Epimetheus (księżyc) - Epimetheus (moon)
Jak na zdjęciu Cassini w dniu 3 grudnia 2007 r
| |
Odkrycie | |
---|---|
Odkryty przez | Richarda Walkera |
Data odkrycia | 18 grudnia 1966 |
Oznaczenia | |
Przeznaczenie |
Saturn XI |
Wymowa | / Ɛ P ɪ m ı θ ı ə e / |
Nazwany po |
Ἐπιμηθεύς Epimētheus |
Przymiotniki | Epimethean / ɛ P ɪ m ı θ ı ə n / |
Charakterystyka orbity | |
Epoka 31 grudnia 2003 ( JD 2453005.5) | |
151 410 ± 10 km | |
Ekscentryczność | 0,0098 |
0,694 333 517 d | |
Nachylenie | 0,351 ° ± 0,004 ° do równika Saturna |
Satelita | Saturn |
Grupa | Współorbitalny z Janusem |
Charakterystyka fizyczna | |
Wymiary | 129,8 × 114 × 106,2 km |
Średni promień |
58,1 ± 1,8 km |
Tom | ≈ 820 000 km 3 |
Masa | (5,266 ± 0,006) × 10 17 kg |
Średnia gęstość
|
0,640 ± 0,062 g / cm³ |
0,0064–0,011 m / s² | |
≈ 0,035 km / s | |
synchroniczny | |
zero | |
Albedo | 0,73 ± 0,03 ( geometryczne ) |
Temperatura | ≈ 78 K. |
Epimetheus / ɛ P ɪ m ı θ ı ə s / to satelitą z Saturna . Jest również znany jako Saturn XI . Nazwa pochodzi od mitologicznego Epimetheusa , brata Prometeusza .
Odkrycie
Epimetheus zajmuje zasadniczo tę samą orbitę co księżyc Janus . Astronomowie założyli, że na tej orbicie znajduje się tylko jedno ciało (nie wierzyli, że dwa księżyce mogą dzielić prawie identyczne orbity bez zderzeń) i w związku z tym mieli trudności z określeniem ich właściwości orbitalnych. Obserwacje miały charakter fotograficzny i były bardzo oddalone w czasie, więc chociaż obecność dwóch obiektów nie była oczywista, obserwacje były trudne do pogodzenia z rozsądną orbitą.
Audouin Dollfus obserwował księżyc 15 grudnia 1966 roku, który zaproponował nazywać się „Janus”. 18 grudnia Richard Walker dokonał podobnej obserwacji, która jest obecnie uznawana za odkrycie Epimetheusa. Jednak wówczas sądzono, że na danej orbicie znajduje się tylko jeden księżyc, nieoficjalnie znany jako „Janus”.
Dwanaście lat później, w październiku 1978 roku, Stephen M. Larson i John W. Fountain zdali sobie sprawę, że obserwacje z 1966 roku najlepiej wyjaśnić dwoma odrębnymi obiektami (Janus i Epimetheus) znajdującymi się na bardzo podobnych orbitach. Zostało to potwierdzone w 1980 roku przez Voyager 1 , więc Larson i Fountain oficjalnie dzielą się odkryciem Epimetheusa z Walkerem. Księżyc, który prawdopodobnie był Epimetheusem, pojawił się na dwóch zdjęciach Pioneera 11 i został oznaczony jako 1979S1 , nie ma jednak pewności, ponieważ te dwa obrazy nie były wystarczające do obliczenia wiarygodnej orbity.
Epimetheus otrzymał swoją nazwę w 1983 roku. Nazwa Janus została zatwierdzona przez IAU w tym samym czasie, chociaż nazwa ta była używana nieformalnie od czasu, gdy Dollfus zaproponował ją wkrótce po odkryciu w 1966 roku.
Orbita
Orbita Epimetheus jest ko-orbitalna z tym od Janusa . Średni promień orbity Janusa od Saturna, od 2006 r. (Jak pokazuje zielony kolor na sąsiednim zdjęciu), wynosi tylko 50 km mniej niż Epimetheus, czyli odległość mniejsza niż średni promień któregokolwiek z księżyców. Zgodnie z prawami ruchu planet Keplera , bliższa orbita kończy się szybciej. Ze względu na niewielką różnicę ukończenie go zajmuje tylko około 30 sekund krócej. Każdego dnia wewnętrzny księżyc znajduje się dodatkowo 0,25 ° dalej wokół Saturna niż księżyc zewnętrzny. Gdy wewnętrzny księżyc dogania księżyc zewnętrzny, ich wzajemne przyciąganie grawitacyjne zwiększa pęd wewnętrznego księżyca i zmniejsza pęd księżyca zewnętrznego. Ten dodatkowy pęd oznacza, że odległość księżyca wewnętrznego od Saturna i okres orbity są zwiększone, a księżyc zewnętrzny maleje. Czas i wielkość wymiany pędu są takie, że księżyce skutecznie zamieniają orbity, nigdy nie zbliżając się bliżej niż około 10 000 km. Przy każdym spotkaniu promień orbity Janusa zmienia się o ~ 20 km, a Epimetheusa o ~ 80 km: orbita Janusa jest mniej dotknięta, ponieważ jest czterokrotnie masywniejsza niż Epimetheus. Wymiana odbywa się co cztery lata; ostatnie bliskie podejścia miały miejsce w styczniu 2006, 2010, 2014 i 2018 roku. Jest to jedyna taka orbitalna konfiguracja księżyców znana w Układzie Słonecznym (chociaż 3753 Cruithne jest asteroidą, która jest współobrotowa z Ziemią).
