A Saturn közismert, hogy gáz óriás, és lenyűgöző gyűrűs rendszeréből is ismert. Meglepő lenne, ha tudnád, hogy ezen a bolygón a Naprendszer második legfontosabb holdja is van, csak a Jupiter után? Igen, a Szaturnusznak összesen legalább 150 holdja és holdja van, bár csak 62 megerősítette a pályát, és csak 53-nak adtak hivatalos neveket.
A holdak többsége kicsi, jeges test, amely alig több, mint a lenyűgöző gyűrűs rendszer része. Valójában a megnevezett holdok közül 34 átmérője kevesebb mint 10 km, további 14 pedig 10-50 km átmérőjű. Néhány belső és külső holdja azonban a legnagyobb és legdrámaibb a Naprendszerben, átmérője 250 és 5000 km között van, és a Naprendszer legnagyobb rejtélyeit tartalmazza.
A Szaturnusz holdjai olyan sokféle környezetben vannak köztük, hogy megbocsátanak neked, ha egy teljes küldetést akartok eltölteni, csak a műholdait nézve. A narancssárga és ködös Titánktól az Enceladusból származó jeges hullámokig, a Saturn rendszerének tanulmányozása rengeteg dolgot kínál nekünk, amelyekre gondolkodnunk kell. Nem csak, hogy a hold felfedezések folyamatosan jönnek. 2014 áprilisa óta 62 ismert Saturn műholda van (természetesen a látványos gyűrűk kivételével). E világok ötvenháromát nevezik.
Felfedezés és elnevezés:
A teleszkópos fényképezés feltalálása előtt Saturn holdjainak nyolcát megfigyelték egyszerű távcsövek segítségével. Az elsőként a Titánt, a Szaturnusz legnagyobb holdját fedezték fel, amelyet Christiaan Huygens 1655-ben megfigyelt saját tervezésű távcsővel. Giovanni Domenico Cassini 1671 és 1684 között felfedezte Tethys, Dione, Rhea és Iapetus holdait - ezeket együttesen „Sider Lodoicea” -nak (Latinul a „Louisian Csillagnak” nevezte, Franciaország XIV. Királya után).
1789-ben William Herschel fedezte fel Mimaszt és Enceladusot, míg apa és fia csillagászok W.C Bond és G.P. Bond 1848-ban fedezte fel a Hyperiont - amelyet ugyanebben az évben William Lassell függetlenül fedezett fel. A 19. század végére a hosszú expozíciós fotólemezek feltalálása lehetővé tette több hold felfedezését - ezek közül az első Phoebe, amelyet 1899-ben W.H. Pickering.
1966-ban Audouin Dollfus francia csillagász fedezte fel a Saturn tizedik műholdat, amelyet később Janus-nak hívtak. Néhány évvel később rájött, hogy megfigyelései csak akkor magyarázhatók, ha egy másik műhold jelen volt a Janushoz hasonló pályán. Ezt a tizenegyedik holdot később Epimetheus-nak nevezték, amely ugyanazon pályán játszik együtt Janussal, és az egyetlen ismert társ-pályája a Naprendszerben.
1980-ra három további holdot fedeztek fel, majd később megerősítették Hajóutas próbákkal. Ők voltak Helene (a Dionét keringő) trójai holdjai (lásd lent), valamint Telesto és Calypso (amelyek Tethys körüli pályán állnak).
A külső bolygók tanulmányozását azóta forradalmasította a pilóta nélküli űrszonda. Ez kezdődött a Hajóutas Az űrhajók a 1980-as években a Cronian rendszerbe kerültek, amelynek eredményeként három további hold - Atlasz, Prometheus és Pandora - fedeztek fel, amelyek száma 17-re emelkedett. 1990-re az archivált képek a Pan jelenlétét is felfedték.
