Эгеон
Эгеон — небольшой спутник Сатурна, движущийся внутри яркой дуги разреженного кольца G. По объёму он соответствует шару диаметром около 660 м, но само тело сильно вытянуто. Эгеон обращается вокруг планеты примерно за 19,4 часа; его движение и распределение соседних частиц связаны с орбитальным резонансом с Мимасом.[2][4][8]
Эгеон относится к самым малым отдельно наблюдавшимся спутникам Сатурна. Его изучение показывает, как субкилометровое тело взаимодействует с окружающей пылью и участвует в динамике протяжённой кольцевой структуры.[3][8]
Размеры и физические характеристики
Средний объёмный радиус Эгеона составляет 0,33 ± 0,06 км. Эквивалентный диаметр — примерно 660 м, то есть около 0,7 км. Этот размер характеризует объём спутника, а не его наибольшую протяжённость.[2]
Близкие наблюдения Cassini выявили сильно вытянутую форму. В предварительном анализе снимков 2011 года длину оценивали в 1,2–1,6 км, а ширину — в 0,3–0,6 км. Во время съёмки длинная ось была направлена к Сатурну, что согласуется с синхронным вращением спутника.[3]
В динамических моделях используется плотность около 0,54 г/см³, оценённая по форме тела. При среднем радиусе 330 м она даёт массу порядка 8 × 1010 кг. Эти значения зависят от модели строения; масса Эгеона не определена с точностью, доступной для крупных спутников.[1]
Орбита и резонанс с Мимасом
Большая полуось орбиты Эгеона равна приблизительно 167,5 тыс. км от центра Сатурна. Один оборот занимает 0,808115 земных суток — около 19 часов 24 минут. Орбита почти круговая и лежит вблизи плоскости колец.[4]
Эгеон находится в резонансе коротации 7:6 с Мимасом. За время, близкое к шести оборотам Мимаса, он совершает около семи оборотов вокруг Сатурна. Резонанс ограничивает его движение относительно определённой области кольца и удерживает рядом скопление частиц, образующее дугу.[8]
Влияние Мимаса объединяет Эгеон с двумя другими малыми спутниками — Анфой и Мефоной, также связанными с резонансами коротации и пылевыми дугами. Однако орбитальная конфигурация и соотношение массы спутника с окружающим веществом у каждой из этих систем различаются.[8]
Дуга кольца G
Кольцо G расположено снаружи основных ярких колец Сатурна. В его внутренней области выделяется более плотная дуга, в которой и движется Эгеон. Её радиальная ширина составляет около 250 км, а протяжённость вдоль орбиты — приблизительно 150 тыс. км, примерно шестую часть окружности.[5]
Пыль хорошо рассеивает солнечный свет, поэтому протяжённая дуга заметна на снимках, хотя отдельный спутник чрезвычайно мал. На ранних изображениях с длинной выдержкой Эгеон выглядит коротким светлым штрихом, перемещающимся вместе с кольцом.[6]
По первоначальной интерпретации наблюдений, удары межпланетных частиц выбивают с поверхности спутника вещество, которое пополняет дугу и затем распространяется по кольцу G.[6] Однако количество пыли и скорость её потери требуют учитывать и другие возможные источники и процессы.[9]
Поверхность и отражательная способность
Эгеон имеет тёмную поверхность. Анализ близких снимков показал, что он отражает существенно меньше света, чем многие другие ледяные спутники внутри орбиты Титана; наблюдения через разные фильтры также выявили красноватый спектральный оттенок.[3]
В исследовании 2020 года Мэттью Хедман и коллеги сравнили яркость малых спутников с учётом их вытянутой формы. Эгеон, Мефона и Паллена оказались темнее, чем ожидалось по закономерностям для соседних более крупных тел.[10]
Низкая яркость этих трёх спутников коррелирует с воздействием высокоэнергичных протонов. Авторы связали потемнение с радиационной переработкой поверхности. При этом подробный химический состав тёмного вещества по имеющимся снимкам определить нельзя.[10]
Пополнение и потери пыли
Частицы дуги испытывают не только притяжение Сатурна и спутников, но и давление солнечного излучения и взаимодействие с плазмой. Эти процессы изменяют движение мелких пылинок и сокращают время их пребывания в дуге.[9]
В моделировании 2020 года Густаво Мадейра и Силвия Мария Джулиатти Винтер сопоставили потери частиц с их образованием при ударах по малым спутникам. В принятых условиях Эгеон не мог самостоятельно обеспечивать необходимое долговременное пополнение своей дуги. Результат указывает на временный характер таких структур либо необходимость дополнительных источников вещества.[9]
Открытие и исследования
Эгеон обнаружили на изображениях Cassini от 15 августа 2008 года, после чего его присутствие подтвердили по более ранним кадрам. Сообщение об открытии было опубликовано в марте 2009 года. Первоначальное обозначение — S/2008 S1; в нумерации спутников Сатурна это Сатурн LIII.[5][6][7]
В первой работе об орбите исследователи использовали 21 изображение, полученное с июня 2007 года по февраль 2009 года. Тогда размер оценивали по яркости, поскольку спутник ещё не был пространственно разрешён.[8]
27 января 2011 года Cassini прошёл примерно в 15 тыс. км от Эгеона. Изображения с масштабом лучше 100 м на пиксель позволили установить вытянутую форму. На снимке в инфобоксе исходный масштаб составляет около 91 м на пиксель; изображение увеличено для наглядности.[3][11]
Название Эгеон связано с многоруким великаном древнегреческой мифологии, участвовавшим в борьбе с титанами.[5]
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Long-term evolution and stability of Saturnian small satellites: Aegaeon, Methone, Anthe and Pallene // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2017. Vol. 470. P. 3750–3764. Таблица 1: используемые средний радиус и модельная плотность Эгеона. Масса в статье вычислена как 4πρR³/3; это не независимое гравитационное измерение.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Thomas P. C. et al. The inner small satellites of Saturn: A variety of worlds // Icarus. 2013. Vol. 226. P. 999–1019.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Hedman M. M. et al. Physical properties of the small moon Aegaeon (Saturn LIII) // European Planetary Science Congress. 2011.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Эгеон: средние элементы на 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Aegaeon // NASA Science.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Tiny Moonlet Within G Ring Arc // NASA/JPL/Space Science Institute. 3 марта 2009.
- ↑ 7,0 7,1 Saturn Moons // NASA Science. Таблица спутников и обстоятельств открытия.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 Hedman M. M. et al. Aegaeon (Saturn LIII), a G-ring object // Icarus. 2010. Vol. 207. P. 433–447. DOI: 10.1016/j.icarus.2009.10.024.
- ↑ 9,0 9,1 9,2 Madeira G., Giuliatti Winter S. M. Effects of immersed moonlets in the ring arc particles of Saturn // 2020. DOI: 10.1140/epjst/e2020-900129-5.
- ↑ 10,0 10,1 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. Vol. 159. Article 129. DOI: 10.3847/1538-3881/ab659d.
- ↑ Aegaeon N1643264379 // NASA/JPL. Описание снимка на Wikimedia Commons.