Związek orbitalny między Janusem i Epimetheusem można rozumieć w kategoriach okrągłego ograniczonego problemu trzech ciał , jako przypadek, w którym dwa księżyce (trzecie ciało to Saturn) są do siebie podobne pod względem wielkości.
Charakterystyka fizyczna
Istnieje kilka kraterów Epimethean o średnicy większej niż 30 km, a także duże i małe grzbiety i rowki. Rozległe kraterowanie wskazuje, że Epimetheus musi być dość stary. Janus i Epimetheus mogły powstać w wyniku zakłócenia działania jednego rodzica w celu utworzenia satelitów współorbitalnych, ale jeśli tak jest, to zakłócenie musiało nastąpić na początku historii systemu satelitarnego. Biorąc pod uwagę jego bardzo małą gęstość i stosunkowo wysokie albedo , wydaje się prawdopodobne, że Epimetheus jest bardzo porowatym lodowym ciałem. Wartości te są jednak bardzo niepewne, więc pozostaje to do potwierdzenia.
Na biegunie południowym widać pozostałości dużego krateru uderzeniowego pokrywającego większą część powierzchni Księżyca, który może być odpowiedzialny za nieco spłaszczony kształt południowej części Epimetheus.
Wydaje się, że istnieją dwa typy terenu: ciemniejsze, gładsze i jaśniejsze, nieco bardziej żółtawe, popękane. Jedna z interpretacji jest taka, że ciemniejszy materiał ewidentnie przemieszcza się w dół zbocza i prawdopodobnie ma mniejszą zawartość lodu niż jaśniejszy materiał, który bardziej przypomina „podłoże skalne”. Niemniej jednak materiały w obu obszarach prawdopodobnie są bogate w lód wodny.
funkcje
Kratery na Epimetheus, podobnie jak te na Janusie, zostały nazwane na cześć postaci z legendy o Kastorze i Polluksie .
Nazwa | Wymowa | Łaciński lub grecki |
---|---|---|
Hilaeira | / H ɪ l eɪ ɪər ə / | Ἱλάειρα |
Pollux | / P ɒ l ə k e / | Pollūx |
Pierwsza została błędnie zapisana jako „Hilairea” w USGS, co prawdopodobnie byłoby wymawiane / h /lɛəriə / .
Interakcje z pierścieniami
Pierścień pyłu słaby jest obecny na całym regionem zajęte przez orbit Epimetheus i Janusa, jak wykazały zdjęć wykonanych w przód, światła rozproszonego przez Cassini statku kosmicznego w roku 2006. Pierścień ma promieniowy zasięg około 5000 km. Jego źródłem są cząstki wystrzelone z ich powierzchni przez uderzenia meteorytów, które następnie tworzą rozproszony pierścień wokół ich orbit.
Wraz z Janusem Epimetheus działa jak księżyc pasterski , utrzymując ostrą zewnętrzną krawędź pierścienia A w rezonansie orbitalnym 7: 6 . Efekt jest bardziej oczywisty, gdy bardziej masywny Janus znajduje się na rezonansowej (wewnętrznej) orbicie.
Galeria
Epimetheus przecięty przez cień pierścienia F , jak na zdjęciu Voyager 1 (NASA)
Bibliografia
Uwagi
Cytaty
Źródła
- El Moutamid, M .; et al. (1 października 2015). „Jak zamiana orbity Janusa wpływa na krawędź pierścienia A Saturna?”. Ikar . 279 : 125–140. arXiv : 1510.00434 . Bibcode : 2016Icar..279..125E . doi : 10.1016 / j.icarus.2015.10.025 . S2CID 51785280 .
- Fontanna, JW; Larson, SM (1978). „Pierścień Saturna i pobliskie słabe satelity”. Ikar . 36 (1): 92–106. Bibcode : 1978Icar ... 36 ... 92F . doi : 10.1016 / 0019-1035 (78) 90076-3 .
