Елена
Елена — небольшой ледяной спутник Сатурна, движущийся по общей орбитальной области с Дионой, примерно на 60° впереди неё. Такой спутник называют троянским. При среднем объёмном диаметре около 36 км Елена значительно уступает Дионе: их диаметры различаются примерно в 31 раз.[2][1]
Снимки Cassini показали неправильную форму и сглаженный рельеф Елены. Кратеры местами погребены под рыхлым веществом, а поверхность отражает свет заметно сильнее поверхности Дионы.[2][6]
Размеры и физические характеристики
Средний объёмный радиус Елены составляет 18 км. По объёму она соответствует шару диаметром 36 км, хотя её реальное тело имеет неправильную форму. Масса спутника оценивается приблизительно в 7,2 × 1015 кг — примерно в 19 раз меньше массы Пандоры.[1]
Средняя плотность равна всего 0,29 г/см³, менее трети плотности сплошного водяного льда. Такое значение согласуется с очень пористым внутренним строением: значительная часть объёма должна приходиться на пустоты, если основное вещество спутника — лёд.[1][4]
Сферическая оценка ускорения свободного падения составляет около 0,0015 м/с² — примерно в 6600 раз меньше земного. Скорость убегания, рассчитанная по массе и среднему радиусу, равна приблизительно 7,3 м/с, или 26 км/ч. Из-за неправильной формы местное притяжение различается на разных участках спутника.[1]
Орбита и троянское движение
Елена обращается вокруг Сатурна на среднем орбитальном расстоянии около 377,6 тыс. км. Один оборот занимает 2,736916 земных суток — примерно 2 суток 17 часов 41 минуту. Орбита слабо вытянута и наклонена приблизительно на 0,2° к локальной плоскости Лапласа.[3]
Спутник находится вблизи точки Лагранжа L4 системы Сатурн — Диона. Он обращается вокруг Сатурна с тем же средним периодом, что и Диона, сохраняя положение впереди неё. Это резонанс 1:1: угловое расстояние между спутниками колеблется около 60°.[7]
У Дионы есть и второй троянский спутник — Полидевк, движущийся вблизи задней точки L5. Сходная конфигурация существует у Тефии, которую сопровождают Телесто и Калипсо. Эти системы дают возможность исследовать совместное орбитальное движение малых тел рядом с гораздо более массивным спутником.[7]
Поверхность и рельеф
На снимках Елены различимы крупные впадины и сглаженные участки. Ещё изображения, полученные 25 февраля 2006 года, показали, что спутник выглядит погребённым в собственном кратерном обломочном веществе. Подобный рельеф наблюдается и у Телесто.[2]
Ударные образования на таком теле занимают заметную долю всей поверхности. Рыхлый покров смягчает их очертания, поэтому видимый рельеф отражает не только образование кратеров, но и последующее перераспределение поверхностного вещества.[2]
Отражательная способность и пылевой покров
В исследовании 2020 года Мэттью Хедман и коллеги сравнили яркость малых спутников по изображениям Cassini. Их модель учитывала вытянутую форму тел, влияющую на видимую освещённую площадь. Елена и Калипсо оказались существенно ярче Дионы и Тефии, с которыми они разделяют орбитальные области.[6]
Это различие не удалось объяснить только обычным потоком частиц кольца E. Авторы связали повышенную яркость с дополнительным поступлением пыли, но не нашли очевидной структуры кольца, которая избирательно снабжала бы именно эти два спутника. Среди возможных причин рассматриваются особенности орбит пылевых частиц и сравнительно недавнее увеличение количества оседающего вещества.[6]
Открытие и название
Елену открыли 1 марта 1980 года при наблюдениях с Земли. В это время кольца Сатурна были видны почти с ребра, что уменьшало их помехи при поиске слабых спутников. В таблице NASA первооткрывателями указаны французские астрономы Пьер Лак и Жан Лекашё.[4][5]
Первоначальное обозначение спутника — S/1980 S6; использовалось также название Диона B. Официальное имя связано с Еленой Троянской из древнегреческой мифологии. В системе нумерации спутников он обозначается как Сатурн XII.[4][5]
Исследования Cassini
3 марта 2010 года Cassini получил изображения Елены во время самого близкого пролёта рядом с ней. Один из опубликованных кадров снят широкоугольной камерой в видимом свете с расстояния около 1900 км. Масштаб исходного изображения составлял 235 м на пиксель; на нём показана сторона спутника, обращённая от Сатурна.[8]
18 июня 2011 года аппарат совершил второй по близости пролёт, приблизившись к поверхности на 6968 км. Полученная серия дополнила наблюдения предыдущего года и показала другие участки небольшого спутника.[9] Снимок, использованный в этой статье, получен в тот же день; опубликованная версия обработана для усиления деталей в тенях.[10]
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Planetary Satellite Physical Parameters // NASA JPL. Елена: GM = 0,00048 ± 0,00002 км³/с², решение SAT441. Масса вычислена с использованием G = 6,67430 × 10−11 м³/(кг·с²).
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Helene // NASA/JPL/Space Science Institute. 29 декабря 2006. PIA08335.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Елена: средние элементы на 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Helene // NASA Science.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Saturn Moons // NASA Science. Таблица спутников и обстоятельств открытия.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Hedman M. M. et al. Photometric analyses of Saturn's small moons: Aegaeon, Methone and Pallene are dark; Helene and Calypso are bright // The Astronomical Journal. 2020. DOI: 10.3847/1538-3881/ab659d.
- ↑ 7,0 7,1 Robutel P., Rambaux N., Castillo-Rogez J. Influence of the coorbital resonance on the rotation of the Trojan satellites of Saturn // Препринт arXiv:1111.1076. 2011.
- ↑ Closest View of Helene // NASA/JPL/Space Science Institute. 11 июня 2010. PIA12653.
- ↑ Cassini Captures Ice Queen Helene // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. 20 июня 2011.
- ↑ Leading hemisphere of Helene — 20110618 // NASA/JPL/Space Science Institute; обработка WolfmanSF. Wikimedia Commons.
