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{{天体 基本
| 幅 =
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| 画像説明 = 2017年に[[カッシーニ (探査機)|カッシーニ]]が撮影したパン
| 画像背景色 =#000000
| 仮符号・別名 =
| 星座 =
| 視等級 =
| 視直径 =
| 変光星型 =
| 分類 = [[土星の衛星]]
}}
{{天体 発見
| 色 = 衛星
| 発見
| 発見者 ={{仮リンク|マーク・R・ショーアルター|en|Mark R. Showalter}}
| 発見方法 =
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{{天体 軌道
| 色 = 衛星
| 元期 =
| 軌道の種類 =
| 平均距離
| 平均
| 平均
|
| 軌道長半径 = 133,584.0±0.1 km<ref name="Jacobson+2008"/>
|
| 近日点距離 =
| 遠日点距離 =
| 近点・遠点対象 =
|
| 遠点距離 =
| 離心率 = 0.0000144±0.0000054<ref name="Jacobson+2008"/>
| 公転周期 = 0.575050718 日<br/>(13.801217 時間)<ref name="Jacobson+2008"/>
| 会合周期 =
| 軌道周期 =
| 平均軌道速度 =
| 最大軌道速度 =
| 最小軌道速度 =
| 軌道傾斜角 = 0.0001°±0.0004°<ref name="Jacobson+2008"/>
| 近日点引数 = 103.331°<ref name="jplssd"/>
| 近点引数 =
| 昇交点黄経 =
| 平均近点角 =
| 軌道極 =
| 前回近日点通過 =
| 次回近日点通過 =
| 前回近点通過 =
| 次回近点通過 =
| 通過時刻(太陽系外惑星の場合) =
| 準振幅 =
| 主惑星 = [[土星]]
| 主恒星(惑星の場合) =
| 惑星数(恒星の場合) =
| 衛星数(惑星の場合) =
}}
{{天体 物理
| 色 = 衛星
| 赤道直径 =
|
|
|
|
| 平均直径 =
| 平均半径 = 14.1 km<ref name="jplssd2"/>
| 外周 =
| 表面積 =
| 体積 =
| 質量 = 4.95 {{e|15}} kg<ref name="jplssd2"/>
| 相対対象(または、相対対象1) =
| 相対質量(または、相対質量1) =
| 相対対象2 =
| 相対質量2 =
| 相対半径(または、相対半径1) =
| 相対半径2 =
| 平均密度 = 0.420 g/cm<sup>3</sup><ref name="jplssd2"/>
| 表面重力 = 0.001 [[加速度|m/s²]]
| 脱出速度 = ~0.006 km/s
|
|
| スペクトル分類 =
|
| 光度 =
|
| アルベド = 0.5<ref name="jplssd2"/>
| 赤道傾斜角 = 0°
| HZ内縁距離 =
| HZ外縁距離 =
| 表面温度 = ~78 K
| 最小表面温度 =
| 平均表面温度 =
| 最大表面温度 =
| 可視光明度 =
| 全波長明度 =
| 色指数
| 色指数
| 色指数
|
|
| 色指数_VJ =
| 色指数_VH =
| 色指数_RI =
| 色指数_RJ =
| 色指数_JH =
| 色指数_HK =
| 金属量 =
| 金属量2 =
| 年齢 =
| 大気圧 =
| 大気 =
| 外殻 =
}}
{{天体 終了
| 色 = 衛星
}}
'''パン''' (
== 存在の予測と発見 ==
エンケの空隙の中に衛星が存在することは、Jeffrey N. Cuzzi と Jeffrey D. Scargle が[[1985年]]の論文の中で予測していた<ref name="Cuzzi+Scargle1985"/>。この予測は、空隙の縁に重力的な擾乱の存在を示唆する波模様が発見されたことに基づいている。[[1986年]]にはマーク・R・ショーアルターによって、重力的な影響のモデル化から空隙内に存在するであろう衛星の軌道と質量が推定された。この研究によると、衛星の軌道長半径は 133,603 ± 10 km、質量は土星の (5-10) {{e|-12}} 倍と推定され、また空隙内には衛星は1つしか存在しないことが示唆された<ref name="Showalter+1986"/>。なお実際のパンの軌道長半径との差はわずか 19 km、質量は土星の 8.6 {{e|-12}} 倍であり、この推定は非常に正確なものであった。
その後ショーアルターによって、[[1990年]]に衛星は予測された位置の 1° 以内に発見された<ref name="Showalter1990"/>。ショーアルターは[[1981年]]に[[ボイジャー2号]]が土星をフライバイした際に撮られた写真を解析し、また各写真において衛星が十分に理想的な状態で見えるかどうかをコンピュータを用いて予測することで、写真の中に衛星が写っているのを発見した。最終的に、ボイジャー2号が撮影した写真のうち11枚に衛星が写っているのが発見された<ref name="Showalter1990"/><ref name="Showalter1991"/>。
== 名称 ==
衛星の発見は1990年7月16日に[[国際天文学連合]]のサーキュラーで公開され、[[仮符号]]として '''S/1981 S 13''' が与えられた<ref name="Green1990"/>。仮符号の数値が1981なのは、発見に用いられた写真が撮影されたのが1981年だからである。
正式にパンと命名されたのは[[1991年]]9月16日で、これは[[ギリシア神話]]の牧神[[パーン (ギリシア神話)|パン]]に由来する。牧神パンは羊飼いと羊の群れを監視する神であり、この衛星が羊飼い衛星としての役割を持つことになぞらえた命名である。また命名と同時に '''Saturn XVIII''' という確定番号が与えられた<ref name="Green1990"/><ref name="planetarynames"/>。
== 軌道 ==
土星からの平均距離は 133,584 km で、長らく最も内側を公転する土星の衛星であったが<ref name="NASA"/>、現在は[[S/2009 S 1]]にその座を明け渡している。
パンはA環にエンケの空隙を形成しており、空隙の幅は 325 kmである<ref name="NASA"/>。
== 特徴 ==
パンの平均半径は14.1 kmだが<ref name="NASA"/>、平べったい形状をしているため三軸径はそれぞれ異なる。
