённые биологическими и небиологическими процессами, имеют различное соотношение этих изотопов.
|
Озёра Титана в ближней инфракрасной части спектра. Снимок сделан Cassini 12 октября 2009 года с расстояния 252 тысячи километров от холодной луны (фото NASA/JPL/Space Science Institute)-http://www.membrana.ru/particle/14396.
|
Водяной океан Титана, по предположению исследователей, простирается всюду под его корой (иллюстрация NASA/JPL)-3а период 2005-2007на Титане определённые озёра, горы и каньоны «ушли» от своих вычисленных позиций на расстояния до 30 километров! Таким образом, оказалось, что период вращения Титана вокруг своей оси заметно меняется на протяжении всего нескольких лет. И он не совпадает с орбитальным периодом, а уходит от него на 0,36 градуса в год. Это трудно объяснить, кроме как гипотезой о том, что замёрзшая кора Титана отделена от его ядра внушительной прослойкой из жидкой воды, смешанной с аммиаком - http://www.membrana.ru/particle/12408
|
Япет
|
Япет -Высоты хребта в отдельных местах превышает 13 километров
|
Эти горы - «Гималаи Япета». Они возвышаются на 10 километров и входят в состав длинного экваториального хребта «стена Япета», которая в некоторых своих точках, впрочем, поднимается и куда выше данной отметки. Чуть выше центра изображения виден след от удара метеорита, который обнажил белый лёд, скрытый под тёмным верхним слоем грунта (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Япет— гексагональные кратеры
|
Япет -космический аппарат Cassini 10 сентября 2007 впервые сделал с высокой разрешающей снимок яркого ведомого полушария Япета. Огромный кратер, наблюдаемый в южном полушарии, имеет диаметр более 500 км (Engelier 504 км, а кратер Gerin 445 км, справа от него, образовался, судя по картинке раньше, а Engelier позднее). На фотографии заметно, что темный материал особенно сконцентрирован в той части спутника, которая отображена справа. Его плотность там достигает максимума, затемняя кратеры и огромную горную местность. Визуальное изучение снимков позволило сделать вывод, что толщина темного слоя около одного метра, и скорее всего он является остатками развалившихся на метеориты других спутников Сатурна
|
Япет
|
Давно известно, что Япет — это своего рода «Инь и Ян Солнечной системы». Его заднее по ходу орбитального движения полушарие очень яркое, а переднее — необычайно тёмное (к газовому гиганту этот спутник всегда обращён одним боком). Разница в яркости этих половинок сравнима с различием между снегом и чёрной смолой. (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Япет. На поверхности наблюдаются области с сильно различающейся яркостью, что создает ложное впечатление тени справа. Структура и полный состав темных областей неизвестны, инфракрасный спектр излучения лишь показывает, что там, в значительном количестве содержится углерод. На фотографии просматривается опоясывающий Япет, экваториальный хребет. Огромный кратер, наблюдаемый в южном полушарии, имеет диаметр более 500 км (Engelier 504 км, а кратер Gerin 445 км, справа от него, образовался, судя по картинке раньше, а Engelier позднее) - see http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Iapetus_as_seen_by_the_Cassini_probe_-_20071008.jpg
|
Япет.Особенно интересны участки в переходной зоне, находящейся на границе между белым и чёрным полушарием. Япет разделён условно на тёмную и светлую, в смысле яркости поверхностных пород, половины. Граница между ними описана как «шов на бейсбольном мяче».Такого планетарного образования не обнаружено больше ни на одной планете или крупном спутнике в Солнечной системы, разве что спутник Сатурна Атлас обладает похожей структурой, но он относительно небольшой по величине и неправильной формы размерами 46x38x19 км- http://nibiruforum.ru/index.php?/topic/2328-zagadki-solnechnoi-sistemi/
|
A composite image map of Iapetus''s surface.Oткрыт необычный (высота 15 километров, ширина 60 километров) обрыв (сброс) на краю одного из кратеров Япета, причина его появления — в необычных свойствах грунта (мелкозернистый, сыпучий) и некой неясной пока силе, вызвавшей осыпание.
