Спутники Сатурна, как и спутники других планет-гигантов, можно разделить на три ярко выраженные группы. К первой группе относятся внутренние спутники: Пан, Дафния, Атлас, Прометей, Пандора, Эпиметей и Янус. Все они являются ледяными глыбами неправильной формы, размеры любого из них не превышают 200 км. Они вращаются вокруг Сатурна по круговым орбитам практически в плоскости экватора планеты и делают один оборот всего за несколько часов.

Все внутренние спутники тесно связаны с кольцами и находятся в динамическом взаимодействии с ними. Пан, Дафния и Атлас являются частью кольца А, Прометей и Пандора "пасут" кольцо F. Спутники Эпиметей и Янус находятся в уникальном гравитационном "танце" друг с другом. Орбита одного из них всего на 100 км ближе к Сатурну, чем орбита другого. Более близкий спутник движется чуть быстрее, и раз в 4 года догоняет более далекий. Во время сближения они гравитационно взаимодействуют друг с другом и меняются орбитами: более близкий спутник переходит на чуть более отдаленную орбиту, а более далекий - на чуть более близкую. Через 4 года все повторяется снова. Последний раз такой "обмен орбитами" произошел 21 января 2006 года, а в следующий раз это произойдет в 2010 году.

Ко второй группе спутников относятся крупные спутники Сатурна: Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан и Япет. Каждый из них является самостоятельным миром с неповторимыми особенностями и уникальной историей, а Титан по своим размерам, массе и наличию плотной атмосферы достоин называться планетой.

Гиперион



орбита - 1,481,100 км от Сатурна

диаметр - 286 км (410 x 260 x 220)

масса - 1.77e19 кг

В греческой мифологии Гиперион был Титаном, сыном Геи и Урана, и отцом Гелиоса.

Спутник был открыт Бондом (Bond) и Ласселем (Lassell) в 1848 году.

Гиперион - самое большое неправильное (несферическое) тело в Солнечной системе. Протей немного больше, но имеет почти сферическую форму. Кажется вероятным, что Гиперион является фрагментом большего тела, которое разрушилось из-за сильного столкновения в далеком прошлом.

Как и большинства спутников Сатурна, низкая плотность Гипериона показывает, что он состоит в основном из водяного льда с небольшой примесью скальных пород.

Но в отличие от большинства спутников Сатурна, Гиперион имеет низкое альбедо (0.2-0.3). Это показывает, что он покрыт по крайней мере тонким слоем темного материала. Это может быть вещество с Фебы, (которая гораздо темнее), которое не попало на Япет.

Изображения с Вояджера 1 и последующие наземные фотометрические наблюдения показали, что вращение у Гипериона хаотическое, т.е. ось вращения колеблется так сильно, что его ориентация в пространстве совершенно непредсказуема. Гиперион является единственным известным телом в Солнечной системе, которое вращается хаотически, но проведенное моделирование показывает, что другие спутники неправильной формы, возможно, имели подобное вращение в прошлом. Гиперион уникален своей своей сильно несферической формой, орбитой с высоким эксцентриситетом и соседством с другим большим спутником (Титаном). Все эти факторы ограничивают условия при которых возможно устойчивое вращение. Орбитальный резонанс 3:4 между Титаном и Гиперионом делает хаотическое вращение более вероятным.

Неправильное вращение Гипериона, вероятно, объясняет тот факт, что его поверхность более или менее однородна, в противоположность большинству других спутников Сатурна, у которых переднее и заднее полушария выглядят по-разному.


Диона



Диона - четвертый крупный спутник Сатурна. Она вращается вокруг планеты на расстоянии 377400 км (что немного больше 6 радиусов Сатурна) и делает один оборот за 2,737 дня.

Диаметр Дионы составляет 1120 км, ее средняя плотность 1,49 г/куб.см, альбедо 60%.

Более высокая средняя плотность говорит о том, что в составе Дионы присутствует значительная доля скальных пород. Ее поверхность старше поверхности Энцелада, но значительно моложе поверхности Тефии или Реи. Ледяную кору спутника перерезают многочисленные разломы и каньоны, что говорит о сравнительно недавней (десятки и сотни миллионов лет) геологической активности Дионы.


