Феба — наймасивніший нерегулярний супутник Сатурна із середнім діаметром близько 213 км. Вона була відкрита 18 березня 1899 року Вільямом Генрі Пікерінгом за допомогою фотографічних пластинок, отриманих Делайлом Стюартом, починаючи з 16 серпня 1898 року на станції Бойдена обсерваторії Кармен-Альто поблизу Арекіпи, Перу. Це був перший природний супутник, відкритий за допомогою фотографічного методу.

Феба стала першим об'єктом, який дослідив космічний апарат Кассіні після прибуття в систему Сатурна у 2004 році. Завдяки цьому вона є надзвичайно добре вивченим нерегулярним супутником такого розміру. Траєкторія польоту Кассіні та час його прибуття були спеціально обрані так, щоб забезпечити проліт повз Фебу. Після цього зближення і виходу на орбіту навколо Сатурна Кассіні більше не віддалявся значно далі за орбіту Япета.

Феба має приблизно сферичну форму та диференційовану внутрішню будову. На початкових етапах своєї еволюції вона була гарячою і майже сферичною, однак згодом зазнала численних зіткнень, які дещо деформували її поверхню. Є припущення, що Феба може бути захоплена кентавром — малим тілом, яке сформувалося у поясі Койпера. Вона є другим за розміром супутником із ретроградним рухом у Сонячній системі після Тритона.

Історія

Відкриття Фебу відкрив Вільям Генрі Пікерінг 18 березня 1899 року за фотопластинками, отриманими Делайлом Стюартом, починаючи з 16 серпня 1898 року, в обсерваторії Бойдена поблизу міста Арекіпа, Перу. Це був перший супутник, відкритий за допомогою фотографічного методу.

Назва Феба отримала свою назву на честь Феби — титаніди в давньогрецькій міфології, пов'язаної з Місяцем. Вона була сестрою Кроноса — грецького аналога римського бога Сатурна. У науковій літературі також зустрічається позначення Saturn IX.

Згідно зі стандартами Міжнародного астрономічного союзу (МАС), деталі поверхні Феби мають отримувати назви на честь персонажів давньогрецького міфу про Ясона та аргонавтів. У 2005 році МАС офіційно затвердив назви для 24 кратерів на поверхні супутника.

Тобі Овен з Гавайського університету в Маноа, голова Робочої групи МАС з вивчення зовнішньої Сонячної системи, пояснив вибір цієї тематики так:«Ми обрали легенду про аргонавтів для Феби, оскільки вона певною мірою перегукується з дослідженням системи Сатурна місією Кассіні-Гюйгенс. Звичайно, ми не можемо сказати, що серед наших науковців є герої на кшталт Геркулеса чи Аталанти, але вони представляють широку міжнародну спільноту видатних людей, які наважилися вирушити в цю далеку подорож у надії повернутися з величезним здобутком».

Орбіта Орбіта Феби є ретроградною, тобто вона обертається навколо Сатурна у напрямку, протилежному до обертання самої планети. Протягом більш ніж 100 років Феба залишалася найдальшим відомим супутником Сатурна, аж до відкриття у 2000 році кількох менших зовнішніх супутників. Феба розташована майже в чотири рази далі від Сатурна, ніж її найближчий великий сусід — Япет, і суттєво перевищує за розмірами будь-який інший супутник, що обертається на подібній відстані від планети. Усі регулярні супутники Сатурна, окрім Япета, рухаються майже в площині екватора Сатурна. Зовнішні неправильні супутники, зокрема Феба, мають орбіти з помірною або високою ексцентриситетністю та не перебувають у синхронному обертанні, на відміну від внутрішніх супутників Сатурна (винятком серед них є Гіперіон). Феба належить до північної групи (Norse group) неправильних супутників Сатурна. Існує низка дрібних супутників із подібними орбітами, які є уламками, що утворилися внаслідок зіткнень, пережитих Фебою у минулому. До них належать S/2006 S 20, S/2006 S 9, S/2019 S 2 та S/2007 S 2.

