Википедия

Мимас

(перенаправлено с «Мимас (спутник)»)
У этого термина существуют и другие значения, см. Мимас (значения).

Ми́мас — спутник Сатурна, открытый 17 сентября 1789 года Уильямом Гершелем. Назван в честь Мимаса — одного из титанов греческой мифологии[9]. Также обозначается как Сатурн I.

Мимас
Спутник Сатурна
Снимок аппарата «Кассини», 2005
Снимок аппарата «Кассини», 2005
Первооткрыватель Уильям Гершель
Дата открытия 17 сентября 1789
Орбитальные характеристики
Большая полуось 185,539 тыс. км[1]
Эксцентриситет 0,0196 (близка к круговой)[1]
Период обращения 0,942 земных суток[2]
Наклонение орбиты 1,574° (к плоскости колец Сатурна)[2]
Физические характеристики
Диаметр 415,6±1,0×393,4±1,0×381,2±0,6 км[3]
Средний радиус 198,2 ± 0,4 км[3]
Площадь поверхности ~494 тыс. км²[1][4]
Масса 3,7493 ± 0,0031⋅1019 кг[5]
Плотность 1,149 ± 0,007 г/см³[3]
Объём ~32,6 млн км³[1]
Ускорение свободного падения 0,064 м/с²[1]
Первая космическая скорость (v1) 112,4 м/с
Вторая космическая скорость (v2) 158,9 м/с
Период вращения вокруг оси синхронизирован[6]
Альбедо 0,962±0,004 (геом. для λ=550 нм)[7], 0,49+0,05
−0,14 (Бонда)[8]
Видимая звёздная величина 12,9
Температура поверхности ~55—100 K (от −220 до −170 °C)[8]
Атмосфера отсутствует
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

Имея диаметр 396 километров, является двадцатым по величине спутником в Солнечной системе, а также самым маленьким известным космическим телом, которое имеет округлую форму из-за собственной гравитации[10].

Гравитационное воздействие Мимаса (вместе с другими спутниками) на кольца Сатурна создаёт в них много промежутков, включая один из крупнейших — щель Кассини[11][12], а также мелкие волны (как изгибы, так и волны плотности)[11].

Открытие

править

Мимас был обнаружен астрономом Уильямом Гершелем 17 сентября 1789 года. Он записал открытие так:

Большая светосила моего сорокафутового телескопа была очень полезна: 17 сентября 1789 г. я усмотрел седьмой спутник, находившийся тогда в наибольшем западном удалении от своей планеты[13].

Оригинальный текст (англ.)
I continued my observations constantly, whenever the weather would permit; and the great light of the forty-feet speculum was now of so much use, that I also, on the 17th of September, detected the seventh satellite, when it was at its greatest preceding elongation.

Имя

править

Имя Мимасу дал сын первооткрывателя Джон Гершель в 1847 году в честь гиганта Мимаса из греческой мифологии[9].

Орбита

править
 
Мимас на голубом фоне северных широт Сатурна

Орбита Мимаса имеет почти идеальную круговую форму. Среднее расстояние спутника от центра Сатурна составляет 185 539 км. Эксцентриситет орбиты равен 0,0196, а наклонение к экватору Сатурна — 1,574°[1]. Из-за малого эксцентриситета орбиты расстояние от Мимаса до Сатурна изменяется примерно на 7300 километров[14].

Орбита Мимаса проходит между орбитой Эгеона (лежащей в среднем примерно на 18 000 километров ближе к Сатурну)[15] и орбитой Мефоны (находящейся в среднем на 8900 км дальше Мимаса)[2].

Мимас находится в орбитальном резонансе с несколькими спутниками Сатурна:

Полный оборот вокруг Сатурна Мимас делает за 22 часа 37 минут[6].

Физические характеристики

править

Низкая плотность Мимаса (1,15 г/см3)[1] показывает, что он состоит в основном из водяного льда с небольшими вкраплениями камней[6]. Никаких веществ, кроме льда, на его поверхности не обнаружено (по состоянию на 2014 год)[11]. Из-за действия приливных сил Сатурна Мимас существенно вытянут: его длинная ось на 9 % превышает короткую (размеры спутника — 415,6±1,0 × 393,4±1,0 × 381,2±0,6 км)[3]. Вытянутость спутника хорошо заметна на снимках, переданных автоматической межпланетной станцией «Кассини».

