Тетис (луна)

редактировать
Луна Сатурна

Тетис
PIA18317-SaturnMoon-Tethys- Cassini-20150411.jpg Тетис в изображении Кассини 11 апреля 2015 г.
Обнаружение
Обнаружено G. Д. Кассини
Дата открытия21 марта 1684 г.
Обозначения
ОбозначениеСатурн III
Произношениеили
Назван в честьΤηθύς Tēthys
прилагательных Tethyan
Орбитальные характеристики
Большая полуось 294619 км
Эксцентриситет 0,0001
Орбитальный период 1.887802 d
Средняя орбитальная скорость 11,35 км / с
Наклонение 1,12 ° (к экватору Сатурна)
Спутник Сатурн
Физические характеристики
Размеры1076,8 × 1057,4 × 1052,6 км
Средний диаметр1062,2 ± 1,2 км (0,083 Земли)
Средний радиус531,1 ± 0,6 км
Масса (6,17449 ± 0,00132) × 10 кг (1,03 × 10 земных)
Средняя плотность 0,984 ± 0,003 г / см³
Поверхностная сила тяжести 0,146 м / с²
Скорость эвакуации 0,394 км / с
Период вращения синхронно
Наклон оси ноль
Альбедо
Температура 86 ± 1 К
Видимая звездная величина 10,2

Тетис (), или Сатурн III, является средним по величине спутник Сатурна диаметром около 1060 км (660 миль). Его открыл Г. Д. Кассини в 1684 году и назван в честь титана Тетиса из греческой мифологии.

Тетис имеет низкую плотность 0,98 г / см, самую низкую из всех крупных лун в мире. Солнечная система, что указывает на то, что она состоит из водяного льда с небольшой долей камня. Это подтверждается спектроскопией его поверхности, которая определила, что водяной лед является преобладающим поверхностным материалом. Также присутствует небольшое количество неопознанного темного материала. Поверхность Тетиса очень яркая, она является второй по яркости из спутников Сатурна после Энцелада и имеет нейтральный цвет.

Тетис сильно изрезан кратерами и прорезан рядом крупных разломов / грабен. Самый большой ударный кратер, Odysseus, имеет диаметр около 400 км, а самый большой грабен, Ithaca Chasma, имеет ширину около 100 км и длину более 2000 км. Эти две самые большие поверхностные особенности могут быть связаны. Небольшая часть поверхности покрыта гладкими равнинами, которые могут иметь криовулканическое происхождение. Как и все другие регулярные спутники Сатурна, Тетис образовалась из суб-туманности Сатурна - диска из газа и пыли, окружавшего Сатурн вскоре после его образования.

К Тетис приблизились несколько космических зондов, включая Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981) и несколько раз Cassini в период с 2004 по 2017 год.

Содержание
  • 1 Обнаружение и присвоение имен
  • 2 Орбита
  • 3 Физические характеристики
  • 4 Особенности поверхности
    • 4.1 Цвет закономерности
    • 4.2 Геология
    • 4.3 Ударные кратеры и хронология
  • 5 Происхождение и эволюция
  • 6 Исследования
  • 7 Четырехугольники
  • 8 Тетис в художественной литературе
  • 9 См. также
  • 10 Примечания
  • 11 цитат
  • 12 ссылок
  • 13 Внешние ссылки
Открытие и наименование

Тетис был обнаружен Джованни Доменико Кассини в 1684 году вместе с Дионой, еще один спутник Сатурна. Он также открыл две луны, Рею и Япет ранее, в 1671–1672 годах. Кассини наблюдал все эти спутники с помощью большого воздушного телескопа, который он установил на территории Парижской обсерватории.

. Кассини назвал четыре новых луны как Sidera Lodoicea (" звезды Людовика ") в честь короля Франции Людовика XIV. К концу семнадцатого века астрономы вошли в привычку называть их и Титан Сатурном I через Сатурн V (Тетис, Диону, Рею, Титан, Япет). После того, как Мимас и Энцелад были открыты в 1789 году Уильямом Гершелем, схема нумерации была расширена до Сатурна VII, подняв более старые пять лун на два слота. Открытие Гипериона в 1848 году изменило цифры в последний раз, подняв Япета до Сатурна VIII. Отныне схема нумерации останется неизменной.

