Saturn ist bekannt als Gasriese und für sein beeindruckendes Ringsystem. Aber würde es Sie überraschen zu wissen, dass dieser Planet nach Jupiter auch die zweitmeisten Monde im Sonnensystem hat? Ja, Saturn hat zumindest 150 Monde und Mondchen insgesamt , obwohl nur 62 bestätigte Umlaufbahnen und nur 53 offizielle Namen erhalten haben.
Die meisten dieser Monde sind kleine, eisige Körper, die kaum mehr als Teile ihres beeindruckenden Ringsystems sind. Tatsächlich haben 34 der genannten Monde einen Durchmesser von weniger als 10 km, während weitere 14 einen Durchmesser von 10 bis 50 km haben. Einige seiner inneren und äußeren Monde gehören jedoch zu den größten und dramatischsten im Sonnensystem, messen zwischen 250 und 5000 km im Durchmesser und beherbergen einige der größten Geheimnisse des Sonnensystems.
Die Monde des Saturns haben so unterschiedliche Umgebungen zwischen sich, dass Sie eine ganze Mission damit verbringen möchten, nur auf seine Satelliten zu schauen. Vom orangefarbenen und verschwommenen Titan bis hin zu den eisigen Wolken, die von Enceladus ausgehen, gibt uns das Studium des Saturn-Systems viele Dinge zum Nachdenken. Nicht nur das, die Mondentdeckungen kommen weiter. Mit Stand April 2014 sind 62 Saturn-Satelliten bekannt (natürlich ohne seine spektakulären Ringe). 53 dieser Welten sind benannt.
Die Raumsonde Cassini beobachtet drei der Saturnmonde gegen die dunkle Nachtseite des Planeten. Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Entdeckung und Benennung:
Vor der Erfindung der Teleskopfotografie wurden acht der Saturnmonde mit einfachen Teleskopen beobachtet. Die erste, die entdeckt wurde, war Titan , Saturns größter Mond, der 1655 von Christiaan Huygens mit einem selbst konstruierten Teleskop beobachtet wurde. Zwischen 1671 und 1684 entdeckte Giovanni Domenico Cassini die Monde von Tethys , Dion , Rhea und Iapetus – die er zusammenfassend „Sider Lodoicea“ (lateinisch für „Louisian Stars“, nach König Ludwig XIV. von Frankreich) nannte.
n 1789, William Herschel entdeckt Pantomimen und Enceladus , während die Vater-Sohn-Astronomen W.C. Bond und G.P. Anleihe entdeckt Hyperion im Jahr 1848 – die im selben Jahr von William Lassell unabhängig entdeckt wurde. Ende des 19. Jahrhunderts ermöglichte die Erfindung von Langzeitbelichtungsplatten die Entdeckung weiterer Monde – von denen der erste Phoebe , beobachtet 1899 von W.H. Pickering.
1966 wurde der zehnte Satellit des Saturn vom französischen Astronomen Audouin Dollfus entdeckt, der später seinen Namen erhielt Janus . Einige Jahre später stellte sich heraus, dass seine Beobachtungen nur erklärt werden konnten, wenn ein anderer Satellit mit einer ähnlichen Umlaufbahn wie Janus vorhanden gewesen wäre. Dieser elfte Mond wurde später benannt Epimetheus , das die gleiche Umlaufbahn mit Janus teilt und das einzige bekannte Koorbital im Sonnensystem ist.
Collage von Saturn und seinen größten Monden. Bildnachweis: NASA/JPL/SSI
Bis 1980 wurden drei weitere Monde entdeckt und später von der bestätigt Reisen Sonden. Sie waren die Trojanermonde (siehe unten) von Helene (die Dione umkreist) sowie Telesto und Calypso (die Tethys umkreisen).
Die Erforschung der äußeren Planeten wurde seitdem durch den Einsatz unbemannter Raumsonden revolutioniert. Dies begann mit der Ankunft derReisenRaumschiff zum Cronian-System in den Jahren 1980-81, was zur Entdeckung von drei zusätzlichen Monden führte – Atlas , Prometheus , und Pandora – insgesamt 17. Bis 1990 zeigten archivierte Bilder auch die Existenz von Brot .
Es folgte die Cassini-Huygens Mission, die im Sommer 2004 auf dem Saturn eintraf.Cassinientdeckte drei kleine innere Monde, darunter Methon und Pallene zwischen Mimas und Enceladus, sowie dem zweiten Lagrange-Mond von Dione – Polydeuces . Im November 2004,CassiniWissenschaftler gaben bekannt, dass mehrere weitere Monde innerhalb der Saturnringe kreisen müssen. Aus diesen Daten werden mehrere Mondchen und die Monde von Daphnis und Anthe wurden bestätigt.
Das Studium der Saturnmonde wurde auch durch die Einführung digitaler ladungsgekoppelter Geräte unterstützt, die Ende des 20. Jahrhunderts fotografische Platten ersetzten. Aus diesem Grund haben bodengestützte Teleskope damit begonnen, mehrere neue unregelmäßige Monde um Saturn herum zu entdecken. Im Jahr 2000 fanden drei mittelgroße Teleskope dreizehn Neumonde mit exzentrischen Umlaufbahnen, die sich in beträchtlicher Entfernung vom Planeten befanden.