Океан

править

Измерения зонда «Кассини» обнаружили амплитуду либрации Мимаса, происходящей с периодом 0,945 суток (аномалистический период обращения), оказалась почти вдвое больше ожидаемой[20]. Это может объясняться наличием плотного продолговатого ядра или глобального подповерхностного океана. Последнее маловероятно, так как энергии от распада радиоактивных элементов в недрах Мимаса не хватило бы для плавления льда; кроме того, на поверхности спутника нет признаков какой-либо геологической активности его недр[11][21]. Но авторы открытия не исключают, что существование океана может поддерживаться приливным нагревом, обеспечиваемым эксцентричностью орбиты[21].

Проведённое в 2024 году моделирование показало, что ранее рассматриваемый вариант существования вытянутого ядра представляется наименее вероятным сценарием. С учётом динамики орбитального движения Мимаса под воздействием гравитации Сатурна и других его крупнейших лун, орбитальные параметры Мимаса, скорее всего, объясняются жидким подповерхностным океаном. Учёные также уточнили модель возникновения океана, согласно их расчётам, океан Мимаса «молодой» он образовался не более 25 млн лет. Океан возник благодаря гравитационному разогреву его ядра и внутренней структуры. Вода начала выделяться в жидком виде и постепенно там образовался глобальный подповерхностный океан, который к настоящему моменту подошёл к поверхности Мимаса на 20-30 км[22][23][24].

Поверхность

править
Основная статья: Список деталей рельефа Мимаса

Правила именования деталей рельефа Мимаса утверждены Международным астрономическим союзом в 1982 году. Детали рельефа получают имена, взятые главным образом из британских легенд о короле Артуре[25] и рыцарях Круглого стола в изложении Томаса Мэлори (роман «Смерть Артура»). Это связано с тем, что первооткрыватель Мимаса, Уильям Гершель, был британским учёным[26]. Кратеры называют именами персонажей легенд, а другие детали рельефа — именами упомянутых там географических объектов. Исключение составляет самый большой кратер — Гершель, названный в честь первооткрывателя спутника[25]. Кроме того, некоторые каньоны получили имена географических объектов, фигурирующих в мифах о титанах[25]. Это мотивируется тем, что сам спутник носит имя гиганта Миманта[25].

По состоянию на 2022 год собственные названия имеют 42 детали поверхности Мимаса. Это 35 кратеров, 6 каньонов: Пангея (длина 150 км), Камелот (150 км), Авалон (120 км), Эта (110 км), Пелион (100 км), Осса (95 км) и одна цепочка кратеров — Тинтагиль (длина 55 км)[27]. Большая часть этих объектов была наименована в 1982 году (в 2010 каньон Тинтагиль переименован в цепочку Тинтагиль), а 6 кратеров — в 2008[27].

Кратеры

править
 
На освещённой стороне Мимаса отчётливо видны кратеры различных размеров

Мимас примечателен огромным ударным кратером, который получил название Гершель в честь первооткрывателя спутника. Его диаметр — 130—140 км (треть диаметра спутника), высота стен — почти 5 км, а наибольшая глубина — 10 км[6][11]. Центральная горка возвышается над дном кратера на 6 км. Если бы кратер пропорциональных размеров был на Земле, его диаметр составил бы более 4000 км[6], что почти равно протяжённости территории России с севера на юг[28]. Удар, от которого образовался кратер Гершель, по всей видимости, чуть не расколол Мимас. Трещины, заметные на противоположной стороне спутника, вероятно, образованы ударными волнами, прошедшими сквозь его тело[6]. Поверхность Мимаса усеяна более мелкими ударными кратерами, ни один из которых не сопоставим по масштабам с Гершелем.

Колебания температуры на поверхности

править
 
Ожидаемая и измеренная температура поверхности Мимаса

С помощью снимков инфракрасной камерой космического аппарата «Кассини» в 2009—2010 годах исследователи получили возможность измерить температуру на поверхности спутника. Получившееся изображение напомнило астрономам изображение персонажа компьютерной игры 1980-х — Пакмана[29][30].

Исследования

править

1 сентября 1979 года космический аппарат НАСА — «Пионер-11», пролетая мимо Сатурна, приблизился к спутнику на расстояние в 104 263 км[31]. В 1980 году автоматический зонд «Вояджер-1» пролетал мимо Мимаса на расстоянии в 88 440 км[32], а «Вояджер-2» в 1981 — на расстоянии в 309 990 км[33]. Начиная с 2005 года Мимас неоднократно фотографировал и исследовал автоматический космический аппарат «Кассини»[6][16].

