В течение 1979–1981 гг. было обнаружено 8 новых спутников Сатурна, причем некоторые открыты наземными средствами благодаря прохождению Земли через плоскость, в которой расположены его кольца. Спутники планеты и её кольца предлагают небесной механике несколько загадок, которые как раз и возникли, когда в период 1979–1980 гг. происходило такое прохождение.
Пятый по расстоянию от Сатурна спутник.
Спутник был открыт Стюартом Коллинзом (Stewart A. Collins) совместно с членами научной группы "Вояджер" (Voyager science team) в октябре 1980 года при изучении фотографий, переданных КА "Voyager-1", и получил обозначение 1980 S 27. В 1985 спутник получил официальное имя Прометей — в честь одного из героев греческой мифологии.
По классификации IUA — спутник Сатурна SXVI.
|
Неправильная форма этой маленькой луны чрезвычайно удлинена (спутник похож на картофелину), имеет размеры приблизительно 148×100×68 км. У него есть несколько горных хребтов и впадин, видны кратеры диаметром до 20 км. Спутник обладает очень низкой плотностью Имея очень низкую плотность 0,6 г/см3 и относительно высоким (0,6) альбедо (отражательной способностью), поэтому наиболее вероятно, что Прометей — очень пористое ледяное тело, но все это ещё требует дополнительного подтверждения.
Прометей называют «пастухом» (shepherd) внутреннего края кольца F. Фотографии, сделанные космическим аппаратом "Кассини", показывают, что гравитационное поле Прометея создает изломы и петли в кольце F, спутник как бы «крадёт» материал из него. Орбита Прометея неустойчива и входит в резонанс с Пандорой. Наиболее заметные изменения в их орбитах происходят примерно каждые 6,2 лет.
Прометей совершает полный оборот вокруг Сатурна на расстоянии в среднем 139 400 км за 14 часов и 42 минуты. Орбита имеет эксцентриситет 0,0024 и расположена в плоскости экватора планеты.
Гравитация Прометея изменяет стройность орбит ледяных частиц в кольце F Сатурна, создавая великолепные структуры, показанные на этом снимке.
Каждая из этих диагональных особенностей кольца, так называемых "серпантин-каналов" ("streamer-channels"), представляет собой единственный близкий подход Прометея к внутреннему краю кольца.
Это изображение было оптимизировано, чтобы показать слабые детали в кольце F, оставляя Прометей внизу снимка переэкспонированным. Видимый размер спутника здесь составляет 86 км в поперечнике.
Точка зрения камеры расположена на неосвещенной стороне кольца примерно в 15° выше плоскости колец. Изображение было получено в видимом свете узкоугльной камерой (NAC) КА "Кассини" 30 августа 2008 на расстоянии приблизительно 1,2 млн. км от Сатурна. Масштаб изображения составляет 7 км в пикселе.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Самое свежее изображение Прометея:
Необработанное (RAW) изображение Прометея, полученное от КА "Кассини"
27 января 2010
Изображение было получено узкоугольной камерой (NAC) Cassini на расстоянии приблизительно 36 000 км от Прометея. Угол (фаза) между Солнцем, Прометеем и "Кассини" равен 85°. Масштаб изображения составляет 217 метров в пикселе.
Источник: Ciclops / ISS (28 января 2010)
Шестой по расстоянию от Сатурна спутник.
Был открыт Стюартом Коллинзом (Stewart A. Collins) совместно с членами научной группы "Вояджер" (Voyager science team) в октябре 1980 года при изучении фотографий, переданных КА "Voyager-1", и получил обозначение 1980 S 26. В 1985 спутник получил официальное имя Пандора (Pandora) — в честь персонажа греческой мифологии.
По классификации IUA — спутник Сатурна SXVII.
Пандора имеет неправильную, вытянутую форму [картофеля], размером примерно 110×88×62 км. На поверхности спутника расположены как минимум два ударных кратера диаметром до 30 км. При очень низкой плотности 0,6 г/см3 и высоком альбедо 0,6 (отражающей способности), спутник, вероятно, является пористым ледяным телом.
Пандора совершает полный оборот вокруг Сатурна на расстоянии в среднем 141 700 км за 15 часов и 5 минут. Орбита имеет эксцентриситет 0,0042 и расположена точно на экваторе планеты.
Орбита Пандоры неустойчива и входит в резонанс с Прометеем. Наиболее заметные изменения в их орбитах происходят примерно каждые 6,2 лет.