Современные названия всех семи спутников Сатурна происходят от Джона Гершеля (сына Уильяма Гершеля, первооткрывателя Мимаса и Энцелада). В своей публикации 1847 года он предложил использовать имена Титанов, сестер и братьев Кроноса (греческого аналога Сатурна). Тетис назван в честь титаницы Тетис. Он также обозначается как Сатурн III или S III Тетис .

Имя Тетис имеет два обычных произношения: либо «длинное», либо «короткое» е: или . (Это может быть различие между США и Великобританией.) Общепринятая форма прилагательного имени - Тетийский, опять же с длинным или коротким e.

Орбита

Тетис вращается вокруг Сатурна на расстоянии около 295 000 км (около 4,4 радиуса Сатурна) от центра планеты. Его эксцентриситет орбиты пренебрежимо мал, а его наклонение орбиты составляет около 1 °. Тетис зафиксирован в наклонном резонансе с Мимасом, однако из-за низкой гравитации соответствующих тел это взаимодействие не вызывает заметного эксцентриситета орбиты или приливного нагрева.

Тетическая орбита находится глубоко внутри магнитосферы Сатурна, поэтому плазма, вращающаяся вместе с планетой, ударяется в заднюю полусферу Луны. Тетис также подвергается постоянной бомбардировке энергичными частицами (электронами и ионами), присутствующими в магнитосфере.

У Тетиса есть два коорбитальных спутника, Telesto и Калипсо движется по орбите рядом с трояном Тетис, точками L4 (60 ° вперед) и L5 (60 ° позади) соответственно.

Физические характеристики
Сравнение размеров Земли, Луны и Тетии.

Тетис - 16-я по величине луна в Солнечной системе, радиусом 531 км. Его масса составляет 6,17 × 10 кг (0,000103 массы Земли), что составляет менее 1% от Луны. Плотность Тетиса составляет 0,98 г / см3, что указывает на то, что она почти полностью состоит из водяного льда.

Неизвестно, разделяется ли Тетис на скалистое ядро ​​и ледяную мантию. Однако в дифференцированном виде радиус ядра не превышает 145 км, а его масса составляет менее 6% от общей массы. Из-за действия приливных и вращательных сил Тетис имеет форму трехосного эллипсоида. Размеры этого эллипсоида соответствуют его однородной внутренней части. Существование подземного океана - слоя жидкой соленой воды внутри Тетиса - считается маловероятным.

Поверхность Тетиса - одна из самых отражающих (в видимом диапазоне длин волн) в Солнечной системе, с визуальное альбедо 1,229. Это очень высокое альбедо является результатом пескоструйной обработки частиц E-кольца Сатурна, слабого кольца, состоящего из небольших частиц водяного льда, генерируемых южнополярными гейзерами Энцелада. Радарное альбедо поверхности Тетии также очень велико. Ведущее полушарие Тетиса на 10–15% ярче заднего.

Высокое альбедо указывает на то, что поверхность Тетиса состоит из почти чистого водяного льда с небольшим количеством более темных материалов. Видимый спектр Тетиса плоский и безликий, тогда как в ближней инфракрасной области видны сильные полосы поглощения водяным льдом на длинах волн 1,25, 1,5, 2,0 и 3,0 мкм. Никакого другого соединения, кроме кристаллического водяного льда, на Тетисе не обнаружено. (Возможные компоненты включают органические вещества, аммиак и углекислый газ.) Темный материал во льду имеет те же спектральные свойства, что и поверхности темного сатурнианского луны - Япет и Гиперион. Наиболее вероятный кандидат - нанофаза железо или гематит. Измерения теплового излучения, а также радиолокационные наблюдения с космического корабля Кассини показывают, что ледяной реголит на поверхности Тетиса имеет сложную структуру и большую пористость превышает 95%.

