Тефия

Введение

Тефия

Открытие
Астроном	Джованни Кассини
Дата	21 марта 1684
Орбитальные характеристики
Большая полуось	294,62 тыс. Км
Эксцентриситет (вытянутость)	0,000 (круговая)
Период обращения	1,8878 дня
Наклон	1,12° (к экватору Сатурна)
Физические характеристики
Размеры	1080,8×1062,2×1055 км
Средний радиус	533,00 км
Объём	623,085 млн. кв. км
Масса	6,17449×1020 кг
Плотность	0,9735 г/см³
Сила тяжести	0,145 м/с²
Период обращения вокруг своей оси	синхронизирован (всегда повёрнут к Сатурну одной стороной)
Наклон осевого вращения	отсутствует
Альбедо	0,8
Температура поверхности	86 K (−187 °C)
Атмосфера	отсутствует

Те́фия (Те́тис) (др.-греч. Τηθύς) — спутник Сатурна.

Этот спутник известен также в русской транскрипции как Тетис и Тефида.

Находится в орбитальном резонансе с троянскими спутниками — Телесто и Калипсо.

Есть ли еще планеты

Астрологи и астрофизики уже много десятилетий занимаются поиском и открытием экзопланет. Так называют планеты, находящиеся за пределами солнечной системы. Активно в этом помогают телескопы, размещенные на орбите Земли, которые делают снимки и стараются дать точное представление, какого цвета планеты еще существуют. Основная цель этих трудов — найти в космическом безмолвии обитаемую планету, похожую на Землю.

В параметрах поиска основным критерием считается свечение планеты, а точнее отражение ее свечения от звезды, по образу Земли. Бело-голубой цвет не единственный оттенок. По мнению ученых, планета с излучением красного спектра также может быть обитаема. Отражение большей части Земли происходит от водной поверхности это бело-голубое свечение, а отражение от континента с растительностью будет иметь красноватый оттенок.

Пока обнаруженные экзопланеты по своим характеристикам очень похожи на Юпитер.

> Планеты

Исследуйте все планеты Солнечной системы по порядку и изучите названия, новые научные факты и интересные особенности окружающих миров с фото и видео.

На территории Солнечной системы проживает 8 планет: Меркурий, Венера, Марс, Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Первые 4 относятся к внутренней Солнечной системе и считаются планетами земной группы. Юпитер и Сатурн – большие планеты Солнечной системы и представители газовых гигантов (огромные и наполнены водородом и гелием), а Уран и Нептун – ледяные гиганты (крупные и представлены более тяжелыми элементами).

Ранее девятой планетой считался Плутон, но с 2006 года перешел в разряд карликовых. Впервые эта карликовая планета была найдена Клайдом Томбом. Сейчас это один из крупнейших объектов в поясе Койпера – скопление ледяных тел на внешнем краю нашей системы. Плутон потерял планетарный статус после того, как в МАС (Международный Астрономический Союз) пересмотрели само понятие.

Согласно решению МАС планетой Солнечной системы является тело, которое выполняет орбитальный проход вокруг Солнца, наделена достаточной массой, чтобы сформироваться в виде сферы и очистить территорию вокруг себя от посторонних объектов. Плутон не смог соответствовать последнему требованию, поэтому и стал карликовой планетой. Среди других подобных объектов можно вспомнить Цереру, Макемаке, Хаумеа и Эриду.

При небольшой атмосфере, суровыми поверхностными особенностями и 5-ю спутниками, Плутон считается сложнейшей карликовой планетой и одной из удивительнейших планет в нашей Солнечной системе.

Но ученые не теряют надежды найти загадочную Девятую планету — , после того, как в 2016 году объявили о гипотетическом объекте, влияющем гравитацией на тела из пояса Койпера. По параметрам она в 10 раз превышает земную массу и в 5000 раз массивнее Плутона. Ниже представлен список планет Солнечной системы с фото, названиями, описанием, детальными характеристиками и интересными фактами для детей и взрослых.

