Tranzit sateliti SaturnCa şi Jupiter, Saturn are numeroşi sateliţi, de dimensiuni foarte diverse şi cu particularităţi surprinzătoare. O parte din aceşti sateliţi interacţionează cu inelele planetei. În acest articol ne vom concentra pe 4 dintre sateliţi: Titan, Encelasus, Iapetus şi Mimas.

 

 

 

Sateliţii majori şi încă aproape douăzeci din cei cu dimensiuni mai reduse orbitează normal, în sensul rotaţiei planetei şi relativ în planul acesteia. Restul sateliţilor, mici cu o singură excepţie – Phoebe, au orbite neregulate, aflate la distanţe mari de planetă, cu înclinaţii mari faţă de ecuator şi în unele cazuri cu mişcare retrogradă.

Titan, cel mai mare satelit saturnian şi al doilea din Sistemul Solar, după Ganymede (Jupiter), conţine nu mai puţin de 96% din masa aflată pe orbită în jurul planetei. Celelalte şase luni mari conţin aproape 4%, şi doar 0,04% reprezintă, la un loc, toţi ceilalţi sateliţi minori şi inelele.

De la orbitele joase spre cele înalte, ordinea sateliţilor importanţi, în funcţie şi de poziţionarea inelelor, este următoarea: inelul D, inelul C, inelul B, inelul A, Atlas, Prometeus, Pandora, Epimitheus, Janus, inelul F, inelul G, Mimas, inelul E, Enceladus, Thetys, Telesto, Calypso, Dione, Helene (aici se termină inelul E), Rhea, Titan, Hyperion, Japetus, Phoebe.

 

Sistemul de inele si sateliti
Clic pe imagine pentru dimensiune maximă

 

Diversitatea sateliţilor lui Saturn este uimitoare. Titan este atât de mare încât afectează orbitele sateliţilor din vecinătate. Iapetus are o emisferă strălucitoare ca zăpada, iar cealaltă întunecată ca smoala, şi o regiune liniară înaltă de-a lungul ecuatorului. Phoebe orbitează planeta în direcţie opusă. Mimas prezintă un crater uriaş, atât de mare încât impactul ce l-a produs aproape că a dezintegrat satelitul. Enceladus, un mic satelit, este activ geologic, având vulcani de gheaţă. Hyperion are o formă aplatizată şi se roteşte haotic, un probabil rezultat al unei coliziuni recente. Tethys are o uriaşă crăpătură ce se întinde pe aproape trei sferturi din diametrul lunii. O serie de sateliţi sunt prinşi în puncte Lagrange, orbitând împreună. Peste 15 sateliţi arată mereu aceeaşi faţă către planetă, la fel ca Luna noastră. Janus şi Epimetheus sunt co-orbitale; de aproximativ aceeaşi mărime, au orbite ce diferă cu doar câţiva kilometri, pe care le schimbă reciproc la fiecare 4 ani.


Titan

Aproape de mărimea lui Marte şi având o atmosferă mai densă decât cea terestră, Titan ar fi considerat fără nicio reţinere o planetă dacă ar fi orbitat Soarele. Al doilea satelit ca mărime din Sistemul Solar, singurul cu o atmosferă apreciabilă şi unicul corp cunoscut, exceptând planeta noastră, care are lichide la suprafaţă, Titan este cu adevărat interesant de studiat.

Asemeni planetei Venus, Titan nu a putut fi studiat în detaliu înainte de misiunea Cassini-Huygens, din cauza atmosferei dense şi opace. De altfel, din cauza acestei atmosfere iniţial satelitul a fost considerat mai mare decât Ganymede, ocupând primul loc ca dimensiuni.

 

Titan in culoare naturala


Titan orbitează Saturn în aproape 16 zile. La fel ca Luna, şi de altfel ca mulţi alţi sateliţi ai planetelor mari, perioada de rotaţie şi cea de revoluţie coincid, arătând mereu aceeaşi faţă către planeta ce-l găzduieşte. Pe lângă acest fapt, este în rezonanţă şi cu un alt satelit, Hyperion, în raport de 3:4.

Cu o densitate de aproape două ori cât cea a apei, Titan are interiorul compus în proporţii egale din gheaţă şi rocă. Roca se regăseşte probabil în centru, iar gheaţa în straturile superioare. Este posibil ca o parte din apă să se afle chiar în stare lichidă dacă se află combinată cu amoniac, formând un ocean subteran despre care unele analize realizate de sonda Cassini au arătat indicii.

Atmosfera este atât de densă, iar gravitaţia îndeajuns de mică încât dacă am ajunge acolo şi ne-am ataşa aripi uşoare la braţe, am putea zbura. Tot gravitaţia redusă este şi cauza pentru care atmosfera titaniană se extinde în spaţiu mult mai departe decât în cazul Pământului, la peste 1.200 km înălţime de la sol. Presiunea la sol este cu 60% mai mare decât cea terestră, comparabilă cu presiunea resimţită pe fundul unei piscine.

