Рея

Рея — это естественный спутник Сатурна, второй по величине (после Титана) и девятый по удалённости от планеты среди известных спутников газового гиганта. Открытая в 1672 году, Рея принадлежит к группе ледяных лун Сатурна и обладает рядом уникальных особенностей, включая наличие разреженной атмосферы и возможных колец.

История открытия

Рея была открыта 23 декабря 1672 года итальянским астрономом Джованни Доменико Кассини, который в то время работал в Парижской обсерватории. Кассини обнаружил спутник вместе с другой луной Сатурна — Дионой, используя телескоп с длиной фокуса около 11 метров. Название «Рея» было предложено в 1847 году английским астрономом Джоном Гершелем, сыном Уильяма Гершеля, в честь титаниды Реи из древнегреческой мифологии — матери Зевса и супруги Кроноса (римского аналога Сатурна). До этого спутник обозначался как «Сатурн V» (пятый спутник Сатурна по порядку открытия) или просто «пятый спутник Сатурна».

Физические характеристики

Размеры и масса

Рея является девятым по величине спутником в Солнечной системе. Её средний радиус составляет около 764 километров, что делает её крупнее, чем, например, спутник Юпитера Европа, но меньше, чем Титан. Масса Реи оценивается в 2,306 × 10²¹ килограммов, что составляет примерно 0,39% массы Земли. Плотность спутника — около 1,236 г/см³, что указывает на значительную долю водяного льда в его составе (около 75%) и меньшую долю каменистых пород (около 25%).

Форма и рельеф

Рея имеет почти сферическую форму, что характерно для крупных ледяных спутников. Поверхность луны подразделяется на две основные области: светлые, покрытые кратерами участки (так называемые «материковые» зоны) и более тёмные, гладкие равнины. Наиболее заметной особенностью рельефа является система разломов и хребтов, особенно в районе экватора. Крупнейший кратер Реи — Тиавро (англ. Tirawa), диаметром около 48 километров, названный в честь божества погоды из мифологии индейцев пауни. Другие значительные кратеры включают Айну (35 км), Пенджа (30 км) и Идзу (28 км). На поверхности также обнаружены длинные цепочки кратеров, что может свидетельствовать о столкновениях с фрагментами, образовавшимися при распаде более крупных тел.

Состав и внутреннее строение

Спектроскопические исследования показывают, что поверхность Реи состоит в основном из водяного льда с примесями силикатов и органических соединений. Внутреннее строение, вероятно, дифференцированное: ядро из каменистых пород (радиусом около 300–400 км) окружено мантией из водяного льда. Наличие жидкого океана под ледяной корой не подтверждено, но некоторые модели предполагают его существование на глубине от 50 до 100 километров.

Орбита и вращение

Рея движется вокруг Сатурна по почти круговой орбите с большой полуосью около 527 000 километров. Полный оборот вокруг планеты занимает 4,518 земных суток. Спутник находится в синхронном вращении с Сатурном: период вращения вокруг собственной оси равен периоду обращения, поэтому Рея всегда повёрнута к планете одной стороной. Орбита Реи расположена внутри разреженного кольца E Сатурна, которое, как полагают, состоит из частиц, выбрасываемых с поверхности спутника Энцелад.

Атмосфера

В 2010 году космический аппарат «Кассини» (миссия NASA, ESA и ASI) обнаружил у Реи крайне разреженную атмосферу (экзосферу), состоящую в основном из кислорода (O₂) и углекислого газа (CO₂). Давление у поверхности оценивается в 10⁻¹² атмосфер Земли. Кислород образуется при бомбардировке ледяной поверхности заряженными частицами из магнитосферы Сатурна, которые выбивают молекулы воды, распадающиеся затем на водород и кислород. Углекислый газ, вероятно, имеет внешнее происхождение — он может поступать из кольца E или с поверхности спутника.

Возможные кольца

В 2008 году на основе данных, полученных с «Кассини», было высказано предположение о наличии у Реи собственной системы колец. Это стало бы первым известным случаем колец у спутника планеты. Гипотеза основывалась на обнаружении зон с пониженной яркостью вблизи экватора Реи, которые могли быть вызваны рассеянием света от частиц пыли. Однако последующие наблюдения не подтвердили наличие колец однозначно; возможно, зафиксированные эффекты объясняются особенностями рельефа или ионизацией частиц в магнитосфере Сатурна. Вопрос остаётся открытым.

Исследования

Основные сведения о Рее получены в ходе миссии «Кассини» (1997–2017), которая совершила несколько пролётов вблизи спутника. Первые снимки высокого разрешения были сделаны в 2005–2007 годах. До этого Рея наблюдалась только с помощью телескопов с Земли, а также пролётными аппаратами «Вояджер-1» и «Вояджер-2» (1980–1981), которые дали первые детальные изображения, но с низким разрешением. В будущем планируется более детальное изучение Реи, возможно, в рамках миссий по исследованию системы Сатурна.

Значение для науки

Рея представляет интерес для планетологии как пример ледяного спутника среднего размера, который прошёл через сложную геологическую эволюцию. Изучение её поверхности помогает понять процессы кратерообразования и тектоники на ледяных телах. Наличие разреженной атмосферы и возможных колец делает Рею уникальным объектом для изучения взаимодействия спутников с магнитосферой планеты и кольцевой системой Сатурна.

Интересные факты

• Рея — единственный спутник Сатурна, для которого было зафиксировано наличие собственной атмосферы (кроме Титана, имеющего плотную атмосферу).
• Спутник назван в честь титаниды Реи, которая в греческой мифологии была матерью Зевса, Посейдона, Аида, Геры, Деметры и Гестии.
• На поверхности Реи обнаружены так называемые «тигровые полосы» — линейные структуры, напоминающие разломы на Энцеладе, но менее выраженные.
• Температура поверхности Реи колеблется от -174 °C на дневной стороне до -220 °C на ночной.

Источники

• Данные миссии «Кассини» (NASA, ESA, ASI).
• Статья «Rhea» в энциклопедии «Solar System Exploration» (NASA).
• Работы Дж. Д. Кассини (1672) и Дж. Гершеля (1847) по открытию и названию спутника.
• Научные публикации в журналах «Icarus» и «Journal of Geophysical Research» (2008–2015) о составе и атмосфере Реи.