Планета	Диаметр относительно,Земли	Масса, относительно Земли	Орбиталь­ный радиус, а. е.	Период обращения, земных лет	Сутки, относительно Земли	Плотность, кг/м³	Спутники
	0,382	0,06	0,38	0,241	58,6	5427	нет
	0,949	0,82	0,72	0,615	243	5243	нет
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	5515	1
	0,53	0,11	1,52	1,88	1,03	3933	2
	0,074	0,000013	2,76	4,6	0,46	~2000	нет
	11,2	318	5,20	11,86	0,414	1326	67
	9,41	95	9,54	29,46	0,426	687	62
	3,98	14,6	19,22	84,01	0,718	1270	27
	3,81	17,2	30,06	164,79	0,671	1638	14
	0,098	0,0017	39,2	248,09	6,3	2203	5
	0,032	0,00066	42,1	281,1	0,03	~1900	2
	0,033	0,00065	45,2	306,28	1,9	~1700	нет
	0,1	0,0019	68,03	561,34	1,1	~2400	1

Земные планеты Солнечной системы

Первые 4 планеты от Солнца именуют планетами земного типа, потому что их поверхность скалистая. У Плутона также твердый поверхностный слой (замерзший), но он относится к планетам карликового типа.

Планеты газовые гиганты Солнечной системы

Во внешней Солнечной системе проживают 4 газовых гиганта, так как они достаточно огромные и газообразные. Но Уран и Нептун отличаются, так как в них больше льда. Поэтому их именуют также ледяными гигантами. Однако всех газовых гигантов объединяет один момент: все они состоят из водорода и гелия.

МАС выдвинула определение планеты:

• Объект должен вращаться вокруг Солнца;
• Иметь достаточную массу, чтобы приобрести форму шара;
• Очистить свой орбитальный путь от посторонних объектов;

Плутон не смог соответствовать последнему требованию, так как делит орбитальный путь с огромным количеством тел из пояса Койпера. Но не все были согласны с определением. Однако на арене появились такие карликовые планеты как Эрида, Хаумеа и Макемаке.

Также между Марсом и Юпитером проживает Церера. Ее заметили в 1801 году и посчитали планетой. Некоторые до сих пор считают её 10-й планетой Солнечной системы.

Количество и наименование спутников Сатурна

Сколько спутников у Сатурна? Насчитывается 62 естественных спутника этой планеты. Однако прогресс не стоит на месте, и с появлением современных средств наблюдения за космическим пространством, каждые 5-10 лет открываются новые спутники, учитывая, сколько спутников у Сатурна уже открыто, от этой планеты еще много сюрпризов впереди.

Отличительная особенность системы Сатурна – луны Сатурна имеют схожий состав.

Среди интересных лун: Пандора и Гиперион. Первый предположительно пористое ледяное тело, а второй – ледяное тело с внутренними пустотами. Гиперион имеет странную неправильную форму, образовавшуюся в результате столкновения с космическими объектами. Также, Гиперион своеобразен своим передвижением по орбите – оно хаотично.

Все луны Сатурна вращаются в одном направлении. Единственное исключение – Феба.

Феба вращается в противоположном направлении относительно других космических тел орбиты Сатурна. Не меньший интерес представляют и другие луны: Атлант, Мимас, Янус. Подробнее о них рассказано ниже.

Перечень спутников выглядит следующим образом:

• Титан;
• Рея;
• Мимас;
• Тефия;
• Диона;
• Энцелад;
• Япет;
• Гиперион;
• Янус;
• Феба;
• Эпиметей;
• Елена;
• Калипсо;
• Телесто;
• Пандора;
• Пан;
• Имир;
• Прометей;
• Иджирак;
• Палиак;
• Атлас;
• Тарвос;
• Мундильфари;
• Суттунг;
• Кивиок;
• Сиарнак;
• Скади;
• Эррипо;
• Альбиорикс;
• Полидевк;
• Эгир;
• Дафнис;
• Мефона;
• Паллена;
• Нарви;
• Трюм;
• Гиррокин;
• Форньот;
• Хати;
• Фарбаути;
• Фенрир;
• Бефинд;
• Бестла;
• Бергельмир;
• Титус;
• Таркек;
• Грейп;
• Эгеон;
• Ярнсакса;
• Кари;
• Сурт;
• Анфа;
• Сколл;
• Логи;
• 8 естественных спутников без названий;
• минилуны.