Compoziţia atmosferei e dominată de azot, care există în proporţie de peste 98%, apoi metan, hidrogen şi urme de alte elemente, precum diverse hidrocarburi, dioxid de carbon, monoxid de carbon, heliu etc.

Temperatura la suprafaţă este de 93 K (-178 C). Opacitatea atmosferei conduce la un antiefect de seră, la sol fiind mai rece decât în straturile superioare. La aceste temperaturi, apa nu sublimează şi este dură ca o rocă. Metanul are un efect de gaz de seră, crescând temperatura atmosferei îngheţate, care ar fi fost chiar mai mică în lipsa acestuia, Titan primind doar 1% din energia solară pe care o primim noi.

Satelitul este singurul corp ceresc cunoscut, în afara Terrei, care are un circuit al lichidelor. În concordanţă cu perioada de revoluţie a lui Saturn, Titan prezintă variaţii sezoniere, cu o climă umedă vreme de 25 de ani urmată de o perioadă uscată de 4-5 ani. Există lacuri, dar într-un procent mic, în special în zonele polare, astfel că satelitul este o lume mult mai aridă decât planeta noastră.

Relieful satelitului este puţin spectaculos. Scanările radar au evidenţiat puţini munţi peste 1 km. Craterele sunt erodate şi umplute cu hidrocarburi depuse în urma ploilor de metan sau cu materiale expulzate de vulcani. Vânturile au format dune, unele înalte de peste 300 metri şi cu o lungime ce ajunge în unele cazuri la sute de kilometri.

Titan este în acelaşi timp o lume familiară şi străină. Ceea ce vedem în imagini este asemănător cu ceea ce suntem obişnuiţi, totul însă prins într-o chimie imposibilă. Condiţiile de pe satelitul saturnian ar putea fi însă asemănătoare cu cele de la începuturile Terrei, totul cuprins într-o temperatură mult mai scăzută.

Titan, alături de Europa (satelit al lui Jupiter) şi de Marte, este printre cele mai propice locuri pentru apariţia vieţii. Unii cercetători au sugerat că ar putea exista viaţă pe Titan, folosind metanul în loc de apă şi respirând hidrogen. Evident, criticile aduse acestor teorii sunt nenumărate, începând cu faptul că metanul nu este nici pe departe un solvent atât de eficient precum apa.

Titan nu duce lipsă de hidrocarburi, substanţe ce stau la baza creaturilor vii aşa cum le cunoaştem noi, ce îi lipseşte în primul rând este energia necesară vieţii. Acest fapt însă se va modifica pentru a numită perioadă de timp în momentul în care Soarele va deveni gigantă roşie. În vreme ce Pământul va fi pârjolit şi oceanele se vor fi evaporat, pe Titan clima va deveni blândă, temperatura va creşte simţitor, şi în bogăţia de substanţe organice prezente s-ar putea ca viaţa, într-o formă exotică, să apară încă o dată în Sistemul Solar. Cum această perioadă va dura doar câteva sute de milioane de ani, nu va fi posibilă decât apariţia unor forme simple de viaţă, unicelulare.

 



Enceladus

Enceladus este unul dintre cele trei corpuri din Sistemul Solar unde a fost observată activitate geologică – celelalte două fiind Io (satelit al lui Jupiter) şi Triton (satelit al lui Neptun). Este al şaselea satelit, ca mărime, al lui Saturn, şi al paisprezecelea ca distanţă faţă de planetă.

În vreme ce pe Io vulcanii aruncă în spaţiu magmă, pe Enceladus este vorba de criovulcani. În zona polului sud a fost descoperit un depozit de apă lichidă care îi întreţine. Zona respectivă este foarte săracă în cratere comparativ cu restul suprafeţei, ceea ce arată că se reînnoieşte continuu datorită gheţii aruncate de criovulcani.

Enceladus reflectă aproape toată lumina primită de la Soare, din care cauză temperatura la suprafaţă este foarte scăzută, aproximativ -200 C. În mod normal ar trebui sa fie rece de eoni, însă, ca şi în cazul lui Io, căldura internă e produsă de efectele mareice ale lui Saturn şi ale altor sateliţi din vecinătate.

 

Enceladus. Polul Sud


De aproape 33 de ore are nevoie să completeze o orbită completă şi este în rezonanţă de 2:1 cu Dione. Se roteşte, ca şi Titan, sincron cu perioada de revoluţie. Dimensiunile sale sunt modeste, ajungând doar la a şaptea parte din diametrul Lunii.

Una din cele mai dramatice formaţiuni de pe Enceladus sunt canioanele, ce pot atinge şi 200 km în lungime, până la 5-10 km lăţime şi 1 km adâncime. Pe lângă acestea, există numeroase fracturi ale scoarţei. În zona celor mai recente dintre aceste fracturi au fost detectate substanţe organice simple, inexistente pe restul satelitului. Astfel Enceladus a intrat şi el pe lista locurilor propice vieţii, în special ca urmare a existenţei apei în formă lichidă.

