S/2007 S4 aneb „Saturn slaví šedesátku“

Vědci ve středu 18. července 2007 oznámili objev nového měsíce planety Saturn. Jedná se v pořadí již o 60. měsíc druhé největší planety sluneční soustavy a nese prozatím předběžné označení S/2007 S4. O objevení malého měsíce se postarala americká meziplanetární sonda Cassini, která od roku 2004 provádí výzkum Saturnu, systému jeho prstenců a měsíců.

Obr. 1: Nový Saturnův měsíc S/2007 S4 je na snímku v červeném čtverečku napravo od měsíce Mimas. [5]

Obr. 2: Detail části Saturnových prstenců. [6]

Obr. 3: Rodina velkých Saturnových měsíců na obrázku nahoře a jejich umístěná společně s prstenci na obrázku dole. [7]

Carl Murray, člen výzkumného týmu sondy Cassini, k objevu řekl: „Objevili jsme šedesátý měsíc obíhající planetu Saturn pomocí velmi výkonné širokoúhlé kamery umístěné na Cassini. Prohlížel jsem snímky oblasti blízko Saturnových měsíců Methone a Pallene, a něco mně padlo do oka. [1]“ To něco byl právě měsíček S/2007 S4, který zatím dostal pracovní název Frank. Co o něm už víme? Průměr měsíčku je odhadován na 2 kilometry a obíhá ve vzdálenosti 197 700 kilometrů od Saturnu. Sklon dráhy je pouze 0,1° a perioda oběhu přibližně jeden pozemský den [2]. Velké množství nových informací a zejména fotografií přinese v prosinci 2009 sonda Cassini, která prolétne ve vzdálenosti 11 700 kilometrů od S/2007 S4.

Prvním měsícem, který byl u Saturnu pozorován byl Titan, jenž objevil holandský astronom Christiaan Huygens 25. března 1655. V té době se jednalo teprve o šestý měsíc pozorovaný u planety (první byl náš souputník Měsíc, další čtyři pak Galileovy měsíce planety Jupiter – Io, Europa, Ganymed a Callisto). Titan je se svým průměrem 5 151 km druhým největším měsícem sluneční soustavy a je zahalen hustou atmosférou tvořenou zejména dusíkem a metanem. Dne 14. ledna 2005 vstoupilo do Titanovy atmosféry výzkumné pouzdro Huygens, které bylo evropskou částí velkolepé mezinárodní mise Cassini-Huygens. Přistání přineslo mnoho nových poznatků o složení atmosféry, ale také o útvarech na povrchu Titanu. Před misemi kosmických sond Pioneer a Voyager (na konci 70. let) jsme znali pouze 10 měsíců u planety Saturn. Na konci roku 2000 to bylo již 30 měsíců (z toho 12 objeveno právě v onom roce). Nyní, v polovině roku 2007, je to dvojnásobek, tj. 60 měsíců a toto číslo rozhodně nadále poroste [3].

Systém měsíců a prstenců kolem planety Saturn je velmi složitý a vzájemně provázaný, a ve své podstatě představuje malý model sluneční soustavy. Prstence jsou velmi tenké o šířce ve stovkách metrů a svým vzhledem se podobají povrchu gramofonové desky. Nejvzdálenější prstenec označovaný jako E sahá až do vzdálenosti 483 000 kilometrů. Poprvé útvar (prstenec) kolem Saturnu pozoroval již Galileo Galilei v roce 1610, ale jako první jej správně popsal až Christiaan Huygens. Dnes vypadá struktura prstenců následovně: nejblíže k planetě je prstenec D, následuje prstenec C a prstenec B. Struktura pokračuje Cassiniho dělením a prstencem A, který obsahuje tzv. Enckeho dělení. Poté už můžeme pozorovat vnější prstence F, G a E [zjednodušeno podle 4].

Stejně jako u prstenců, existuje jisté rozdělení i u Saturnových měsíců, které vychází z vlastností jejich oběžných drah.

• Hlídací (pastýřské) měsíce – zabraňují úniků částic z prstenců stejně jako pastýř zahání ovce do stáda (v angličtině shephard moons). Do této rodiny měsíců patří Pan, Daphnis, Atlas, Prometheus, Pandora a dosud nepojmenované měsíčky S/2004 S4, S/2004 S6 a S/2004 S3.
• Vnitřní měsíce – jsou soustředěny v prstenci E a patří mezi ně Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Methone, Pellene a zatím nejnovější objevený měsíček S/2007 S4. Poslední tři měsíce jsou tzv. koorbitální (viz dále).
• Vnější měsíce – se nacházejí za hranicí prstence E a patří zde Rhea, Titan, Hyperion a Iapetus.
• Koorbitální měsíce – jsou měsíce, které se pohybují na téměř shodných drahách. Do této rodiny měsíce Janus a Epimetheus, které mají stejnou dráhu a vyměňují si navzájem vedoucí pozici. Jiným typem koorbitálních měsíců je rodina Trojanů, což je trojice měsíců, z nichž dva jsou v Lagrangeově libračních bodech L4 a L5 velkého měsíce. Zde patří Tethys a Dione se svými „podřízenými“ měsíci Telesto a Calypso, resp. Polydeuces a Helene.
• Skupina Inuitů – jsou měsíce pohybující se na drahách s přibližně stejným sklonem (45° až 50°) k rovníku Saturnu. Do této rodiny patří Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq a S/2007 S1.
• Skupina Norů – jsou měsíce nacházející se ve vzdálenosti 12 – 24 milionů kilometrů od Saturnu se sklonem dráhy 136° až 175° (jedná se o tzv. retrográdní dráhu). Do této rodiny patří měsíce Aegir, Bergelmir, Bestla, Farbauti, Fenrir, Fornjot, Hati, Hyrokkin, Kari, Loge, Mundilfari, Narvi, Phoebe, Skathi, Skoll, Surtur, Suttungr, Thrymr, Ymir, S/2004 S7, S/2004 S12, S/2004 S13, S/2004 S17, S/2006 S1, S/2006 S3, S/2006 S4, S/2006 S6 a dva letos objevené měsíčky S/2007 S2 a S/2007 S3.
• Skupina Galů – jsou měsíce vzdálené 16 – 19 milionů kilometrů od Saturnu na drahách se sklonem od 35° – 40°. Do této rodiny patří měsíce Albiorix, Bebhionn, Erriapo a Tarvos.