Ezt követte a Cassini-Huygens misszió, amely 2004 nyarán érkezett a Saturnba. Cassini felfedezte három kis belső holdját, köztük Methone-t és Pallene-t Mimas és Enceladus között, valamint a Dione - Polydeuces második lagrangi holdját. 2004. novemberében Cassini a tudósok bejelentették, hogy még több holdnak kell keringnie a Szaturnusz gyűrűiben. Ezen adatok alapján több holdmacska, valamint Daphnis és Anthe holdjai megerősítést nyertek.
A Szaturnusz holdjainak tanulmányozását is segítette a digitális töltéshez kapcsolt eszközök bevezetése, amelyek a 20. század végére helyettesítették a fotólemezeket. Emiatt a földi távcsövek számos új szabálytalan holdot fedeztek fel a Szaturnusz körül. 2000-ben három közepes méretű távcső tizenhárom új holdat talált excentrikus pályával, amelyek nagy távolságra voltak a bolygótól.
2005-ben a Mauna Kea Obszervatóriumot használó csillagászok bejelentették, hogy még tizenkét kis külső holdot fedeztek fel. 2006-ban a Mauna Kea japán Subaru távcsövét használó csillagászok további kilenc szabálytalan hold felfedezését jelentették. 2007 áprilisában bejelentették a Tarqeq-et (S / 2007 S 1), ugyanazon év májusában pedig az S / 2007 S 2 és az S / 2007 S 3 jelentést.
A Saturn holdjainak modern nevét John Herschel (William Herschel fia) 1847-ben javasolta. A többi bolygó nómenklatúrájával összhangban azt javasolta, hogy nevezzék el őket a római mezőgazdaság és betakarítás istenével kapcsolatos mitológiai alakulatok - Saturn, a megfelel a görög Cronus-nak. Különösen a hét ismert műholdat a titánok, titánusok és óriások - a Cronus testvérei - nevezték el.
1848-ban Lassell azt javasolta, hogy a Saturn nyolcadik műholdasát egy másik titán után Hyperion-nek nevezzék. Amikor a 20. században kimerítették a titánok nevét, a holdakat a görög-római mitológia különböző szereplői, vagy más mitológiák óriásai alapján nevezték el. Az összes szabálytalan hold (Phoebe kivételével) az inuit és a galli istenek és a norvég jég óriások óta kapta a nevét.
A Saturna belső nagy holdjai:
A Szaturnusz holdjait méretük, pályájuk és a Szaturnusz közelsége alapján csoportosítják. A legbelső holdok és a szabályos holdak kicsi orbitális dőlésszöggel és excentricitásokkal, valamint prograda körüli pályákkal rendelkeznek. Eközben a legkülső régiókban a szabálytalan holdok millió millió kilométer sugarú körüli pályákkal rendelkeznek, és a pálya periódusa több évig tart, és retrográd pályákon mozognak.
A Szaturnusz belső nagy holdjai, amelyek az E gyűrűn keringnek (lásd lent), a nagyobb műholdak, a Mimas, az Enceladus, a Tethys és a Dione. Ezek a holdak mindegyike elsősorban vízjégből áll, és úgy gondolják, hogy megkülönböztetik őket egy sziklás magban és jeges köpenyben és kéregben. 396 km átmérőjű és 0,4 × 10 tömegű20 kg, ezek közül a Mimas a legkisebb és legkevésbé súlyos. Tojás alakú és a Saturnot kering 185,539 km távolságon, 0,9 napos keringési periódusával.
Egyesek viccelődve Mimas-t „Halálcsillag” holdnak hívják, mert a felszínén található kráter, amely a gépről hasonlítCsillagok háborújavilágegyetem. A 140 km-es (88 mérföld) Herschel-kráter maga a hold átmérőjének körülbelül egyharmada, és töréseket (chasmatákat) okozhatott volna a Hold ellenkező oldalán. Valójában vannak kráterek a hold kicsi felületén, így a Naprendszerben a legpontosabb pontok közé sorolhatók.