Изображение Пандоры в условных цветах
Лучшее крупное изображение Пандоры — луны-пастуха кольца F Сатурна, показывает, что эта маленькая луна покрыта слоем мелкой ледяной пыли.
Кратеры, сформированные на этом объекте ударами, покрыты обломками, и образованы в процессах, которые вероятно происходят достаточно быстро в геологическом смысле. Углубления и маленькие хребты на Пандоре предполагают, что разломы затронули и вышележащий гладкий материал.
КА "Cassini" получил инфракрасное, зеленое и ультрафиолетовое изображения 5 сентября 2005, которые затем были объединены, чтобы создать это изображение в условных цветах.
Изображение было получено узкоугольной камерой КА "Кассини" (NAC) 28 ноября 2009 на расстоянии приблизительно
52 000 км от Пандоры, угол (фаза) между Солнцем, Пандорой и "Кассини" равен 54°. Разрешение в оригинальном изображении составило приблизительно 300 метров в пикселе. Изображение было увеличено в два раза, чтобы улучшить видимость.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Спутники-пастухи кольца F — Пандора и Прометей
Пандора (на снимке 81 км в поперечнике) с внешней стороны и Прометей с внутренней стороны держат узкое кольцо F под своим контролем. Гравитация Прометея (на снимке 86 км в поперечнике) периодически создает серпантин-каналы в этом кольце. Яркое пятнышко вверху слева от центра, это звезда.
Объектив камеры расположен немного выше плоскости колец, освещаемых Солнцем и обращен к северной стороне колец.
Изображение было получено в видимом свете узкоугольной камерой КА "Кассини" (NAC) 28 ноября 2009 на расстоянии приблизительно
2,5 млн. км от Пандоры и 2,4 млн. км от Прометея. Разрешение на Пандоре составляет 15 км в пикселе.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Пандора (слева), кольцо F, Прометей (справа).
Слабая точка выше Пандоры — звезда.
Этот кадр из фильма, созданного в NASA из последовательных фотографий , показывает тёмную драпировку (шторы) на внутренней нити кольца F, созданные гравитационным влиянием спутника-"пастуха" Прометея (102 км в поперечнике). Прометей появляется первым в этом фильме, справа от кольца F, а Пандора (84 км в поперечнике) движется слева от кольца. Радиальные структуры в основном ярком кольце видны на протяжении всего фильма.
Орбита Прометея расположена ближе к Сатурну и, следовательно, спутник движется быстрее, чем ледяные частицы, составляющие кольцо F. Луна проходит близко к кольцу, когда она наиболее удалена по линии апсид ("apoapse") от Сатурна. Именно в этих местах (apoapse) Прометей, имеет наибольшее влияние на мелкие частицы кольца. Образовавшиеся клинья вместе с вырезанным за счет дифференциального орбитального движения спутника, создают темные, диагональные занавеси (драпировки). Со временем материал из ранее "пострадавшего" кольца отстает так, что при следующем прохождении Прометея точки "apoapse", создаётся новый клин на внутреннем кольцевом материале.
Во время фильма видны несколько звезд, движущихся по фону слева направо.
Изображения, из которых создали фильм, были получены в видимом свете узкоугольной камерой КА "Кассини" (NAC) 13 апреля 2005 на расстоянии приблизительно 1,2 млн. км от Сатурна.
Весь фильм (3,43 Мб) смотрите здесь,
или
тоже самое видео в меньшем разрешении (34 с): здесь
А по этой ссылке можно посмотреть ролик (12 c), как Прометей притягивает к себе материал из кольца F
Седьмой 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».
Спутник получил предварительный номер S/1980 S3 и был назван в 1983 году именем персонажа греческой мифологии Эпиметея.
По классификации IUA — спутник Сатурна SXI.
Эпиметий имеет неправильную, форму, размером примерно 135×108×105 км. Его плотность 0,69 г/см3, альбедо (отражающая способность) 0,73. Судя по низкой плотности, Эпиметей представляет собой пористое тело, состоящее главным образом изо льда.
Движется спутник практически по круговой орбите и совершает полный оборот вокруг Сатурна на расстоянии в среднем 151 410 км за 16 часов и 39 минут.
Узкое кольцо F Сатурна частично затеняет маленький спутник Эпиметий. Интерьером кольцу F служит яркое кольцо А.