|
Спутник Сатурна Пан
|
Астрофизик из NASA Кэролин Порко (Carolyn C. Porco), выяснили, что эти тела зародились из обломков крупного спутника. Bокруг них начал накручиваться материал из окружающего пространства — после катастрофы космического хлама и пыли летаeт достаточно. Oни выяснили, какая часть спутников состоит из материала, собранного из кольца. Если удалить эту «наросшую» часть у Атласа, его объём уменьшится на 25%, у Пана — на 10% (иллюстрация C. C. Porco, P. C. Thomas, J. W. Weiss, D. C. Richardson). «налипание» пыли шло поэтапно: сначала происходило нарастание радиуса, а уже потом появился экваториальный хребет. В конце концов, верхние слои таких спутников очень пористые; как показало исследование, их плотность составляет всего половину плотности водяного льда. Что опять-таки надёжно подтверждает то, что наружные слои «сделаны» из частичек, составляющих кольца.
|
Атлас
|
На этом компьютерном изображении видно, что экваториальный кряж Атласа лежит в одной плоскости с кольцом, материалом из которого на протяжении всей своей жизни он и «питается» (иллюстрация CEA/ANIMEA).
|
Энцелад заметно меньше нашей Луны, но помещённый на её место освещал бы Землю намного сильнее (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov).
|
Энцелад с его фонтанами и молодой корой и "катастрофический механизм" эпизодическиx локальныx обновлений поверхности, имевшиx место в прошлом нa Ганимед, Реи и Миранды (иллюстрация NASA/JPL).
|
Южный полюс Энцелада (этот регион также известен как "тигровые полосы") выбрасывает порядка 250 килограммов H2O каждую секунду (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Мозаика из снимков тигровых полос, выполненных во время пролёта Cassini около Энцелада 31 октября 2008-го. Хотя серия кадров сделана далеко не в самой близкой к луне точке траектории, разрешение ряда кадров в оригинале достигает примерно 12 метров на пиксель, что позволило учёным раскрыть немало деталей строения трещин в ледяной оболочке спутника Сатурна. Самый крупный разлом на верхнем изображении – Багдад, на нижнем – Дамаск (фотографии NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Энцелад -карта тепла активного южного полюса Энцелада.Источник: NASA/JPL/Space Science Institute - http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/?IDNumber=PIA10361
|
Горячий полюс Энцелада струится органикой- http://www.membrana.ru/particle/738
|
Энцелад – по набору свойств – один из самых любопытных объектов во всей Солнечной системе. Cнимок сделан сразу после самого близкого пролета Энцелада космического аппарта Cassini 9 октября 2008. Кратеры — очень редкое явление на ландшафте южной полярной области. Вместо них поверхность изобилует переломами, изгибами и горными хребтами. Сине-зеленые области на снимке покрыты ледяными глыбами. «Тигровые полосы» видны около терминатора.Около вершины заметны горные хребты — Ebony (Черное дерево) и Cufa Dorsae. Cамая заметная особенность снимка — борозда Лэбтэйт (Labtayt) глубиной около одного километра отклоняющаяся к северу пропасть, расположенная выше центра изображения. В этом усиленном изображении области, которые кажутся сине-зеленымипокрыты б́oльшими гранулами чем те, которые кажутся белыми или серыми.
|
Pазломы южного полюса. Цифры на полоске – температура в градусах Кельвина (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).
|
Слева – распределение температуры поверхности, какое ожидали найти на Энцеладе. Справа – то, которое увидели фактически. Температура – в градусах Кельвина (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov).
|
Предсказанная (слева) и измеренная тепловая мощность южного региона Энцелада, показанная в условных угольных электростанциях (иллюстрация NASA/JPL/SWRI/SSI).Тепловая мощность южного региона Энцелада оказалась равна 15,5-16.1 гигаватта, что примерно в 2,6 раза больше мощности всех горячих источников Йеллоустоуна и сопоставимо с 20 угольными электростанциями. Предполагается, что тепло Энцелада главным образом порождено приливными силами, связанными с орбитальным резонансом между Энцеладом и Дионой -1.1-5.8гигаватта. Естественная радиоактивность недр могла бы добавить ещё 0,3 ГВт -http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20110307.html
|
Иллюстрация из вышедшего 1 июня 2006, журнала Nature (Природа). Здесь показано внутреннее устройство Энцелада. Теплый, имеющий малую плотность материал, выходит на поверхность изнутри скалистого ядра (красный цвет) и ледяной оболочки (желтый цвет). Hизкая плотность области Южного полюса Энцелада образовалась, возможно, вследствии его вращения -http://nibiruforum.ru/index.php?/topic/2328-zagadki-solnechnoi-sistemi/
|
Этот снимок северного полушария (в видимом диапазоне) был сделан 12 марта 2008-го с расстояния 32 тысячи километров от спутника. Кратеры Али-Баба (Ali Baba) и Аладдин (Aladdin) являются одними из крупнейших на этом спутнике. Левее видны борозды Самарканд (Samarkand), правее — крупный регион на ведущем полушарии луны, заполненный тектоническими разломами и хребтами. Оба участка поверхности являются сравнительно молодыми в геологическом плане. Интересно, что Самарканд проходит через ряд старых кратеров, которые были разрушены процессами, сформировавшими борозды. Но, как теперь выяснилось, не полностью. Учёные нашли следы этих старых кольцевых валов (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Pайон северного полюса в геологическом отношении гораздо старше южного региона и покрыт богатой россыпью кратеров различного размера. Многие кратеры покрыты сеткой мелких параллельных трещин. (внизу) одно из лучших (пока) изображений фонтанов этой луны, отснятое, правда, в 2005-м (фото NASA/JPL/Space Science Institute).
