Аналитические и численные методы небесной механики - Чеботарев Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
жизни Гюйгенса Кассини (1625-1712) открыл четыре новых спутника Сатурна -
Япета в 1671 г., Рею в 1672 г., Тетис и Диону в 1684 г., 28 августа и 17
сентября 1789 г. В. Гершель (1738-1822) открыл еще два более слабых
спутника - Мимас и Энцелад, самых близких к планете.
16 сентября 1848 г. Бонд (1789-1859) на обсерватории Гарвардского
колледжа открыл восьмой спутник - Гиперион. Независимо от Бонда этот
спутник был открыт также Ласселем, но только двумя днями позднее.
Наконец, в 1898 г. Пиккеринг (1873-1946) обнаружил очень слабый девятый
спутник Сатурна, названный Фебой.
В 1905 г. Пиккеринг сообщил об открытии десятого спутника Сатурна с
периодом обращения 20 дней 20.4 часа. Однако в дальнейшем это открытие не
подтвердилось.
Первая аналитическая теория спутников Сатурна разработана Германом Струве
в 1898 г.
Теории движения спутников Сатурна посвящены работы Г. Н. Дубошина. При
изучении движения каждого спутника все остальные спутники заменяются
бесконечно тонкими круговыми однородными кольцами с массой, равной массе
соответствующего спутника. Затем методом А. М. Ляпунова (1857-1918)
строится периодическая орбита, близкая к круговой, которая может служить
первым приближением к реальным движениям спутников. Метод Хилла был
применен Е. А. Гре-бениковым для построения аналитической теории движения
восьмого спутника Сатурна - Япета.
открыт в 1655 г. Гюйгенсом
Проникнутый
- 165 -
Примечание. Названия спутников Сатурна взяты из древнегреческой
мифологии. Это титаны и титаниды - бессмертные существа, дети и внуки
Урана (Неба) и Геи (Земли). Гнперион и Япет - сыновья Ураиа и Геи. Тетис,
Феба и Рея-их сестры. Титан - сын Гипернона, а Диона - дочь Тетис.
4. Кольцо Сатурна. Кольцо Сатурна было впервые замечено в 1610 г.
Галилеем, однако в это время оно наблюдалось с ребра, и Галилею не
удалось установить характер открытого им объекта. Галилей пишет о
загадочной форме Сатурна: "Крайнюю планету я наблюдал тройной".
Тайна кольца Сатурна была разгадана Гюйгенсом в 1658 г. Кольцо Сатурна
является плоским и свободно висит в экваториальной плоскости планеты. По
существу это не одно, а три как бы вложенных друг в друга концентрических
кольца различной яркости. Размеры кольца Сатурна приведены в табл. 32.
Таблица 32 Размеры кольца Сатурна
Экваториальный радиус планеты Внутренний радиус кольца С . Внешний радиус
кольца С . . . Внутренний радиус кольца В . Внешний радиус кольца В . . .
Внутренний радиус кольца А . Внешний радиус кольца А . . .
1.00 = 60300 км 1.16= 70100 1.47 = 88 600 1.49 = 90200 1.93 = 116200
2.01 = 121000 2.27 = 137 000
Таким образом, ширина внешнего кольца А составляет 16000 км, между первым
и вторым (средним) кольцом существует промежуток (так называемое деление
Кассини) в 4800 км. Второе кольцо (В), ширина которого 26 000 км, в свою
очередь отделено от третьего, слабо светящегося и полупрозрачного (так
называемого "крепового") кольца промежутков в 1600 км, ширина третьего
кольца (С) 18500 км.
Работами Лапласа (1749-1827), Максвелла (1831- 1879) и С. В. Ковалевской
(1850-1891) было показано, что устойчивость сплошного кольца невозможна и
что поэтому кольцо состоит из весьма большого количества мелких
спутников. В 1895 г. А. А. Белопольский (1854- 1934) с помощью
спектроскопических наблюдений под-
- 166 -
твердил это теоретическое предположение. Согласно исследованиям М. С.
Боброва, кольцо Сатурна состоит из светлых или почти белых тел с весьма
неровной поверхностью. Средний поперечник этих тел порядка 1 м. Они
заполняют лишь около 1/1000 объема всего кольца, так что среднее
расстояние между ними примерно в 10 раз больше их размеров. Общая масса
кольца приблизительно в 800 раз меньше массы Луны.
Наклон плоскости кольца Сатурна к эклиптике 1889.25 года и долгота
восходящего узла определяются, по Герману Струве, следующими числами:
/ = 28°04(55,
2 = 167°58Ю8.
5. Спутники Урана. Открыто 5 спутников Урана - Миранда, Ариель,
Умбриель, Титания и Оберон. Характеристики их орбит приведены в табл. 33.
Таблица 33 Спутника Урана
Види- Среднее расстояние от центра планеты Сидериче-
Эксцен- Наклон
мая величина видимое с Солнца в километрах скиАпериод
обращения триситет орбиты орбиты
Миранда .... Ариель Умбриель .... Титания Оберон го 17.0
15.2 15.8 14.0 14.2 9"34 13.78 19.2 31.5 42.1 120000 191800 267300
438 700 586600 d 1.4 2.5204 4.1442 8.7059 13.4632 0.0 0.007 0.008
0.023 0.01 97059, 97 59 97 59 97 59 97 59
Спутники Урана движутся почти в одной плоскости, которая образует с
плоскостью орбиты планеты угол 97°59', так что их движение является
обратным.
Титания и Оберон были открыты В. Гершелем в 1787 г., через б лет после
того как им была открыта планета Уран. Следующие два спутника, Ариель и
Умбриель, открыты Ласселем (1799-1880) в 1851 г. Миранда открыта Кейпером
15 февраля 1948 г. на обсерватории Мак-Дональд в США. Этот пятый спутник
Урана является ближайшим к планете. Его яркость 17т.
