Перейти к содержанию

Атлас

Материал из Викижурнал
Атлас
Атлас на снимке Cassini, 12 апреля 2017 года. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Другие обозначения:
Сатурн XV; Saturn XV; Atlas; S/1980 S28
Тип объекта:
Естественный ледяной спутник; внутренний спутник Сатурна
Центральное тело:
Масса:
≈ (5,54 ± 0,15) × 1015 кг[1]
Радиус:
15,1 ± 0,8 км; средний объёмный[1]
Диаметр или размеры:
≈ 30,2 км; диаметр равновеликого шара[1]
Средняя плотность:
385 ± 61 кг/м³[1]
Ускорение свободного падения:
≈ 0,0016 м/с²; сферическая оценка[1]
Состав:
Ледяное тело; поверхностный материал связан с кольцами Сатурна[2]
Поверхность:
Широкий экваториальный гребень, сглаженные отложения
Эпоха орбиты:
J2000.0; средние элементы JPL SAT415, локальная плоскость Лапласа[3]
Большая полуось:
≈ 137 700 км от центра Сатурна[3]
Эксцентриситет:
≈ 0,001; округлённый средний элемент[3]
Наклонение орбиты:
≈ 0,0° к локальной плоскости Лапласа; округление таблицы JPL[3]
Период обращения:
≈ 0,604602 земных суток[3]
Направление движения:
Прямое, в направлении вращения Сатурна
Дата открытия:
1980 год[4]
Первооткрыватель:
Ричард Террил и научная группа Voyager 1[4]
Тематические порталы

Атлас — небольшой ледяной спутник Сатурна, обращающийся сразу за внешним краем кольца A. Широкий гребень вокруг экватора придаёт ему необычную уплощённую форму: при взгляде сбоку спутник напоминает диск с утолщением в центре. Средний объёмный диаметр Атласа составляет около 30 км, а один оборот вокруг планеты занимает примерно 14,5 часа.[4][1][3]

Наблюдения Cassini связали строение Атласа с накоплением вещества колец. Частицы льда и пыли оседают на малых спутниках и формируют рыхлые поверхностные слои, особенно заметные в экваториальной области.[2]

Размеры и физические характеристики

Средний объёмный радиус Атласа равен 15,1 км, масса — приблизительно 5,54 × 1015 кг. По объёму он соответствует шару диаметром 30,2 км, однако его экваториальный поперечник достигает примерно 39 км, а размер между полюсами составляет около 18 км. Таким образом, ширина спутника более чем вдвое превышает его полярную толщину.[1][5]

Средняя плотность Атласа составляет около 0,39 г/см³ — значительно меньше плотности сплошного водяного льда. Низкая плотность согласуется с пористым строением и большой долей пустот.[1] Данные близких пролётов Cassini также указывают на высокую пористость поверхностного вещества малых кольцевых спутников.[2]

Сферическая оценка ускорения свободного падения составляет около 0,0016 м/с², примерно в 6000 раз меньше земного. Расчётная скорость убегания по массе и среднему радиусу — около 7 м/с, или 25 км/ч. Сильная уплощённость тела и вращение влияют на местные условия у поверхности.[1]

Экваториальный гребень

Главная особенность Атласа — широкий экваториальный гребень, окружающий центральную часть тела. По оценкам, опубликованным на основе снимков 2005–2007 годов, он простирается приблизительно на 20–30° широты по обе стороны экватора.[5]

Его высоту над условной гладкой поверхностью центрального тела оценивали в 3–5 км, а долю в общем объёме спутника — примерно в 27 %. Гребень неодинаков по форме в разных направлениях: в некоторых областях он более округлый. Эти оценки характеризуют крупномасштабную форму, восстановленную по ранним изображениям Cassini.[5]

Похожий гребень есть у Пана, движущегося внутри щели Энке в кольце A. У Атласа экваториальное расширение относительно объёма всего тела выражено сильнее.[5]

Формирование и поверхностное вещество

Исследование данных шести приборов Cassini, опубликованное в 2019 году, подтвердило накопление кольцевого материала на малых спутниках внутри колец и рядом с ними. В этой картине более плотное центральное тело постепенно обрастает рыхлым веществом, а преимущественное осаждение около экватора создаёт характерную форму.[2]

