Постинг во все соц сети одной кнопкой

Забыли пароль?




Два вечных «велосипедиста» на орбите Сатурна: спутники Янус и Эпиметей

Раздел Космос
Дата публикации: 18/06/2021
Просмотров: 58
#сатурн #космос #наука #янус_и_эпиметей #спутники_сатурна #астрономия


Два вечных «велосипедиста» на орбите Сатурна: спутники Янус и Эпиметей

Система колец Сатурна. Фото "Кассини", НАСА

Система колец Сатурна. Фото "Кассини", НАСА

«Выполняя свои служебные обязанности», спутники, скажем так, не забывают и о каких-то своих делах. Так, например, спутник Дафнис – настоящий хулиган: траектория его движения очень странная, он словно бы то выныривает из-под колец, то снова уходит вниз, и, тем самым, создаёт гравитационные возмущения в кольцах, похожие на волны. В этой статье я расскажу о не менее странных обитателях системы Сатурна – это парочка «гонщиков» Янус и Эпиметей.

Дафнис

Дафнис

В 1966 году французский астроном Одуэн Дольфюс открыл крошечный спутник Сатурна, который предложил назвать Янусом. Через 3 дня британский астроном Ричард Уокер независимо от Дольфюса также наблюдал спутник на той же орбите. До сих пор никто не знает, какие именно спутники Сатурна видели оба астронома – один и тот же, или два разных. А дело вот в чём: спустя 12 лет, в 1978 году американские астрономы Стивен Лансон и Джон Фаунтин, наблюдавшие в более мощные телескопы систему Сатурна, заметили, что Янус не одинок, и на близкой к нему орбите движется ещё один такой же крошечный спутник. Они посчитали, что Дольфюс и Уокер могли наблюдать два разных спутника, а не один и тот же.

Янус и Эпиметей, фото "Кассини", НАСА

Янус и Эпиметей, фото "Кассини", НАСА

Только в 1980 году «Вояджер-1», пролетевший мимо Сатурна, подтвердил, что там действительно два спутника, а позднее космический аппарат «Кассини» удивил научное сообщество тем, что «парочка» спутников вращаются не просто по близким орбитам, их орбиты крайне странные, аналогов которым не сыскать во всей Солнечной системе! Второй спутник решили назвать Эпиметеем, придерживаясь традиций присваивать имена объектам Солнечной системы, взятые из древнегреческой и древнеримской мифологии.

Янус, похожий на орех, фото "Кассини", НАСА

Янус, похожий на орех, фото "Кассини", НАСА

Янус и Эпиметей неправильной формы и напоминают собой орех или картофелину, правда, Янус чуть крупнее и немного отличается от своего «брата». Диаметр Януса в среднем составляет всего 170 км. Однако из-за своей неправильной формы он отличается в разных местах — линейные измерения спутника составляют 203×185×152 километров.

Янус также очень лёгкий, его масса - всего 1,8×10 в 18 степени кг. Учитывая размеры спутника, его средняя плотность примерно такая же по консистенции, что и у воздушной картонки. Если бросить Янус в воду, он бы спокойно плавал на поверхности — и еще мог бы взять груз в 40% своей массы.

Янус на фоне Сатурна, "Кассини", НАСА

Янус на фоне Сатурна, "Кассини", НАСА

Кстати говоря, спутник очень яркий – он отражает 70 % солнечного света, что указывает на то, что в его состав входят льды – водяной, метановый, и незначительная часть каменистых пород, а внутри него очень много пустот, то есть, по своей структуре он похож на губку. Может быть, он является осколком кометы, на свою беду угодившей в гравитационное поле Сатурна? Планета-гигант притянула её и разорвала приливными силами, в результате чего летучие газы вышли в космос? Почему бы и нет? Кстати, Янус был бы не первой подобной «жертвой» Сатурна – аналогичная история и у другого спутника – Гипериона. Тот факт, что у Януса очень странная орбита, тоже указывает на то, что он – «пойманный пленник, бывший когда-то странником».

Гиперион, спутник Сатурна, фото "Кассини", НАСА

Гиперион, спутник Сатурна, фото "Кассини", НАСА

Эпиметей, кстати, имеет схожее строение, поэтому можно смело предполагать, что они оба могут быть осколками одного и того же космического тела. Эпиметей немного меньше по своим размерам: 129×114×106 км, и это, пожалуй, их единственная разница.

Эпиметей, фото Кассини, НАСА

Эпиметей, фото Кассини, НАСА

Так почему же они «велосипедисты»?

Велосипедисты, которые едут на очень длинную дистанцию в гонке, помогают друг другу – если, конечно, они в одной команде. Один едет впереди, а за ним следует его напарник. Зачем это? Первый словно бы рассекает собой воздух, и второму легче ехать. Кому интересно – попробуйте проверить это со своими друзьями! Потом оба велосипедиста меняются местами – второй выходит вперёд и берёт большую нагрузку на себя, а первый перестраивается назад, чтобы немного отдохнуть. Конечно, сразу этот эффект не заметишь, если проедешь метров 30, но на длинных дистанциях это очень даже ощутимо. Меняясь друг с другом время от времени, оба велосипедиста помогают друг другу доехать вместе. Янус и Эпиметей тоже меняют своё положение аналогично велосипедистам-компаньонам! Они меняются, потому что притягивают друг друга, но их гравитация влияет так, что один то затормозит своего соседа, то ускорит. Но что же всё-таки происходит со спутниками?

Наглядная гифка, показывающая, как движутся оба спутника

Наглядная гифка, показывающая, как движутся оба спутника

Спутник, находящийся на ближней орбите к Сатурну, допустим, это будет Янус, движется быстрее и догоняет второй спутник. Когда расстояние между спутниками сокращается примерно до 15 000 км, они начинают «ощущать» помимо силы притяжения Сатурна ещё и гравитационные поля друг друга. Из-за этого Янус притягивается к Эпиметею и смещается ближе к нему — его орбита отдаляется от Сатурна и вытягивается. При этом скорость Януса относительно Сатурна падает, даже несмотря на небольшое ускорение из-за притяжения Эпиметея. С Эпиметеем на ближней орбите происходит обратный процесс. Он переходит на ближнюю орбиту к Сатурну, и его орбитальная скорость увеличивается.

Видите самое отдалённое тонкое кольцо? Именно его-то и стерегут Янус с Эпиметеем, пока гоняются друг за другом

Видите самое отдалённое тонкое кольцо? Именно его-то и стерегут Янус с Эпиметеем, пока гоняются друг за другом

Во время каждой встречи спутники как бы хотят закрутиться друг вокруг друга и вращаться вокруг общего центра масс. Но они слишком маленькие, и их притяжения для этого недостаточно, и они движутся дальше по инерции, отдаляясь друг от друга, и сила взаимного притяжения спутников ослабевает, но не навсегда. Так и происходит их вечная гонка друг за другом. Астрофизики говорят, что они словно бы рассекают собой поле материи, подобно тому, как велосипедисты рассекают собой воздух.

Играя между собой, Янус и Эпиметей выполняют ещё две важные функции: они помогают держать частички колец в равновесии, а ещё они следят, скажем так, за собственным кольцом! Пусть оно очень тонкое, словно призрачное, состоящее из ледяной крошки, которая, кстати, была выбита с них самих метеоритами, но зато оно свое, родное, и для этих малышей достаточно и этого! Янус и Эпиметей – оба космических «велосипедиста» показывают, таким образом, что сила в единстве!)



Источник: перейти ...

Всегда будь в курсе, подпишись на наш Telegram





Поделиться, сохранить: