«Земля и Вселенная» 2005 №5, с. 35-38

Система Сатурна находится под пристальным наблюдением АМС "Кассини" и наземных обсерваторий. Приблизившись к Сатурну 1 июля 2004 г., АМС "Кассини" вышла на орбиту вокруг планеты (Земля и Вселенная, 2004, № 6). К 2004 г. был известен 31 спутник Сатурна, из них постоянные номера имели 18. Изучение системы с близкого расстояния привело к открытию новых спутников меньших размеров. Первые два небесных тела обнаружены в июне 2004 г. Их временные обозначения — S/2004 S1 и S/2004 S2. Орбиты этих спутников находятся в области главных спутников между SI Мимасом и SII Энцеладом. Размеры S/2004 S1 составляют 3 км, a S/2004 S2 — 4 км. Спутник S1 обращается по круговой орбите на расстоянии 194 000 км от центра Сатурна, S2 — на расстоянии 211 000 км. Периоды обращения равны 1.01 и 1.14 сут. Вскоре эти спутники получили постоянные номера и названия: S/2004 S1 стал 32-м спутником Сатурна S XXXII Methone (Метона), а спутник S/2004 S2 — 33-м спутником S XXXIII Pallene (Паллена).

В сентябре 2004 г. сообщалось об открытии одного или, возможно, двух спутников, движущихся в районе кольца F, связанного с малым спутником Сатурна S XV Атлас. Один спутник был найден с внешней стороны резкого края кольца F, внутри орбиты Пандоры на расстоянии 1000 км от кольца, в 141000 км от центра Сатурна и 300 км от орбиты Пандоры. Он получил предварительное обозначение S/2004 S3. Когда ученые просматривали новые снимки в поисках других изображений этого объекта, то обнаружили, что через 5 ч он оказался на снимках внутри кольца F. Если это тот же самый объект, значит его орбита пересекла кольцо F, что очень странно. Объяснить такое движение затруднительно, поэтому объекту присвоили новое обозначение — S/2004 S4. Его размер такой же, что и у S/2004 S3, — от 4 до 5 км. Ученые не могут точно сказать, является данный объект спутником или просто сгустком материала. Однако через 118 сут спутник S/2004 S3 наблюдался снова. Была уточнена его орбита: период обращения составляет 0.62095 сут, а большая полуось — 140 580 км. Стало ясно, что S/2004 S3 и S/2004 S4 — разные объекты. В ноябре 2004 г. группа астрономов под руководством Каролины Порко, занимающаяся обработкой изображений, переданных с АМС "Кассини", сообщила о наблюдениях объекта вблизи Дионы — большого спутника Сатурна. Оказалось, что спутник, получивший временное обозначение S/2004 S5, как и спутник Елена, — соорбитальный с Дионой, то есть движется по одной орбите с ней. Эта орбита — круговая и расположена в плоскости экватора Сатурна. Ее радиус — 377400 км. Размер спутника — 5 км. Таким образом, открыт второй лагранжиан Дионы, то есть спутник, который находится в одной из точек либрации. Поведение малых тел на орбите большого спутника аналогично движению астероидов-троянцев по орбите Юпитера в резонансе 1:1 с ним (Земля и Вселенная, 2003, № 5). Елена движется на 60° впереди Дионы, a S/2004 S5 — на 60° позади. Он стал 34-м спутником Сатурна и получил постоянный номер и наименование S XXXIV Polydeuces (Полидевк).

Вблизи внутреннего края кольца F обнаружили еще один объект (временное обозначение S/2004 S6). Его орбитальный период и большая полуось составляют примерно 0.61 сут и 140 000 км. Он был виден при фазовом угле 153° (угол между направлениями на Землю и Солнце). Возможно, это сгусток пыли, который виден при высоких фазовых углах. Исследователи предполагают, что S/2004 S6 на самом деле объект S/2004 S4, наблюдавшийся ранее.

При изучении области кольца F на расстоянии 138000 км от центра Сатурна между кольцами А и F на орбите спутника Атлас обнаружено ранее неизвестное кольцо R/2004 S1. Его ширина около 300 км. Еще одно узкое кольцо, S/2004 S2 шириной примерно 300 км, было найдено в области кольца F на расстоянии 138 900 км от центра Сатурна между кольцом "Atlas" (R/2004 S1) и орбитой спутника Прометей (S XVI).

