Tethys | |
---|---|
A Szaturnusz műholdja | |
Tethys, Cassini-Huygens (2015) | |
Felfedező | Giovanni Cassini |
nyitás dátuma | 1684. március 21 |
Orbitális jellemzők | |
Főtengely | 294 672 km [1] |
Különcség | 0,0001 [1] |
Keringési időszak | 1,887802 nap [2] |
Orbitális dőlésszög | 1,12° (a Szaturnusz egyenlítőjéhez) |
fizikai jellemzők | |
Átmérő | 1076,8 × 1057,4 × 1052,6 km [3] |
Közepes sugár |
531,1±0,6 km [3] (0,083 Föld) |
Súly | 6,17449±0,00132⋅10 20 kg [4] |
Sűrűség | 0,984±0,003 g/cm³ [3] |
Hangerő | 623 millió km³ |
A gravitáció gyorsulása | 0,145 m/s² |
Második menekülési sebesség ( v 2 ) | 0,394 km/s |
Egy tengely körüli forgási periódus |
szinkronizált [5] (mindig a Szaturnusz felé néz az egyik oldalon) |
Albedo |
0,8±0,15 (Bond) [5] , 1,229±0,005 (geom.) [6] , 0,67±0,11 (bolometrikus) [7] |
Látszólagos nagyságrend | 10.2 |
Felületi hőmérséklet | 86 K (−187 °C) [8] |
Légkör | hiányzó |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
Információ a Wikidatában ? |
A Tethys ( ógörögül Τηθύς ; latinul Tethys , Tethys ) a Szaturnusz ötödik legnagyobb és tömegű műholdja , a bolygótól való távolságát tekintve pedig a tizenötödik. Ez egy közepes méretű műhold, átmérője körülbelül 1060 km. A Tethyst Giovanni Cassini fedezte fel 1684- ben , és a görög mitológia egyik Titanideséről nevezték el . A Tethys látszólagos magnitúdója 10,2 [9] .
A Tethys sűrűsége viszonylag alacsony (0,98 g/cm³), ami azt jelzi, hogy főleg vízjégből áll, kis mennyiségű kővel. Felszíne a spektroszkópiai adatok szerint szinte teljes egészében jégből áll, de tartalmaz némi ismeretlen összetételű sötét anyagot is. A Tethys felszíne nagyon könnyű (ez a Szaturnusz második albedóműholdja az Enceladus után ), és szinte nincs színe.
A Tethyst számos kráter tarkítja, amelyek közül a legnagyobb a 450 kilométeres Odüsszeusz . A műhold kerületének 3/4-én egy több mint 2000 km hosszú és körülbelül 100 km széles óriási kanyon húzódik – Ithaca kanyon . A dombormű e két legnagyobb jellemzője eredetében rokon lehet. A Tethys felszínének kis részét egy sima síkság foglalja el, amely kriovulkáni tevékenység következtében alakulhatott ki. A Szaturnusz többi szabályos műholdjához hasonlóan a Tethys is egy gáz- és porkorongból alakult ki, amely a megalakulása után először vette körül a Szaturnuszt.
A Tethyst közelről a Pioneer 11 (1979), a Voyager 1 (1980), a Voyager 2 (1981) és a Cassini (2004-2017) űrszonda tárta fel.
Orbitális rezonanciában van két trójai műholddal – a Telesto -val és a Calypsóval .
A Tethyst Giovanni Cassini fedezte fel 1684-ben a Szaturnusz másik holdjával, a Dione -val együtt . A felfedezés a Párizsi Obszervatóriumban történt . Cassini az általa felfedezett Szaturnusz 4 műholdját "Lajos csillagainak" ( lat. Sidera Lodoicea ) nevezte el XIV. Lajos francia király tiszteletére [10] . A csillagászok régóta a Saturn III -nak („a Szaturnusz harmadik holdjának”) nevezték a Tethyst.