Открытие спутников

Вопросы мироздания будоражат человечество на протяжении всего его существования. Благодаря любопытству, и желанию разгадать причину сотворения Вселенной, мы имеем одну из самых популярных гипотез – теорию Большого взрыва. Кто понимает, о чём речь, интересуется, а что же было до этого взрыва? Ныне покойный Стивен Хокинг придерживался мнения, обосновывая его в своих книгах, что до взрыва не было ничего.

С древних времён люди наблюдали за сложным движением светящихся точек в небесном пространстве, и со временем стали различать планеты и звезды. А благодаря развитию древнегреческой астрономии мы знаем, что Земля – шар, в центре нашей системы Солнце, и планеты, а известно было на тот момент их 5: Сатурн, Юпитер, Марс, Венера, Меркурий, вращаются вокруг него.

Рост космических открытий начался после изобретения Галилео Галилеем телескопа, с помощью которого, кроме гор на Луне и пятен на Солнце, были открыты первые четыре спутника Юпитера. Это было в 1610 году. Тогда же Галилей обнаружил яркие особенности Сатурна, позже, в 1655 году Христиан Гюйгенс назвал эти особенности кольцами, окружающими планету, вскоре он открыл первый спутник Сатурна. В 1671 году Джованни Кассини открыл спутники: Диону, Рею, Япет и Тефию. В 1789 году Уильям Гершель увидел Энцелад и Мимас. А Гиперион и Феба были найдены в 1848 и 1899 годах.

Открытие и название

Тефия была открыта Джованни Кассини в 1684 году вместе с Дионой, другим спутником Сатурна. Открытие было сделано в Парижской обсерватории.
Кассини назвал 4 открытых им спутника Сатурна «звёздами Людовика» (лат. Sidera Lodoicea) в честь короля Франции Людовика XIV. Астрономы долгое время обозначали Тефию Saturn III («третий спутник Сатурна»).

Современное название спутника предложил Джон Гершель (сын Уильяма Гершеля, первооткрывателя Мимаса и Энцелада) в 1847. В своей публикации результатов астрономических наблюдений от 1847 года, сделанных на мысе Доброй Надежды, Гершель предложил назвать семь известных на тот момент спутников Сатурна по именам титанов — братьев и сестёр Кроноса (аналога Сатурна в греческой мифологии). Данный спутник получил имя титаниды Тефии (Тефиды). Помимо этого, используются обозначения «Сатурн III» или «S III Тефия».

Атмосфера Титана

Создание обители для жизни на Титане находится под большим вопросом. Здесь нет кислорода, воздух почти на 99% состоит из азота. Доля метана — 1,6%. Также есть остаточные следы таких веществ, как:

• аргон;
• пропан;
• углекислый газ;
• гелий;
• циан.

В Солнечной системе только Земля и Титан имеют преимущественно азотную атмосферу. На спутнике происходят своеобразные смены погоды. Зарегистрирован факт циркуляции облаков и циклонов. Над поверхностью часто возникают грозы с молниями. Температура почти всегда составляет 180ºC. Разница между полюсом и экватором — всего 3ºC.

Титан не обладает магнитным полем. Из-за чего солнечные ветры в большей степени воздействуют на поверхность.

Описание и карта поверхности спутника

Карта поверхности Титана, с отмеченными на ней озерами. Credit: spacegid.com.

После получения более четких снимков с аппарата «Кассини» ученые смогли понять строение Титана. Геология предположительно молодая, нет сильных изломов, супер вулканов или глубоких расщелин.

Структура Титана:

• атмосфера;
• поверхность;
• ледяная верхняя оболочка;
• глобальный подповерхностный слой океана;
• оболочка льда под высоким давлением;
• гидросиликатное ядро радиусом около 2000 км.

Кассини-Гюйгенс — автоматическая межпланетная станция (АМС) для исследования планеты Сатурн, его колец и спутников. Credit: enciklopediya-tehniki.ru.

На спутнике четко выделяются материки, моря и реки. Строение водоемов сходны с тем, что мы видим на Земле. Реки имеют дельту, исток, извилистые русла. Водоемы занимают 30% всего объема спутника. Моря состоят из жидкого метана, этана и пропана. Предполагается, что существуют и подземные источники с жидкой водой.

