פרומתאוס-ירח של שבתאי

אחד מירחים אלה הוא פרומתאוס. זהו ירח מוארך שמידותיו הם 58X 79 X 136 ק”מ, מרחקו משבתאי 139,353 ק”מ וזמן הקפה 14.7 שעות

לצד צילום ירחיו הגדולים של שבתאי על ידי חללית הקסיני, צולמו גם חלק מהירחים הקטנים, אלה שקוטרם עשרות קילומטרים וספורים מהם קוטרם עולה על 100 ק”מ. מדובר למעשה בגופים א-ספריים אשר מבחינת הרכבם ומראה פניהם יכולים לתת רמזים לגבי האסטרואידים עצמם. לא תוכננו עבור חללית הקסיני טיסות מעבר ליד אף אחד מהם. שיטת העבודה היתה שונה. מצלמות החללית צילמו כל מה שנכנס לשדה הראיה שלהן בהקפותיה את שבתאי, כאשר היא נעה לעבר הירחים הגדולים וכאשר עזבה אותם. הניצולת של החללית היתה אם כן גדולה. כך מתקבלת פרספקטיבה רחבה לגבי שבתאי, טבעותיו והירחים שלו.

אחד מירחים אלה הוא פרומתאוס. זהו ירח מוארך שמידותיו הם 58X 79 X 136 ק”מ, מרחקו משבתאי 139,353 ק”מ וזמן הקפה 14.7 שעות. המרחקים מהם צולם הירח על יד הקסיני נעו בין 1,692,686 ק”מ עד למרחק של עשרות אלפי קילומטרים. כך למשל ב-26.12.2009 הירח צולם ממרחק של 59,000 ק”מ ברזולוציה של 351 מטר לפיקסל (1). צילום אחר מה-28.1.2010 נעשה ממרחק של 34,000 ק”מ ברזולוציה של 200 מטר לפיקסל (2). מיקומו של פרומתאוס הוא בין טבעת F לטבעת A .לפעמים הוא קרוב מאוד לטבעת F. מבחינה זו היא שייך לירחים הרועים, אותם ירחים קטנים המלווים טבעת זו או אחרת של שבתאי. הירח הוא מכותש, אם כי צפיפות המכתשים היא לא גדולה ומרבית פני השטח שלו, לפחות אלה שצולמו, מכוסים באבק. הגדולים שבמכתשים קוטרם 20 ק”מ. נמצאו גם מספר רכסים ועמקים.

בטרם הגיעה חללית הקסיני לשבתאי וגם לאחר מכן, ההערכה המקובלת היתה שפרומתאוס במהלך תנועתו סביב כוכב הלכת מראה לו צד אחד מפניו כמו ירחים אחרים. אולם הצילומים שלו ממרחק מראים מה שהוא מעניין מאוד. בצילום שנעה ב-14.8.2008 ציר האורך שלו מקביל לטבעת F (3). בצילום אחר מה-14.11.2008 ציר הרוחב מקביל לטבעת (4). בצילום שנעשה ב-26.5.2009 הירח נטוי בזווית ביחס לטבעת (5). צילומים אלה שוללים את ההנחה שהיתה מקובלת בקרב החוקרים. המסקנה המתבקשת היא שהירח מסתובב סביב עצמו, במקרה זה ציר האורך. בשל כוח המשיכה שלו, הגם שמדובר בכוח משיכה זעיר ביותר, הוא סופח אליו חלקיקים מהטבעת עם התקרבותו אליה. האם חלקיקים אלה הם שיוצרים את שכבת האבק שלו והאם עובי שכבה זו הוא אחיד על פני השטח כולם? בחלק מצילומי התקריב שנעשו ברזולוציה גדולה רואים שגם חלק מהמכתשים מכוסים באבק.

הצילומים ששודרו ארצה מראים דבר מה נוסף לגבי מסלול תנועתו של פרומתאוס סביב שבתאי. את מכלול הצילומים שלו אפשר לחלק ל-3 קבוצות. מכל קבוצה תוצג כאן דוגמה אחת.

צילומים בהם רואים את הירח במרחב שבין הטבעות (6).
צילומים בהם רואים את הירח קרוב לטבעת F (7).
צילומים בהם הירח כמעט נבלע בתוך טבעת זו (8).

החריגות מהמסלול לעבר טבעת F לפחות בתצלומים ששודרו ארצה עד כה, מראים שאין שום חריגה לעבר טבעת A. אם משלבים את תנועתו של פרומתאוס סביב צירו ואת תנועתו סביב שבתאי מקבלים תנועה חריגה מאוד ביחס לשאר הירחים הקטנים. ירח אחר של שבתאי בעל מסלול כאוטי הוא היפריון. נראה שכדאי לעשות מחקרי השוואה בין מסלוליהם של ירחים אלה וכן רצוי לבדוק למה פרומתאוס לא מתקרב לטבעת A?
מקורות

1. Image: N00148981.jpg
http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/raw/rawimagesdetails/index.cfm?imageIR-210228

2.PIA12593: Crated Spud
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA12593

3. Image: N00118569.jpg
http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/raw/rawimages-details.cfm?feiImagesID=166157

4. Image: N001124064.jpg
http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/raw/rawimages-details.cfm?feiImagesID=174274

5. Image: N00136771.jpg
http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/raw/rawimages-details.cfm?feiImagesID=192315

6 Image: N00082596.jpg
http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/raw/rawimages-details.cfm?feiImagesID=109641

7. PIA08918: Shifting Strands
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08918

8. PIA06143 : Thieving Moon
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA06143