A műhold modern nevét John Herschel ( William Herschel fia, Mimas és Enceladus [11] felfedezője) javasolta 1847-ben. A Jóreménység-fokon végzett 1847-es csillagászati megfigyelések eredményeiről szóló publikációjában [ 11] 12] , Herschel azt javasolta, hogy nevezzenek el hét műholdat, amelyet akkoriban a Szaturnusz a titánok - Kronos testvérei - nevével neveztek el ( a görög mitológiában a Szaturnuszhoz hasonló ). Ez a műhold a Tethys (Tethys) titanida nevet kapta [11] . Ezenkívül a „ Saturn III ” vagy „ S III Tethys ” megjelöléseket használják.
A Tethys pályája 295 000 km-re található a Szaturnusz központjától. A pálya excentricitása elhanyagolható, a Szaturnusz egyenlítőjéhez viszonyított dőlése körülbelül 1 fok. A Tethys rezonanciában van a Mimas -szal , ami azonban nem okoz észrevehető orbitális excentricitást és árapály-melegedést [13] .
A Tethys pályája mélyen a Szaturnusz magnetoszférájában fekszik. A Tethyst folyamatosan bombázzák a magnetoszférában jelenlévő energetikai részecskék (elektronok és ionok) [14] .
A Telesto és a Calypso korbitális holdjai a Tethys L 4 és L 5 pályájának Lagrange pontjain fekszenek , 60 fokkal előtte, illetve mögötte.
1062 km átmérőjével a Tethys a 16. legnagyobb hold a Naprendszerben. Dionéhoz és Rheához hasonló jeges test . A Tethys sűrűsége 0,984±0,003 g/cm³ [3] , ami a műhold túlnyomórészt jeges összetételét jelzi [15] .
Még mindig nem ismert , hogy a Tethyst köves magra és jeges köpenyre különböztetik -e meg. A kőmag tömege, ha létezik, nem haladja meg a műhold tömegének 6%-át, sugara pedig 145 km. Az árapály és centrifugális erők hatására a Tethys háromtengelyű ellipszoid alakú. A Tethys mélyén folyékony vízből álló jég alatti óceán létezését valószínűtlennek tartják [16] .
A Tethys felszíne az egyik legfényesebb (a látható tartományban ) a Naprendszerben, vizuális albedója 1,229. Ez valószínűleg a Szaturnusz E- gyűrűjének részecskéivel végzett " homokfúvás " eredménye, amely az Enceladus déli sarki zónájának gejzírei által létrehozott vízjég apró részecskéiből álló halvány gyűrű [6] . Tethys radar albedója is nagyon magas [17] . A műhold vezető féltekéje 10-15%-kal fényesebb, mint a hátsó félteke [18] .
A magas albedó azt mutatja, hogy a Tethys felszíne szinte tiszta vízjégből áll, kis mennyiségű sötét anyaggal. A látható tartományban lévő műhold spektruma nem rendelkezik észrevehető részletekkel, és a közeli infravörös tartományban (1,25, 1,5, 2,0 és 3,0 µm hullámhosszon) erős vízjég abszorpciós sávokat tartalmaz [18] . A jégen kívül nincsenek azonosított vegyületek a Tethys-en [5] (de van egy feltételezés a szerves anyagok, ammónia és szén-dioxid jelenlétéről ). A sötét anyag ugyanolyan spektrális tulajdonságokkal rendelkezik, mint a Szaturnusz többi sötét holdjának, a Iapetusnak és a Hyperionnak a felszínén . A legvalószínűbb, hogy ez erősen diszpergált vas vagy hematit [5] . A hősugárzási mérések, valamint a Cassini űrszonda radarmegfigyelései azt mutatják, hogy a Tethys felszínén lévő jeges regolit szerkezete összetett [17] , porozitása pedig meghaladja a 95%-ot [19] .