|
Энцелад. Странные валуны выглядят на этом кадре как светлые пятнышки.Камера зафиксировала пейзаж, усыпанный множеством валунов с поперечником от 10 до 20 метров . Трещины пересекают всю поверхность Энцелада в результате действия приливных сил от Сатурна и других лун, но валуны «избегают» трещин, а не заполняют их, что указывает – разломы возникли после того, как валуны сформировались. (фото с сайта newscientistspace.com).Новые изображения, наряду со старыми, показывают сложную поверхность – с трещинами и горными хребтами. А это косвенно намекает на внутренний источник тепла и конвекцию льда.
|
Впервые атмосферу Энцелада нашёл, косвенно, магнитометр Cassini, по влиянию её заряженной составляющей на магнитосферу Сатурна. Но вот недавно зонд и напрямую зафиксировал её, наблюдая в ультрафиолете за затмением Энцеладом Гаммы Ориона (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov)
|
Сетка разломов на Дионе (Dione)
|
Хребты и разломы на Дионе
|
Снимок Гипериона в естественных цветах.
|
Эпиметий — находится с Янусом практически на одной орбите (коорбитальные спутники). Они «танцуют» на орбите, периодически меняясь местами (то один, то другой спутник приближается к планете). Эпиметей и Янус движутся по своим орбитам независимо друг от друга до тех пор, пока внутренний спутник не начинает нагонять внешний. В месте встречи они обмениваются небольшим импульсом. Под действием гравитационных сил Эпиметей выталкивается на более высокую орбиту (увеличивается его радиус и орбитальный период по третьему закону Кеплера), а Янус переходит на орбиту более близкую к Сатурну (уменьшаются радиус его орбиты и орбитальный период), то есть они меняются местами. Этот манёвр осуществляется примерно раз в четыре года. По всей видимости, обе луны составляли в прошлом единое целое и на раннем этапе формирования системы Сатурна разделились на два спутника - илл. к работе Laura A. Batt, Paul L. Devries - http://abyss.uoregon.edu/~js/ast121/lectures/epimetheus_and_janus.html
|
Янус (181 км в поперечнике) — приблизительно на 40 000 км дальше от "Кассини", чем раположенный слева Эпиметий (116 км в поперечнике). Фактически, даже когда они приближаются на самое близкое, расстояние и обмениваются орбитальными положениями, они никогда не подходят друг к другу ближе, чем приблизительно 15 000 км.
|
Эпиметий
|
Янус
|
Портрет Януса на фоне облачного с прожилками покрова Сатурна
|
Прометей перекачивает вещество колец F к себе. На кадрах — слабый шлейф тянется от кольца к луне. (фото с сайта jpl.nasa.gov).
|
Tetys
|
Tetys. Слева — комбинированное изображение Тетиса в ультрафиолетовом, инфракрасном и зелёном цветах. Справа — обычное чёрно-белое изображение. Кстати, причина такого распределения цвета на первом снимке учёным пока не известна (фото NASA).
|
В верхней атмосфере Титана спектрометры зарегистрировали различные углеводороды и соединения углерода с азотом и изобилие сложных молекул. В силу холода (минус 180 градусов Цельсия) они должны были давно выпасть дождём. Aтмосфера Титана может оказаться «лабораторией», моделирующей органическую химию, которая предшествовала появлению жизни на Земле и обеспечила стандартные строительные блоки для неё. Cреди углеводородов найдены молекулы с длиной цепочки в семь атомов углерода. А среди соединений азота идентифицированы нитрилы – своего рода предшественники аминокислот.
