Введение
Луна Сатурна Янус — внутренний спутник Сатурна. Он также известен как Сатурн X. Он назван в честь мифологического Януса.
Janus '/dʒ//eɪ//n//ə//s/ is an inner satellite of Saturn. It is also known as Saturn X. It is named after the mythological Janus.
Открытие
Янус был идентифицирован Одуэном Доллфусом 15 декабря 1966 года и получил временное обозначение S/1966 S 2. Ранее, 29 октября 1966 года, Фр сфотографировал Янус, не осознавая этого. 18 декабря Ричард Уокер наблюдал объект на той же орбите, что и Янус, но его положение не соответствовало предыдущим наблюдениям. Двенадцать лет спустя, в октябре 1978 года, Стивен М. Ларсон и Джон В. Фонтейн пришли к выводу, что наблюдения 1966 года лучше всего объясняются двумя различными объектами (Янусом и Эпиметеем), разделяющими очень близкие орбиты. Ричарду Уокеру теперь приписывают открытие Эпиметея. Voyager 1 подтвердил эту орбитальную конфигурацию в 1980 году.
История наблюдений
Янус наблюдался в последующие разы и получал различные предварительные обозначения. Три детектора энергичных частиц на борту "Пионера-11" зафиксировали его "тень", когда аппарат пролетал мимо Сатурна 1 сентября 1979 года (S/1979 S 2). Янус был обнаружен Дэном Паску 19 февраля 1980 года (S/1980 S 1), а затем Джоном В. Фонтейном, Стивеном М. Ларсоном, Гарольдом Дж. Рейтсемой и Брэдфордом А. Смитом 23 февраля 1980 года (S/1980 S 2).
Имя
Янус назван в честь двуликого римского бога Януса. Хотя название было неофициально предложено вскоре после первоначального открытия в 1966 году, оно было официально утверждено только в 1983 году, когда было названо также и имя Эпиметея.
Орбита
Орбита Януса коорбитальна с орбитой Эпимефея. Средний радиус орбиты Януса от Сатурна, по данным на 2006 год, был всего на 50 км меньше, чем у Эпимефея – расстояние, меньшее, чем средний радиус каждой из лун. В соответствии с законами Кеплера о движении планет, более близкая орбита завершается быстрее. Из-за небольшой разницы, это происходит примерно на 30 секунд быстрее. Каждый день внутренняя луна опережает внешнюю на 0,25° в движении вокруг Сатурна. Когда внутренняя луна догоняет внешнюю, их взаимное гравитационное притяжение увеличивает импульс внутренней луны и уменьшает импульс внешней. Этот прирост импульса приводит к увеличению расстояния внутренней луны от Сатурна и её орбитального периода, а в обмен – к уменьшению этих параметров у внешней луны. Время и величина обмена импульсом таковы, что луны эффективно меняются орбитами, не сближаясь ближе, чем примерно 10 000 км. При каждой встрече радиус орбиты Януса изменяется примерно на 20 км, а Эпимефея – примерно на 80 км: орбита Януса изменяется в меньшей степени, поскольку его масса в четыре раза больше массы Эпимефея. Обмен происходит почти каждые четыре года; последние сближения произошли в январе 2006, 2010, 2014, 2018 и 2022 годах, а следующее ожидается в 2026 году. Это единственная известная подобная орбитальная конфигурация в Солнечной системе. Орбитальное взаимодействие между Янусом и Эпимефеем можно объяснить в рамках круговой ограниченной задачи трёх тел, как случай, когда два спутника (при этом третьим телом является Сатурн) сопоставимы по размерам.
Физические характеристики
Янус обильно покрыт кратерами, включая несколько диаметром более 30 км, и характеризуется малым количеством линейных структур. Поверхность Януса выглядит более древней, чем у Прометея, но моложе, чем у Пандоры. Янус имеет очень низкую плотность и относительно высокое альбедо, что указывает на его ледяной состав и структуру, представляющую собой скопление обломков.
Взаимодействие с кольцами
Вокруг области, занимаемой орбитами Януса и Эпимефея, обнаружено слабое пылевое кольцо, что было выявлено по изображениям, полученным космическим аппаратом "Кассини" в 2006 году в свете, рассеянном вперед. Кольцо простирается на расстояние около 5000 км по радиусу. Его источником являются частицы, выбитые с их поверхностей ударами метеороидов, которые затем формируют диффузное кольцо вдоль их орбитальных путей. Вместе с Эпимефеем, Янус выполняет функцию луны-пастуха, поддерживая чёткую внешнюю границу кольца А в орбитальном резонансе 7:6. Этот эффект становится более заметным, когда более массивный Янус находится на резонансной (внутренней) орбите.
В художественной литературе
Янус — место действия романа «Толкающий лёд» Алейстера Рейнольдса.