A Tethys felületén számos nagyszabású jellemző van, amelyek színben és néha fényességben különböznek. A hajtott féltekén (különösen a középpontja közelében) a felület valamivel vörösebb és sötétebb, mint a vezetőn [20] . A vezető félteke is enyhén pirosra vált a középpont felé, bár észrevehető sötétedés nélkül [20] . Így a legvilágosabb és legkevésbé vörös felület a félgömböket elválasztó sávon van (nagy körben áthaladva a pólusokon). Ez a felszíni elszíneződés a Szaturnusz közepes méretű holdjaira jellemző. Eredete az E-gyűrűből a vezető (előre) féltekére, illetve a Szaturnusz külső műholdjairól a hátsó féltekére érkező sötét részecskék lerakódásával hozható összefüggésbe . Ezenkívül a hátsó félteke sötétedését elősegítheti a Szaturnusz magnetoszférájából származó plazma becsapódása, amely gyorsabban forog, mint a műholdak (a bolygóval megegyező periódussal), és ezért hátulról besugározza őket [20] .
Tethys geológiája viszonylag egyszerű. Felszíne többnyire dombos, kráterekkel tarkított (a 40 km-nél nagyobb átmérőjű kráterek dominálnak). A hátsó féltekén a felület egy kis részét sima síkság borítja. Vannak tektonikus szerkezetek is – kanyonok és mélyedések [21] .
A Tethys vezető féltekéjének nyugati részét a 450 km átmérőjű Odüsszeusz becsapódási kráter uralja , amely maga a Tethys átmérőjének csaknem 2/5-e. A kráter mára meglehetősen lapos (alja majdnem egy szintben van a Hold többi részével). Ezt nagy valószínűséggel a Tethian jégkéreg viszkózus relaxációja (kiegyenesedése) okozza geológiai idővel. Ennek ellenére az Odüsszeusz gyűrűs tengelye mintegy 5 km-rel a Tethys felszínének átlagos szintje fölé emelkedik, feneke pedig 3 km-rel e szint alatt van. Az Odüsszea közepén egy 2-4 km mély mélyedés található, amelyet 6-9 km - rel a fenék fölé emelkedő masszívumok vesznek körül [21] [5] .
Tethys domborművének második fő részlete a hatalmas Ithaca kanyon . Hossza több mint 2000 km (a Tethys kerületének kb. 3/4-e), átlagos mélysége 3 km, szélessége helyenként meghaladja a 100 km-t [21] . Ez a kanyon a műhold felszínének körülbelül 10%-át foglalja el. Az Odüsszeusz annak a félgömbnek a közepén található, amelybe a kanyon a Tethyst osztja (pontosabban 20°-ra ettől a középponttól) [5] .
Valószínűleg az Ithaca-kanyon a Tethys földalatti óceánjának megszilárdulása során alakult ki, aminek következtében a műhold belei kitágultak, felszíne megrepedt. Ez az óceán a Dione és Tethys közötti 2:3 arányú orbitális rezonancia eredménye lehet a Naprendszer korai történetében, amely jelentős excentricitást hozott létre Tethys pályáján, és ennek következtében felmelegedett az árapály belsejében. Amikor a Tethys kilépett a rezonanciából, a fűtés leállt, és az óceán befagyott [22] . Ennek a modellnek azonban vannak nehézségei [23] [21] . Van egy másik változata az Ithaca-kanyon kialakulásának: amikor az Odüsszeusz óriáskrátert létrehozó ütközés történt , lökéshullám haladt át Tethysen, ami a törékeny jégfelület megrepedéséhez vezetett. Ebben az esetben az Ithaka-kanyon Odüsszeusz legkülső gyűrűs grabenje [21] . A kráterek koncentrációja alapján végzett kormeghatározás azonban azt mutatta, hogy ez a kanyon régebbi, mint az Odüsszea, ami összeegyeztethetetlen az ízületi képződésük hipotézisével [5] [23] .