Титан интересен в том числе и тем, что по своему химическому составу (азотно-метановая атмосфера, углеводороды на поверхности) может быть близок к составу юной Земли (до того момента, как на ней появилась жизнь).
Титан активен, активность похожа на земную общими принципами, но не химией.B aтмосфере Титана найден изотоп Аргон-40. Это свидетельство вулканической деятельности, извергается здесь не горячая лава, а холодный водяной лёд и аммиак. Вместо воды там жидкий метан, вместо скал и горных хребтов — водяной лёд, вместо грязи — «органическая сажа», вместо вулканической лавы — аммиак и вода.
Горные цепи в области Xanadu, запечатлёны "Кассини" 12 мая 2008 года -http://fe-planet.ru/news/180-548.html. Появление гор на Титане может оказаться прямым следствием его постепенного остывания. Высота гор достигает 2 км. В экваториальных широтах находится сразу несколько горных хребтов, которые вытягиваются с востока на запад и, вероятно, имеют общую историю формирования.
Принято считать, что внутренняя структура Титана сложна, выделяют "ядро", состоящее из скальных пород и льда, чрезвычайно плотный слой льда III, V, VI, океан жидкой смеси аммиака и воды и внешний слой водного льда. По мере движения от центра к поверхности температура снижается, доходя до 94 К (-179 -730oC).
За прошедшие с момента образования Титана 4000 Ma его внутренние области успели остыть, результатом могло стать уменьшение радиуса Титана на семь километров и соответствующее снижение объёма на один процент. Подповерхностный океан, остывая, частично замерзает, из-за чего толщина расположенных сверху и снизу слоёв льда увеличивается. Поскольку плотность вещества при движении от ядра к внешнему льду возрастает, на поверхности спутника должны образовываться "складки".
Полученные формы рельефа соответствуют тому, что видит "Кассини". На других "ледяных" спутниках в Солнечной системе действуют обратные механизмы, растягивающие внешнюю оболочку, а не сжимающие её. "В геологическом плане Титан сильно отличается от своих юпитерианских аналогов, — говорит Jonathan Lunine из Института физики межпланетного пространства (Италия). — Cказывается влияние подповерхностного океана". Отчёт опубликован в издании Journal of Geophysical Research — Planets.
Cравнительнaя геологическaя молодость поверхности Титана - почти нет ударных кратеров
---
Япет является единственной крупной луной Сатурна со значительным наклоном орбиты. От других крупных спутников кольца Сатурна видны с ребра, а от Япета - с наклоном. Наблюдая за Япетом, итальянский астроном Джованни Доменико Кассиниобнаружил, что спутник виден в телескоп только тогда, когда находится по одну, строго определенную, сторону от Сатурна. Это позволило ему сделать вывод, который подтвердился в дальнейшем — Япет имеет светлую и тёмную стороны и повернут к Сатурну всегда одной и той же стороной. Соответственно, одна сторона (ведущее полушарие) смотрит в направлении движения спутника по орбите, и именно она — чёрная, как копоть или асфальт с небольшим красноватым оттенком (альбедо 0,04–0,05). Противоположное ему, заднее (ведомое) полушарие (альбедо 0,5) практически в десять раз (!) ярче темного, блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег. Граница между темным и светлым полушариями необъяснимо четкая.
31 декабря 2004 года космический аппарат Кассини обнаружил горный хребет, совпадающий с экватором спутника. Хребет шириной 20 км простирается на расстоянии 1300 км и остается параллельным экватору. Физическая природа хребта до сих пор не получила объяснения. Oн мог появиться в результате сжатия пород или прорыва материала из глубин луны на её поверхность. В любом случае это необычный процесс, возможно, как-то связанный с неоднородной окраской Япета.
По одной из гипотез хребет мог появиться в результате сжатия пород. Изначально период обращения Япета вокруг оси мог составлять менее десяти часов, а диаметр спутника в экваториальной области был примерно в полтора раза больше расстояния между его полюсами. Впоследствии скорость вращения Япета сильно уменьшилась, и он приобрёл более сферическую форму. В результате, площадь поверхности Япета сократилась, а «выдавленные» породы скопились вдоль экватора. «Эволюция Япета была остановлена буквально на ходу», — утверждает Джули Кастилло (Julie Castillo) из Лаборатории реактивного движения (JPL). Две основные версии гласят, что стена возникла в ходе сложного процесса быстрого приливного торможения недавно сформировавшейся луны с одновременным её быстрым, но неравномерным остыванием и, соответственно, опусканием коры вниз, за которым экваториальный район «не поспевал»; либо что стена есть результат выпадения на поверхность спутника части колец Сатурна или даже собственных, Япета, колец.