Рельеф в основном представлен равнинами и долинами. В области экватора замечена большая гряда дюн.

При наблюдении на некоторых участках видна тектоническая активность. Процессы вызваны гигантской гравитацией Сатурна.

Метановые озера

Предположение о наличии на поверхности Титана метана в жидком состоянии подтвердилось в 2009 г., когда были получены инфракрасные снимки с зонда «Кассини». На спутнике несколько сотен таких резервуаров. Самое крупное скопление находится вблизи Северного полюса. Наибольшие из них:

• море Кракена — имеет длину 1000 км;
• море Лигеи площадью 100 тыс. км².

Ученые предположили, что скопление метановых озер на Северном, а не на Южном полюсе, связано с сезонными изменениями. Год на Титане длится 7,5 года, возможно, пока одна область находится в удалении от Солнца, водоемы пересыхают, а потом опять возобновляются.

Метановые озера на поверхности Титана. Credit: poisknews.ru.

Интересные факты

В ближайшие годы главная задача — подробное изучение Титана. С этой целью NASA планирует отправить новый зонд с подлодкой, специально сконструированной для того, чтобы выдерживать сложные условия метановых морей спутника. В лаборатории даже были воссозданы условия этих водоемов для тестирования исследовательского оборудования.

В пользу будущего заселения Титана людьми указывают 3 основных факта:

1. Геологическая активность.
2. Движение и изменение атмосферы.
3. Выветривание пород и отложение осадков.

Но пока идея освоения другой планеты относится к области фантастики. Наиболее вероятное развитие событий — это нахождение органической формы жизни в подземных океанах спутника Сатурна и подробное ее изучение.

https://youtube.com/watch?v=SqrBe0d-0qc

5 интересных фактов о Титане, которые вы раньше не знали:

1. Сейчас на поверхности спутника Сатурна находится беспилотный зонд «Гюйгенс», предположительно в области северных дюн. В 2005 г. он послал на Землю запись шума ветра.
2. Самые высокие горы здесь не более 600 м.
3. Если смотреть на небо с поверхности, оно будет оранжевого цвета.
4. Атмосфера Титана в 4 раза толще земной.
5. Ускорение свободного падения здесь — 1867 км/с. Зонду понадобилось 2,5 часа, чтобы спуститься на поверхность.

Несмотря на такие сложные условия, ученые полагают, что создание колонии на Титане более осуществимо, чем на Луне или Марсе.

Физические характеристики

Карта поверхности Тефии

При диаметре в 1062 км Тефия является 16-м по размерам спутником в Солнечной системе. Это ледяное тело, похожее на Диону и Рею. Плотность Тефии равна 0,984±0,003 г/см³, что и говорит о преимущественно ледяном составе спутника.

До сих пор неизвестно, дифференцирована ли Тефия на каменное ядро и ледяную мантию. Масса каменного ядра, если оно существует, не превышает 6 % массы спутника, а его радиус — 145 км. Из-за действия приливных и центробежных сил Тефия имеет форму трехосного эллипсоида. Существование подледного океана жидкой воды в недрах Тефии считается маловероятным.

Поверхность Тефии — одна из самых светлых (в видимом диапазоне) в Солнечной системе, с визуальным альбедо 1,229. Вероятно, это результат её «пескоструйной обработки» частицами сатурнианского кольца E — слабого кольца из мелких частиц водяного льда, порождённых гейзерами южной полярной зоны Энцелада. Радиолокационное альбедо Тефии тоже очень высокое. Ведущее полушарие спутника на 10–15 % ярче, чем ведомое.

Высокое альбедо показывает, что поверхность Тефии состоит из почти чистого водяного льда с небольшим количеством тёмного материала. Спектр спутника в видимом диапазоне не имеет заметных деталей, а в ближнем ИК-диапазоне (на длинах волн 1,25, 1,5, 2,0 и 3,0 мкм) содержит сильные полосы поглощения водяного льда. Кроме льда, на Тефии нет идентифицированных соединений (но есть предположение о наличии там органических веществ, аммиака и углекислого газа). Тёмный материал имеет те же спектральные свойства, что и на поверхности других тёмных лун Сатурна — Япета и Гипериона. Наиболее вероятно, что это высокодисперсное железо или гематит. Измерения теплового излучения, а также радиолокационные наблюдения космического аппарата «Кассини» показывают, что ледяной реголит на поверхности Тефии имеет сложную структуру и большую пористость, превышающую 95 %.