Галерея

править
  •  
    Мимас на фоне колец Сатурна, 13 февраля 2010 года (цвета добавлены к чёрно-белому оригиналу).
  •  
    Ландшафт Мимаса в высоком разрешении.
  •  
    Мимас на фотографии «Кассини». Хорошо заметна яйцеобразная форма спутника.
  •  
    Цветовые различия грунтов Мимаса (цвета усилены).
  •  
    Лимб Мимаса. Видно, что склоны кратеров отличаются повышенной яркостью.
  •  
    Мимас на фоне Сатурна (маленькая белая точка слева внизу изображения, нажмите на изображение для увеличения).
  •  
    Мимас за кольцом F Сатурна.

Мимас в культуре

править

Примечания

править
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Mimas: By the Numbers (англ.). NASA. Дата обращения: 23 сентября 2015. Архивировано из оригинала 25 сентября 2015 года.
  2. ↑ 1 2 3 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters (англ.). NASA. Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 10 августа 2011 года.
  3. ↑ 1 2 3 4 Thomas P. C. Sizes, shapes, and derived properties of the saturnian satellites after the Cassini nominal mission (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2010. — Vol. 208, no. 1. — P. 395—401. — doi:10.1016/j.icarus.2010.01.025. — Bibcode: 2010Icar..208..395T. Архивировано 27 сентября 2011 года.
  4. ↑ Рассчитано по среднему радиусу.
  5. ↑ Jacobson R. A., Antreasian P. G., Bordi, J. J., Criddle K. E. et al. The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2006. — Vol. 132. — P. 2520—2526. — doi:10.1086/508812. — Bibcode: 2006AJ....132.2520J. Архивировано 12 сентября 2019 года.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 About Saturn & Its Moons (англ.). NASA. Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 года.
  7. ↑ Verbiscer A., French R., Showalter M., Helfenstein P. Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act (англ.) // Science : journal. — 2007. — Vol. 315, no. 5813. — P. 815 (supporting online material, table S1). — doi:10.1126/science.1134681. — Bibcode: 2007Sci...315..815V. — PMID 17289992.
  8. ↑ 1 2 Howett C. J. A., Spencer J. R., Pearl J., Segura, M. Thermal inertia and bolometric Bond albedo values for Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea and Iapetus as derived from Cassini/CIRS measurements (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier, 2010. — Vol. 206, no. 2. — P. 573—593. — doi:10.1016/j.icarus.2009.07.016. — Bibcode: 2010Icar..206..573H.
  9. ↑ 1 2 Mimas: In Depth (англ.). NASA. Дата обращения: 23 сентября 2015. Архивировано из оригинала 25 сентября 2015 года.
  10. ↑ Мимас — спутник Сатурна. Дата обращения: 20 января 2016. Архивировано 6 февраля 2016 года.
  11. ↑ 1 2 3 4 5 Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. — 3. — Elsevier, 2014. — P. 59, 770–771, 859, 896, 1010. — 1336 p. — ISBN 9780124160347.
  12. ↑ Lecture 41: Planetary Rings (англ.). Prof. Richard Pogge. Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 3 февраля 2012 года.
  13. ↑ Herschel, William. Account of the Discovery of a Sixth and Seventh Satellite of the Planet Saturn; With Remarks on the Construction of Its Ring, Its Atmosphere, Its Rotation on an Axis, and Its Spheroidical Figure (англ.). — Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1790. — Vol. 80. — P. 11. — Bibcode: 1790RSPT...80....1H. Архивировано 7 марта 2023 года.
  14. ↑ 185 539 км * 0,0196 * 2 ≈ 7273 км
  15. ↑ Hedman, M. M.; Cooper, N. J.; Murray, C. D. et al. Aegaeon (Saturn LIII), a G-ring object (англ.) // Icarus. — Elsevier, 2010. — May (vol. 207, no. 1). — P. 433—447. — doi:10.1016/j.icarus.2009.10.024. — Bibcode: 2010Icar..207..433H. — arXiv:0911.0171. Архивировано 26 сентября 2019 года. Разница в расстоянии получена путём вычитания среднего расстояния системы Эгеон-Сатурн минус среднее расстояние системы Мимас-Сатурн.
  16. ↑ 1 2 Circular No. 9023. Central Bureau for Astronomical Telegrams (англ.). INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION. Дата обращения: 30 сентября 2014. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