Еще одна загадка Япета — гексагональные кратеры.
----
Padding (Pan ) открыт американским астрономом Марком Шоуолтером (Mark R. Showalter) в 1990 году при изучении фотографий космических аппаратов "Вояджер", которые они передали в 1981 году и были подтверждены фотографиями КА "Кассини" в 2005 году. Пан -второй по расстоянию спутник Сатурна. Его номер SXVIII в порядке, установленном IUA (International Astronomical Union) — Международным астрономическим союзом.
Радиус орбиты Пана, расположенной в щели Энке — узком зазоре кольца А, равен 133 583 км. Диаметр спутника примерно 28 км - это средний диаметр Пана, поскольку его форма напоминает пельмень. Размер по экваториальному гребню составляет 33 км, а между полюсами 21 км. Основное вещество — лёд. Пан вращаются вокруг Сатурна синхронно (как Луна вокруг Земли). Хребет Пана достигает высоты около 4 км в районе 0° западной долготы, и приблизительно 1,5 км в высоту над большей частью экватора. На экваториальный хребет приходится 10% объема Пана.
---
По классификации IUA (International Astronomical Union) — спутник Сатурна SXV - Атлас.
Атлас обнаружен Ричардом Террилом (Terrile Richard John) в 1980 году по фотографиям, принятыми от КА "Voyager-1" и получил временное обозначение S/1980 S28; Атлас является "спутником–пастухом" кольца А. Сейчас установлено, что его "пастухами" также являются более удалённые спутники Янус (Janus) и Эпиметий, которые являются коорбитальными Атлас, фото "Cassini" NASA/JPL/Space Science Institute
Большая полуось орбиты Атласа равна 137 670 км. Неправильной формы спутник имеет размеры 46x38x19 км. Период его обращения вокруг Сатурна равен 0,602 дней (14 ч 27 мин). Атлас вращаются вокруг Сатурна синхронно (как Луна вокруг Земли).
Грубая оценка высоты горного хребта Атласа дает приблизительно от 3 км в районе 270° западной долготы и до 5 км в районах 180° и 0°.
---
Четырнадцатый по расстоянию от Сатурна спутник Энцелад (Enceladus) открыт английским астрономом Уильямом (Вильямом) Гершелем
(Sir William Herschel) 28 августа 1789 г. Энцелад представляет трехосный эллипсоид с осями 512x494x490 км , у Энцелада существует уходящая (из-за слабой гравитации) и постоянно пополняемая «ледяными вулканами» атмосфера, у неё слабое давление, которое имеет значительные пространственные вариации.
14 июля 2005 г. станция Cassini обнаружилa гейзеры Энцелада — выбросы частиц льда и водяного пара из южной полярной области спутника. Давние подозрения нашли подтверждение: Энцелад не «мертвая» луна Сатурна, а геологически активная.
Максимальные концентрации выбросов зарегистрированы в тот момент, когда станция проходила над тектоническими разломами — системой узких параллельных трещин, которую называют по-разному: «тигровыми полосами» ("tiger stripes"), «тигровыми царапинами», «тигровой шкурой. Камеры "Кассини" захватили гигантское перо (plume), извергающее ледяные частицы в космос.
---
Диона (Dione) девятнадцатый по расстоянию спутник Сатурна. По классификации IAU SIV (Saturn XIV).Диаметр 1 123 км/. Cудя по плотности спутника, Диона состоит из водяного льда со значительной примесью каменных пород во внутренних слоях .
Ведущее полушарие Дионы сильно кратерировано и однородно по яркости. Заднее полушарие содержит тёмные участки, а также паутину тонких светлых полосок, являющихся ледяными хребтами и обрывами. Согласно данным «Кассини», некоторые из них имеют высоту в несколько сотен метров. Ряд полосок проходит через кратеры, что говорит о более позднем появлении обрывов. Ранее полагали, что светлые полосы вызваны криовулканизмом, но это оказалось не так.
На Дионе имеются сильно и слабо кратерированные области. Многие из наиболее кратерированных областей находятся на заднем (ведомом) полушарии спутника, в то время как, , наибольшей метеоритной бомбардировке должно подвергаться ведущее полушарие.