Мимас



Мимас - ближайший к Сатурну крупный спутник. Он вращается вокруг планеты на расстоянии 185600 км (что составляет около 3 радиусов Сатурна) и делает один оборот за 0,942 дня.

Форма Мимаса - трехосный эллипсоид 418х392х383 км, причем самая длинная ось "смотрит" на Сатурн, а самая короткая соединяет северный и южный полюс.

Средняя плотность Мимаса - 1,137 г/куб.см., альбедо - 60%. Скорее всего, он почти целиком состоит из водяного льда.

На поверхности Мимаса не видно никаких следов внутренней активности, он весь покрыт кратерами. Самый крупный кратер получил имя Гершель, его диаметр - около 130 км.


Пандора



Краткие сведения о Пандора

Орбита = 141 700 км от Сатурна

Диаметр = 84 км (114*84*62 км)

Масса = 2.2*1017 кг

Пандора - четвертый из известных спутников Сатурна.

В Греческой мифологии Пандора был первой женщиной, подаренная Зевсом человечеству в наказание за то, что Прометей похитил огонь. Она из любопытства открыла ящик, содержащий все болезни, которые могли принести бедствия людям, и выпустила все зло на свободу.

Пандора, как и Прометей, была обнаружена в 1980 году Коллинзом и др. на фотографиях, сделанных кораблем Voyager.

Пандора - внешний спутник, расположенный в F - кольце. На фотографии справа: Пандора, слабое F - кольцо, Прометей и часть А - кольца.

Поверхность Пандоры более богата кратерами, чем близлежащий Прометей. На Пандоре имеются по крайней мере два больших кратера диаметром 30 км, но нет никаких горных кряжей или долин.


Прометей



орбита - 139,350 км от Сатурна

диаметр - 91 км (145 x 85 x 62)

масса - 2.7e17 кг

Прометей - титан, укравший огонь с Олимпа и отдавший его людям, за что был жестоко наказан Зевсом; сын Япета, брат Атласа и Эпиметея. "Прометей" по-гречески "предвидение".

Спутник был открыт С.Коллинзом (S.Collins) и др.и в 1980 году по фотографиям с Вояджера 1.

Прометей это внутренний спутник-пастух кольца F.

На Прометее обнаружены гряды гор, долины и несколько кратеров около 20 км в диаметре. Этот спутник менее изрыт кратерами, чем соседние спутники Пандора, Янус и Эпиметей.

Вероятно, Прометей, Пандора, Янус и Эпиметей являются очень ледяными телами, так как все они имеют очень низкую плотность и относительно высокое альбедо.

В 1995/6 годах, когда Земля пересекала плоскость колец Сатурна, была организована специальная программа наблюдений которая показала, что Прометей отстает на 20 градусов от того места, где он должен был находился по данным Вояджера 1981 года. Скорее всего это можно объяснить, неточностью предыдущих наблюдений. Также возможно, что орбита Прометея изменилась при последнем сближении с кольцом F, или, возможно, по той же самой орбите движется еще один маленький спутник.


Рея



Рея - пятый крупный спутник Сатурна. Она вращается вокруг планеты на расстоянии 527100 км (что немного меньше 9 радиусов Сатурна) и делает один оборот за 4,518 дня.

Диаметр Реи составляет 1528 км, это второй (после Титана) крупнейший спутник Сатурна. Ее средняя плотность 1,24 г/куб.см, альбедо 60%.

Несмотря на то, что Рея крупнее Дионы, ее поверхность гораздо старше. Фактически она вся усеяна кратерами, на ней живого места нет! Яркое пятно почти в центре снимка - крупный молодой кратер, обнаживший чистый лед глубин.


Тефия



Тефия - третий крупный спутник Сатурна. Она вращается вокруг планеты на расстоянии 294700 км (чуть меньше 5 радиусов Сатурна) и делает один оборот за 1,888 дня.