Карта с расширенными цветами (27,2 МБ), показывающая покраснение заднего полушария (слева) и голубоватую полосу в ведущем полушарии
Карты с расширенными цветами. северное и южное полушария
Карты с расширенными цветами. Заднее и ведущее полушария
Детали поверхности
Тетис, просматриваемые Кассини (11 апреля 2015 г.)

Цветовые узоры

Тетис - красные дуги (11 апреля 2015 г.)

Поверхность Тетиса имеет ряд крупномасштабных особенностей, отличающихся цветом, а иногда и яркостью. Заднее полушарие становится все более красным и темным по мере приближения к точке, препятствующей движению. Это затемнение является причиной упомянутой выше асимметрии альбедо полушария. Ведущее полушарие также немного краснеет по мере приближения к вершине движения, хотя и без заметного затемнения. Такой раздвоенный цветовой узор приводит к существованию голубоватой полосы между полушариями, следующей за большим кругом, проходящим через полюса. Такая окраска и потемнение Тетической поверхности характерно для спутников Сатурна среднего размера. Его происхождение может быть связано с отложением ярких частиц льда из E-кольца на ведущие полушария и темных частиц, исходящих от внешних спутников на задних полушариях. Потемнение задних полушарий также может быть вызвано ударом плазмы из магнитосферы Сатурна, которая вращается вместе с планетой.

На ведущем полушарии космического корабля Тетис наблюдались нашел темную голубоватую полосу, тянущуюся на 20 ° к югу и северу от экватора. Полоса имеет эллиптическую форму, сужающуюся по мере приближения к задней полусфере. Подобная группа существует только на Mimas. Эта полоса почти наверняка вызвана влиянием энергичных электронов из магнитосферы Сатурна с энергиями больше примерно 1 МэВ. Эти частицы дрейфуют в направлении, противоположном вращению планеты, и преимущественно сталкиваются с областями в ведущем полушарии, близкими к экватору. Температурные карты Тетиса, полученные Кассини, показали, что эта голубоватая область в полдень холоднее, чем окружающие области, что придает спутнику вид "Pac-man" в среднем инфракрасном диапазоне.

Geology

Поверхность Тетиса в основном состоит из холмистой местности с кратерами, в которой преобладают кратеры диаметром более 40 км. Меньшая часть поверхности представлена ​​гладкими равнинами на задней полусфере. Есть также ряд тектонических особенностей, таких как пропасть и впадины.

Кассини вид обращенного к Сатурну полушария Тетиса, показывающий гигантский дрейф Итака Хасма, кратер Телемах наверху и гладкие равнины справа

В западной части ведущего полушария Тетиса преобладает большой ударный кратер под названием Одиссей, диаметр которого составляет около 450 км. 2/5 от самой Тетис. Кратер теперь довольно плоский - точнее, его дно повторяет сферическую форму Тетиса. Скорее всего, это происходит из-за вязкой релаксации Тетической ледяной коры в течение геологического времени. Тем не менее, гребень края Одиссея примерно на 5 км выше среднего радиуса спутника. Центральный комплекс Одиссея представляет собой центральную яму глубиной 2–4 км, окруженную массивами, возвышающимися на 6–9 км над дном кратера, что само по себе примерно на 3 км ниже среднего радиуса.

Вторая важная особенность замечена. на Тетисе находится огромная долина под названием Итака Хасма, шириной около 100 км и глубиной 3 км. Его длина составляет более 2000 км, что составляет примерно 3/4 длины окружности Тетиса. Итака Хасма занимает около 10% поверхности Тетиса. Он примерно концентричен Одиссею - полюс Итаки-Хазмы находится всего примерно в 20 ° от кратера.

Огромный, неглубокий кратер Одиссей с его приподнятым центральным комплексом, Схерией. Монтес находится вверху этого изображения.