Eközben Enceladus átmérője 504 km, tömege 1,1 × 1020 km és gömb alakú. A Szaturnusz körül kering 237 948 km távolságban, és egyetlen nap pályájának kitöltéséhez 1,4 nap szükséges. Bár ez egy kisebb gömb alakú hold, ez az egyetlen krónikus hold, amely endogén módon aktív - és a Naprendszer egyik legkisebb ismert testje, amely geológiailag aktív. Ez olyan tulajdonságokhoz vezet, mint a híres „tigriscsíkok” - a hold déli sarkvidéki szélességein folyamatos, peremezett, kissé ívelt és nagyjából párhuzamos hibák sorozata.
A déli sarki régióban nagy gejzíröket is megfigyeltek, amelyek időszakonként vízjég-, gáz- és porrétegeket bocsátanak ki, amelyek feltöltik a Szaturnusz E gyűrűjét. Ezek a fúvókák azon jelek egyike, amelyek szerint az Enceladus folyékony víz van jeges kéreg alatt, ahol a geotermikus folyamatok elegendő hőt bocsátanak ki ahhoz, hogy a meleg víz óceánja a magához közelebb maradjon.
A holdnak legalább öt különféle terep van, egy „fiatal” geológiai felszíne kevesebb, mint 100 millió év. Az Enceladus a 140% -nál nagyobb geometriai albedóval, amely nagyrészt vízjégből áll, az egyik legvilágosabb tárgy a Naprendszerben.
1066 km átmérőjű Tethys a Saturn belső holdjainak második legnagyobb és a Naprendszer 16. legnagyobb holdja. Felületének nagy részét erősen kráterezett és dombos terep, valamint egy kisebb és simább síkság alkotja. Legszembetűnőbb tulajdonságai az Odysseus hatalmas ütköző krátere, amelynek átmérője 400 km, és az Ithaca Chasma nevű hatalmas kanyonrendszer, amely az Odysseusra koncentrikus, 100 km széles, 3-5 km mély és 2000 km hosszú.
1123 km és 11 × 10 átmérőjű és tömegű20 kg, a Dione a Saturn legnagyobb belső holdja. A Dione felületének nagy részét erősen kráterezett régi terep jellemzi, olyan kráterekkel, amelyek átmérője 250 km-ig terjedhet. A holdot azonban széles vályúk és vonalhálózatok borítják, amelyek azt jelzik, hogy a múltban globális tektonikus aktivitással bírt.
Kanyonok, repedések és kráterek borítják, és az E-gyűrűben lévő porból vannak bevonva, amely eredetileg Enceladusból származott. E por elhelyezkedése arra késztette a csillagászokat, hogy elképzelik, hogy a hold körülbelül 180 fokkal forogott a múltbeli eredeti elrendezéstől valószínűleg nagy hatás miatt.
A Saturn nagy külső holdjai:
A Szaturnusz E gyűrűjén kívül keringő nagy külső holdok összetételükben hasonlóak a belső holdokhoz - azaz elsősorban vízjégből és kőzetből állnak. Ezek közül a Rhea a második legnagyobb - 1527 km átmérőjű és 23 × 10 méretű20 kg tömegben - és a Naprendszer kilencedik legnagyobb holdja. 527 108 km körüli pályájával ez a nagyobb holdok ötödik legtávolabbi pontja, és egy pálya kitöltéséhez 4,5 napot igényel.
A többi krónikus műholdhoz hasonlóan a Rhea meglehetősen erősen kráterelt felülettel rendelkezik, és néhány nagy törés van a hátsó féltekén. A Rhea két nagyon nagy ütközésű medencéjével rendelkezik a Saturnus elleni féltekén - a Tirawa-kráterről (hasonló a Tethys-i Odüsszeuszhoz) és egy még nem nevezett kráternek -, amelyek 400, illetve 500 km hosszúak.
A Rheának legalább két fő szakasza van, az első 40 km-nél (25 mérföldnél) nagyobb kráterekkel rendelkező fényes kráterek, a második pedig kisebb kráterekkel. Ezeknek a tulajdonságoknak a különbsége vélhetően a Rhea múltjában valamikor lezajlott jelentős esemény bizonyítéka.