A lefutó féltekén található sima síkságok nagyjából az Odüsszeusz szemközti oldalán helyezkednek el (azonban a pontosan ellentétes ponttól kb. 60°-ig északkeletre húzódnak). A síkságnak viszonylag éles határa van a környező kráteres tereppel. Elhelyezkedésük az Odüsszeusz antipódja közelében a kráterrel való kapcsolatuk jele lehet. Lehetséges, hogy ezek a síkságok az Odüsszeuszt a szemközti félteke közepén kialakuló becsapódás által generált szeizmikus hullámok fókuszálása miatt alakították ki. A síkságok simasága és éles határai (a szeizmikus hullámok tág átmeneti zónákat hoznának létre) azonban arra utalnak, hogy a síkság belsejéből (esetleg az Odüsszeusz kialakulásakor megjelenő téthiai litoszféra törései mentén) kiömlöttek [5] .
A legtöbb Tethys kráternek egyszerű központi csúcsa van. A 150 km-nél nagyobb átmérőjűek bonyolultabb gyűrű alakú csúcsokkal rendelkeznek. Csak az Odüsszeusz-kráternek van egy központi gödörhöz hasonló központi mélyedése. A régi kráterek kevésbé mélyek, mint a fiatalok, ami összefügg a kéregrelaxáció mértékével [5] .
A kráterek koncentrációja a Tethys felszínének különböző részein eltérő és koruktól függ. Minél idősebb a felszín, annál több kráter halmozódott fel rajta. Ez lehetővé teszi Tethys relatív kronológiájának megállapítását. Az erősen kráteres terület tűnik a legrégebbinek; talán a kora a Naprendszer korához hasonlítható (kb. 4,56 milliárd év) [24] . A legfiatalabb szerkezet az Odüsszeusz-kráter: életkorát 3,76 és 1,06 milliárd év közé becsülik, az elfogadott kráterfelhalmozódási aránytól függően [24] . Az Ithaka-kanyon a kráterek koncentrációjából ítélve idősebb, mint Odüsszeusz [23] .
Feltételezik, hogy a Tethys egy akkréciós korongból vagy gáz- és por-alködből alakult ki, amely a Szaturnusz közelében létezett egy ideig a kialakulása után [5] . A Szaturnusz pályájának tartományában alacsony volt a hőmérséklet, ami azt jelenti, hogy műholdait szilárd jégből alkották. Valószínűleg voltak illékonyabb vegyületek is, mint például az ammónia és a szén-dioxid, de tartalmuk nem ismert [13] .
A Tethysben található vízjég rendkívül magas aránya továbbra is megmagyarázhatatlan. A Szaturnusz-alköd körülményei valószínűleg kedveztek a redukciós reakcióknak, beleértve a szén-monoxidból metán képződését [25] . Ez részben megmagyarázhatja, hogy a Szaturnusz holdjai, köztük a Tethys miért tartalmaznak több jeget, mint a Naprendszer külső testei (például a Plútó vagy a Triton ), mivel ez a reakció oxigént szabadít fel, amely a hidrogénnel reagálva vizet képez [25] . Az egyik legérdekesebb hipotézis az, hogy a gyűrűk és a belső holdak az árapály hatására erodált nagy, jégben gazdag holdakból (például a Titánból) keletkeztek, mielőtt a Szaturnusz elnyelte volna őket [26] .
A felszaporodás valószínűleg több ezer évig tartott, mielőtt a Tethys teljesen kialakult. Ebben az esetben az ütközések felmelegítették a külső rétegét. A modellek azt mutatják, hogy a hőmérséklet körülbelül 155 K -nál tetőzött körülbelül 29 km-es mélységben [27] . A képződés befejezése után a hővezető képesség miatt a felszínhez közeli réteget lehűtöttük, míg a belsőt felmelegítettük [27] . A lehűlt felszínközeli rétegek összehúzódtak, míg a belsők kitágultak. Ez erős húzófeszültséget okozott a Tethys-kéregben - 5,7 MPa-ig, ami valószínűleg repedések kialakulásához vezetett [28] .
Tethysben nagyon kevés szikla található. Emiatt a radioaktív elemek bomlása következtében fellépő melegítés aligha játszott jelentős szerepet a történetében [13] . Ez azt is jelenti, hogy a Tethys soha nem tapasztalt jelentős olvadást, hacsak a belsejét nem melegítette fel az árapály. Erős árapályok alakulhatnak ki jelentős orbitális excentricitás mellett, amelyet például a Dione vagy egy másik hold keringési rezonanciájával lehetne fenntartani [13] . Tethys geológiai történetéről még nem állnak rendelkezésre részletes adatok.
