Предыдущая

Вверх

Следующая

---

2.5 Спутники планет

Прекрасно виден невооруженным глазом единственный спутник Земли - Луна. Из других спутников планет, в принципе, могли бы быть видимы 3 из 4 галилеевых спутников Юпитера - Ио (блеск 5^m.5), Европа (5^m.7), Ганимед (5^m). Однако наличие рядом на небе яркого объекта - самой планеты - делает их наблюдение без оптических приборов невозможным.

Писатель Дж.Свифт в, "Путешествии Гулливера" (1726 г.) предсказал наличие у Марса двух спутников. Период первого был предсказан с точностью до 25%, период второго - до 40%. Сами спутники были открыты американским астрономом Э.Холлом в 1877 году при наблюдениях в 65 см рефрактор.

Титан - крупнейший по массе и размерам спутник Сатурна. Его масса 1.346*10²³ кг, радиус 2575 км.

Титания - крупнейший по массе и размерам спутник Урана. Его масса 3.43*10²¹ кг, радиус 800 км.

Такой спутник - единственный в Солнечной системе. Это Луна. Орбита Луны в гелиоцентрической системе координат близка к эллипсу. Во всех своих точках орбита обращена вогнутостью к Солнцу.

Радиус орбиты Луны составляет 384,4 тысячи километров, период обращения вокруг Земли - 27,3 суток.

У спутника Сатурна Дионы радиус орбиты 377,4 тысячи километров, а орбитальный период всего 2,737 суток. Такое явление имеет место из-за того, что масса Сатурна существенно больше массы Земли.

Этот спутник расположен ближе всего к планете. Для него и Земли круговые скорости оказались близкими по значениям.

Обратное движение имеют некоторые из далеких спутников планет-гигантов. Ими являются спутники Юпитера - Ананке, Карме, Пасифае, Синопе, спутник Сатурна - Феба и спутник Нептуна - Тритон. Предполагают, что эти спутники - захваченные планетами астероиды.

"Вальсирующей парой" называют коорбитальные, то есть движущиеся по практически одинаковым орбитам, спутники Сатурна - Эпитемий и Янус. Раз в 4 года они сближаются и из-за гравитационного взаимодействия "обмениваются" своими орбитами. Эта пара спутников не имеет аналогов в Солнечной системе.

Два спутника Сатурна (XIII и XIV) обращаются вместе с кольцом F и своим тяготением не позволяют частицам кольца "разбежаться".

Спутник Нептуна Нереида имеет орбиту с самым большим эксцентриситетом е=0,75.

Радиус орбиты Фобоса - 9378 км, радиус орбиты спутника Плутона Харона - 19100 км.

Такое движение, называемое синхронным, имеют Луна, спутники Марса - Фобос и Деймос, галилеевы спутники Юпитера и некоторые другие.

Двойная синхронность вращений наблюдается в системе Плутон-Харон. В результате планета и спутник обращены друг к другу всегда одними и теми же сторонами.

В связи с тем, что спутники находятся близко от поверхности планеты, над горизонтом всегда оказывается меньшая часть орбиты. Для наблюдателя, находящегося на поверхности, видимую часть орбиты спутники проходят с большей угловой скоростью. В полярных районах спутники Марса вообще не видны.

В качестве обратного примера можно указать на спутник Марса - Фобос, который восходит на небе планеты на западе и заходит на востоке. Так же движутся в небе Земли низкие искусственные спутники. Таким же образом движутся в небе своих планет все спутники, имеющие прямое движение и орбиту, располагающуюся ниже орбиты стационарного спутника. Прямые спутники с орбитой выше стационарной, например, Луна, восходят на востоке и заходят на западе.

Если космическое тело имеет массу, большую критической, при которой сдвиговые напряжения больше предела прочности, то тогда твердое тело необратимо меняет форму. Установившаяся форма становится близка к сферической, как, например, у Луны и галилеевых спутников Юпитера.

Если масса космического тела меньше критической, то в этом случае его форма может быть далека от сферической. Примеры таких тел: Фобос и Деймос, спутник Юпитера Амальтея, астероиды.

Самые массивные спутники в Солнечной системе: спутник Юпитера Ганимед (1.482*10²³ кг), спутник Сатурна Титан (1.346*10²³ кг), спутник Нептуна Тритон (1.300*10²³ кг), спутник Юпитера Каллисто (1.077*10²³ кг). Луна по массе занимает пятое место среди спутников.

Спутник Юпитера Ганимед (R=2631 км) и спутник Сатурна Титан (R=2575 км) превосходят по своем размерам планеты Меркурий (R=2439 км) и Плутон (R=2200 км). Последнюю планету превосходит и спутник Юпитера Каллисто.