Эпиметий (113 км в поперечнике) находится на стороне колец напротив от КА "Кассини".
Узкоугольная камера Cssini смотрит на освещенную Солнцем сторону колец под углом приблизительно 2° ниже плоскости колец. Изображение было получено в видимом свете 11 июня 2008, с расстояния приблизительно 1,2 млн. км от Эпиметия. Масштаб изображения составляет 7 км в пикселе.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
 |
 |
|
Эпиметий 30 марта 2005, с расстояния 74 782 км |
3 декабря 2007,
Южная полярная область с расстояния 37 400 км |
Image Credit NASA/JPL/Space Science Institute: фото справа, фото слева
На снимках, полученных от КА "Кассини" в 2005 и в 2007 годах, хорошо видно, что на поверхности Эпиметея есть долины, борозды и гряды, а также большие кратеры. Несколько кратеров более 30 км в диаметре.
Снимок слева показывает, какими могут быть последствия от удара, образовавшего большой кратер и который может быть ответственным за несколько сглаженные формы южной части Эпиметия. Также видны два типа рельефа: более темные и более гладкие области, и более яркие желтоватые цвета в изломанном рельефе.
Очевидно, что более темный материал сползает вниз, и содержит меньшее количество льда, чем более яркий материал, который является основой. Тем не менее, материалы в этих ландшафтах скорее всего содержат много водяного льда.
Восьмой по расстоянию от Сатурна спутник.
Открытие Януса (Janus) приписывают первому наблюдателю — французскому астроному Одуэну Дольфусу (Audouin Dollfus), который 15 декабря 1966 наблюдал спутник Сатурна [какой — Янус или Эпиметий, до сих пор не ясно]. Новый объект получил временное назначение S/1966 S 2. Ранее Янус был сфотографирован Жаном Текстеро (Jean Texereau ) 29 октября 1966, но он не понял этого. (см. также замечания об открытии Эпиметия выше).
Янус назван именем одного из богов римского мифологии. Официальное имя получил в 1983 году
По классификации IUA — спутник Сатурна SX.
Янус был замечен и в других следующих случаях с учетом его различного предварительная обозначения.
Спутник был замечен КА "Пионер-11" (Pioneer 11), когда тот проходил мимо Сатурна 1 сентября 1979: три энергетических детектора частиц наблюдали его "тень", объекту тогда присвоили предварительный номер (S/1979 S 2).
Янус наблюдал Дан Паску (Dan Pascu) 19 февраля 1980 объекту присвоили предварительный номер S/1980 S 1), а затем Джон Фонтан (John W. Fountain), Стивен М. Ларсон (Stephen M. Larson), Гарольд Рейтсема (Harold J. Reitsema) и Брэдфорд А. Смит (Bradford A. Smith) 23 февраля 1980 — объекту присвоили предварительный номер S/1980 S 2.
Все эти люди, таким образом, в разной степени, заслуживают звания первооткрывателя спутника Януса.
Движется спутник практически по круговой орбите и совершает полный оборот вокруг Сатурна на расстоянии в среднем 151 460 км за 16 часов 41 минуту. Спутник имеет неправильную форму, его размеры 193×173×137 км, плотность 0,64 г/см3, альбедо (геометрическое) 0,71
Источник: www.en.wikipedia.org
Эта сцена с тенями — одно из самых крупных изображений Януса в профиль, полученных от "Кассини".
Склоны некоторых кратеров показаны здесь намеками более темного материала. Видна яркая линейная особенность [движение материала] сбегающая по склону большого кратера и завершающаяся на его дне.
Мы видим здесь южные широты Януса (179 км в поперечнике).
Север спутника расположен в верхней части изображения с поворотом на 58° вправо.
Изображение было получено в видимом свете узкоугольной камерой космического аппарата "Кассини" 30 июня 2008 года на расстоянии около 33 000 км от Януса. Угол (фаза) между Солнцем, Янусом и "Кассини" равен 120°. Масштаб изображения составляет 200 метров на пиксел.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Янус сильно кратирован, имеет несколько кратеров более 30 км в диаметре, с немногими линейными особенностями. Его поверхность кажется старше поверхности Прометея, но моложе Пандоры. Из-за очень низкой плотности и относительно высокого альбедо, вполне вероятно, что Янус очень пористое тело, покрытое грудами ледяного щебня.