На поверхность Атласа поступает не только материал ближайших колец. Наблюдения также связывают его покров с ледяными частицами, выбрасываемыми Энцеладом и распространяющимися в системе Сатурна.[2]

В работе 2021 года Элис Квиллен и коллеги моделировали рост гребней Атласа, Пана и Дафниса за счёт захвата частиц колец. Результаты показывают, что форма отложений зависит от орбиты спутника, распределения вещества у края кольца и изменения ориентации тела при накоплении массы. В частности, захват материала из несимметричной щели может создавать впадину на гребне Атласа.[6]

Орбита

Атлас движется вокруг Сатурна на среднем орбитальном расстоянии около 137,7 тыс. км от центра планеты. Его орбита почти круговая и лежит вблизи плоскости колец. Табличный период обращения составляет 0,604602 земных суток — примерно 14 часов 31 минуту.[3]

Снаружи от Атласа обращается Прометей, большая полуось орбиты которого составляет около 139,4 тыс. км. Разница средних орбитальных расстояний — приблизительно 1700 км.[3] Взаимное гравитационное влияние этих спутников создаёт резонансные возмущения движения Атласа.[7]

Орбитальные резонансы

В движении Атласа особенно важен резонанс 54:53 с Прометеем. Перекрытие его составляющих вызывает хаотические изменения орбитального движения. Исследование 2016 года показало, что основные особенности динамики воспроизводятся даже в упрощённой модели с возмущениями от Прометея и учётом сплюснутости Сатурна.[7]

Более поздняя работа, представленная в 2025 году, рассмотрела совместное влияние резонансов 54:53 с Прометеем и 70:67 с Пандорой. Численное моделирование связало хаотическое поведение с перекрытием резонансных областей; в окрестности современной орбиты авторы получили слабый и умеренный хаос.[8]

Открытие и исследования

Атлас был обнаружен в 1980 году Ричардом Террилом и научной группой Voyager 1 на фотографиях, полученных при встрече аппарата с Сатурном. Первоначальное обозначение — S/1980 S28; в системе нумерации спутников это Сатурн XV. Название связано с Атлантом, титаном древнегреческой мифологии, удерживавшим небесный свод.[4][9]

12 апреля 2017 года Cassini прошёл рядом с Атласом на расстоянии около 11 тыс. км и получил самые близкие изображения спутника за всю миссию. Они позволили подробно рассмотреть уплощённую форму и экваториальное расширение.[10] Снимок в инфобоксе получен узкоугольной камерой в тот же день.[11]

См. также

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Planetary Satellite Physical Parameters // NASA JPL. Атлас: GM = 0,00037 ± 0,00001 км³/с², решение SAT415. Масса вычислена с использованием G = 6,67430 × 10−11 м³/(кг·с²).
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 NASA’s Cassini Finds Saturn’s Rings Coat Tiny Moons // NASA/JPL-Caltech. 28 марта 2019.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Атлас: средние элементы на 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Atlas // NASA Science.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Saturn’s Saucer Moons // NASA/JPL/Space Science Institute. 6 декабря 2007. PIA08405.
  6. ↑ Quillen A. C., Zaidouni F., Nakajima M., Wright E. Accretion of Ornamental Equatorial Ridges on Pan, Atlas and Daphnis // Icarus. 2021. DOI: 10.1016/j.icarus.2020.114260.
  7. ↑ 7,0 7,1 Renner S. et al. Origin of the chaotic motion of the Saturnian satellite Atlas // Препринт arXiv:1602.01967. 2016.
  8. ↑ Ceccatto D. T., Callegari N. Jr., Guimarães G. T., Gimenez K. Orbital Dynamics of Atlas (S XV): Its Current Orbit and the Recent Past // Препринт arXiv:2501.14245. 2025.
  9. ↑ Saturn Moons // NASA Science. Таблица спутников.
  10. ↑ Cassini Timeline: “Flying-Saucer” Moon Atlas // NASA Science. Событие 12 апреля 2017.
  11. ↑ Atlas, 2017, Cassini N00279648 // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. Wikimedia Commons.