Считается, что Итака Часма образовалась, когда внутренняя жидкая вода Тетиса затвердела, в результате чего Луна расширилась и потрескалась, чтобы вместить дополнительный объем внутри. Подземный океан мог возникнуть в результате орбитального резонанса 2: 3 между Дионой и Тетисом в начале истории Солнечной системы, который привел к эксцентриситету орбиты и приливному нагреву Интерьер Тетис. Океан замерз бы после того, как луны вырвались из резонанса. Существует еще одна теория об образовании Итакской Чазмы: когда произошло столкновение, вызвавшее большой кратер Одиссей, ударная волна прошла через Тетис и сломала ледяную хрупкую поверхность. В этом случае Ithaca Chasma будет самым внешним кольцевым грабеном Одиссея. Однако определение возраста, основанное на подсчете кратеров на изображениях Кассини с высоким разрешением, показало, что Хазма Итаки старше Одиссея, что делает гипотезу удара маловероятной.

Гладкие равнины на заднем полушарии примерно противоположны Одиссею, хотя и простираются. примерно 60 ° к северо-востоку от точного антипода. Равнины имеют относительно резкую границу с окружающей кратерами местности. Расположение этого объекта рядом с антиподом Одиссея свидетельствует о связи кратера с равнинами. Последнее может быть результатом фокусировки сейсмических волн, создаваемых ударом в центре противоположного полушария. Однако гладкий вид равнин вместе с их резкими границами (ударное сотрясение привело бы к образованию широкой переходной зоны) указывает на то, что они образовались в результате эндогенного вторжения, возможно, по линиям слабости в литосфере Тетии, созданной ударом Одиссея.

Ударные кратеры и хронология

Большинство Тетических ударных кратеров имеют простой центральный пик. Те, что имеют диаметр более 150 км, имеют более сложную морфологию пикового кольца. Только кратер Одиссей имеет центральную депрессию, напоминающую центральную яму. Более старые ударные кратеры несколько мельче молодых, что подразумевает некоторую степень релаксации.

Плотность ударных кратеров варьируется по поверхности Тетиса. Чем выше плотность кратеров, тем старше поверхность. Это позволяет ученым установить относительную хронологию Тетис. Кратерированная местность - самая старая единица, вероятно, восходящая к образованию Солнечной системы 4,56 миллиарда лет назад. Самая молодая единица находится в кратере Одиссей с предполагаемым возрастом от 3,76 до 1,06 миллиарда лет, в зависимости от используемой абсолютной хронологии. Хасма Итаки старше Одиссея.

Происхождение и эволюция
Тетис (внизу справа) около Сатурна и его колец Тетиса и. Сатурна кольца Тефия и кольца Сатурна Тефия, Гиперион и Прометей Тетис и Янус

Считается, что Тефия образовалась из аккреционный диск или субнебула; диск из газа и пыли, который существовал вокруг Сатурна некоторое время после его образования. Низкая температура в положении Сатурна в солнечной туманности означает, что водяной лед был основным твердым телом, из которого образовались все луны. Другие более летучие соединения, такие как аммиак и углекислый газ, вероятно, также присутствовали, хотя их количество не строго ограничено.

Чрезвычайно богатый водяным льдом состав Тетис остается необъяснимым. Условия в суб-туманности Сатурна, вероятно, благоприятствовали превращению молекулярного азота и окиси углерода в аммиак и метан соответственно. Это может частично объяснить, почему спутники Сатурна, включая Тетис, содержат больше водяного льда, чем внешние тела Солнечной системы, такие как Плутон или Тритон, поскольку кислород, освобожденный от окиси углерода, будет реагировать с водородом, образующим воду. Одно из наиболее интересных предложенных объяснений состоит в том, что кольца и внутренние луны образовались из приливно обнаженной ледяной корки подобного Титану луны до того, как он был поглощен Сатурном.

Процесс аккреции, вероятно, длился несколько тысяч лет до того, как Луна полностью сформировалась. Модели предполагают, что удары, сопровождающие аккрецию, вызвали нагрев внешнего слоя Тетиса, достигнув максимальной температуры около 155 К на глубине около 29 км. После окончания формирования из-за теплопроводности подповерхностный слой охладился, а внутренняя часть нагрелась. Охлаждающий приповерхностный слой сузился, а внутренняя часть расширилась. Это вызвало сильные растягивающие напряжения в коре Тетиса, достигающие 5,7 МПа, что, вероятно, привело к растрескиванию.