5150 km átmérőjű és 1,350 × 1020 Tömegkilogrammonként a Titán a Saturna legnagyobb holdja, és a tömeg több mint 96% -át kitekinti a bolygó körül keringő pályán. A Titán az egyetlen olyan nagy hold, amelynek saját légköre van, hideg, sűrű és elsősorban nitrogénből áll, kis metán hányaddal. A tudósok megfigyelték továbbá a policiklusos aromás szénhidrogének jelenlétét a légkör felső részében, valamint a metán jégkristályokat.
A Titán felületén, amelyet az állandó légköri zavar miatt nehéz megfigyelni, csak néhány ütköző kráter, kriovolcánok bizonyítéka és hosszanti dűnamezők vannak, amelyeket látszólag az árapályszél alakított ki. A Titan az egyetlen test a Naprendszerben a Föld mellett, folyadéktesttel a felszínén, metán – etán tavak formájában a Titan északi és déli sarkvidékében.
A Titan azért is kitűnő, hogy egyetlen krónikus hold, amelyen valaha is volt szondája. Ez volt a Huygens leszálló, amelyet a Cassini űrhajó szállított a ködös világba. A Titán „földszerű folyamatainak” és a vastag légkörnek köszönhetően ez a világ kiemelkedik a tudósok körében, ideértve az atmoszférából származó etán- és metánesőket, és a felszínen áramló áramlatokat.
1221 870 km körüli pályájának köszönhetően a Saturn-tól a második legtávolabbi nagy hold, és 16 naponként egyetlen pályát hajt végre. Az Europa és a Ganymede-hez hasonlóan úgy gondolják, hogy a Titannak ammóniával kevert vízből készült felszíni óceánja van, amely kitörhet a hold felszínére, és kriovolkanizmushoz vezethet.
A Hyperion a Titan közvetlen szomszéda. Körülbelül 270 km átmérővel kisebb és könnyebb, mint Mimas. Szabálytalan alakú és furcsa összetételű. A hold lényegében tojásbarnás színű test, rendkívül porózus felülettel (amely egy szivacshoz hasonlít). A Hyperion felületét számos ütköző kráter borítja, amelyek többsége átmérője 2-10 km. Rendkívül kiszámíthatatlan forgással is rendelkezik, nincs pontosan definiált pólusa vagy egyenlője.
1470 km átmérőnél és 18 × 10-nél20 kg tömegben, Iapetus a Saturn nagy holdjai közül a harmadik legnagyobb. A Saturnától 3 560 820 km-re lévő távolság pedig a legnagyobb holdok legtávolabbi pontja, és egyetlen nap pályájának kiteljesítéséhez 79 nap szükséges. Szokatlan színének és összetételének köszönhetően - vezető félteke sötét és fekete, míg a hátsó félteke sokkal fényesebb - gyakran hívják Szaturnusz holdjainak „yin-yang-nek”.
Szaturnusz szabálytalan holdjai:
Ezeken a nagyobb holdokon túl a Szaturnusz szabálytalan holdjai vannak. Ezek a műholdatok kicsik, nagy sugárúak, ferdeek, többnyire visszafelé haladnak, és úgy gondolják, hogy a Szaturnusz gravitációja szerezte meg őket. Ezek a holdak három alapcsoportból állnak - az inuit csoportból, a gallikus csoportból és a norvég csoportból.
Az inuit csoport öt szabálytalan holdból áll, amelyek mindegyike az inuit mitológiából származik - Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq és Tarqeq. Mindegyiknek programozott pályája 11,1 és 17,9 millió km között van, átmérője pedig 7 és 40 km. Valamennyi megjelenésük hasonló (vöröses árnyalatú), és a pálya dőlésszöge 45-50 °.
A gallikus csoport négy programozott külső holdból álló csoport, melyeket a gall mitológiában szereplő karaktereknek neveztek - Albiorix, Bebhionn, Erriapus és Tarvos. A holdak itt is hasonló megjelenésűek, és keringési pályájuk 16 és 19 millió km között van. Dőlésszögük a 35 ° -40 ° tartományban, excentrikussága 0,53 körüli, 6 és 32 km közötti méretűek.
