Галската група: неправилни спътници на Сатурн — орбити и характеристики

Разкрийте тайната на Галската група — неправилни луни на Сатурн: орбити, инклинации, ексцентрицитети, цветови индекси и доказателства за общ произход след космически удари.

Галската група е сбор от малки, неправилни спътници на Сатурн, които имат сходни проградни орбити (движат се в същата посока както въртенето на планетата) и се намират в подобен област от Сатурновата система. Тези луни имат сравнително близки средни орбитални елементи: полуголемите им оси варират между 16 и 19 Gm, инклинациите им са между 35° и 40°, а ексцентрицитетите им обикновено са около 0,53. Тази близост в орбиталните параметри е една от причините те да се разглеждат като свързана група със сходен произход.

Имена и членове

Международният астрономически съюз (МАС) е запазил за тези луни имена, вдъхновени от галската митология. Четиримата добре утвърдени членове на групата (подредени по нарастващо разстояние от Сатурн) са:

• Albiorix
• Bebhionn
• Erriapo
• Tarvos

Орбити и диаграма

Всяка диаграма, която показва Галската група спрямо останалите неправилни спътници на Сатурн, представя ексцентрицитета като жълти сегменти, простиращи се от перицентъра до апоцентъра), докато инклинацията е нанесена по оста Y. Тази визуализация помага да се види колко разкъсани и издължени са орбитите на тези обекти и колко се различават от по-вътрешните, по-кръгли спътници.

Физически характеристики

Наблюденията показват, че спътниците от Галската група са физически сходни: всички проявяват светлочервен цвят, с типични цветови индекси B - V ≈ 0,91 и V - R ≈ 0,48, както и сходни инфрачервени спектрални характеристики. Тези данни се тълкуват като знак за обща повърхностна минералогия или произход. Диаметрите на членовете са малки — десетки километри или по-малки — и стойностите често са оценъчни, защото зависят от допускания за яркост (албедо).

Произход и еволюция

Сходството в орбиталните и спектралните характеристики доведе до хипотезата, че Галската група произхожда от разпадането на по-голям тяло — фрагментационен сценарий, при който удар е раздробил прародителя на множество малки парчета, които след това заели подобни орбити. Това е често срещано обяснение за компактни семейства неправилни спътници при гигантски планети.

Въпреки това по-подробни спектрални наблюдения показаха, че най-големият член, Albiorix, притежава две различни повърхностни проби: една, която е съвместима с цветовете на Erriapo и Tarvos, и друга, по-малко червена. На базата на това беше предложена алтернативна хипотеза — че Тарвос и Ериапо може да са фрагменти, отделени при удар върху самия Албиорикс, който е оставил голям, по-малко червен кратер на повърхността му. За да се получи такъв резултат, е необходим ударащ обект с диаметър над ~1 km и относителна скорост от порядъка на няколко km/s (оценки дават ≈5 km/s), което може да създаде кратер с радиус от порядъка на десетки километри (приблизително 12 km според изчисленията в някои модели).

Подобни високоенергетични сблъсъци са документирани в Сатурновата система: например, многочислените и много големи кратери на Феб, спътник на Сатурн, дават доказателства, че такива събития са се случвали в миналото и могат да формират семейства от фрагменти.

Наблюдения и бъдещи изследвания

За да се уточни произходът на Галската група, астрономите продължават да използват фотометрия и спектроскопия в оптичен и инфрачервен диапазон, както и числени модели на динамично еволюиране и хидродинамични симулации на удари. Малките размери и големите разстояния правят наблюденията предизвикателни, затова остават несигурности по отношение на точните размери, албедото и детайлите от повърхностната геология на тези луни.

Проучването на Галската група е важно не само за разбиране на историята на околните спътници, но и за общата картина за образуването и еволюцията на системата на Сатурн и за ролята на сблъсъците и гравитационните захващания в оформянето на малките тела около гигантските планети.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява галската група?

В: Какви са орбиталните елементи на групата Галис?

В: Откъде идват имената на тези луни?

В: Как се предполага, че Тарвос и Ериапус са свързани с Албиорикс?

В: Какво би било необходимо, за да се случи такъв удар?

Въпрос: Има ли други примери в миналото на Сатурновата система, които доказват, че такъв тип сблъсък може да се случи?

В: Албиорикс показва ли два различни цвята?

Търсене по буква