最終更新日: 2025 年 10 月 11 日

エレーヌ：土星に優しく寄り添う月

ヘレン、土星を周回するディオネの小さな共軌道衛星 — カッシーニ探査機によって観測された小さな衛星ヘレンは、ディオーネと同じ軌道面内を移動し、土星の周りで同じ軌道を共有します。
画像出典:NASA/JPL/宇宙科学研究所

ユニークな重力の仲間

エレーヌとしても知られるサターン XIIは、直径わずか 36 キロメートルの小さな衛星で、1980 年に発見されました。ピエール・ラッカーそしてジャン・ルカシューの望遠鏡からの観測のおかげで、AEO。同じ軌道上でディオネの 60 度前方にあるラグランジュ点を占めており、土星の周りで安定した重力バランスを保っています。

軌道および物理的特徴

エレーヌは土星の中心から 377,400 km の準円軌道をたどり、その公転と同期した回転を示します。これは、常に同じ面がディオーネに向いていることを意味します。その細長くて不規則な形状は、おそらく土星とディオネとの重力相互作用によるものと考えられます。

その寸法と密度から、その表面重力 \(\約 0.0023\, m/s^2\) を近似的に計算することができます。これは、地球の重力と比較して非常に弱いです。

エレーヌ: ディオーネの共軌道伴星

ヘレンは月の魅力的な例です共軌道土星系では。土星の中心から約 377,400 km 離れたディオネと実質的に同じ軌道を共有していますが、軌道面ではディオネより 60 度前方に位置しています。この位置は以下に対応しますラグランジュポイント L4ディオネ-土星系の構造であり、天文学的な時間スケールでの顕著な重力安定性を保証します。

その不規則でわずかに細長い形状は、土星とディオネの重力と、\(\約 0.0023\, m/s^2\) と推定される低い表面重力の組み合わせの結果です。エレーヌは同期回転で回転し、常にディオネに向けられた同じ面を維持します。これは、地球との関係で地球の月で観察される現象に類似した現象です。

ヘレンと彼女の反対側のラグランジュ仲間であるポリュデウセスの存在は、三体系におけるラグランジュ点の動的な概念を完璧に示しています。これらのポイントにより、小さな天体を本体、ここではディオネと衝突することなく安定した軌道で捕捉することができます。

探査機による詳細な観察カッシーニこれにより、その表面の地図を作成し、その組成を分析することが可能になり、ディオネと同様に水の氷と岩石物質の混合物が明らかになりました。エレーヌとディオーネの間のこの化学的および重力的なつながりは、巨大惑星の周りの月系の進化における共軌道相互作用の重要性を強調しています。

注： :
ラグランジュ点 L4 と L5 は、主天体 (土星) の周りを公転する副天体 (ここではディオネ) のそれぞれ前方 60 度、後方 60 度にある安定位置です。これらの共軌道点で捕獲された天体は、数百万年にわたって安定した状態を保つことができます。

土星の共軌道衛星と小衛星の比較表

土星の主要な共軌道衛星と小型衛星の比較
月	直径 (km)	土星からの距離 (km)	特集
ヘレン	36	377,400	ディオネとの共軌道、ラグランジュ点 L4
ポリュデウセス	3～4	377,400	ディオネとの共軌道、ラグランジュ点 L5
テレスト	24	294,700	テティスとの共軌道、ラグランジュ点 L4
カリプソ	21	294,700	テティスとの共軌道、ラグランジュ点 L5
ヤヌス	179	151,500	エピメテウスとの同一軌道、軌道位置の交換
エピメテウス	116	151,500	ヤヌスとの同一軌道、軌道位置の交換