Форма Тефии - трехосный эллипсоид 1071х1056х1052 км, причем самая длинная ось "смотрит" на Сатурн, а самая короткая соединяет северный и южный полюс.

Средняя плотность Тефии - 1,00 г/куб.см., альбедо - 80%. По всей видимости, спутник почти целиком состоит из водяного льда.

Древняя поверхность Тефии покрыта многочисленными кратерами. Однако на ней заметны и следы геологических процессов, например, огромный разлом, протянувшийся на несколько сотен километров и получивший название Итака.


Титан



Краткие сведения о Титан

Орбита = 1 221 830 км от Сатурна

Диаметр = 5 150 км

Масса = 1.35*1023 кг

Титан - самый крупный из известных спутников Сатурна. Cвоими обширными морями и умеренными горными системами он как никакое другое тело Солнечной системы похож на Землю.

Это холодный, темный, плотно окутанный облаками мир, больший, чем Меркурий. Титан почти в полтора раза больше Луны. Уже на протяжении нескольких десятилетий известно, что Титан является единственным спутником в Солнечной системе, имеющим атмосферу. На Титане есть много материала для жизни, включая азот, углерод и воду.

Титан был открыт Гюйгенсом в 1655 году.

Долго считалось, что Титан является самым большим спутником в Солнечной системе, но недавние наблюдения показали, что атмосфера Титана является очень толстой, а поверхность твердого тела немного меньше, чем у Ганимеда. Титан, однако, больше в диаметре, чем Меркурий, и более массивен, чем Плутон.

Титан окружен толстой, непрозрачной, светонепроницаемой атмосферой; поверхность вообще не видна в видимом свете. Корабль Cassini должен отобразить поверхность Титана с помощью радиолокационной станции, как Magellan проделал это на Венере.

Титан подобен в целом по своим свойствам Ганимеду, Каллисто, Тритону и, возможно, Плутону. Не известно, имеет ли он какую-либо внутреннюю структуру, как Ганимед, или однороден подобно Каллисто.

Титан приблизительно на половину состоит из замороженной воды и на половину из скалистого материала. Возможно, его структура дифференцирована в отдельные уровни с каменной центральной областью, окруженной отдельными уровнями, состаящими из различных кристаллических форм льда. Внутри он может быть все еще горяч. Хотя Титан подобен по составу Рее и остальной части лун Сатурна, он более плотен, потому что настолько велик, что сжимается под воздействием сил гравитации.

Титан - единственный из всех спутников в Солнечной системе, который имеет значительную атмосферу. Давление на его поверхности - более 1.5 бар (на 50% выше, чем на Земле). Атмосфера состоит прежде всего из молекулярного азота (как и на Земле) с аргоном, составляющим не более чем 6%, и нескольких процентов метана. Обнаружены также следы по крайней мере дюжины других органических веществ (этан, водородный цианид, двуокись углерода) и воды.

Недавние наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл показывают некоторые особенности на поверхности Титана. Фотокамера корабля Voyager не могла видеть поверхность через атмосферу Титана, но в ближнем инфракрасном диапазоне многокилометровый слой облаков становится более прозрачным, и новые изображения позволяют предположить, что на одном из полушарий существует огромный яркий "континент". Эти результаты Хаббла не доказывают, что есть там и жидкие "моря", а только показывают наличие больших ярких и темных областей на поверхности Титана.

Но большая часть воды на Титане, если не вся вода, содержится в виде льда, так как от Солнца этот спутник отделяет расстояние 1.4 миллиардов км. Считается, что основным компонентом дождя на Титане является метан.

Титан представляет интерес для астробиологов, которые считают его планетой - лабораторией. На нем могут идти различные виды органических химических реакций, в том числе и те, благодаря которым 4 миллиарда лет назад зародилась жизнь на Земле.

Погода на Земле в значительной степени зависит от тепла, получаемого от Солнца, которое создает разности температур, перемещающие большие воздушные массы и способствующие огромным океанским течениям. Но Титан получает примерно в 100 раз меньше солнечной энергии; средняя температура на его поверхности составляет -178° С. Так что, по-видимому, погодой на Титане управляют другие силы. Расчеты астрономов показали, что в отличие от Земли на Титане много так называемой "латентной" теплоты, то есть энергии, выделяющейся при конденсации атмосферного газа, например, при образовании облаков.

