Мимас , также называемый Сатурн I , является седьмым по величине естественным спутником Сатурна . Со средним диаметром 396,4 километра или 246,3 мили, Мимас является самым маленьким астрономическим телом, которое, как известно, имеет приблизительно округлую форму из-за собственной гравитации. Низкая плотность Мимаса, 1,15 г/см 3 , указывает на то, что он состоит в основном из водяного льда с небольшим количеством камня, а изучение движения Мимаса предполагает, что под его поверхностным льдом может находиться жидкий океан. Поверхность Мимаса сильно кратерирована и не показывает никаких признаков недавней геологической активности. Примечательной особенностью поверхности Мимаса является Гершель , один из крупнейших кратеров относительно размера родительского тела в Солнечной системе. Гершель имеет ширину 139 километров (86 миль), что составляет около одной трети среднего диаметра Мимаса [10] и образовался в результате чрезвычайно энергичного ударного события . Название кратера происходит от имени первооткрывателя Мимаса Уильяма Гершеля , который сделал это в 1789 году. Присутствие луны создало одну из самых больших «дыр» в кольце Сатурна , названную щелью Кассини , из-за орбитального резонанса, дестабилизирующего орбиту частиц там.
Мимас был открыт астрономом Уильямом Гершелем 17 сентября 1789 года. Он записал свое открытие следующим образом:
Я продолжал свои наблюдения постоянно, когда позволяла погода; и яркий свет сорокафутового зеркала теперь был настолько полезен, что я также, 17 сентября, обнаружил седьмой спутник, когда он находился в своей наибольшей предшествующей элонгации. [11] [12]
— Уильям Гершель
40-футовый телескоп был металлическим зеркальным телескопом-рефлектором, построенным Гершелем, с апертурой 48 дюймов (1200 мм). 40 футов относятся к длине фокуса, а не к диаметру апертуры, как это принято у современных телескопов.
Мимас назван в честь одного из гигантов в греческой мифологии , Мимаса . Имена всех семи известных на тот момент спутников Сатурна, включая Мимас, были предложены сыном Уильяма Гершеля Джоном в его публикации 1847 года «Результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды» . [13] [14] Сатурн (римский эквивалент Кроноса в греческой мифологии) был лидером титанов, поколения, предшествовавшего богам , и правителем мира в течение некоторого времени, в то время как гиганты были последующим поколением, и каждая группа вела великую борьбу с Зевсом и олимпийцами.
Обычное английское произношение имени — / ˈ m aɪ m ə s / [15] или иногда / ˈ m iː m ə s / [16 ]
Греческий и латинский корень имени — Mimant- (ср. итал. Mimante , рус. Мимант для мифологической фигуры) [17] , поэтому английская форма прилагательного — Mimantean [18] или Mimantian [19], в любом случае написание произносится как / m aɪ ˈ m æ n t iə n / ~ / m ɪ ˈ m æ n t iə n / . [ 20 ]
Площадь поверхности Мимаса немного меньше площади суши Испании или Калифорнии . Низкая плотность Мимаса, 1,15 г/см3 , указывает на то, что он состоит в основном из водяного льда с небольшим количеством камней. В результате приливных сил, действующих на него, Мимас заметно сплющен ; его самая длинная ось примерно на 10% длиннее самой короткой. Эллипсоидальная форма Мимаса особенно заметна на некоторых недавних [ когда? ] снимках с зонда Кассини . Самая отличительная черта Мимаса — гигантский ударный кратер диаметром 139 км (86 миль), названный Гершелем в честь первооткрывателя Мимаса. Диаметр Гершеля составляет почти треть собственного диаметра Мимаса; его стены имеют высоту около 5 км (3 мили), части его дна имеют глубину 10 км (6 миль), а его центральный пик возвышается на 6 км (4 мили) над дном кратера. Если бы на Земле был кратер эквивалентного масштаба (по относительному размеру), он был бы более 4000 км (2500 миль) в диаметре, шире Австралии . Удар, который создал этот кратер, должен был почти разрушить Мимас: поверхность, антиподальная Гершелю (противоположная через земной шар), сильно нарушена, что указывает на то, что ударные волны, созданные ударом Гершеля, распространились через всю Луну. [21] См., например, рисунок 4 из [22]
Поверхность Мимантеа насыщена более мелкими ударными кратерами, но ни один из них не приближается по размеру к Гершелю. Хотя Мимас сильно кратерирован, кратерирование неравномерно. Большая часть поверхности покрыта кратерами диаметром более 40 км (25 миль), но в южной полярной области, как правило, нет кратеров диаметром более 20 км (12 миль).
На Мимасе официально признаны три типа геологических образований: кратеры , каньоны (провалы) и катены (цепи кратеров).