Поскольку в Тетисе отсутствует существенное содержание породы, нагрев за счет распада радиоактивные элементы вряд ли сыграли значительную роль в его дальнейшей эволюции. Это также означает, что Тетис, возможно, никогда не испытывал значительного таяния, если бы ее внутренняя часть не была нагрета приливами. Они могли произойти, например, во время прохождения Тетии через орбитальный резонанс с Дионой или какой-либо другой луной. Тем не менее, нынешние знания об эволюции Тетиса очень ограничены.

Исследование
Анимация вращения Тетиса

Pioneer 11 пролетел мимо Сатурна в 1979 году, и его самое близкое сближение с Тетисом было 329 197 км 1 сентября 1979 года.

Один год позже, 12 ноября 1980 года, «Вояджер-1» пролетел 415 670 км от Тетиса. Его космический корабль-близнец «Вояджер-2» прошел на расстояние 93010 км от Луны 26 августа 1981 года. Хотя оба космических аппарата сделали снимки Тетиса, разрешение снимков «Вояджера-1» не превышало 15 км, и только изображения, полученные с помощью «Вояджера-2», имели разрешение разрешение до 2 км. Первым геологическим объектом, обнаруженным в 1980 году космическим аппаратом «Вояджер-1», была гора Итака. Позже, в 1981 году, «Вояджер-2» обнаружил, что он почти облетел луну на 270 °. «Вояджер-2» также обнаружил кратер Одиссей. Тетис был самым полным спутником Сатурна, полученным исследователями "Вояджеры".

Тетис около Сатурна (11 апреля 2015 г.).

Космический корабль Кассини вышел на орбиту вокруг Сатурна в 2004 г. Во время своей основной миссии с июня 2004 г. В течение июня 2008 г. он совершил один очень близкий прицельный пролет над Тетис 24 сентября 2005 г. на расстоянии 1503 км. В дополнение к этому облету космический корабль совершил множество облетов без прицеливания во время своих основных миссий и миссий в день равноденствия с 2004 года на расстояниях в десятки тысяч километров.

Еще один облет Тетиса произошел 14 августа 2010 года (во время Солнцестояние) на расстоянии 38 300 км, когда был сфотографирован четвертый по величине кратер на Тетисе, Пенелопа, ширина которого составляет 207 км. В 2011–2017 годах для миссии по случаю солнцестояния запланировано больше нецелевых облетов.

Наблюдения Кассини позволили создать карты Тетиса с высоким разрешением и разрешением 0,29 км. Космический аппарат получил пространственно разрешенные спектры Тетиса в ближней инфракрасной области, показывающие, что его поверхность состоит из водяного льда, смешанного с темным материалом, тогда как наблюдения в дальней инфракрасной области ограничивали болометрическое альбедо связи. Радиолокационные наблюдения на длине волны 2,2 см показали, что ледяной реголит имеет сложную структуру и очень пористый. Наблюдения за плазмой в окрестностях Тетиса продемонстрировали, что это геологически мертвое тело, не создающее новой плазмы в магнитосфере Сатурна.

Будущие миссии к Тетису и системе Сатурна сомнительны, но одна возможность - Миссия системы Титан Сатурн.

Четырехугольники
Четырехугольники Тетии

Тетис разделен на 15 четырехугольников :

  1. Северная полярная область
  2. Антиклея
  3. Одиссей
  4. Алкиноус
  5. Телемах
  6. Цирцея
  7. Поликаста
  8. Теоклимен
  9. Пенелопа
  10. Салмоней
  11. Итака Хасма
  12. Гермиона
  13. Мелантиус
  14. Антиной
  15. Южный полярный регион
Тетис в художественной литературе
См. Также
Примечания

.

Цитаты
Ссылки
Внешние ссылки
Слушайте эту статью Значок из Википедии Этот аудиофайл был создан на основе новой редакции этой статьи, датированной 14 января 2010 г., и не отражает последующих редакций. ()
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Тетис.
Последняя правка сделана 2021-06-10 02:42:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте