|
| |
определяется тем набором
конденсируемых веществ, которые образовались в плотном газовом диске
вокруг прото-Сатурна. Существуют три возможных сценария происхожде-
ния: холодная аккреция (означающая, что повышение температуры в ходе
образования пренебрежимо мало), горячая аккреция при отсутствии
плотной газовой фазы и горячая аккреция в присутствии плотной газо-
вой фазы.
На рис. показано, как могут выглядеть в разряде недра Титана.
Вероятно наличие горячего дегидротированного силикатного ядра, а
также расплавленного слоя NH -H O, однако детальное расположение ле-
дяных слоев в настоящее время достоверно неизвестно. Конвекция пре-
обладает повсюду, кроме внешней оболочки.
Япет. Возможно, что самый таинственный из спутников Сатурна,
Япет, является единственным по интервалу альбедо его поверхности -
от 0,5 (типичное значение для ледяных тел) до 0,05 в центральных
частях его ведущего по ходу обращения полушария. "Вояджером - 1" бы-
ли получены изображения с максимальным разрешением 50 км/пара линий,
показывающие в основном полушарие обращенное к Сатурну, и границу
между ведущей (темной) и ведомой (светлой) сторонами. Было зарегис-
трировано огромное экваториальное темное кольцо диаметром около 300
км с долготой центра около 300 . Вояджеровские наблюдения, получен-
ные с наибольшим разрешением, показывают, что светлая сторона ( и
особенно область северного полюса) сильно кратеризована: поверхност-
ная плотность составляет 205+16 кратеров ( D>30 км) на 10 км .
Экстраполяция до диаметров 10 км приводит к плотности более
2000 кратеров ( D>10 км) на 10 км . Такая плотность сравнима с плот-
ностями на других сильно кратеризованных телах,таких, как Меркурий
и Каллисто, или с плотностью кратеров на лунных континентах. Харак-
терной чертой границы между темной и светлой областями на Япете яв-
ляется существование многочисленных кратеров с темным дном на свет-
лом веществе и отсутствие на темном веществе кратеров со светлым
дном или кратеров с гало (или других белых пятен). Плотность Япета,
равная 1,16+0,09 г/см характерна для ледяных Спутников Сатурна и
согласуется с моделями, в которых водяной лед является главной сос-
тавляющей. Белл считает, что темное вещество является основным ком-
понентом исходного конденсата, из которого образовался Япет.
Рея. Почти двойник Япета по размерам, но без его темного вещес-
тва, Рея может представлять собой относительно простой прототип ле-
дяного спутника внешних областей Солнечной системы. Диаметр Реи 1530
км, а плотность 1,24+0,05 г/см . Ее геометрическое альбедо равно 0,6
и оказывается подобным альбедо полюсов и ведомого полушария Япета.
СПУТНИКИ САТУРНА
Это позволило сделать важный шаг в исследовании природы спутни-
ков. Зная диаметр спутника, легко вычислить его объем. Разделив мас-
су спутника на объем, получим среднюю плотность - характеристику,
помогающую установить, из каких веществ состоит данное небесное те-
ло. Выяснилось, что плотности внутренних спутников Сатурна - от Ми-
маса до Реи, а также Япета - близки к плотности воды: от 1,0 до 1,4
г/см ,Есть основания полагать, что эти спутники главным образом, и
состоят из воды (конечно, не жидкой, так как их температура около
-180 С). Тефия, плотность которой 1 г/см , особенно похожа на кусок
чистого льда. В других спутниках также должна иметься большая или
меньшая примесь каменистых веществ.
"Вояджеры" подходили к спутникам Сатурна так близко, что уда-
лось не только определить диаметры спутников, но и передать на Землю
изображения их поверхности. Уже составлены первые карты спутников.
Наиболее распространенные образования на их поверхности - кольцевые
кратеры, подобные лунным. Происхождение кратеров ударное: летящее в
межпланетном пространстве метеорное тело сталкивается со спутником,
его космическая скорость почти мгновенно падает до нуля, кинетичес-
кая энергия переходит в тепло. Происходит взрыв с образованием коль-
цевого кратера.
Некоторые кратеры нужно упомянуть особо. Например, большой кра-
тер на маленьком Мимасе. Диаметр кратера около 130 км., или треть
диаметра спутника. Вероятно, ударного кратера большего размера на
Мимасе быть не может. При несколько большей кинетической энергии
космического тела, нанесшего удар, Мимас разлетелся бы на куски.
Множество кратеров, которые мы сейчас видим на снимках спутни-
ков Сатурна, - это летопись их истории, уходящая вглубь времен по
меньшей мере на сотни миллионов лет. Отметины, произведенные небес-
ными камнями, свидетельствуют, что в отдаленную эпоху формирования
планетной системы околосолнечное пространство (по крайней мере до
орбиты Сатурна) было насыщено множеством отдельных твердых тел , из
которых постепенно сложились планеты и спутники. И даже после того,
как формирование планет и спутников в основном завершилось, остаток
этих твердых тел долгое время продолжал двигаться в пространстве.
Таковы, в основном, наши сегодняшние сведения о Сатурне. Необ-
ходимо только оговориться, что в первую очередь речь шла о непосред-
ственных фактических данных. Более глубокие выводы, которые могут
быть из них сделаны и, вероятно, будут сделаны , потребуют длитель-
ной работы ученых. Она еще впереди.
--------------------------------------------------------------------
Название Диаметр,км Плот- Средний радиус
ность, орбиты, км
г/см
--------------------------------------------------------------------
2
Атлас 60 ? 137670
1
Прометей 140х80 ? 139353
Пандора 110х70 ? 141700
Эпиметей 220х160 ? 151422
Янус 140х100 ? 151472
Мимас 390 1,2 185600
Энцелад 510 1,1 238100
Тефия 1050 1,0 194700
Телесто 50 ? 294700
Калипсо 60 ? 294700
Диона 1120 1,4 377500
Елена 60 ? 378060
Рея 1530 1,3 527200
Титан 5150 1,9 1221600
Гиперион 410х220 ? 1483000
Япет 1440 1,2 3560100
Феба 200 ? 12950000
--------------------------------------------------------------------
1 - форма спутника неправильная: указан наибольший и наименьший
размер
2 - плотность неизвестна, так как нет данных о массе спутника
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В своей работе я попытался обобщить результаты, полученные "Пи-
онером" и "Вояджером", о Сатурне и его спутниках. По этим данным бы-
ла построена планетоцентрическая система координат и уточнена теория
колец Сатурна.
В связи с этим появились новые перспективы развития космической
геодезии. К 1995 году намечен запуск американского проекта "Касси-
ни", который проверит гипотезы о происхождении и эволюции системы
Сатурна, в частности Титана."Кассини" уточнит данные, полученные
предыдущими миссиями, а также исследует малые ледяные спутники Са-
турна.
ЛИТЕРАТУРА
1."Система Сатурна", М., Мир,1990г.
2.Ф.Я. Цикл "Семья Солнца: планеты и спутники Солнечной систе-
мы", М., Мир, 1984г.
3."Земля и Вселенная" N4, 1982г.
4."Справочник любителя и астронома", Е.П.Куликовский, М., Нау-
ка, 1977г.
5."Планеты открытые заново", С.Н.Коновалов, М., Наука, 1981г.
| |
|