[[カッシーニ (探査機)|カッシーニ]]の2度にわたる観測により、パンは赤道付近が薄く広がった鍔のような形状を持つ、空飛ぶ円盤のような形状であることがわかっている<ref name="Natiogeo"/>。カッシーニのミッションの最終段階では土星の近距離を公転する軌道に入ったため、土星の環やその中にある衛星を近距離から観測する機会が増えた。カッシーニによるパンの観測もその一環で行われたものである。カッシーニに携わる研究者たちは、パンの形状を「クルミ型 (walnut-shaped)」と表現した<ref name="PIA"/>。この特徴的な形状はパンと土星の環の物質の作用が関連しており、周囲の微粒子が赤道面上に降り積もることで形成されていると考えられている<ref name="Thomas2010"/>。報道では、[[エンパナーダ]]や[[ラビオリ]]の形状に喩えるものもあった<ref name="SpaceEmpanada"/><ref name="Ravioli"/>。
== 環との関係 ==
先述の通り、羊飼い衛星であるパンはA環の中に存在してエンケの空隙を形成しており、環に大きな影響を及ぼしている。
エンケの空隙は完全に何も存在しないわけではなく、リングレット (ringlet) と呼ばれる細い環状の構造がパンの軌道と同じ位置に存在することが分かっている<ref name="Hedman+2013"/>。このリングレットは{{仮リンク|馬蹄形軌道|en|Horseshoe orbit}}にある粒子の集まりからなっており、パンの影響によって形成・維持されている。二つめのリングレットはパンによって周期的に破壊されており、これは[[土星の環#F環|F環]]が[[プロメテウス (衛星)|プロメテウス]]によって擾乱を受ける機構と類似している<ref name="Porco+2005"/>。
== 出典 ==
{{Reflist|2|refs=
<ref name="Cuzzi+Scargle1985">{{cite journal |last1=Cuzzi |first1=J. N. |last2=Scargle |first2=J. D. |title=Wavy edges suggest moonlet in Encke's gap |journal=The Astrophysical Journal|volume=292 |year=1985 |pages=276 |issn=0004-637X |doi=10.1086/163158}}</ref>
<ref name="Showalter+1986">{{cite journal|last1=Showalter|first1=Mark R.|last2=Cuzzi|first2=Jeffrey N.|last3=Marouf|first3=Essam A.|last4=Esposito|first4=Larry W.|title=Satellite “wakes” and the orbit of the Encke Gap moonlet|journal=Icarus|volume=66|issue=2|year=1986|pages=297–323|issn=00191035|doi=10.1016/0019-1035(86)90160-0}}</ref>
<ref name="Showalter1990">{{cite journal | author=Showalter, M. R.| title= Visual Detection of 1981 S 13, the Encke Gap Moonlet| journal= Bulletin of the American Astronomical Society| date= 1990| volume= 22| pages= 1031| url= http://adsabs.harvard.edu//full/seri/BAAS./0022//0001040.000.html |bibcode = 1990BAAS...22.1040S}}</ref>
<ref name="Showalter1991">{{cite journal |last1=Showalter |first1=Mark R. |title=Visual detection of 1981S13, Saturn's eighteenth satellite and its role in the Encke gap |journal=Nature |volume=351 |issue=6329 |year=1991 |pages=709–713 |issn=0028-0836 |doi=10.1038/351709a0}}</ref>
<ref name="Green1990">{{cite web | url = http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/05000/05052.html | title = IAUC 5052: 1990i; SATURN | author = Daniel W. E. Green | authorlink = | coauthors = | date = 1990-07-16 | format = | work = Central Bureau for Astronomical Telegrams | publisher = [[国際天文学連合]] | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2018-11-23}}</ref>
<ref name="jplssd">{{Cite web |author=Jet Propulsion Laboratory |date=2013-08-23 |url=https://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_elem |title=Planetary Satellite Mean Orbital Parameters |website=Jet Propulsion Laboratory Solar System Dynamics |publisher=[[ジェット推進研究所]] |accessdate=2018-11-23}}</ref>
<ref name="jplssd2">{{Cite web |author=Jet Propulsion Laboratory |date=2015-02-19 |url=https://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par |title=Planetary Satellite Physical Parameters |website=Jet Propulsion Laboratory Solar System Dynamics |publisher=[[ジェット推進研究所]] |accessdate=2018-11-23}}</ref>
