אפימתאוס (ירח)

אדווין דולפס (אנ') הבחין בירח המקיף את שבתאי ב־15 בדצמבר 1966,^[1] והציע את השם יאנוס.^[2] שלושה ימים לאחר מכן, ריצ'רד ווקר ערך תצפית דומה וראה גם הוא ירח במסלול זהה.^[3] האסטרונומים היו משוכנעים ששתי התצפיות הן של אותו ירח, שנקרא באופן לא רשמי יאנוס. היה קשה להסביר את התצפיות מכיוון שנתוני התצפיות לא התאימו לחישובים.

באוקטובר 1978 הציעו שני מדענים שההסבר הטוב ביותר לתצפיות הוא שמדובר בשני ירחים בעלי מסלול כמעט זהה. ההשערה הוכחה בשנת 1980 על ידי הגשושית וויאג'ר 1. בשנת 1983 נתן האיגוד האסטרונומי הבינלאומי לירח שווקר גילה את השם אפימתאוס, ואישר את השם יאנוס לירח שדולפס גילה.

אפימתאוס משלים הקפה אחת סביב שבתאי ב־16 שעות 31 דקות ו־50.6 שניות. כשמסלולי אפימתאוס ויאנוס מתחלפים, זמן זה גדל בכ־28.1 שניות. מסלולו נטוי בזווית קטנה של 0.351 מעלות ביחס למישור קו המשווה של שבתאי. הוא משלים סיבוב אחד סביב צירו ב־0.694 ימי ארץ ואותו הזמן נמשך סיבובו סביב שבתאי. מכיוון שהוא נמצא בתהודת סיבוב־מסלול עם שבתאי, הרי שהוא מראה אל שבתאי תמיד אותו הצד. צירו נטוי בזווית אפס אל מסלולו.

המסלול המשותף של אפימתאוס ויאנוס

אפימתאוס ויאנוס הם בעלי מסלול משותף (תהודה מסלולית 1:1). המרחק הממוצע בין המסלולים שלהם הוא כ־50 ק"מ פחות מהקוטר של כל אחד מהירחים.

על פי חוקי קפלר הירח הפנימי ינוע מהר בכ־28.1 שניות יותר מהירח החיצוני. אחת לארבע שנים הירחים מתקרבים ומשפיעים כבידתית אחד על השני. הירח הפנימי מקבל תאוצה גבוהה יותר ותופס מסלול חיצוני ומכיוון שכך הוא מאט את תנועתו, ואילו הירח הפנימי מאט ו"נופל" למסלול פנימי יותר כתוצאה מכך מגביר את מהירותו, התהליך נמשך כ־100 ימים. בכל שינוי כזה יאנוס משנה את מסלולו בכ־20 קילומטר ואילו אפימתאוס משנה את מסלולו בכ־80 ק"מ, מכיוון שמסתו של יאנוס גדולה פי 4 משל אפימתאוס. הקרבה הגדולה ביותר שתהיה בין שני הירחים במהלך החלפת המסלול היא כ־10,000 ק"מ. החלפות מסלול כאלה קרו ב־2006 (החלפה זו תועדה על ידי קאסיני^[4]) וב־2010. ככל הידוע לנו, מסלול זה הוא ייחודי במערכת השמש.

מאפיינים פיזיים

קוטרו הממוצע הוא כ־116 ק"מ. יש על פניו מספר מכתשים הגדולים מ־30 ק"מ. כמו כן יש עליו רכסים ותעלות קטנים וגדולים. צפיפותו הממוצעת היא 0.63 גרם לסמ"ק, ומהירות ההימלטות מעל פניו היא 0.035 ק"מ בשנייה. מסתו וצפיפותו הקטנות מרמזות על כך, שהוא עשוי ברובו מקרח. הטמפרטורה השוררת על פניו היא כ־78 מעלות קלווין.