Saturni Gallia-rühm: orbiidid, liikmed ja päritolu
Gallia rühm on Saturni progresseeruvate ebaregulaarsete satelliitide dünaamiline rühmitus, mille liikmed järgivad sarnaseid orbiite. Rühma karakteristilised keskmised orbitaalelemendid on: poolsuurteljed umbes 16–19 Gm, kallutused ligikaudu 35°–40° ja ekstsentrilisus umbes 0,53. Need tunnused eristavad Gallia rühma Saturni teistest ebaregulaarsetest satelliitidest ja viitavad ühtse dünaamilise päritolu võimalikkusele.
Avastamine ja nimestamine
Rühma liikmete sarnased orbitaalelemendid viisid avastajad järeldusele, et need kuud võivad olla pärit ühest suuremast lähtekehost, mis hiljem fragmenteerus kokkupõrke tulemusena. Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU) reserveerib neile kuudele Gallia (Gallia) mütoloogiast pärit nimed, järgides rahvusvahelist nimetamiskonventsiooni ebaregulaarsete satelliitide puhul.
Liikmed
Rühma neli kinnitatud liiget (järjestuses, kuidas nende keskmine kaugus Saturnist suureneb):
- Albiorix
- Bebhionn
- Erriapo
- Tarvos
Füüsikalised omadused ja värvid
Hilisemad fotomeetrilised ja infrapunaspektroskoopilised vaatlused näitavad, et Gallia rühma liikmed on füüsikaliselt homogeenilised: nad on üldiselt helepunase tooniga. Mõõdetud värvusindeksid on B−V ≈ 0,91 ja V−R ≈ 0,48, ning infrapunavaatlused näitavad sarnaseid absorptsiooni- ja peegeldusomadusi. Sellised sarnased pinnavärvid toetavad hüpoteesi, et kõik liikmed pärinevad ühest lähtekoest.
Kokkupõrke hüpotees ja Albiorixi värvidiferents
Tähelepanuväärne leid tuli hiljem: rühma suurim liige, Albiorix, näitab pinnal kahte erinevat värvirühma. Üks värvusvariatsioon kattub Erriapo ja Tarvos värvidega, ent Albiorixil on ka vähem punakas piirkond. Selle põhjal postuleeriti alternatiivne päritolustsenaarium: mitte kõik liikmed ei pea olema päris ühise algkeha eri tükid — nii Tarvos kui Erriapo võivad olla Albiorixi fragmendid, mis sündisid suurest kokkupõrkest, mille tagajärjel tekkis Albiorixi pinnale suur, vähem punane kraater.
Selle kokkupõrke nõuded on hinnangul järgmised: mõjuja läbimõõt üle ~1 km ja suhteline kiirus ligikaudu 5 km/s. Selline sündmus võiks moodustada kraatri raadiusega umbes 12 km ning paisata välja fragmente, mis seejärel muutusid sõltumatuteks orbiitideks. Sarnaseid suuri kraatreid on täheldatud ka Phoebe'l, mis näitab, et tugevaid kokkupõrkeid on Saturni süsteemi minevikus tegelikult juhtunud.
Dünaamiline ja pikaajaline käitumine
Kuigi rühma liikmete praegused orbitaalelemendid on omavahel koherentsemad kui juhuslikult valitud Saturni satelliitide puhul, mõjutavad nende orbiite mitmed tegurid: gravitatsioonilised häired Saturnilt, Kuudevahelised sekkumised, Päikese tõmbejõud ja poolpidevad resonantsid. Need protsessid võivad aja jooksul orbiite muutma panna, nii et rühma praegune koosseis ja elementide koherentsus annavad meile vihjeid nii fragmenteerumise vanusele kui ka edasisele dynamikale. Progresseeruvad ebaregulaarsed rühmad (nagu Gallia) on haruldasemad kui retrogradesuunalised rühmad Saturni ümber, mis teeb nende tekkemehhanismide uurimise eriti huvitavaks.
Vaatlused ja tulevikuuuringud
Edasised kõrgekvaliteedilised fotomeetrilised ja spektraalsed mõõtmised, samuti täpsed orbitaalanalüüsid, on vajalikud rühma päritolu täpsemaks määramiseks. Eriti oluline on täpsustada Albiorixi pinnavärvide ja kraatrite jaotust, et kinnitada, kas Tarvos ja Erriapo tõesti pärinevad samast kokkupõrkest. Samuti aitavad arvutisimulatsioonid hinnata, millised kokkupõrketingimused (mõõtmed, kiirus, impactori trajektoor) on rühma moodustamiseks kõige tõenäolisemad.
Joonis illustreerib Gallia rühma suhet teiste Saturni ebaregulaarsete satelliitidega: orbiitide ekstsentrilisus on kujutatud kollaste segmentidega (ulatuses peritsentrist kuni apotsentrini), kalle on esitatud Y-teljel. Sellised diagrammid aitavad visuaalselt eristada dünaamilisi rühmi ja leida sarnasusi või erandeid nende vahel.
Saturni ebaregulaarsed satelliidid.
Küsimused ja vastused
K: Mis on Gallia grupp?
V: Gallia grupp on Saturni progresseeruvate ebaregulaarsete satelliitide dünaamiline rühmitus, millel on sarnased orbiidid.
K: Millised on Gallia rühma orbitaalelemendid?
V: Nende poolsuurteljed jäävad vahemikku 16 ja 19 Gm, kalde vahemikku 35° ja 40° ning nende ekstsentrilisus on umbes 0,53.
K: Kust pärinevad nende kuude nimed?
V: Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU) on nende kuude jaoks reserveerinud Gallia mütoloogiast pärinevad nimed.
K: Kuidas on Tarvos ja Erriapus arvatavasti seotud Albiorixiga?
V: Postuleeriti, et Tarvos ja Erriapus võiksid olla Albiorixi fragmendid, mis jätavad maha suure, vähem punase kraatri.
K: Mida oleks sellise kokkupõrke toimumiseks vaja?
V: Selline kokkupõrge eeldaks keha läbimõõduga üle 1 km ja suhtelise kiirusega ligi 5 km/s, mille tulemuseks oleks suur kraater raadiusega 12 km.
K: Kas Saturni süsteemi minevikus on veel mingeid näiteid, mis tõestavad, et selline kokkupõrge võib toimuda?
V: Jah, arvukad Phoebe'l täheldatud väga suured kraatrid tõestavad, et sellist tüüpi kokkupõrked võivad Saturni minevikus toimuda.
K: Kas Albiorix näitab kahte erinevat värvi?
V: Jah, hiljutised vaatlused näitasid, et Albiorixil on tegelikult kaks erinevat värvi - üks ühtib Eriapo ja Tarvose värvusega ja teine vähem punane.