Исследование планеты

Общие сведения

Сатурн – шестая по счету от Солнца и пятая по яркости планета Солнечной системы.

Юпитер, Сатурн и следующие за ним Уран и Нептун относят к газовым гигантам, поскольку состоят они в основном из этого вещества.

У Сатурна нет твердой поверхности,  а масса его превышает земную в 95 раз.

Масса Сатурна в Землях

Примечательно, что плотность его составляет всего лишь 0, 687 грамма на кубический сантиметр – это даже меньше, чем плотность воды. Строение Сатурна представляет собой газовые слои, ближе к центру водород приобретает форму металла, в середине планеты – раскаленное вещество. Кольца состоят из углеродистой пыли и осколков льда.

Единственный спутник планеты, наделенный атмосферой – Титан; на нем можно найти озера метана и холмы мерзлого азота. Титан представляет огромный интерес для ученых, поскольку обладает потенциально пригодной для жизни средой. Из 150 спутников имена есть только у 53 (это, в основном, имена греческих божеств).

Полеты на планету

Космические аппараты начали отправлять на Сатурн ближе к концу XX века, всего их было четыре: Пионер-11 полетел в 1979 году и сделал самые первые фотографии Сатурна и его спутников с расстояния в 20 000 км, а также определил температуру Титана (-179 °C).

Через год свое путешествие начал Вояджер-1, а еще через 9 месяцев – Вояджер – 2, сделавший первые высококачественные снимки планеты, ее колец и спутников.

Благодаря этим полетам было открыто еще пять спутников газового гиганта, а также установлено точное количество колец — 7.

В июле 2004 к Сатурну приблизился исследовательский аппарат Кассини-Гюйгенс.

Миссия Кассини

В проекте принимали участие НАСА, Европейское и Итальянское космические агентства.

Космическая станция, оснащенная камерами и спутниковыми антеннами и предназначенная непосредственно для исследования называлась “Кассини”, а прикрепленный к ней зонд, который должен был осуществить высадку на Титан – “Гюйгенсом”.  Львиную долю расходов – более двух с половиной миллиардов долларов — взяло на себя США, оно же занималось разработкой и созданием станции. Зонд взяло на себя ЕКА, а антенны и высотометр разрабатывали итальянцы. Зонд  назвали в честь Христиана Гюйгенса, обнаружившего Титан и наличие у Сатурна кольца, а станцию – в честь Джованни Кассини, который обозначил множественность колец и открыл четыре крупных спутника планеты.

Кассини

Экспедиция на Сатурн в рамках миссии Кассини-Гюйгенса обошлась в 3 миллиарда долларов, но сведения, полученные за те 20 лет, что работала станция, явно того стоили.

Запуск “Кассини” и прикрепленного к нему зонда произошел 15 октября 1997 года, а первым пунктом прибытия обозначили Венеру.

Половину от веса станции на старте составляло топливо. “Кассини” потребовалось два года, чтобы разогнаться: станция использовала естественную гравитацию планет по пути следования. Устройство было запрограммировано таким образом, чтобы до прибытия на точку назначения, вся его система работала лишь на 2% от всей мощности.

Зимой 2000 года, когда “Кассини” пролетал Юпитер, система активизировалась и сделала фотографии, которые были переданы на Землю. Из-за долгого времени в пути в NASA предположили, что датчики сбились (предположительно, из-за космического мусора), однако вскоре все наладилось.

30 июня 2004 года космическая станция достигла пункта назначения и начала свой путь по орбите планеты, став ее первым искусственным спутником, а 14 января 2005 зонд опустился на Титан.

26 апреля 2017 года “Кассини” приступил к своей последней миссии, совершив более 20 пролетов между внутренним кольцом и самой планетой, предоставив первые фотографии с такого близкого расстояния.

15 сентября 2017 года “Кассини” сгорел в атмосфере газового гиганта, оставив неизгладимый след в истории изучения космоса.