Materia expulzată de vulcani este în cea mai mare proporţie apă, conţinând în cantităţi mici şi azot, metan, dioxid de carbon şi alte elemente. Acestea sunt aruncate până la 500 km înălţime, alimentând cu materie inelul E al lui Saturn. Zona polului sud este mult mai caldă decât restul suprafeţei, însă nu îndeajuns pentru a exista apă lichidă, ceea ce a dus la teoria că există şi o concentraţie de amoniac, acţionând ca un antigel, ce o menţine în această stare. Enceladus ar putea avea chiar un ocean în interior, ipoteză susţinută de descoperirea unor săruri expulzate din interior.

Este interesant că Mimas, un alt satelit al lui Saturn, foarte asemănător cu Enceladus şi supus de asemenea unor puternice forţe mareice, nu prezintă semne de activitate geologică.


Iapetus

Iapetus este luna ying-yang, jumătate întunecată precum cărbunele şi jumătate albă ca zăpada. Modelul acestui colorit este într-adevăr asemănător unui simbol ying-yang sferic, sau unei mingi de tenis. Materialul ce a acoperit partea întunecată este probabil de origine cosmică, iar noul inel saturnian, mult mai vast decât cele deja cunoscute, ar putea fi sursa.

 

Iapetus. Incretitura ecuatoriala


Satelitul mai prezintă şi alte particularităţi interesante. Una dintre acestea, unică în Sistemul Solar, este o formaţiune ce se întinde de-a lungul ecuatorului în zona părţii întunecate, pe 1.300 de km, având în medie 20 km lăţime şi 13 km înălţime. În zona luminoasă există doar formaţiuni ecuatoriale izolate. Având în vedere frecvenţa craterelor, formaţiunea este foarte veche. Nu există o teorie care să explice din toate punctele de vedere această formă de relief. Împreună cu polii aplatizaţi, această centură îi dă satelitului forma unei nuci.

Temperatura în zona părţii întunecate este de -143 C, în timp ce zona luminoasă, ce reflectă mai multă lumină solară, nu atinge decât -173 C. Densitatea scăzută a satelitului arată o compoziţie din gheaţă în proporţie mare, şi doar o mică parte de rocă.


Mimas

Mimas este cunoscut şi ca satelitul Steaua Morţii (Star Wars). Un uriaş crater, denumit Herschel, măsurând aproape o treime din diametrul satelitului, îi dă o înfăţişare asemănătoare cu arma distrugătoare de planete din cunoscuta serie de filme SF. Cu o circumferinţă de 130 km, pereţi înalţi de 5 km şi o adâncime de 10 km, craterul a luat naştere în urma unui impact ce aproape a dezintegrat micul satelit; există fracturi în partea opusă a lui Mimas, rezultat al undelor de şoc. Dacă pe Terra am avea un astfel de crater comparabil ca dimensiuni, ar măsura 4.000 km în diametru, mai mare decât Australia.

 

Mimas. Imagine Cassini


Mimas este cel mai mic corp din Sistemul Solar ce are formă sferică datorită propriei gravitaţii. Datorită densităţii scăzute, putem trage concluzia că este format în mare parte din gheaţă şi o mică parte rocă.

Satelitul se află în rezonanţă de 2:1 cu Thetys şi de 2:3 cu Pandora.

 

CARACTERISTICI

TITAN

ENCELADUS

IAPETUS

MIMAS

Perigeu (cel mai apropiat punct de planetă)

1.186.675 km

236.918 km

3.456.518 km

181.902 km

Apogeu (cel mai îndepărtat punct de planetă)

1.257.055 km

239.156 km

3.665.184 km

189.176 km

Circumferinţa orbitei

7.675.612 km

1.495.622 km

22.368.684 km

1.165.664 km

Diametru

5.149,4 km

504,2 km

1.471,2 km

396,4 km

Volumul

71.496.320.086 km3

67.113.076 km3

1.667.300.080 km3

32.613.662 km3

Masa

1,3455x10^23 kg

1,0794x10^20 kg

1,8060x10^21 kg

3,7506x10^19 kg

Densitatea

1,882 g/cm3

1,608 g/cm3

1,083 g/cm3

1,15 g/cm3

Aria suprafeţei

83.305.419 km2

798.648 km2

6.799.756 km2

493.648 km2

Gravitaţia de suprafaţă la ecuator

1,354 m/s2

0,113 m/s2

0,223 m/s2

0,064 m/s2

Viteza de evadare

9.507 km/h

861 km/h

2.061 km/h

572 km/h

Perioada de rotaţie

sincronă

sincronă

sincronă

sincronă

Perioada de revoluţie

15,95 zile

1,37 zile

79,33 zile

0,942 zile

Viteza orbitală medie

20.051 km/h

45.487 km/h

11.749 km/h

51.560 km/h

Excentricitatea orbitală

0,0288

0,0047

0,0293

0,0196

Înclinaţia orbitei faţă de ecuatorul planetei

0,312 grade

0,009 grade

8,313 grade

1,574 grade

Temperatura la suprafaţă

94 K

33-145 K

130-100 K

64 K

Atmosfera

azot, metan

vapori de apă, urme de azot, dioxid de carbon şi metan



 

 

Credit imagini: Wikimedia Commons


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!