За останні десятиліття багато чого дізналися про систему супутників Сатурна, завдяки Подорожувати місії та останні опитування, проведені Кассіні космічний зонд. Між його оцінками 150 місяців і місяців (лише 53 з яких були ідентифіковані та названі) не бракує наукових цікавостей і достатньо загадок, щоб астрономи тут, на Землі, були зайняті десятиліттями.
Згадаймо Мімас, який через його незвичайний вигляд часто називають «Зіркою смерті» Сатурна. Так само, як супутники Сатурна Тетіс і Рея , особливі характеристики Мімаса представляють собою щось на кшталт таємниці. Мало того, що він майже повністю складається з льоду, його колір і особливості поверхні розкривають багато про історію сатурніанської (він же кроніанської) системи. Крім того, він може навіть розмістити внутрішній океан з рідкою водою.
Відкриття та найменування:
Супутник Сатурна Мімас був відкритий Вільям Гершель у 1789 році, більш ніж через 100 років після того, як Крістіан Гюйгенс і Джованні Кассіні відкрили більші супутники Сатурна. Як і для всіх семи відомих на той час супутників Сатурна, ім’я Мімаса було запропоновано сином Вільяма Гершеля Джоном у його публікації 1847 року. Результати астрономічних спостережень на мисі Доброї Надії .
Мімас отримав свою назву на честь одного з титанів грецької міфології, які були синами і дочками Кроноса (грецький еквівалент Юпітера). Мімас був нащадком Геї, народженим від крові кастрованого Урана, який зрештою помер під час боротьби з олімпійськими богами за контроль над Всесвітом.
Копія телескопа, який Вільям Гершель використовував для спостереження за Ураном. Авторство: Alun Salt/Wikimedia Commons
Розмір, маса та орбіта:
Із середнім радіусом 198,2 ± 0,4 км і масою близько 3,75 ×1019кг, Мімас за розміром еквівалентний 0,0311 Землі і в 0,0000063 рази масивніший. Обертаючись навколо Сатурна на середній відстані (велика піввісь) 185 539 км, він є самим внутрішнім із більших супутників Сатурна та 8-м супутником, що обертається навколо Сатурна. Його орбіта також має незначний ексцентриситет 0,0196, починаючи від 181 902 км у периапсисі та 189 176 км в апоапсисі.
З орбітальною швидкістю 14,28 км/с Мімасу потрібно 0,942 дні, щоб здійснити один орбіту навколо Сатурна. Як і багато супутників Сатурна. Період обертання Мімаса синхронний з його орбітальним періодом, що означає, що одна грань постійно спрямована на планету. Мімас також перебуває в резонансі середнього руху 2:1 з більшим супутником Тетією і в резонансі 2:3 із зовнішнім місячним пастухом F Ring, Пандора .
Склад і особливості поверхні:
Середня щільність Мімаса 1,1479 ± 0,007 г/см³ трохи вище, ніж у води (1 г/см³), що означає, що Мімас здебільшого складається з водяного льоду, лише з невеликою кількістю силікатної породи. У цьому відношенні Мімас дуже схожий на Тетію, Рею та Діону – супутники Сатурна, які переважно складаються з водяного льоду.
Завдяки припливним силам, що діють на нього, Мімас помітно витягується, тобто його найдовша вісь приблизно на 10% довша за найкоротшу, що надає йому яйцеподібний вигляд. Насправді, з діаметром 396 км (246 миль), Мімас ледь великий і досить масивний, щоб досягти гідростатичної рівноваги (тобто набути округлої форми під дією сили власного тяжіння). Мімас — найменше відоме астрономічне тіло, якому вдалося цього досягти.
Мозаїчне зображення Мімаса, створене із зображень, зроблених космічним кораблем НАСА «Кассіні», із кратером Гершель у центрі. Авторство і права: NASA/JPL
На Мімасі офіційно визнані три типи геологічних об'єктів: кратери, chasmata (провали) і catenae (ланцюги кратерів). З них кратери є найпоширенішими, і вважається, що багато з них існували з самого початку Сонячної системи. Поверхня Мімасу насичена кратерами, причому на кожній частині поверхні видно впадини, а нові удари замінюють старі.
Найбільш відмітною особливістю Мімаса є гігантський ударний кратер Гершель , названий на честь Вільяма Гершеля (відкривача Урана, його супутників Оберон , і Титанія , і кронські місяці Енцелад і Мімас). Цей великий кратер надає Мімасу вигляд «зірки смерті».Зоряні війни. При діаметрі 130 км (81 миля) Гершель становить майже третину власного діаметра Мімаса.
