Два супутники Сатурна ділять одну орбіту і міняються місцями кожні 4 роки: чому

Серед супутників Сатурна найбільшу увагу астрономів привертають Титан і Енцелад, адже це можуть бути населені світи. Але є два супутники, Янус і Епітемей, які називають "танцюючими", адже вони постійно міняються місцями, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Янус і Епіметей — це два невеликих супутники Сатурна, 10-й і 11-й за величиною у цієї планети. Вони мають розмір 178 і 117 км відповідно. Ці супутники здебільшого складаються з льоду і вважається, що вони досить пористі, як астероїди, що являють собою купу каміння, яке утримується гравітацією.

"Танцюючі" супутники Сатурна

Унікальність цієї пари полягає в тому, що Янус і Епітемей перебувають майже на однаковій орбіті навколо Сатурна, але якщо точніше, то їхні орбіти розділяє всього 50 км.

Орбіти цих супутників розташовані так близько, що гравітаційні сили між ними змушують обидва супутники мінятися місцями. Тобто, той супутник, який раніше перебував ближче до Сатурна, переміщається далі, тоді як більш зовнішній супутник переміщається ближче до планети. Янус і Епітемей міняються місцями кожні 4 земних роки, протягом яких вони здійснюють більш ніж 2000 обертів навколо Сатурна. Ці супутники називають "танцюючими" через їхні переміщення. До речі, на початку 2026 року Епіметей перемістився ближче до Сатурна, адже з 2022 року він перебував на зовнішній орбіті.

Епіметей і Янус рухаються по своїх орбітах незалежно один від одного доти, доки внутрішній супутник не починає наздоганяти зовнішній. Той супутник, який наразі перебуває на коротшій орбіті, буде обертатися навколо Сатурна швидше, хоча і всього на кілька секунд. Поступово він наздоганяє зовнішній супутник і в кінцевому підсумку наближається досить близько, щоб гравітаційний вплив між ними став істотним. Зовнішній супутник тягне внутрішній супутник вперед, а останній тягне зовнішній супутник назад. Додаткова енергія, яку отримує внутрішній супутник у цьому процесі, піднімає його на вищу орбіту. Втративши трохи своєї енергії, зовнішній супутник опускається до Сатурна і стає внутрішнім супутником.

Янус і Епіметей — єдині відомі супутники планет у Сонячній системі, які поводяться подібним чином. Астрономи не знають, як почався цей дивний "танець" двох супутників Сатурна. Можливо, це пов'язано з тим, що обидва крижаних світи колись були єдиним об'єктом, який було розірвано на частини під час зіткнення з іншим небесним тілом.

Як виявили супутники Сатурна Янус і Епітемей?

У грудні 1966 року астроном Одуен Дольфюс виявив новий супутник Сатурна, який він назвав Янус, на честь дволикого давньоримського бога. Це був десятий супутник Сатурна, виявлений астрономами. Через три дні астроном Річард Вокер виявив на тій самій відстані від Сатурна ще один супутник. Спочатку вважалося, що це один і той самий об'єкт.

Пізніше астрономи помітили, що Янус перебуває в різних місцях, а отже, він дійсно "дволикий", але пояснити це не вдалося. Тільки 1978 року астрономи Стівен Ларсон і Джон Фаунтін висунули теорію, що поруч із Янусом розташований ще один супутник. Це припущення було підтверджено 1980 року за допомогою даних космічного апарату "Вояджер-1". Таким чином астрономи точно визначили, що існує два супутники — Янус і Епітемей.

Як уже писав Фокус, фізики з'ясували, що "негативний час" існує.

Також Фокус писав про те, що Марс розірве на частини сусідній світ і це може трапитися раніше, ніж вважалося.

Під час написання цього матеріалу використано джерела: IFLScience.