Нет, Ганимед из-за своей ледяной природы имеет массу в 2,2 раза меньше массы Меркурия.

Самую высокую отражательную способность, близкую к единице, как у свежевыпавшего снега, имеет спутник Сатурна Энцелад. Отражательная способность спутника Урана 1985 U1 меньше, чем у сажи,- всего 2-3%. Одно полушарие спутника Сатурна Япета отражает всего 4% падающего на него света, а второе - целых 28%.

"Ледяными" называют спутники планет, внешние слои или даже кора которых состоит из водяного льда. К таким объектам относят спутник Юпитера Европу, спутники Сатурна Титан и Энделад, спутник Урана Миранду и другие.

Самый гладкий - спутник Юпитера Европа. Поверхность спутника покрыта толстым слоем льда. Наибольшие перепады высот оцениваются лишь в десятки метров при диаметре спутника всего лишь на 350 км меньшем, чем у Луны.

Европа на Земле - всем известная часть света. Европа в космосе - спутник планеты Юпитер. Из-за того, что поверхность этого спутника покрыта толстым слоем льда, он больше похож на земной континент - Антарктиду.

Два крохотных спутника Марса: Фобос (Страх) и Деймос (Ужас) во многом отличаются друг от друга:

1) орбита Фобоса лежит ниже орбиты стационарного спутника Марса, а орбита Деймоса выше;

2) на Фобосе обнаружено множество параллельных борозд шириной 200-300 м и глубиной 20-30 м и есть кратер Стикни, занимающий более трети поперечника спутника. На Деймосе, засыпанном толстым слоем реголита, нет ни борозд, ни сколько- нибудь крупных кратеров;

3) Фобос медленно приближается к планете, а Деймос удаляется.

Существует достаточно простое и правдоподобное объяснение этого феномена. В роли "плута" выступили глыбы горных пород. "Пашня" пришла в движение от толчка гигантского метеорита. Глыбы при толчке по инерции остались на месте, а сам спутник сместился из-под них. Глыбы и пропахали борозды по его поверхности.

Оба спутника Марса - Фобос и Деймос - не могут наблюдаться с поверхности планеты в фазе полнолуния, так как при приближении к этой фазе они входят в тень планеты. Основной причиной этого является очень близкое расположение спутников к планете. Аналогичное явление имеет место у искусственных спутников Земли.

Самые близкие к поверхности Юпитера спутники - Амальтея, Ио, Европа, Ганимед - во время "полнолуния" попадают в тень планеты, спутники более удаленные, на большом расстоянии от узлов орбиты в этой фазе освещаются Солнцем.

Лишь у двух спутников планет в Солнечной системе обнаружены атмосферы: у Титана, спутника Сатурна, и у Тритона, спутника Нептуна.

Основные кольца Сатурна D, C, B, A, F, E распадаются на множество узких колец, общее количество которых близко к тысяче. Хотя существование узких колец фиксировалось отдельными наблюдателями еще в прошлом веке, подтверждены они были в ноябре 1980 года при пролете в окрестностях Сатурна КА "Вояджер-1".

Два раза за период обращения Сатурна вокруг Солнца (29,46 лет) его кольца бывают обращены к Земле ребром. Так как толщина колец мала (по разным оценкам 1,5-3 км), то для наблюдателя с Земли в это время они становятся невидимыми.

Так как кольца Сатурна расположены в плоскости его экватора, то с полюсов планеты они не видны вообще. На экваторе они видны в виде очень узкой полосы.

"Спицы" - это радиальные образования длиной до 10000 км и шириной 100 км, наблюдаемые на кольцах Сатурна. В отраженном свете они выглядят темными, а в проходящем - светлыми. Время их жизни не превышает нескольких часов.

Предполагают, что эти образования состоят из облаков очень мелких частиц, лежащих над основными кольцами, на высоте всего в десятки метров. Природа этих образований, возможно, связана с динамическими и электростатическими эффектами внутри колец.

---

Предыдущая

Вверх

Следующая

Публикации с ключевыми словами: задачи - астрономическое образование Публикации со словами: задачи - астрономическое образование
См. также: Открытый дистанционный методический семинар учителей астрономии и астропедагогов Журнал "Небосвод" за декабрь 2024 года Журнал для любителей астрономии "Небосвод" Журнал Небосвод "Астродистант" приглашает Журнал "Небосвод" за сентябрь 2024 года Журнал "Небосвод за август 2024 года Все публикации на ту же тему >>