Пандора
Пандора — небольшой спутник Сатурна, обращающийся сразу за узким кольцом F. Её вытянутое ледяное тело покрыто кратерами и мелким рыхлым веществом. Один оборот вокруг планеты занимает немногим больше 15 часов, а средний объёмный диаметр спутника составляет около 81 км.[2][1][3]
Пандору долго описывали как внешнего «пастуха» кольца F, действующего в паре с Прометеем. Наблюдения Cassini изменили эту картину: основную роль в удержании кольца связывают с Прометеем, тогда как Пандора участвует в его гравитационном возмущении.[4]
Размеры и физические характеристики
Пандора имеет размеры приблизительно 104 × 82 × 63 км. Вдоль длинной оси она почти в 1,7 раза больше, чем вдоль короткой. Её очертания заметно отличаются от шара: крупные впадины и выступы определяют форму всего тела.[5]
Средний объёмный радиус равен 40,6 км, масса — около 1,39 × 1017 кг. Пандора немного меньше и примерно на 14 % менее массивна Прометея. Её средняя плотность составляет около 0,50 г/см³ — приблизительно половину плотности сплошного водяного льда. Такая низкая плотность согласуется с пористым внутренним строением.[1]
Ускорение свободного падения, рассчитанное по массе и среднему радиусу, составляет около 0,0056 м/с² — примерно в 1700 раз меньше земного. Расчётная скорость убегания равна приблизительно 21 м/с, или 77 км/ч. Эти сферические оценки характеризуют масштаб слабого притяжения; из-за неправильной формы оно неодинаково на разных участках поверхности.[1]
Орбита
Большая полуось орбиты Пандоры составляет около 141,7 тыс. км от центра Сатурна. Полный оборот занимает 0,631369 земных суток, или примерно 15 часов 9 минут. Орбита почти круговая, с небольшим эксцентриситетом около 0,004, и лежит вблизи плоскости колец.[3]
Прометей обращается ближе к Сатурну — на среднем расстоянии около 139,4 тыс. км. Между орбитами этих спутников располагается кольцо F. Разница их больших полуосей составляет примерно 2300 км; внутренний Прометей движется быстрее внешней Пандоры.[3]
Взаимное притяжение связывает движение спутников через орбитальный резонанс 121:118. Исследование Элисон Фармер и Питера Голдрайха показало, что перекрытие четырёх составляющих этого резонанса вызывает хаотические изменения движения. Положения спутников постепенно расходились с предсказаниями по наблюдениям Voyager; численное моделирование воспроизвело как этот дрейф, так и резкие изменения среднего движения, наблюдавшиеся около 2000 года.[6]
Поверхность и рельеф
На поверхности Пандоры видны кратеры, борозды и гряды. Мелкое ледяное вещество покрывает даже ударные впадины, смягчая их очертания. В сравнении с резко выраженными кратерами Гипериона рельеф Пандоры местами выглядит сглаженным.[2]
Снимки сближения 2016 года выявили сеть тонких параллельных борозд вдали от широкой экваториальной области. В некоторых местах они исчезают под гладким слоем отложений. Исследователи предполагают, что борозды могут повторять рисунок трещин, возникших под действием приливных напряжений Сатурна.[5]
Возможным источником поверхностных частиц служит соседнее кольцо F. По интерпретации команды Cassini, спутник захватывает мелкое вещество из кольца, причём толщина отложений различается от участка к участку. Это позволяет объяснить соседство сглаженных областей и более отчётливых борозд.[5]
Взаимодействие с кольцом F
Первоначальная модель представляла Прометей и Пандору двумя спутниками, совместно удерживающими кольцо между своими орбитами. Однако данные Cassini показали, что их суммарное воздействие также возмущает кольцевое вещество, создавая сложные переменные структуры.[4]
В моделях, обсуждавшихся командой миссии, удержание основной части кольца обеспечивал преимущественно Прометей, благодаря особенностям своей орбиты. Пандора играет меньшую роль в удержании, чем предполагали раньше. Поэтому её традиционное название «спутник-пастух» не полностью передаёт характер взаимодействия с кольцом.[4]
Открытие и исследования
Пандору открыла научная группа Voyager 1 в октябре 1980 года. Первоначально спутник получил обозначение S/1980 S26. Название Пандора было присвоено в 1985 году в честь персонажа древнегреческой мифологии; в системе нумерации спутников Сатурна это Сатурн XVII.[2][7]
18 декабря 2016 года Cassini совершил самое близкое за всю миссию сближение с Пандорой, пройдя примерно в 20 тыс. км от поверхности. Около двух часов спутник исследовали оптические приборы аппарата.[8]
Один из наиболее подробных снимков этой серии был получен в зелёном свете с расстояния около 40 500 км. Его масштаб — примерно 240 м на пиксель. Изображение показывает крупные впадины, неровный силуэт и детали ледяной поверхности.[9]
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Planetary Satellite Physical Parameters // NASA JPL. Пандора: GM = 0,00926 ± 0,00002 км³/с², решение SAT415. Масса вычислена с использованием G = 6,67430 × 10−11 м³/(кг·с²).
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Pandora // NASA Science.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Пандора: средние элементы на 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Pandora, the Would-Be Perturber // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. 6 ноября 2017.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Far-Out: Pandora has Smooth and Groovy Terrains // NASA Science Mission Directorate. 2017.
- ↑ Farmer A. J., Goldreich P. Understanding the behavior of Prometheus and Pandora // Icarus. 2006. Vol. 180. P. 403–411. DOI: 10.1016/j.icarus.2005.10.005.
- ↑ Saturn Moons // NASA Science. Таблица спутников и обстоятельств открытия.
- ↑ Cassini Significant Events 12/14/16–12/27/16 // NASA Science. 28 декабря 2016.
- ↑ Pandora Up Close // NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute. 21 декабря 2016. PIA21055.