- Gingerich, Owen (3 stycznia 1967). „Prawdopodobny nowy satelita Saturna” . Okólnik IAU . 1987 : 1. Bibcode : 1967IAUC.1987 .... 1D . Zarchiwizowane od oryginału (odkrycie) w dniu 25 lipca 2011 r . Źródło 28 grudnia 2011 r .
- Gingerich, Owen (6 stycznia 1967). „Możliwy nowy satelita Saturna” . Okólnik IAU . 1991 . Źródło 28 grudnia 2011 r .
- Gingerich, Owen (1 lutego 1967). „Saturn X (Janus)” (nazywając Janus) . Okólnik IAU . 1995 . Źródło 28 grudnia 2011 r .
- „PIA08328: Moon-Made Rings” . Photojournal . JPL / NASA. 11 października 2006 . Źródło 29 grudnia 2011 r .
- „PIA09813: Epimetheus Revealed” . Photojournal . JPL / NASA. 11 stycznia 2008 . Źródło 29 grudnia 2011 r .
- „Tańczące księżyce” . Misja Cassini Solstice . JPL / NASA. 3 maja 2006 r. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 10 czerwca 2011 r . Źródło 29 grudnia 2011 r .
- „NASA stwierdza, że księżyce Saturna mogą tworzyć nowe pierścienie” . Misja Cassini Solstice . JPL / NASA. 11 października 2006 r. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 12 lutego 2012 r . Źródło 29 grudnia 2011 r .
- „Epimetheus” . Misja Cassini Solstice . JPL / NASA. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 13 listopada 2016 r . Źródło 17 grudnia 2016 r .
- Leverington, David (2003). Od Babilonu do Voyagera i dalej: historia astronomii planetarnej . Cambridge University Press . ISBN 0-521-80840-5 .
- Marsden, Brian G. (30 września 1983). „Satelity Jowisza i Saturna” . Okólnik IAU . 3872 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 25 lipca 2011 r . Źródło 23 grudnia 2011 r .
- Spitale, JN; Jacobson, RA; Porco, CC; Owen, WM, Jr. (2006). „Orbity małych satelitów Saturna pochodzą z połączonych obserwacji historycznych i obrazowania Cassini ” . The Astronomical Journal . 132 (2): 692–710. Bibcode : 2006AJ .... 132..692S . doi : 10.1086 / 505206 . S2CID 26603974 .
- Thomas, PC (lipiec 2010). „Rozmiary, kształty i pochodne właściwości satelitów Saturna po nominalnej misji Cassini” (PDF) . Ikar . 208 (1): 395–401. Bibcode : 2010Icar..208..395T . doi : 10.1016 / j.icarus.2010.01.025 .
- Verbiscer, A .; Francuski, R .; Showalter, M .; Helfenstein, P. (9 lutego 2007). „Enceladus: kosmiczny artysta graffiti złapany na gorącym uczynku” . Science . 315 (5813): 815. Bibcode : 2007Sci ... 315..815V . doi : 10.1126 / science.1134681 . PMID 17289992 . S2CID 21932253 . Źródło 20 grudnia 2011 r . (pomocniczy materiał online, tabela S1)
- Williams, GA; Murray, CD (marzec 2011). „Stabilność materiału pierścienia współorbitalnego z zastosowaniami w układzie Janus-Epimetheus”. Ikar . 212 (1): 275. Bibcode : 2011Icar..212..275W . doi : 10.1016 / j.icarus.2010.11.038 .
- Llibre, J .; Ollé, M. (11 listopada 2011). „Ruch satelitów koorbitalnych Saturna w ograniczonym problemie trzech ciał” . Astronomia i astrofizyka . 378 (3): 1087–1099. Bibcode : 2001A i A ... 378.1087L . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20011274 . hdl : 2117/1193 .
- Williams, Matt (14 września 2015). „Księżyce Saturna” . Wszechświat dzisiaj . Phys.org . Źródło 17 grudnia 2016 r .
Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej ze stron internetowych lub dokumentów National Aeronautics and Space Administration .
Zewnętrzne linki
Media związane z Epimetheus (księżyc) w Wikimedia Commons
- Profil Epimetheus autorstwa NASA's Solar System Exploration
- Towarzystwo Planetarne: Epimetheus
- Cassini Obrazy Epimetheusa
- „Dynamika Układu Słonecznego” Murraya i Dermotta Standardowy tekst na ten temat szczegółowo opisuje orbity.
- Animacja QuickTime pokazująca ruch współorbitalny autorstwa Murraya i Dermotta
- Zdjęcie Janusa i Epimetheusa z Cassini w pobliżu czasu ich zamiany orbitalnej.
- Nazewnictwo Epimetheus ze strony nazewnictwa planetarnego USGS