Изучая движение Мимаса, исследователи обнаружили, что под 20–30 км (12–19 миль) поверхностного льда находится водный океан. Океан образовался в течение последних 25 миллионов лет, возможно, даже последних 2–3 миллионов лет, и, как полагают, нагревается приливными силами Сатурна. [23]
Ряд особенностей колец Сатурна связаны с резонансами с Мимасом. Мимас отвечает за очистку материала из щели Кассини , промежутка между двумя самыми широкими кольцами Сатурна, кольцом A и кольцом B. Частицы в щели Гюйгенса на внутреннем крае щели Кассини находятся в орбитальном резонансе 2:1 с Мимасом. Они совершают орбиту дважды за каждый оборот Мимаса. Повторяющиеся притяжения Мимасом частиц щели Кассини, всегда в одном и том же направлении в пространстве, заставляют их переходить на новые орбиты за пределами промежутка. Граница между кольцами C и B находится в резонансе 3:1 с Мимасом. Недавно было обнаружено, что кольцо G находится в резонансе эксцентриситета совместного вращения 7:6 [24] [ необходимо разъяснение ] с Мимасом; внутренний край кольца находится примерно в 15 000 км (9 300 миль) внутри орбиты Мимаса. [ необходима цитата ]
Мимас также находится в резонансе среднего движения 2:1 с большей луной Тетис и в резонансе 2:3 с внешней луной - пастухом кольца F , Пандорой . О спутнике, коорбитальном с Мимасом, сообщили Стивен П. Синнотт и Ричард Дж. Террил в 1982 году, но это так и не было подтверждено. [25] [26]
В 2014 году исследователи отметили, что либрационное движение Мимаса имеет компонент, который не может быть объяснен только его орбитой, и пришли к выводу, что это было вызвано либо внутренней частью, которая не находится в гидростатическом равновесии (удлиненное ядро ), либо внутренним океаном . [27] Однако в 2017 году был сделан вывод, что наличие океана в недрах Мимаса привело бы к поверхностным приливным напряжениям, сопоставимым или превышающим таковые на тектонически активной Европе . Таким образом, отсутствие доказательств поверхностного растрескивания или другой тектонической активности на Мимасе свидетельствует против наличия такого океана; поскольку формирование ядра также привело бы к образованию океана и, таким образом, несуществующих приливных напряжений, эта возможность также маловероятна. [28] Наличие асимметричной аномалии массы, связанной с кратером Гершель, считалось более вероятным объяснением либрации. [28]
В 2022 году ученые из Юго-Западного научно-исследовательского института определили модель приливного нагрева для Мимаса, которая создала внутренний океан без каких-либо поверхностных трещин или видимых приливных напряжений. Было обнаружено, что наличие внутреннего океана, скрытого стабильной ледяной оболочкой толщиной от 24 до 31 км, соответствует визуальным и либрационным характеристикам Мимаса, наблюдаемым Кассини . [ 29] Для подтверждения этой гипотезы потребуются дальнейшие измерения поверхностного теплового потока Мимаса. [30]
7 февраля 2024 года исследователи Парижской обсерватории объявили об открытии, что апсидальная прецессия орбиты Мимаса происходит медленнее, чем предполагалось, если бы он был твердым телом, что еще раз подтверждает существование подповерхностного океана на Мимасе. Исследователи оценили, что океан находится на глубине 20–30 км под поверхностью, что согласуется с предыдущими оценками. Исследователи предполагают, что океан Мимаса должен быть очень молодым, менее 25 миллионов лет, чтобы объяснить отсутствие геологической активности на кратерированной поверхности Мимаса. [31]
В 1979 году «Пионер-11» пролетел мимо Сатурна, а 1 сентября 1979 года он приблизился к Мимасу на расстояние 104 263 км. [32] «Вояджер-1» пролетел мимо в 1980 году, а «Вояджер-2» — в 1981 году.
Мимас был несколько раз сфотографирован орбитальным аппаратом «Кассини» , который вышел на орбиту вокруг Сатурна в 2004 году. Близкий пролет произошел 13 февраля 2010 года, когда «Кассини» прошел мимо Мимаса на расстоянии 9500 км (5900 миль).
.jpg/1280px-NASA_Spacecraft_Sees_'Pac-Man'_on_Saturn_Moon_(4474329146).jpg)
Если смотреть с определенных углов, Мимас напоминает Звезду Смерти , вымышленную космическую станцию и супероружие, известное по фильму 1977 года « Звездные войны » . Гершель напоминает вогнутый диск «суперлазера» Звезды Смерти. Это совпадение, так как фильм был снят почти за три года до того, как Мимас был достаточно разрешён, чтобы увидеть кратер. [33]
В 2010 году НАСА опубликовало температурную карту Мимаса, используя изображения, полученные Кассини . Самые теплые регионы, которые находятся вдоль одного края Мимаса, создают форму, похожую на персонажа видеоигры Pac-Man , с кратером Гершеля, играющим роль «съедобной точки» или «энергетической гранулы», известной из геймплея Pac-Man. [34] [35] [36]
спутник Сатурна, Мимас, изображает Звезду Смерти — космическую станцию, уничтожающую планеты, из фильма «Звездные войны» — на снимке, недавно полученном космическим аппаратом НАСА «Кассини».
