Grupa Gallic — nieregularne księżyce Saturna (Albiorix, Tarvos i Erriapo)

Nazewnictwo i pochodzenie

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) zarezerwowała dla członków tej rodziny nazwy pochodzące z mitologii galicyjskiej, stąd potoczna nazwa „Grupa Gallic”. Podobieństwo średnich elementów orbitalnych skłoniło badaczy do hipotezy wspólnego pochodzenia: większe ciało macierzyste zostało rozbite w zderzeniu lub serii zderzeń, a kawałki pozostały na spójnych orbitach.

Wybrane cechy orbitalne i mapa pozycji

Wykresy przedstawiające nieregularne księżyce Saturna często pokazują niesymetryczność orbit za pomocą odcinków rozciągających się od pericentrum do apocentrum (tu oznaczonych żółtym kolorem), natomiast nachylenie orbit przedstawiane jest na osi Y. Taka wizualizacja ułatwia porównanie zakresów półosi wielkich, mimośrodów i inklinacji pomiędzy różnymi rodzinami satelitarnymi.

Członkowie grupy

Czterema tradycyjnie wyróżnianymi członkami Grupy Gallic są (w kolejności rosnącego oddalenia od Saturna):

• Albiorix
• Bebhionn
• Erriapo
• Tarvos

Właściwości fizyczne

Obserwacje fotometryczne i w podczerwieni wykazały, że satelity Grupy Gallic są fizycznie jednorodne: wszystkie wykazują jasnoczerwone zabarwienie o podobnych barwach (wskaźniki B–V ≈ 0,91 i V–R ≈ 0,48) oraz zbliżonej charakterystyce w zakresie podczerwieni. Takie barwy sugerują powierzchnie bogate w związki węglowe lub materiały podobne do czerwonych typów planetoid/małych ciał, co może wskazywać na wspólną historię powierzchniową lub pochodzenie z podobnego typu ciała.

Hipoteza fragmentacji Albiorixa

Interesującym odkryciem jest zróżnicowanie barwne największego członka grupy, Albiorix. Obszerne obserwacje pokazały, że powierzchnia Albiorixa nie jest jednorodna: występują regiony o barwie zgodnej z Erriapo i Tarvos, oraz obszary wyraźnie mniej czerwone. Na tej podstawie zaproponowano, że Tarvos i Erriapo mogą być fragmentami odłamanymi z Albiorixa wskutek kolizji, podczas gdy cięcie pozostawiło na Albiorixie duży, mniej czerwony krater.

Szacunki energetyczne sugerują, że do powstania takich fragmentów potrzebne byłoby zderzenie z ciałem o średnicy rzędu >1 km przy prędkości względnej ~5 km/s, skutkujące utworzeniem krateru o promieniu rzędu kilkunastu kilometrów (w przybliżeniu podawanym w literaturze jako ok. 12 km). Obserwacje bardzo dużych kraterów na Phoebe oraz innych obiektach w układzie Saturna świadczą, że tego typu uderzenia miały miejsce w przeszłości systemu Saturna i są realistycznym mechanizmem powstawania rodzin fragmentacyjnych.

Znaczenie i dalsze badania

Badanie Grupy Gallic pozwala lepiej zrozumieć procesy akwizycji i ewolucji nieregularnych księżyców — zarówno mechanizmy przechwytywania obiektów przez planety olbrzymy, jak i późniejsze kolizje prowadzące do rodzin fragmentacyjnych. Dalsze obserwacje fotometryczne, spektroskopowe oraz modelowanie dynamiki kolizji (a także dane z wysokiej rozdzielczości teleskopów naziemnych i kosmicznych) pomogą jednoznaczniej określić skład materiałowy i potwierdzić hipotezy o pochodzeniu poszczególnych członków grupy.