Végül ott van a norvég csoport, amely 29 retrográd külső holdból áll, amelyek nevét a norvég mitológiából származtatják. Ezeknek a műholdaknak a mérete 6-18 km, távolságuk 12 és 24 millió km, távolságuk 136 ° és 175 ° között, excentrikusságuk pedig 0,13 és 0,77 között mozog. Ezt a csoportot néha Phoebe-csoportnak is nevezik, mivel a csoportban egyetlen nagyobb hold van - amely 240 km átmérőjű. A második legnagyobb, Ymir, 18 km átmérőjű.
A belső és a külső nagy holdokon belül vannak az Alkyonide csoportba tartozóak is. Ezeket a holdakat - Methone, Anthe és Pallene - a görög mitológia alkionidjairól nevezték el, Mimas és Enceladus pályáinak között helyezkednek el, és a Saturn körüli legkisebb holdok közé tartoznak. Néhány nagyobb holdnak még vannak saját holdjai is, amelyeket trójai holdnak hívnak. Például Tethysnek két trója van - Telesto és Calypso, míg Dionénak Helene és Polydeuces.
Holdképződés:
Úgy gondolják, hogy a Szaturnusz Titán holdja, közepes méretű holdjai és gyűrűi úgy fejlődtek, hogy közelebb állnak a Jupiter galíliai holdjaihoz. Röviden, ez azt jelentené, hogy a szabályos holdak körkörös bolygókorongból, egy gáz és szilárd hulladék gyűrűjéből állnak, mint a protoplanetáris korong. Eközben úgy gondolják, hogy a külső, szabálytalan holdak tárgyak voltak, amelyeket a Saturn gravitáció megragadott és távoli pályákon maradtak.
Ennek az elméletnek azonban van néhány változata. Az egyik alternatív forgatókönyv szerint két Titán méretű hold alakult ki a szaturnusz körüli akkumulációs tárcsából; a második végül felbomlik, hogy előállítsák a gyűrűket és a belső közepes holdakat. Egy másikban két nagy hold összeolvadt, hogy Titan képződjön, és az ütközés jeges törmeléket szétszórt, amely a közepes méretű holdok létrehozására képződött.
A hold kialakulásának mechanikája azonban egyelőre rejtély marad. Kiegészítő missziókkal, amelyek célja ezen holdok légkörének, összetételének és felületének tanulmányozása, megérthetjük, honnan származnak valóban.
A Jupiterhez és az összes többi gáz óriáshoz hasonlóan a Szaturnusz műholdas rendszere kiterjedt, mivel lenyűgöző. A nagyobb holdok mellett, amelyekről azt gondolják, hogy egy hatalmas törmelékmezőből képződtek, amely egyszer körül keringött, számtalan kisebb műholda van, amelyeket több milliárd év alatt elfogtak a gravitációs mezője. Csak el lehet képzelni, hogy hány még marad meg a gyűrűs óriás keringőjében.
Sok nagyszerű cikkünk van a Szaturnuszról és holdjáról itt, a Space Magazine-ban. Itt van például, hogy hány hold van a Saturnban? és a Saturn új holdot hoz?
Itt található egy cikk a Szaturnusz 60. holdjának felfedezéséről, és egy másik cikk arról, hogy a Szaturnusz holdjai miként hozhatnak létre új gyűrűket.
További információt szeretne a Szaturnusz holdjairól? Nézze meg a NASA Cassini-információit a Szaturnusz holdjaival kapcsolatban, és olvassa el a NASA Naprendszer-felfedező oldalát.
Két csillagot írtunk a csillagászatból, csak a Saturnról. Az első az 59. rész: Saturn, a második pedig a 61. epizód: a Saturn holdjai.
Forrás:
- NASA - Cassini misszió - Szaturnusz holdjai
- Saturn's Moons (Európai Űrügynökség)
- Cassini Solstice Mission (NASA)
- Cassini-Huygens (Európai Űrügynökség)
- Cassini képalkotó központi műveleti laboratórium (CICLOPS)