Гравитация на Титане составляет только седьмую часть земной. Однако благодаря низкой температуре атмосфера удерживается вместо того, чтобы преодолеть относительно слабые силы гравитации и улетучиться. Атмосфера Титана более плотная, чем атмосфера Земли, и простирается намного выше над поверхностью. Масса атмосферы Титана в 10 раз превосходит массу атмосферы Земли. Облака на Титане парят на высоте приблизительно 25 километров, а на Земле во время ливней и ураганов облака находятся на высоте 17-18 километров. Облака на Титане покрывают только 1% его поверхности, а на Земле облаками покрыто обычно 50%.


Феба



Феба (Phoebe) — один из удаленных спутников Сатурна, открытый У. Пикерингом в 1898 г.

Феба вращается в обратном направлении по довольно вытянутой, наклонной орбите. Параметры спутника:

радиус (большая полуось) орбиты — 12,96 млн. км.;

размеры — 230*220*210 км;

масса — 8,289*1018 кг;

плотность (по данным НАСА) — 1,6 г/см3.

альбедо — 0,06

Предположительно, Феба образовалась в поясе Койпера и была захвачена притяжением Сатурна (что позволяет объяснить обратное направление движения спутника по орбите).

В июне 2004 г. мимо спутника пролетел аппарат «Кассини». Как заметил один из руководителей миссии «Кассини» доктор Альфред Макэвен, «пейзажи Фебы сильно отличаются от снимков астероидов. Они скорее напоминают Тритон и другие объекты, которые сформировались более 4 миллиардов лет назад во внешних пределах Солнечной системы».

Феба является очень темным телом, но внутренность некоторых кратеров состоит из более светлого материала, предположительно льда.


Энцелад



Энцелад - второй крупный спутник Сатурна. Он вращается вокруг планеты на расстоянии 238100 км (что составляет почти 4 радиуса Сатурна) и делает один оборот за 1,37 дня.

Форма Энцелада - трехосный эллипсоид 513х495х489 км, причем самая длинная ось "смотрит" на Сатурн, а самая короткая соединяет северный и южный полюс.

Средняя плотность Энцелада - 1,12 г/куб.см., альбедо - 90%. Это ярчайший спутник в Солнечной системе.

Его поверхность очень молода, на ней сравнительно мало кратеров (а есть области, где их нет вообще). Спектр поверхности такой же, как у чистого водяного льда. Спутник геологически активен до сих пор. В районе его южного полюса проходит система трещин, из которых в космос бьют гейзеры из мелкой ледяной пыли. Потом эта пыль рассеивается вдоль всей орбиты Энцелада, формируя самое удаленное и разреженное кольцо Е Сатурна.

Несмотря на свои небольшие размеры, Энцелад имеет разреженную атмосферу. Ее состав: 65% водяного пара, 20% молекулярного водорода, есть также немного углекислого газа, угарного газа и азота.


Япет



Япет - седьмой крупный спутник Сатурна. Он вращается вокруг планеты на расстоянии 3560800 км (или 59 радиусов Сатурна) и делает один оборот за 79,33 дня. В отличие от более близких спутников, вращающихся практически в плоскости экватора Сатурна, орбита Япета наклонена на 7,57 градуса к этой плоскости.

Диаметр Япета составляет 1436 км, он совсем немного меньше Реи. Его средняя плотность 1,253 г/куб.см.

Одной из удивительных особенностей Япета является то, что одно из его полушарий (ведущее) отражает в 6 раз меньше света, чем другое (ведомое)! Экваториальная зона и средние широты ведущего полушария покрыты красноватым темным веществом неизвестного состава и происхождения. По мере движения к полюсам слой вещества становится тоньше и у полюсов сходит на нет.

Еще одной интригующей деталью поверхности Япета является 10-километровый горный хребет, протянувшийся параллельно экватору почти на половину диаметра спутника.