  17. ↑ Champenois S., Vienne A. Chaos and secondary resonances in the mimas–tethys system (англ.) // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. — Springer Nature, 1999. — Vol. 74, iss. 3. — P. 111—146. — doi:10.1023/A:1008314007365. — Bibcode: 1999CeMDA..74..111C.
  18. ↑ Allan R.R. Evolution of Mimas-Tethys Commensurability (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing, 1999. — Vol. 74. — P. 497. — doi:10.1086/110827.
  19. ↑ Cooper N. J., Murray C. D. Dynamical Influences on the Orbits of Prometheus and Pandora (англ.) // The Astronomical Journal. — The American Astronomical Society, 2004. — Vol. 127, no. 2. — P. 1204—1217. — doi:10.1086/381071. — Bibcode: 2004AJ....127.1204C. Архивировано 25 июля 2018 года.
  20. ↑ Alyssa Rose Rhoden, Matthew E. Walker. The case for an ocean-bearing Mimas from tidal heating analysis (англ.) // Icarus. — 2022-04-01. — Vol. 376. — P. 114872. — ISSN 0019-1035. — doi:10.1016/j.icarus.2021.114872.
  21. ↑ 1 2 R. Tajeddine, N. Rambaux, V. Lainey, S. Charnoz, A. Richard, A. Rivoldini, B. Noyelles. Constraints on Mimas’ interior from Cassini ISS libration measurements (англ.) // Science. — 2014. — Vol. 346, iss. 6207. — P. 322—324. — doi:10.1126/science.1255299. — Bibcode: 2014Sci...346..322T. Архивировано 7 ноября 2015 года.
  22. ↑ Астрономы нашли на Мимасе «новорожденный океан». Naked Science (7 февраля 2024). Архивировано 13 февраля 2024 года.
  23. ↑ Alexandra Witze. The Solar System has a new ocean — it’s buried in a small Saturn moon (англ.) // Nature. — 2024-02-07. — doi:10.1038/d41586-024-00345-9. Архивировано 13 февраля 2024 года.
  24. ↑ Andrews, Robin George Saturn's 'Death Star' Moon May Hide a Massive, Shockingly Young Ocean (англ.). Scientific American. Архивировано 13 февраля 2024 года.
  25. ↑ 1 2 3 4 Categories for Naming Features on Planets and Satellites (англ.). International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 14 октября 2015. Архивировано 1 октября 2022 года.
  26. ↑ Hargitai H. I. Planetary Maps: Visualization and Nomenclature (англ.) // Cartographica. — 2006. — Vol. 41, no. 2. — P. 149—164. — doi:10.3138/9862-21JU-4021-72M3. Архивировано 26 августа 2014 года.
  27. ↑ 1 2 Mimas in Gazetteer of Planetary Nomenclature (англ.). International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 октября 2022 года.
  28. ↑ См: Географическое положение России
  29. ↑ Астрономы нашли на спутнике Сатурна персонажа культовой видеоигры 80-х (англ.). РИА Новости. Наука и технологии. Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 4 мая 2010 года.
  30. ↑ Зонд зафиксировал странную окраску спутника Сатурна (англ.). Русская служба BBC. Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 14 марта 2012 года.
  31. ↑ Pioneer 11 Full Mission Timeline (англ.). Dmuller.net. Дата обращения: 1 октября 2015. Архивировано из оригинала 3 марта 2012 года.
  32. ↑ Voyager 1 Full Mission Timeline (англ.). Dmuller.net. Дата обращения: 1 октября 2015. Архивировано из оригинала 1 октября 2015 года.
  33. ↑ Voyager 2 Full Mission Timeline (англ.). Dmuller.net. Дата обращения: 1 октября 2015. Архивировано из оригинала 1 октября 2015 года.
  34. ↑ Howett, C.; Spencer, J. R.; Pearl, J. C.; Hurford, T. A.; Segura, M.; Cassini Cirs Team. Unexpected and Unexplained Surface Temperature Variations on Mimas (англ.). — American Geophysical Union, Fall Meeting, 2010. — Bibcode: 2010AGUFM.P31B1531H. Архивировано 25 июня 2017 года.
  35. ↑ Mimas Saturn I (англ.). Calvin J. Hamilton. Дата обращения: 30 сентября 2014. Архивировано из оригинала 4 ноября 2014 года.
  36. ↑ Isaac Asimov. Lucky Starr and the Rings of Saturn (англ.). — Doubleday & Company, 1958. Архивировано 1 октября 2015 года.

Ссылки

править
Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=Мимас&oldid=140636610