Такая участь постигла станцию неслучайно: нельзя было допустить загрязнение спутников Сатурна, которые, основываясь на данных исследования, вполне могут быть обитаемы. На счету станции – 20 лет службы, десятки оборотов вокруг Сатурна и  огромное количество уникальнейших сведений о системе планеты.

Зонд Кассини

Жизнь в космосе

Все, что ученые знают о биологии на Земле, говорит о том, что жизнь неудержима. Она процветает в облаках, в пещерах, в озерах талых вод, погребенных в километрах под ледяными покровами Антарктиды, в кипящих водяных шлейфах, которые выходят из самых далеких глубин океана. Практически никакие условия окружающей среды не являются слишком экстремальными, если соблюдены следующие условия: наличие воды, органических молекул и небольшого количества энергии.

Энцелад, вращающийся на кольце Сатурна, имеет все предпосылки для возникновения на нем форм жизни, пусть даже самых элементарных. Он все больше и больше похож на самое пригодное место в нашей Солнечной системе за пределами Земли, а цель ученых в данном случае — это поиски чужеродных организмов. Гейзеры являются физическим доказательством воды в глубинах спутника, которая нагревается гравитационным притяжением Сатурна.

Система спутников и кольца Сатурна

У Сатурна 62 спутника, причем большая часть из них имеет твердую поверхность и даже обладает собственной атмосферой. По своим размерам некоторые из них могут претендовать на звание планеты. Чего только стоят размеры Титана, который является одним из самых крупных спутников Солнечной системы и больше чем планета Меркурий. Это небесное тело, вращающееся вокруг Сатурна, имеет диаметр 5150 км. Спутник обладает собственной атмосферой, которая по своему составу сильно напоминает воздушную оболочку нашей планеты на ранней стадии формирования.

Ученые считают, что во всей Солнечной системе у Сатурна самая развитая система спутников. По информации, полученной с борта автоматической межпланетной станции «Кассини», Сатурн представляет собой едва ли не единственное в Солнечной системе место, где на его спутниках может быть существовать вода в жидком состоянии. На сегодняшний день исследованы только некоторые из спутников окольцованного гиганта, однако даже та информация, которая имеется, дает все основания считать эту наиболее отдаленную часть ближнего космоса пригодной для существования определенных форм жизни. В этом плане очень большой интерес для ученых-астрофизиков представляет пятый спутник — Энцелад Главным украшением планеты, безусловно, являются его кольца. В системе принято выделять четыре главных кольца, имеющие соответствующие названия А, В, С и D. Ширина самого большого кольца В составляет 25500 км. Кольца разделяются щелями, среди которых самая большая — это деление Кассини, разграничивающая кольца А и В. По своему составу сатурнианские кольца представляют собой скопления мелких и крупных частиц водяного льда. Благодаря ледяной структуре нимбы Сатурна имеют высокое альбедо, и поэтому хорошо видны в телескоп.

Параметры колец

Всего насчитывается 7 основных колец Сатурна, названных буквами латинского алфавита(A,B,C,D,E,F,G). Каждое такое большое кольцо состоит из тысяч тонких, расположенных на минимальном отдалении друг от друга. Основные же элементы кольцевой системы разделены щелями и делениями шириной от 3 до 4700 км.Самым близким к хозяину является кольцо D. Он отдаленно от планеты на расстоянии 70 тыс. км.  Самыми яркими в системе являются образования А, В, С. Увидеть эти кольца Сатурна на ночном небе можно в телескоп диаметром не менее 15 мм.

Снимок колец Сатурна

Из чего же состоят кольца Сатурна? Основным их компонентом является водяной лед и всего 1% приходится на пыль из смеси силикатов. Общая масса материала составляет 3*1019 кг.

Звуки колец

Сатурн поглощает свои кольца благодаря гравитационному взаимодействию. При их контакте с ионосферой и другими объектами орбиты возникает удивительная «мелодия». Ее сумел записать и передать на Землю зонд Кассини.

Кольца Сатурна «звучат» многогранно. Можно отчетливо расслышать тихое шипение и шуршание пылевых и ледяных частиц, сменяющиеся скрипами и коротким свистом. Этот звук имеет достаточно приятные вибрации.

