Дафнис
Дафнис — небольшой спутник Сатурна, движущийся внутри щели Килера у внешнего края кольца A. Его средний объёмный диаметр составляет около 8 км, а притяжение создаёт волны на обоих краях щели. Эти возмущения распространяются как в плоскости кольца, так и в вертикальном направлении.[2][4]
На подробных снимках Cassini видны сглаженный поверхностный покров, небольшие кратеры и экваториальный гребень. Дафнис относится к малым спутникам, облик которых тесно связан с накоплением кольцевого вещества.[4][3]
Размеры и физические характеристики
В модели формы, опубликованной в 2020 году, средний объёмный радиус Дафниса равен 3,9 ± 0,5 км. Размеры соответствующего эллипсоида составляют примерно 9,8 × 8,4 × 5,6 км. Спутник заметно вытянут и уплощён: наибольший размер почти в 1,8 раза превосходит наименьший.[2]
В работе 2010 года приводилась оценка массы (7,7 ± 1,5) × 1013 кг. Уточнение формы по поздним данным Cassini дало среднюю плотность около 0,27 ± 0,14 г/см³. Низкая плотность согласуется с пористым строением и значительным объёмом пустот, хотя её неопределённость остаётся большой.[1][2]
По размерам Дафнис значительно уступает Пану и Атласу. Однако близость к частицам кольца позволяет даже столь малому телу создавать хорошо заметные структуры.[1][7]
Орбита и щель Килера
Большая полуось орбиты Дафниса составляет около 136,5 тыс. км от центра Сатурна. Один оборот занимает 0,594080 земных суток — приблизительно 14 часов 15 минут. Орбита почти круговая и проходит вблизи плоскости колец.[5]
Спутник находится в щели Килера шириной около 42 км. Это узкий промежуток в кольце A, расположенный ближе к его внешнему краю, чем более широкая щель Энке, внутри которой обращается Пан.[8]
Гравитационное воздействие Дафниса возмущает орбиты частиц по обе стороны щели и формирует её волнистые края. На снимках спутник виден как небольшое тело среди протяжённых полос кольцевого вещества.[7]
Волны на краях кольца
Частицы на внутреннем крае щели движутся вокруг Сатурна быстрее Дафниса. Поэтому возникающие там волны располагаются впереди спутника по направлению движения. На внешнем крае частицы обращаются медленнее, и волны тянутся позади него.[6]
Возмущения имеют и вертикальную составляющую: частицы поднимаются над плоскостью колец и опускаются под неё. Вблизи равноденствия Сатурна 2009 года, когда Солнце освещало кольца почти с ребра, Cassini наблюдал тени этих приподнятых структур.[6]
Изображения волнистых краёв позволяют исследовать взаимодействие спутника с плотным скоплением частиц. На кадре от 30 апреля 2009 года Дафнис виден внутри щели, а окружающие возмущения различимы даже при масштабе около 9 км на пиксель.[7]
Поверхность и накопление вещества
Снимки высокого разрешения показывают у Дафниса небольшой экваториальный гребень и сравнительно гладкий наружный слой. Севернее экватора заметен ещё один гребень, идущий примерно параллельно основному. На поверхности различимы несколько кратеров.[4]
Исследование 2019 года подтвердило, что малые спутники внутри колец и рядом с ними собирают пыль и ледяные частицы. Пан и Дафнис оказались среди тел, поверхность которых особенно сильно изменена кольцевым веществом.[3]
В этой картине рыхлый материал оседает на более плотной центральной части спутника. Высокая пористость покрова и преимущественное накопление около экватора помогают объяснить характерные очертания малых кольцевых спутников.[3]
Численные модели роста гребней Пана, Атласа и Дафниса связывают форму отложений с распределением частиц у края щели, орбитой спутника и изменением его ориентации при захвате вещества.[9]
Открытие и название
Дафнис обнаружила команда Cassini на изображениях от 1 мая 2005 года. Ещё до прямого обнаружения присутствие спутника предполагали по волнам на краях щели Килера.[6]
Первоначальное обозначение — S/2005 S1; в системе нумерации спутников это Сатурн XXXV. Название связано с Дафнисом, пастухом и музыкантом древнегреческой мифологии.[6][10]
Близкая съёмка Cassini
16 января 2017 года Cassini получил особенно подробное изображение Дафниса с расстояния около 28 тыс. км. Узкоугольная камера снимала в зелёном свете; масштаб составил приблизительно 168 м на пиксель.[4]
Позади спутника на снимке различима тонкая нить кольцевого вещества. Команда миссии предположила, что Дафнис вытянул из края кольца небольшой сгусток, который затем начал растягиваться.[4] Для версии изображения в инфобоксе обработкой частично уменьшили смазывание, вызванное движением аппарата.[11]
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Thomas P. C. Sizes, shapes, and derived properties of the saturnian satellites after the Cassini nominal mission // Icarus. 2010. Vol. 208. P. 395–401. Таблица 3.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Thomas P. C., Helfenstein P. The small inner satellites of Saturn: Shapes, structures and some implications // Icarus. 2020. Vol. 344. Article 113355.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 NASA’s Cassini Finds Saturn’s Rings Coat Tiny Moons // NASA/JPL-Caltech. 28 марта 2019.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Daphnis Up Close // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. 18 января 2017. PIA21056.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Дафнис: средние элементы на 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Daphnis // NASA Science.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Gravity-Induced Undulations // NASA/JPL/Space Science Institute. 1 июня 2009. PIA11504.
- ↑ Daphnis the Wavemaker // NASA Astronomy Picture of the Day. 21 января 2017.
- ↑ 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.
- ↑ Saturn Moons // NASA Science. Таблица спутников и обстоятельств открытия.
- ↑ PIA21056 — Daphnis Up Close, Enhanced Version // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. Wikimedia Commons.