Його стіни мають приблизно 5 км (3,1 милі) у висоту, частини його дна мають глибину 10 км (6,2 миль), а його центральний пік піднімається на 6 км (3,7 миль) над дном кратера. Якби на Землі був кратер еквівалентного масштабу, він мав би понад 4000 км (2500 миль) у діаметрі, що зробило б його ширшим за континент Австралії.
Удар, який утворив цей кратер, напевно, майже розбив Мімас, і, як вважають, створив переломи на протилежній стороні Місяця, посилаючи ударні хвилі через тіло Мімаса. У цьому відношенні поверхня Мімаса дуже нагадує поверхню Тетії з її масивністю Кратер Одіссей на його західній півкулі та концентриці Ітака прірва , який, як вважають, утворився в результаті удару, який створив Одіссей.
Кольорова карта Мімаса, створена з використанням даних космічного зонда Cassini. Авторство: NASA/JPL/Caltech/SSI/LPI
Поверхня Мімаса також насичена меншими ударними кратерами, але жоден інший не наближається до розміру Гершеля. Кратерування також нерівномірне, більшість поверхні покрита кратерами розміром більше 40 км (25 миль) у діаметрі. Однак у південному полярному регіоні, як правило, немає кратерів розміром більше 20 км (12 миль) у діаметрі.
Дані отримані в 2014 році відКассінікосмічний корабель також призвів до припущень про можливий внутрішній океан. Через лібрацію планети (коливання на її орбіті) вчені вважають, що внутрішня частина планети неоднорідна, що може бути наслідком скелястої глибини або внутрішнього океану на кордоні ядро-мантія. Цей океан, ймовірно, буде підтримуватися завдяки припливному згинанню, викликаному орбітальними резонансами Мімаса з Тетією і Пандорою.
Ряд особливостей кілець Сатурна також пов’язані з резонансами з Мімасом. Мімас відповідає за очищення матеріалу з відділу Кассіні, який є проміжком між двома найширшими кільцями Сатурна – кільцем А і кільцем В. Багаторазове притягування частинок відділу Кассіні з боку Мімаса, завжди в одному напрямку, змушує їх виходити на нові орбіти за межі проміжку.
Частинки в проміжку Гюйгенса на внутрішньому краю поділу Кассіні знаходяться в резонансі 2:1 з Мімасом. Іншими словами, вони двічі обертаються навколо Сатурна за кожну орбіту, на якій змагається Мімас. Кордон між кільцями C і B знаходиться в резонансі 3:1 з Мімасом; і нещодавно було виявлено, що кільце G знаходиться в резонансі ексцентриситету спільного обертання 7:6 з Мімасом.
Цей малюнок ілюструє несподівану та химерну картину денних температур на маленькому внутрішньому супутнику Сатурна Мімас. Авторство: NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI
Дослідження:
Перша місія з близького вивчення Мімаса була Піонер 11 , який пролетів біля Сатурна в 1979 році і найближче наблизився 1 вересня 1979 року на відстань 104 263 км. The Подорожі 1і2 місії, які пролітали біля Мімаса в 1980 і 1981 роках відповідно, і зробили знімки атмосфери Сатурна, його кілець, його системи супутників. Зображення, зробленіПодорожі 1зонд був першим в історії кратером Гершель.
Мімас кілька разів зображувавсяКассініорбітальний апарат, який вийшов на орбіту навколо Сатурна в 2004 році. Близький проліт відбувся 13 лютого 2010 року, колиКассініпройшов Мімас на відстані 9500 км (5900 миль). На додаток до надання кількох зображень поверхні Мімаса з кратерами, він також виміряв орбіту Мімаса, що призвело до припущень про можливий внутрішній океан.
Система Сатурн - це справді диво. Стільки місяців, стільки таємниць і стільки шансів дізнатися про формування Сонячної системи та про те, як вона виникла. Залишається лише сподіватися, що майбутні місії зможуть досліджувати деякі з глибших, наприклад те, що може ховатися під крижаною, імпозантною поверхнею «Зірки Смерті» Мімаса!
Ми написали багато чудових статей про Мімас і супутники Сатурна тут, у Universe Today. Ось одна про Кратер Гершеля , одна про першу детальний вигляд Cassini зроблено, і один про його появу «Зірки смерті».
Ще один чудовий ресурс про Мімас Сонячні види , і ви можете отримати ще більше інформації з Дев'ять планет .
Ми записали два епізоди Astronomy Cast саме про Сатурн. Перший є Епізод 59: Сатурн , а другий є Епізод 61: Супутники Сатурна .