Четыре кратера на Янусе имеют названия, к сожалению, на USGS карты нет. Смотрите здесь Janus Nomenclature: Crater, craters (USGS) или здесь List of geological features on Saturn's smaller moons
 |
 |
|
Таким увидел луну "Voyager 2" 25 августа 1981. Фото NASA |
А здесь Янус глазами "Кассини". Южная полярная область 20 февраля 2008с расстояния 169 000 км, угол (фаза) между Солнцем, Янусом и КА "Кассини" равен 71°. Разрешение составляет 1 км в пикселе. Credit NASA |
Очень детальное изображение Януса и Прометея в интерьере колец.
Находящийся чуть ниже плоскости колец, КА "Cassini" смотрит на Янус (181 км в поперечнике) расположенный на близкой к нам стороне колец и Прометей (102 км в поперечнике), расположенный на дальней стороне. Хорошо заметно, что Прометей более удлинен чем Янус.
Видно делении Кассини (Cassini divsion) (4 800 км шириной), от его внешнего края до приблизительно на полоборота всей ширины деления.
Изображение было получено в видимом свете узкоугольной камерой Cassini 29 апреля 2006 на расстоянии приблизительно 218 000 км от Януса и 379 000 км от Прометея. Масштаб изображения составляет приблизительно 1 км в пикселе на Янусе и 2 км в пикселе на Прометее.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Портрет Януса на фоне облачного с прожилками покрова Сатурна
Как и многие малые тела в Солнечной системе Янус является картофелеобразным со множеством кратеров. Поверхность луны выглядит так, как будто какие-либо процессы на ней давно закончились. Как у Пандоры и у Телесто, поверхность Януса может быть покрыта ковром из мелкой ледяной пыли.
Изображение было получено с помощью узкоугольной камеры космического аппарата "Кассини" и спектрального фильтра чувствительного к длине волны в 930 нм (инфракрасный свет) 25 сентября 2006 на расстоянии около 145 000 км от Януса. Угол (фаза) Солнце-Янус-"Кассини" равен 62°. Север Сатурна вверху снимка. Разрешение 871 метр в пикселе.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
январь 2010, обновлена 2 августа 2010
 |
— знак Сатурна |
Прометей дал много добра людям, включая огонь, который похитил с Олимпа и научил людей им пользоваться. Зевс в наказание за это приковал его к столбу на востоке земли и наслал орла выклевывать его печень.
В шапке страницы: яркое пятно возле внешнего кольца F (справа) — спутник Прометей. Темные каналы в кольце — след от соприкосновения с этим спутником. Внутри [основных] колец виден спутник Пан.
Эта мозаика из двух изображений КА "Кассини" показывает создание Паном и Прометеем возмущений в близлежащих кольцах.
Пан (28 км в поперечнике) слева, в щели Энке, тянет [за собой, как лодка] серию краевых волн во внешней границе щели [см. крупное изображение 1348×742 px (68,72 Кб)].
Прометей "(86 км в поперечнике) справа как раз касается внутреннего края кольца F Сатурна, и это сопровождается серией темных каналов в кольце, которые были связаны с предыдущими прохождениями Прометея по орбите рядом с кольцом F.
Точка зрения камеры расположена на неосвещенной стороне кольца примерно на 3° выше плоскости колец. Эти изображения были получены в видимом свете узкоугольной камерой (NAC) КА "Кассини" 15 августа 2008. Было получено на расстоянии приблизительно 1,2 млн. км от Пана и Прометея. Масштаб изображения составляет 7 км в пикселе на обоих спутниках.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Изменения в кольце F выглядят здесь как тянущийся из кольца дымок, созданный гравитационным притяжением "пастуха" Прометея. Он двигался вверх слева направо в нижнем треугольнике кадра.
Изображение было получено в видимом свете узкоугльной камерой (NAC) КА "Кассини" 23 октября 2008 на расстоянии приблизительно 437 000 км от Сатурна. Угол (фаза) между Солнцем Сатурном и КА составлял 89°. Масштаб изображения составляет 2 км в пикселе. Лучший вид обеспечивает крупное изображение (1000×1000 px).
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Прекрасное изображение действий Прометея на кольцо F, полученное от Cassini 1 июня 2010 на сайте Ciclops, а здесь описание снимка
Взгляд камеры направлен к северной, освещенной Солнцем стороне колец приблизительно на 10° выше плоскости колец. На полномасштабном изображении заметна звезда, проглядывающая через кольца, справа от центра изображения.
