Астрономия

Наследие Casssini: Янус и Эпиметей. Двуличие в космосе

Свистопляска на орбите Сатурна

Спутники Сатурна Янус (слева) и Эпиметей (справа)

NASA/JPL/Indicator.Ru

Почему один из спутников Сатурна назвали Янусом, какую неразбериху он со своим «братом» внес в историю астрономии и зачем они меняются местами на орбите, рассказываем в очередном материале из цикла «Наследие Cassini».

История открытия десятого спутника Сатурна начинается еще более 100 лет назад. 28 апреля 1905 года американский астроном Уильям Пикеринг, который в 1898 году первым сфотографировал и в 1899 году объявил об открытии девятого спутника Сатурна, Фебы, сообщил о том, что ему удалось «поймать» следующий по порядку спутник, десятый. По словам Пикеринга, он зафиксировал новую луну Сатурна на тринадцати фотопластинках, отснятых в период с 17 апреля по 8 июля 1904 года.

Предложенные Пикерингом орбиты Фемиды

Wikimedia Commons

Первооткрыватель назвал новый спутник Фемидой, вычислил две его потенциальные орбиты, получил за открытие Фебы и Фемиды в том же 1905 году престижную премию Лаланда от Французской академии наук (эту премию получали такие звезды астрономии, как первооткрыватель астероидов Джузеппе Пиацци или великий исследователь лучевых скоростей Весто Слайфер), и все. Дальше – тишина, поскольку больше ни один астроном Фемиду так и не смог увидеть. Включая самого Пикеринга.

Следующего акта этой детективной истории пришлось ждать более 60 лет. Французский астроном и воздухоплаватель Одуэн Дольфюс 15 декабря 1966 года сообщил об открытии нового спутника Сатурна и его орбите. На этот раз было предложено имя «Янус». Тогда еще никто не знал, что это предположение было пророческим. Тремя днями позже об аналогичном открытии сообщил англичанин Ричард Уокер. Круто, да? А самое крутое в том, что мы до сих пор не знаем, какой спутник видели Дольфюс и Уокер.

Янус на фотографии Voyager 2

NASA/JPL

Дело в том, что дюжиной лет позже американские астрономы, Стивен Ларсон и Джон Фонтейн показали, что Янус действительно двуликий, и по двум орбитам, радиус которых отличается всего на 50 километров, движутся два спутника. Янус и почти вдвое меньший Эпиметей. Официально эти имена утвердили лишь в 1983 году, когда окончательно разобрались с двуликостью спутника. Поэтому не очень понятно, кого из них видел Дольфюс, а кого – Уокер. К счастью, очень скоро (в 1980 году) мимо Сатурна прошел Voyager-1 и подтвердил правоту астрономов – там было действительно два спутника.

Эпиметей на снимке Voyager 1

NASA/JPL

Однако сюрпризы на этом не закончились. Оказывается, раз в четыре года спутники устраивают самые настоящие танцы на орбите. Период обращения у Януса (размеры — 203 × 185 × 152.6 километров) и Эпиметея (135 × 108 × 105 километров) меньше суток (если быть более точными, то 16,5 часов). Но раз в четыре года один из спутников нагоняет другой, и гравитация… меняет их местами.

Схема перестановок на орбите

Wikimedia Commons

Нам повезло: в 2006 году Cassini сумел сфотографировать пару спутников вскоре после перекрещивания орбит. Судя по всему, когда-то Янус и Эпиметей составляли одно тело, но на ранней стадии формирования системы Сатурна раскололись на два.

Эпиметей и Янус в 2006 году

NASA/JPL

А если не считать этой свистопляски в околосатурнианском пространстве, Янус и Эпиметей – два обычных небольших спутника. Их плотность меньше плотности воды, что говорит о том, что они оба состоят из водного льда. Поверхность Януса покрыта кратерами (четыре из них получили имена из легенды о близнецах Касторе и Поллуксе – Кастор, Ида, Линкей и Феба), но есть и протяженные образования. Два кратера на Эпиметее получили имена Поллукс и Хилаейра – из той же легенды.

Эпиметей. Снимок Cassini

NASA/JPL

В 2006 году Cassini сделал и еще одно открытие: оказалось, что в районе орбиты Януса и Эпиметея существует тонкое, почти призрачное кольцо шириной в 5000 километров. Вероятно, оно образовано частицами, которые микрометеориты выбили с поверхности спутников.

Янус, Прометей и кольца Сатурна

NASA/JPL

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.