Таблица НОВЫЕ СПУТНИКИ САТУРНА, ПОЛУЧИВШИЕ ПОСТОЯННЫЕ НОМЕРА И НАЗВАНИЯ Номер спутника Латинское название Русское название Временное обозначение Размер S XIX Ymir Имир S/2000 S1 18 S XX Paaliaq Палиак S/2000 S2 22 S XXI Tarvos Тарвос S/2000 S4 15 S XXII Ijiraq Иджирак S/2000 S6 12 S XXIII Suttungr Суттунг S/2000 S12 7 S XXIV Kiviuq Кивиок S/2000 S5 16 S XXV Mundilfari Мундилфари S/2000 S9 7 S XXVI Albiorix Альбиорикс S/2000 S11 32 S XXVII Skathi Скади S/2000 S8 8 S XXVIII Erriapo Эррипо S/2000 S10 10 SXXIX Siarnaq Сиарнак S/2000 S3 40 SXXX Thrymr Трюм S/2000 S7 7 SXXXI Narvi Нарви S/2003 S1 7 S XXXII Methone Метона S/2004 S1 3 S XXXIII Pallene Паллена S/2004 S2 4 S XXXIV Polydeuces Полидевк S/2004 S5 4 Примечание. Остальные спутники имеют пока временные обозначения.

Новое кольцо Сатурна "Atlas" (R/2004 S1), открытое между кольцами A и F по наблюдениям АМС "Кассини". Фото NASA/JPL.

Одновременно проводились и наземные наблюдения системы Сатурна на больших телескопах. Д. Джуитт, С. Шеппард и Дж. Клейна на 8.3-м телескопе Субару и 10-м телескопе Кека с декабря 2004 г. по март 2005 г. наблюдали 12 новых далеких спутников Сатурна (IAUC 8523 — Циркуляр Международного астрономического союза). Их орбиты были вычислены Б. Марсденом (МРЕС 2005 J13 — Циркуляр Центра малых планет). Оказалось, что 11 спутников движутся по обратным орбитам с наклонами 147-168°. Только один спутник, S/2004 S11, имеет прямое движение. Эксцентриситеты их орбит лежат в интервале 0.1-0.77. Периоды обращения от 820 до 1354 дней, а размеры спутников 3-7 км, в предположении, что альбедо равно 0.04. Большие полуоси орбит лежат в пределах от 17.95 до 22.14 млн. км, то есть в той же области, где и ранее открытые далекие спутники Сатурна. До 2000 г. был известен только один далекий спутник Сатурна — Феба. В 2000 г. открыты 12 спутников, один — в 2003 г., еще 12 — в 2004 г. Теперь известно, что 8 внешних спутников движутся в прямом направлении, а 18 — в обратном. Прямые орбиты располагаются ближе к Сатурну, чем обратные, в области от 11.2 до 18.25 млн. км. Обратные орбиты находятся в более отдаленной области от 18 до 23 млн. км, и это отчасти повторяет картину распределения прямых и обратных орбит внешних спутников Юпитера. Исключение составляют S IX Феба и S XXVIII Скади, которые движутся по обратным орбитам в близкой области, где все остальные внешние спутники имеют прямые движения. Новые названия спутников и их порядковые номера приведены в таблице.

В мае 2005 г. появилось сообщение о том, что К. Порко с группой астрономов открыли спутник S/2005 S1, находящийся внутри щели Килера внешнего кольца А Сатурна. Ряд последовательных изображений показал, что спутник, движущийся в щели внутри кольца, оказывает гравитационное влияние на движение частиц кольца, которые образуют волны на его границе. Кольцо А — самое внешнее из ярких колец Сатурна. Щель Килера находится на расстоянии 250 км от внешнего края этого кольца. Размер спутника S/2005 S1 — 7 км, период обращения — 0.594 сут. Он обращается на расстоянии 136 500 км (IAUC 8524). Форму его орбиты предстоит определить после дополнительных наблюдений. Спутник отражает примерно 50% падающего на него света, как и частицы кольца в этой области.

На стр. 4 обложки: Мимас на фоне колец Сатурна. Снимок, полученный с помощью инфракрасного и ультрафиолетового фильтров, сделан АМС "Кассини" 18 января 2005 г. с расстояния 1.4 млн. км. Фото NASA (к стр. 38).

Это уже второй спутник, наблюдаемый внутри колец Сатурна. Первый — Пан размером 25 км — открыт внутри щели Энке кольца А (Земля и Вселенная, 2004, № 6). По влиянию его гравитационного поля на частицы кольца (частицы внутренней части кольца вращаются быстрее, чем внешние), известным размерам и форме была определена масса этого небесного тела. Влияние гравитационного эффекта таково, что волны образуются впереди спутника на частицах внутреннего кольца и позади спутника на частицах внешнего кольца.

Итак, к середине 2005 г. общее число спутников Сатурна достигло 47, из них 34 имеют постоянные номера и собственные названия. Нас ждут новые открытия...