Возможно, когда-то Диона была развёрнута в результате удара крупного небесного тела. Судя по обилию крупных кратеров на Дионе, такой разворот мог происходить неоднократно. Однако её нынешняя ориентация существует в течение миллиардов лет, о чём говорит высокая кратерированность и светлый цвет ведущего полушария.
На Дионе кратеры не имеют таких высоких стенок и центральных горок, как на Луне и Меркурии. По-видимому, из-за пластичности льда детали рельефа сглаживаются в течение геологически значимых промежутков времени (аналогичные процессы идут также на Каллисто — спутнике Юпитера).
Полосы яркого материала, которые переплетают темную часть поверхности, имеют непонятное происхождение, но могут быть разломами, через которые резко поднялась вода.
Учёные из Германии распознали вокруг ледяной луны Сатурна тончайший слой атмосферы. Помогли им в этом возмущения, зарегистрированные в магнитосфере планеты. Находка озадачила астрономов. Диона всего в полтора раза плотнее воды, учёные предполагают, что она обладает каменным ядром, покрытым коркой льда. Этот спутник Сатурна не способен поддержать близ себя атмосферу, как Земля, то есть не может при помощи мощной гравитации не дать частицам разбежаться по космосу.
Первооткрыватели оболочки Дионы полагают, что тонкий слой вещества сохраняется только потому, что он постоянно пополняется. Поверхностный лёд луны бомбардируют высокозаряженные частицы из потоков, опоясывающих Сатурн, в результате образуются молекулы O2 и H2.
Похожим образом формируется атмосфера другого спутника Сатурна Реи. Правда, его кислородное «одеяло» удерживается близ тела гравитационными силами
На Тетисе и Дионе обнаружена вулканическая активность
---
Гиперион (Hyperion). Двадцать третий по расстоянию спутник Сатурна. По классификации IAU Saturn VII (S VII).
Гиперион — тёмный спутник неправильной формы (330x240x200 км) с хаотическим собственным вращением, период которого меняется на десятки процентов в течение нескольких недель и имеет причудливую похожую на губку поверхность. Ось вращения Гипериона колеблется так сильно, что ее ориентацию предсказать невозможно. Это наибольший нерегулярный спутник в Солнечной системе после Протея (Proteus) — спутника Нептуна, который имеет почти сферическую форму.
Как у большинства спутников Сатурна, у Гипериона низкая плотность, но в отличие от соседей-спутников, у него низкое альбедо ( 0,25), указывающее, что спутник покрыт слоем темного материала. Этот материал, возможно, получен от Фебы (Phoebe), но он гораздо темнее нежели материал соскальзывающий по пути с Япета (Iapetus). У Гипериона красноватая поверхность, которая подходит по цвету к темному материалу Япета. Его поверхность напоминает губку. Видны кратеры вплоть до самого предела разрешения. Значение плотности Гипериона подтверждает, что он действительно является пористым как губка, а большая часть его интерьера заполнена пустотами.
На дне видимых кратеров сконцентрирован темный материал. Возможно это сползающий по склонам материал, смешанный со льдом [водным], состояния которого изменяются от твердого до газообразного.
---
Эпиметий - cедьмой по расстоянию от Сатурна спутник. 15 декабря 1966 французский астроном Одуэн Дольфус (Audouin Dollfus) наблюдал спутник Сатурна, который он назвал Янусом. Тремя днями позже 18 декабря 1966 Ричард Уокер (Richard L. Walker) также наблюдал некий объект на той же орбите. Cейчас эта дата считается открытием Эпиметея. В тот момент предполагалось, что это один и тот же спутник. Но двенадцатью годами позже, в октябре 1978, Стивен Ларсон (Stephen M. Larson) и Джон Фонтэйн (John W. Fountain) открыли, что в действительности это два объекта, движущихся по очень близким орбитам. Это было подтверждено данными «Вояджера-1» в 1980 году и поэтому Дж. Фонтэйн и С. Ларсон официально разделяют открытие Эпиметея с Ричардом Уокером. Янус действительно оказался «двуликим».
From http://nibiruforum.ru/index.php?/topic/2328-zagadki-solnechnoi-sistemi/
http://www.membrana.ru/particles/tag/663 -Titanus
high resolution photos - http://ciclops.org/ir_index.php?id=27&js=1
http://www.nature.com/nature/journal/v447/n7146/abs/nature05906.html - На Тетисе и Дионе обнаружена вулканическая активность
Iapetus (moon)
Back side of Iapetus big photo
Горные цепи на Титане
Links
Энцелад |