Если не кольца, то спутники
27 августа 2023 г. Сатурн пройдёт точку противостояния. Вокруг этой даты он виден всю ночь, кульминируя близ местной полуночи и предоставляя нам наилучшую в этом году возможность для наблюдений.
Шестая планета, как и Юпитер, является газовым гигантом, однако полосы на её диске малоконтрастны, не особенно динамичны и сложны для наблюдений. Зато здесь есть кольца (о них мы уже рассказывали) и многочисленный рой спутников, самые яркие из которых видны в любительские телескопы. О последних мы и будем в этот раз говорить. Сатурн и 4 его спутника на снимке Д. Пича 13 августа 2023 г. Здесь Рея, Диона, Тефия (слева от кольца) и Титан (выше и правее). Обратите внимание на бледно-оранжевый цвет и диск последнего.
Благодаря продолжающимся открытиям, количество известных спутников у газовых гигантов постоянно растёт, долго не задерживаясь на одной точке. Лидером здесь как раз и является Сатурн, счёт лун которого после нового шквала находок, обнародованных минувшей весной, достиг 146, что в полтора раза превышает число юпитерианских. Вероятно, окольцованная планета действительно является королём спутников: находясь в два раза дальше Юпитера, она может похвастаться бо́льшим числом открытых лун. Мы будем говорить о том, как своими глазами увидеть самых ярких и примечательных представителей гигантской свиты короля.
Главный паж: ветра, дожди и озёра из этана
Титан – самый яркий и простой для наблюдений спутник Сатурна благодаря большому размеру. При диаметре 5150 км, он лишь немного меньше юпитерианского Ганимеда (5268 км), и оба крупнее целой планеты – Меркурия (4879 км). Титан знаменит своей плотной, в 1,5 раза мощнее земной, азотной атмосферой, порождающей массу погодных явлений. Здесь дуют ветра и идут дожди, пополняющие реки и озёра. Наполнены они, конечно, не водой (которая в условиях жуткого холода этих мест по твёрдости напоминает земные камни), а жидкими углеводородами – метаном и этаном.
При блеске 8,5 зв. вел. Титан может относительно далеко – на 3' (1/10 видимого диска Луны) – отдаляться от своей планеты, и на участках максимальных элонгаций объект возможно заметить в бинокли. Спутник обращается вокруг Сатурна за 16 суток, поэтому такие наиболее удобные моменты случаются чуть реже раза в неделю.
Непрозрачная метановая дымка в воздушном покрывале спутника придаёт ему бледно-оранжевый оттенок. В условиях спокойной атмосферы в телескопы с диаметром от 20 см можно заметить намёк на 0,8" диск Титана – чуть более «припухлую» форму спутника в сравнении со звёздами той же яркости (диск чётко виден на фото в начале статьи).
Верная свита короля
Помимо Титана, небольшим телескопам доступны ещё по крайней мере 4 спутника – Тефия, Диона, Рея и Япет. Первые три обращаются вокруг планеты за короткие 1,9, 2,7 и 4,5 суток, поэтому всегда находятся где-то рядом с её диском и сияющими кольцами. При блеске около 10 зв. вел. они выглядят неяркими точками света в небольшие телескопы (до 10 см), но легко различимы с более крупными инструментами.
Сатурн и 8 ярчайших представителей его спутниковой свиты на любительской фотографии.
Япет также имеет яркость на уровне 10 зв. вел., но только с одной стороны от планеты! Главная особенность этой луны, обращающейся вокруг Сатурна за 79 суток, в том, что его ведущее полушарие на порядок темнее ведомого. В результате в периоды западных элонгаций всегда обращённый к планете одной и той же стороной спутник на 1.7 зв. вел. (почти в 5 раз) ярче по сравнению с восточными, когда блеск опускается почти до 12 зв. вел. В предстоящем сентябре пик блеска Япета будет достигнут 10 числа, а спустя двое суток он пройдёт рядом с двумя звёздочками 10 и 11 вел. А еще, из отмеченных выше спутников, Япет дальше всех удаляется от Сатурна – более чем на 9 угловых минут, т.е даже больше, чем Титан.
Какие еще спутники можно поймать в любительские телескопы? Энцелад обладает очень яркой, покрытой сияющим льдом поверхностью, но при этом маленький (500 км) и близкий к планете, поэтому при блеске 12m даже 20 см телескопа может не хватить для успешных наблюдений. Мимас ещё ближе к планете, но при этом на величину тусклее, что делает его куда более непростым объектом для наблюдений. 360-км Гиперион имеет яркость на уровне 14-й зв. вел., но при периоде 21 сутки может отдаляться от планеты на 3,5', и поэтому не сильно сложнее Мимаса и Энцелада с наблюдательной точки зрения.
Знание расположения ярких спутников относительно планеты может значительно облегчить их поиск. Для получения этой информации можно использовать программы-планетарии (напр. StarCalc или Stellarium) или специализированные сайты.
В системе неспокойно
Любители астрономии отлично знают о связанных с галилеевыми спутниками явлениях в системе Юпитера – затмениях, покрытиях, а также прохождениях по диску планеты как самих спутников, так и их теней. Ночь от ночи, год от года они неизменно наблюдаются в семействе самой большой планеты, в прошлом – помогали ориентироваться морякам, а учёным позволили определить конечность скорость света. Аналогичные события для Сатурна – куда менее известные, случаются с куда меньшей регулярностью и, как правило, сложнее для наблюдений.
На этих снимках, полученных Космическим телескопом им. Хаббла в период прошлого «исчезновения» колец в 2009 г., три спутника Сатурна – Титан, Диона и Энцелад – проходят по диску планеты вместе со своими тенями.
Но всё-таки они происходят. Для этого нужно, чтобы система Сатурна с его кольцами и главными лунами повернулась к нам ребром, а это случается лишь дважды за длинный 29-летний сатурнианский год с интервалами в ∼13 или ∼15 лет. Следующий раз – в марте 2025 г., но отдельные события уже начались.
Проще всего увидеть тень Титана: для этого достаточно самых скромных телескопов (хватит даже диаметра 9-10 см), немного сложнее различить тёмный силуэт самого спутника на фоне ярких и спокойных облаков гиганта. Правда, период связанных с Титаном событий привязан к прохождению Земли через плоскость системы Сатурна и пока что не начался. Этот период длится считанные месяцы, когда каждые 16 дней – время обращения спутника вокруг Сатурна – тень проходит по диску планеты, и можно поймать «своё» прохождение – в ночное время, когда погода благоприятна.
На этих зарисовках – прохождение Титана и его тени в 25,4-см телескоп (слева), прохождение теней Дионы и Реи в 41,5-см телескоп (справа). Яркая «бусинка» в кольце справа от планеты – самая Рея, в то время как другие пятнышки – флуктуации в видимой яркости колец.
Связанные с другими спутниками события наблюдать намного сложнее. Чтобы увидеть тени Реи, Тефии и Дионы, как и сами луны на диске гиганта, понадобится телескоп с диаметром не менее 30 см.
Ещё одно редкое зрелище, которое можно наблюдать в моменты «исчезновения» колец – спутники-бусинки, как по ниточке-паутинке медленно ползущие по оставшемуся от кольца тонкому шипу (см. зарисовку выше). У Юпитера такого не увидишь.
Артем Новиченок (специально для "Звездочета")