SEZNAM SATURNOVÝCH MĚSÍCŮ [podle 3]
Číslo dle IAU	Jméno	Předběžné označení	Rok objevu	Objevitel(é)
I	Mimas	-	1789	W. Herschel
II	Enceladus	-	1789	W. Herschel
III	Tethys	-	1684	G. D. Cassini
IV	Dione	-	1684	G. D. Cassini
V	Rhea	-	1672	G. D. Cassini
VI	Titan	-	1655	C. Huygens
VII	Hyperion	-	1848	W. Bond, W. Lassell
VIII	Iapetus	-	1671	G. D. Cassini
IX	Phoebe	-	1898	W. Pickering
X	Janus	S/1980 S1	1966	A. Dollfus
XI	Epimetheus	S/1980 S3	1980	J. Fountain, S. Larson, H. Reitsema, B. Smith/Voyager 1
XII	Helene	S/1980 S6	1980	P. Laques, J. Lecacheux
XIII	Telesto	S/1980 S13	1980	B. Smith, H. Reitsema, S. Larson, J. Fountain/Voyager 1
XIV	Calypso	S/1980 S25	1980	D. Pascu, K. Seidelmann, W. Baum, D. Currie
XV	Atlas	S/1980 S28	1980	vědecký tým sondy Voyager
XVI	Prometheus	S/1980 S27	1980	vědecký tým sondy Voyager
XVII	Pandora	S/1980 S26	1980	vědecký tým sondy Voyager
XVIII	Pan	S/1981 S13	1990	M. Showalter/Voyager 2
XIX	Ymir	S/2000 S1	2000	B. Gladman
XX	Paaliaq	S/2000 S2	2000	B. Gladman
XXI	Tarvos	S/2000 S4	2000	J. J. Kavelaars, B. Gladman
XXII	Ijiraq	S/2000 S6	2000	J. J. Kavelaars, B. Gladman
XXIII	Suttungr	S/2000 S12	2000	B. Gladman, J. J. Kavelaars
XXIV	Kiviuq	S/2000 S5	2000	B. Gladman
XXV	Mundilfari	S/2000 S9	2000	B. Gladman, J. J. Kavelaars
XXVI	Albiorix	S/2000 S11	2000	M. Holman, T. B. Spahr
XXVII	Skathi	S/2000 S8	2000	J. J. Kavelaars, B. Gladman
XXVIII	Erriapo	S/2000 S10	2000	J. J. Kavelaars, B. Gladman
XXIX	Siarnaq	S/2000 S3	2000	B. Gladman, J. J. Kavelaars
XXX	Thrymr	S/2000 S7	2000	B. Gladman, J. J. Kavelaars
XXXI	Narvi	S/2003 S1	2003	S. S. Sheppard
XXXII	Methone	S/2004 S1	2004	vědecký tým sondy Cassini
XXXIII	Pallene	S/2004 S2	2004	vědecký tým sondy Cassini
XXXIV	Polydeuces	S/2004 S5	2004	vědecký tým sondy Cassini
XXXV	Daphnis	S/2005 S1	2005	vědecký tým sondy Cassini
XXXVI	Aegir	S/2004 S10	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XXXVII	Bebhionn	S/2004 S11	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XXXVIII	Bergelmir	S/2004 S15	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XXXIX	Bestla	S/2004 S18	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XL	Farbauti	S/2004 S9	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XLI	Fenrir	S/2004 S16	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XLII	Fornjot	S/2004 S8	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XLIII	Hati	S/2004 S14	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
XLIV	Hyrokkin	S/2004 S19	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
XLV	Kari	S/2006 S2	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
XLVI	Loge	S/2006 S5	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
XLVII	Skoll	S/2006 S8	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
XLVIII	Surtur	S/2006 S7	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2004 S7	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
		S/2004 S12	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
		S/2004 S13	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
		S/2004 S17	2005	D. Jewitt, S. Sheppard, J. Kleyna
		S/2006 S1	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2006 S3	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2006 S4	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2006 S6	2006	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2007 S1	2007	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2007 S2	2007	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2007 S3	2007	S. Sheppard, D. Jewitt, J. Kleyna
		S/2007 S4	2007	vědecký tým sondy Cassini