Исчезновение колец

В начале 20 века умы людей взбудоражила новость об исчезновении сатурнианских колец. Прошел слух, что они начали разрушаться и гигантские обломки стремительно летят к Земле. Но новость оказалась вымыслом, связанным с ошибочной интерпретацией данных. На самом деле, кольца Сатурна были повернуты ребром к Земле, что не позволило их разглядеть в слабые телескопы того времени.

В наше время Сатурн «терял» свои кольца уже дважды. Наблюдалось это в 1995 и 2009 годах.

Спутники Сатурна. Титан

Титан был открыт в 1655 году датским астрономом Христианом Гюйгенсом (1629-1695). По размеру он больше Меркурия и единственный из всех спутников Солнечной системы обладает собственной атмосферой. Также это единственный мир в Солнечной системе, изучая который мы, как ожидается, можем получить представление о механизме, который миллиарды лет назад привел к возникновению жизни на Земле, именно поэтому Титан и стал центральным объектом научных изысканий.

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Сатурна. Западное полушарие Титана

Самый большой из спутников Сатурна и единственный в Солнечной системе спутник, обладающий атмосферой.

Кликните по картинке, она откроется в новом окне и ее можно будет увеличить

Спутники Сатурна. Восточное полушарие Титана

НАСА использовала космический аппарат «Кассини», чтобы заглянуть вглубь атмосферы этого уникального спутника и изучить ее ландшафт. Названия для самых больших, обширных возвышенностей — это имена священных и райских мест в различных художественных произведениях.

Предположительно Титан обладает каменным ядром, покрытым толстым слоем льда, под которым скрывается водно-аммиачный океан. Его слоистая атмосфера, состоящая преимущественно из азота, делает невозможным изучение деталей ландшафта спутника извне. Титану, как и Венере, пришлось ждать космического аппарата, чтобы поведать о деталях своей поверхности.

В действительности экваториальные области Титана покрыты длинными песчаными дюнами, сходными с дюнами в Сахаре. Они перемежаются скалистыми холмами, а на полюсах расположены большие жидкие озера. Одно из них чуть больше озера Онтарио, в честь которого оно и названо.

Почему внешнее сходство Земли и Титана так шокировало ученых, ясно из следующих фактов: во-первых, на Титане действительно холодно, температура на его поверхности может опускаться до 180 °С. Во-вторых, при таких температурах хорошо знакомые нам вещества и материалы принимают совершенно необычные формы. Водяной лед становится, например, таким же тяжелым, как гранит, а метан, который в привычных нам земных условиях существует в газообразной форме, на Титане присутствует в виде жидкости. По сути говоря, то, что мы видим на Титане, это хорошо знакомые нам процессы, которые происходят с незнакомыми нам веществами.

Например, высокие облака на Титане, состоящие из молекул углеводорода (таких как метан и его химический двоюродный брат — этан.) взаимодействуют с солнечным ультрафиолетом, что приводит к появлению дымки. Углеводороды дождями выпадают на поверхность планеты и производят, помимо всего прочего, «песок» на экваториальных дюнах. (Один исследователь сравнил этот материал с холмом из кофейной гущи.) Озера жидкого метана, который конденсируется в небе над Титаном и проливается с него дождем, формируют знакомые нам «водные» пейзажи.

Поскольку углеводороды являются органическими молекулами, весьма схожими с теми, которые, как мы верим, привели к возникновению жизни на Земле, внимание научной общественности было сконцентрировано на Титане. В этой статье мы рассказываем, что образование органических молекул из неживой материи есть первый шаг в развитии живых клеток

Надежда ученых связана с тем, что изучение происходящего на Титане в настоящее время поможет узнать что-то о том, что происходило на Земле миллиарды лет назад.

Мы с Земли, привет!

Большую часть времени Тефия была просто точкой в ​​телескопах астрономов. Лишь в 1979 году космический аппарат «Пионер-11» пролетел мимо спутника. Космические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» тоже наблюдали Тефию вблизи в 1980 и 1981 годах. Но только космический зонд «Кассини» действительно близко подобрался к нему. Он исследовал Тефию в период с 2004 по 2017 год, когда подробно изучил Сатурн, его кольца и спутники.