Изображение было получено узкоугольной камерой Cassini в видимом свете 1 июня 2010 на расстоянии приблизительно 1,3 млн. км от Сатурна. Масштаб изображения составляет 7 км в пикселе.
Плененный красотой Пандоры, Эпиметий (это младший брат Прометея) женился на ней. От мужа она узнала, что в доме есть сосуд, который нельзя было открывать. Однажды она из любопытства открыла тяжелую крышку сосуда — в него были заключены все людские пороки и несчастья, по земле расползлись болезни и бедствия. В сосуде осталась только Надежда.
Cын Титана Япета. Отличался недалеким умом (буквально "крепкий задним умом").
В отличие от своего дальновидного брата Прометея, Эпиметий "впоследствии понимал", что был в заблуждении.
Необработанное изображение Эпиметия, переданное с расстояния
176 000 км примерно за один час до самого близкого подхода КА "Вояджер-1" к Сатурну 12 ноября 1980.
Эпиметий имеет диаметр приблизительно 110 км на полюсах (север на спутнике расположен в направлении часовой стрелки, указывающей 1:00). Диаметр большого кратера в центре изображения равен приблизительно 35 км. Темная полукруглая линия на луне слева — тень F-кольца Сатурна.
Источник en.Wikipedia.org
Правда он сначала числился древним царем Лациума, страны латинян, от всесильного Сатурна получившим дар ясно видеть все в прошлом и в будущем. Именно за эту двойную способность Януса стали изображать с двумя лицами: молодым, обращенным в будущее, и старым, смотрящим назад, в глубь времен.
Потом, как и многие другие герои легенд, он постепенно превратился сам в двуликого бога начала и конца.
Возьмите наш месяц январь; он назван, как первый месяц года, именем Януса: по-римски «януариус». Покровитель воинских начинаний, Янус имел храм, двери которого раскрывались только после начала войны; в мирное время они были наглухо закрыты. Но такова была история Рима, что за долгие века её, до наступления нашей эры, двери эти пришлось закрыть только три раза.
Мы давно забыли о достоинствах бога Януса. Когда мы называем кого-нибудь «двуликим Янусом», мы хотим сказать: неискренний, двуличный человек.
Источник: www.otrezal.ru
схема взаимодействия Януса и Эпиметия
илл. к работе Laura A. Batt, Paul L. Devries
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).
Расстояние между орбитами спутников составляет лишь 50 км — существенно меньше их размеров. В 1997 году астрофизики Лора Бэтт (Batt, Laura A.) и Пол Девриз (Devries, Paul L.) из Университета Майами с помощь созданной ими на языке FORTRAN программы, рассчитали траекторию движения уникальной пары спутников Сатурна.
Ученые выяснили, что 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.
При этом 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.
Это изображение спутников было получено в видимом свете узкоугольной камерой "Кассини" 20 марта 2006 года на расстоянии около 452 000 км от Эпиметей и 492 000 км от Януса. Масштаб изображения 3 км на пиксел на обоих спутниках, которые поменялись местами 21 января 2006 года и Янус будет оставаться ближе всего к Сатурну до января 2010 года, когда они снова поменяются местами.
Хотя нам кажется, что луны на изображении близки друг к другу, они не так. Cправа 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.
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
Большие и маленькие кратеры покрывают грубую поверхность Януса.
Это вид южного полушария спутника. Южный полюс расположен в центре.
Изображение было получено в видимом свете узкоугольной камерой "Кассини" 26 мая 2008 на расстоянии приблизительно 186 000 км от Януса. Угол (фаза) Солнце-Янус-"Кассини" равен 83°. Масштаб 1 км в пикселе. Использовался спектральный фильтр, чувствительный к длине волны 930 нм инфракрасного света.
Источник: NASA/JPL/Space Science Institute
Кратер на Янусе.
Южный полюс спутника расположен на линии терминатора в левом нижнем углу изображения. Центр на местности — 16° южной широты, 64° западной долготы. Эта точка зрения смотрит на ведущее полушарие Януса (179 км в поперечнике). Север Януса раположен в направлении поворота стрелки на 31° вправо.
Изображение было получено в видимом свете узкоугольной камерой "Кассини" 26 июля 2009 года с расстояния около 98 000 км от Януса. Угол (фаза) Солнце-Янус-"Кассини" равен 58°. Масштаб 586 метров на пиксел.
Источник: NASA/ISS Ciclops