<ref name="NASA">{{cite web | url = https://solarsystem.nasa.gov/moons/saturn-moons/pan/in-depth/ | title = In Depth | Pan – Solar System Exploration: NASA Science | author = NASA | date = 2017-12-08 | format = | work = | publisher = [[アメリカ航空宇宙局]] | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2018-11-23 }}</ref>
<ref name="planetarynames">{{Cite web
|url=https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets#JovianSystem
|title=Planet and Satellite Names and Discoverers
|work=Planetary Names
|publisher=[[国際天文学連合]]
|accessdate=2018-11-23}}</ref>
<ref name="Jacobson+2008">{{cite journal |last1=Jacobson |first1=R. A. |last2=Spitale |first2=J. |last3=Porco |first3=C. C. |last4=Beurle |first4=K. |last5=Cooper |first5=N. J. |last6=Evans |first6=M. W. |last7=Murray |first7=C. D. |title=REVISED ORBITS OF SATURN'S SMALL INNER SATELLITES |journal=The Astronomical Journal |volume=135 |issue=1 |year=2008 |pages=261–263 |issn=0004-6256 |doi=10.1088/0004-6256/135/1/261}}</ref>
<ref name="PIA">[http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08320 "PIA08320: Cruising with Pan"], ''Planetary Photojournal''</ref>
<ref name="Thomas2010">{{cite journal |last1=Thomas |first1=P.C. |title=Sizes, shapes, and derived properties of the saturnian satellites after the Cassini nominal mission |journal=Icarus |volume=208 |issue=1 |year=2010 |pages=395–401 |issn=00191035 |doi=10.1016/j.icarus.2010.01.025}}</ref>
<ref name="Ravioli">{{cite news |last1=Chang |first1=Kenneth |title=Pan, Moon of Saturn, Looks Like a Cosmic Ravioli (or Maybe a Walnut) |url=https://www.nytimes.com/2017/03/10/science/nasa-cassini-saturn-moon-pan.html?_r=0 |accessdate = 2017-03-11 |work=The New York Times |publisher=The New York Times |date=2017-03-10}}</ref>
<ref name="SpaceEmpanada">{{Cite web |url=http://www.sciencemag.org/news/2017/03/space-empanada-frozen-ridge-around-saturn-s-moon-pan-collected-planet-s-rings |title= Stunning close-up of Saturn’s moon, Pan, reveals a space empanada |last=Perkins |first=Sid |website=Science |publication-date=2017-03-09 |accessdate=2018-11-23}}</ref>
<ref name="Natiogeo">{{cite web | url = https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/17/031000091/ | title = UFOみたいな土星の衛星、NASA探査機が撮影 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト | author = Nadia Drake | authorlink = | coauthors = 三枝小夜子 | date = 2017-03-10 | format = | work = | publisher = [[ナショナルジオグラフィック (雑誌)|ナショナルジオグラフィック]] | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2018-11-23 }}</ref>
<ref name="Hedman+2013">{{cite journal |last1=Hedman |first1=M.M. |last2=Burns |first2=J.A. |last3=Hamilton |first3=D.P. |last4=Showalter |first4=M.R. |title=Of horseshoes and heliotropes: Dynamics of dust in the Encke Gap |journal=Icarus |volume=223 |issue=1 |year=2013 |pages=252–276 |issn=00191035 |doi=10.1016/j.icarus.2012.11.036}}</ref>
<ref name="Porco+2005">{{cite journal |last1=Porco |first1=C. C. |title=Cassini Imaging Science: Initial Results on Saturn's Rings and Small Satellites |journal=Science |volume=307 |issue=5713 |year=2005 |pages=1226–1236 |issn=0036-8075 |doi=10.1126/science.1108056}}</ref>
}}
{{Commonscat|Pan (moon)}}
{{土星の衛星}}
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