При взгляде на Тефию первое, что бросается в глаза, это ее яркость. Поверхность спутника отражает 80 процентов падающего на нее солнечного света. С одной стороны, это конечно связано с тем, что Тефия состоит из льда, который в принципе хорошо отражает свет. Однако дело и еще в том, что спутник движется в пределах так называемого «кольца Е» Сатурна.

Это большое кольцо состоит в основном из мельчайших частиц льда, выбрасываемых в космос Энцеладом, который находится немного ближе к Сатурну. Эти частицы льда все время как бы «освежают» поверхность Тефии

На поверхности спутника можно увидеть множество кратеров. Их так много, что Тефия выглядит как губка. Большое количество ударных структур свидетельствует о том, что поверхность спутника довольно старая. Здесь мало что произошло с тех пор, как он образовался 4,5 миллиарда лет назад.

Но особенно выделяется один очень интересный кратер. Его диаметр составляет 445 километров, что составляет почти 40 процентов от диаметра Тефии! Кратер назван в честь греческого героя Одиссея. И он должен быть довольно старым. Трудно сказать точно, каков его возраст. Но с момента удара определенно прошло больше миллиарда лет. Но скорее всего намного больше. Удар объекта, достаточно большого, чтобы создать такой огромный кратер, должен был разрушить Тефию. По крайней мере, так было бы, если бы Тефия была небесным телом, состоящим из сплошного льда, как сейчас. Поэтому предполагается, что Тефия была еще достаточно теплой во время столкновения. И была, так сказать, слегка «мягкой». И могла почти полностью поглотить удар.

Общие характеристики

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров (9,58 а.е)  . Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней (примерно 29,5 лет). Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5. Поскольку эксцентриситет орбиты Сатурна 0,056, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 162 миллиона километров.

Общие сведения

Сатурн относится к типу газовых планет: он состоит в основном из газов и не имеет твёрдой поверхности.

Экваториальный радиус планеты равен 60 300 км, полярный радиус — 54 000 км; из всех планет Солнечной системы Сатурн обладает наибольшим сжатием. Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли, однако средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см³, что делает его единственной планетой Солнечной системы, чья средняя плотность меньше плотности воды.

Один оборот вокруг оси Сатурн совершает за 10 часов, 34 минуты и 13 секунд  .

Атмосфера

Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 93 % из водорода (по объёму) и на 7 % — из гелия (по сравнению с 18 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, водяного пара, аммиака и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских.

По данным «Вояджеров», на Сатурне дуют сильные ветра, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветра дуют, в основном, в восточном направлении (по направлению осевого вращения). Их сила ослабевает при удалении от экватора; при удалении от экватора появляются также и западные атмосферные течения. Ряд данных указывают, что ветры не ограничены слоем верхних облаков, они должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 тыс. км. Кроме того, измерения «Вояджера-2» показали, что ветра в южном и северном полушариях симметричны относительно экватора. Есть предположение, что симметричные потоки как-то связаны под слоем видимой атмосферы.

В атмосфере Сатурна иногда появляются устойчивые образования, представляющие собой сверхмощные ураганы. Аналогичные объекты наблюдаются и на других газовых планетах Солнечной системы (см. Большое красное пятно на Юпитере, Большое тёмное пятно на Нептуне). Гигантский «Большой белый овал» появляется на Сатурне примерно один раз в 30 лет, в последний раз он наблюдался в 1990 году (менее крупные ураганы образуются чаще).

Не до конца понятным на сегодняшний день остаётся такой атмосферный феномен Сатурна, как «Гигантский гексагон». Он представляет собой устойчивое образование в виде правильного шестиугольника с поперечником 25 тыс. километров, которое окружает северный полюс Сатурна.

В атмосфере обнаружены мощные грозовые разряды, полярные сияния, ультрафиолетовое излучение водорода. В частности, 5 августа 2005 космический аппарат Кассини зафиксировал радиоволны, вызванные молнией.

Внутреннее строение

В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и водород постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим (а давление достигает около 3 миллионов атмосфер). Циркуляция электротоков в металлическом водороде создаёт магнитное поле (гораздо менее мощное, чем у Юпитера). В центре планеты находится массивное ядро (до 20 земных масс) из тяжёлых материалов — камня, железа и, предположительно, льда.