Кільце Феби

Кільце Феби — одне з кілець Сатурна. Воно нахилене під кутом приблизно 27° до площини екватора Сатурна (і, відповідно, до площини його основних кілець). Кільце простягається на відстані від щонайменше 128 до 207 радіусів Сатурна; для порівняння, сама Феба обертається навколо планети на середній відстані близько 215 радіусів Сатурна. Товщина кільця приблизно у 40 разів перевищує діаметр планети.

Вважається, що частинки цього кільця утворилися внаслідок ударів мікрометеороїдів по поверхні Феби, тому вони мають такий самий зворотний напрям орбітального руху, як і сама Феба. Це протилежно до напрямку руху наступного великого супутника, розташованого ближче до Сатурна, — Япета. Частинки кільця, які поступово рухаються всередину системи, при зіткненні влучають у провідну півкулю Япета, що є однією з причин його характерного двоколірного забарвлення.

Попри свої величезні розміри, кільце майже неможливо побачити у видимому світлі. Воно було відкрите за допомогою інфрачервоного телескопа Спітцер НАСА. Матеріал, вибитий з поверхні Феби мікроскопічними метеорними ударами, може бути причиною темних ділянок на поверхні супутника Гіперіона[a]. Фрагменти, що утворилися під час найбільших зіткнень стали джерелом походження деяких інших супутників північної групи, майже всі з яких мають радіус менше 10 км.

Фізичні характеристики

Феба має приблизно сферичну форму та діаметр 213 ± 1,4 км (132 милі), що становить приблизно одну шістнадцяту від діаметра Місяця. Це дев'ятий за розміром супутник Сатурна, але восьмий за масою. Наприклад, Гіперіон, інший супутник Сатурна, має більший радіус, проте поступається Фебі за масою. Феба здійснює один оберт навколо власної осі приблизно за 9 годин 16 хвилин, а повний оберт навколо Сатурна — приблизно за 18 місяців. Середня температура її поверхні становить близько 75 K (−198,2 °C). На відміну від більшості внутрішніх супутників Сатурна, які мають дуже світлу поверхню, альбедо Феби є значно нижчим — 0,100 ± 0,005, хоча воно все ж відносно високе порівняно з іншими нерегулярними супутниками, для яких виміряно цей показник. Поверхня Феби рясно вкрита кратерами. Найбільший із них — кратер Джейсон — має діаметр близько 100 км.

Темне забарвлення Феби спершу змусило вчених припустити, що це захоплений астероїд, оскільки її поверхня нагадує поширений тип темних вуглецевих астероїдів. Такі астероїди є хімічно дуже примітивними й, за сучасними уявленнями, складаються з первісних твердих частинок, що конденсувалися з протосонячної туманності з мінімальними змінами відтоді.

Спостереження та дослідження На відміну від інших супутників Сатурна, Феба не була зручною для спостережень космічними апаратами «Вояджер». «Вояджер‑2» спостерігав Фебу лише кілька годин у вересні 1981 року. На знімках, зроблених з відстані 2,2 мільйона кілометрів під малим фазовим кутом, розмір Феби складав приблизно 11 пікселів, при цьому на тьмяній поверхні були помітні яскраві плям.

«Кассіні» пролетів на відстані 2 068 кілометрів від Феби 11 червня 2004 року, зробивши численні високоякісні знімки, які виявили поверхню з великою кількістю кратерів. Оскільки «Вояджер‑2» не зміг отримати детальних зображень Феби, їхнє отримання стало пріоритетом місії «Кассіні», і траєкторія апарата була спеціально спланована для близького прольоту; в іншому випадку знімки навряд чи перевершили б за якістю ті, що зробив «Вояджер». Завдяки короткому періоду обертання Феби — близько 9 годин 17 хвилин — «Кассіні» зміг картографувати практично всю її поверхню. Близький проліт також дозволив визначити масу Феби з похибкою лише 1 до 500.

Див. також Супутники Сатурна Іджирак (супутник) Паліак (супутник)

Джерела