1979-ben a Pioneer 11 elrepült a Szaturnusz mellett . Tethys legközelebbi megközelítése, 329 197 km , 1979. szeptember 1-jén történt [29] [30] .
Egy évvel később, 1980. november 12-én a Voyager 1 legalább 415 670 km távolságra haladt el Tethystől . Ikertestvére, a Voyager 2 1981. augusztus 26-án haladt el közelebbről, mintegy 93 000 km -rel [30] [8] [31] . A Voyager 1 csak egy képet közvetített Tethysről [32] 15 km-nél kisebb felbontással, míg a műholdhoz közelebb repülő Voyager 2 szinte körben (270°) megkerülte azt, és kisebb felbontású képeket továbbított. 2 km [8] . A Tethyson talált első jelentős felszíni elem az Ithaca-kanyon [31] volt . A Szaturnusz holdjai közül a Tethyst fényképezte le legteljesebben a Voyagers [21] .
2004-ben a Cassini űrszonda a Szaturnusz körüli pályára állt . A 2004. június és 2008. június közötti elsődleges küldetése során 2005. szeptember 24-én 1503 km-es távolságban egy nagyon közeli célt hajtott végre Tethys közelében. Később a Cassini több nem célzott megközelítést hajtott végre Tethys felé, körülbelül több tízezer kilométeres távolságból. Ilyen megközelítéseket fog alkalmazni a jövőben [30] [33] [6] [34] .
A 2010. augusztus 14-i találkozás alkalmával (távolság 38 300 km) részletesen lefényképezték a Tethys negyedik legnagyobb kráterét, a Penelopét , amelynek átmérője 207 km [35] .
A Cassini megfigyelései lehetővé tették Tethys jó minőségű, 0,29 km-es felbontású térképeinek összeállítását [3] . Az űrszonda közeli infravörös spektrumokat vett fel a Tethys különböző részeiről, ami azt mutatja, hogy felszíne sötét anyaggal kevert vízjégből áll [18] . A távoli infravörös spektrumban végzett megfigyelések lehetővé tették a Bond- bolometrikus albedó extrém lehetséges értékeinek becslését [7] . A 2,2 cm-es hullámhosszon végzett radarmegfigyelések azt mutatták, hogy a jégregolit összetett szerkezetű és nagyon porózus [17] . A Tethys környékén végzett plazma megfigyelések azt mutatják, hogy nem lök ki plazmát a Szaturnusz magnetoszférájába [14] .
Egyelőre nincsenek határozott tervek a Tethys jövőbeli űrhajók általi tanulmányozására. Talán 2020-ban a Titan Saturn System Mission küldetést a Szaturnusz rendszerbe küldik .
Odüsszeusz-kráter
Ithaca kanyon
![]() |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
A Szaturnusz műholdai | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pásztortársak |
| ||||||||
Belföldi nagyvállalatok (és trójai műholdaik ) | |||||||||
Alcyonides | |||||||||
Külső nagy | |||||||||
Szabálytalan |
| ||||||||
Lásd még: Szaturnusz gyűrűi ∅ |
Műholdak a Naprendszerben | |
---|---|
több mint 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Bolygók (és törpék ) szerint |
|
Naprendszer | |
---|---|
![]() | |
Központi csillag és bolygók | |
törpebolygók | Ceres Plútó Haumea Makemake Eris Jelöltek Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Nagy műholdak | |
Műholdak / gyűrűk | Föld / ∅ Mars Jupiter / ∅ Szaturnusz / ∅ Uránusz / ∅ Neptunusz / ∅ Plútó / ∅ Haumea Makemake Eris Jelöltek kardszárnyú delfin quawara |
Elsőként felfedezett aszteroidák | |
Kis testek | |
mesterséges tárgyak | |
Hipotetikus tárgyak |
|