Die Saturnmonde von links nach rechts: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea; Titan im Hintergrund; Iapetus (oben) und Hyperion (unten). Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Im Jahr 2005 verwendeten Astronomen die Mauna Kea-Observatorium kündigte die Entdeckung von zwölf weiteren kleinen äußeren Monden an. Im Jahr 2006 verwendeten Astronomen Japans Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea berichtete die Entdeckung von neun weiteren unregelmäßigen Monden. Im April 2007, Tarqeq (S/2007 S 1) wurde angekündigt, und im Mai desselben Jahres S / 2007 S 2 und S / 2007 S 3 wurden angezeigt.
Die modernen Namen der Saturnmonde wurden 1847 von John Herschel (William Herschels Sohn) vorgeschlagen. In Übereinstimmung mit der Nomenklatur der anderen Planeten schlug er vor, sie nach mythologischen Figuren zu benennen, die mit dem römischen Gott des Ackerbaus und der Ernte verbunden sind – Saturn, der Äquivalent des griechischen Kronos. Insbesondere wurden die sieben bekannten Satelliten nach Titans, Titanesses und Giants benannt – den Brüdern und Schwestern von Cronus.
1848 schlug Lassell vor, den achten Satelliten des Saturn nach einem anderen Titan Hyperion zu nennen. Als im 20. Jahrhundert die Namen der Titanen erschöpft waren, wurden die Monde nach verschiedenen Charakteren der griechisch-römischen Mythologie oder nach Riesen aus anderen Mythologien benannt. Alle unregelmäßigen Monde (außer Phoebe) sind nach Inuit- und gallischen Göttern und nordischen Eisriesen benannt.
Die inneren großen Monde des Saturn:
Saturnmonde werden nach ihrer Größe, Umlaufbahn und Nähe zum Saturn gruppiert. Die innersten Monde und regulären Monde haben alle kleine Bahnneigungen und Exzentrizitäten und prograde Bahnen. Die unregelmäßigen Monde in den Regionen in äußerster Randlage haben inzwischen Umlaufradien von Millionen Kilometern, Umlaufzeiten von mehreren Jahren und bewegen sich in rückläufigen Bahnen.
Saturnmond Enceladus. Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Die inneren großen Monde des Saturn, die innerhalb der kreisen E-Ring (siehe unten) umfassen die größeren Satelliten Mimas, Enceladus, Tethys und Dione. Diese Monde bestehen alle hauptsächlich aus Wassereis und werden in einen felsigen Kern und einen eisigen Mantel und eine Kruste unterschieden. Mit einem Durchmesser von 396 km und einer Masse von 0,4×10zwanzigkg, Pantomimen ist der kleinste und am wenigsten massige dieser Monde. Es ist eiförmig und umkreist Saturn in einer Entfernung von 185.539 km mit einer Umlaufzeit von 0,9 Tagen.
Manche Leute nennen Mimas scherzhaft den „Todesstern“-Mond wegen des Kraters in seiner Oberfläche, der der Maschine aus demKrieg der SterneUniversum. Der 140 km (88 Meilen) lange Herschel-Krater hat etwa ein Drittel des Durchmessers des Mondes selbst und könnte auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes Brüche (Chasmata) erzeugt haben. Tatsächlich gibt es auf der kleinen Oberfläche des Mondes Krater, die ihn zu den am stärksten pockennarbigen im Sonnensystem machen.
Enceladus hingegen hat einen Durchmesser von 504 km, eine Masse von 1,1×1020 kmund ist kugelförmig. Es umkreist Saturn in einer Entfernung von 237.948 km und benötigt 1,4 Tage für eine einzelne Umlaufbahn. Obwohl er einer der kleineren Kugelmonde ist, ist er der einzige endogen aktive kronische Mond – und einer der kleinsten bekannten geologisch aktiven Körper im Sonnensystem. Daraus resultieren Features wie das berühmte „ Tigerstreifen “ – eine Reihe kontinuierlicher, gegrateter, leicht gekrümmter und ungefähr paralleler Verwerfungen innerhalb der südlichen polaren Breiten des Mondes.
In der südlichen Polarregion wurden auch große Geysire beobachtet, die periodisch freigesetzt werden Wolken aus Wassereis, Gas und Staub die den E-Ring des Saturn auffüllen. Diese Jets sind einer von mehreren Hinweisen darauf, dass Enceladus flüssiges Wasser unter seiner eisigen Kruste hat, wo geothermische Prozesse genug Wärme freisetzen, um sie aufrechtzuerhalten ein warmes wasser ozean näher an seinem Kern.
Diones hintere Hemisphäre, die die Flecken von 'whispy Terrain' zeigt. Bildnachweis: NASA/JPL
Der Mond hat mindestens fünf verschiedene Terrains, eine „junge“ geologische Oberfläche von weniger als 100 Millionen Jahren. Mit einer geometrischen Albedo von über 140%, die darauf zurückzuführen ist, dass es zu einem großen Teil aus Wassereis besteht, ist Enceladus eines der hellsten bekannten Objekte im Sonnensystem.
Mit einem Durchmesser von 1066 km ist Tethys der zweitgrößte der inneren Saturnmonde und der 16.größte Mond im Sonnensystem. Der Großteil seiner Oberfläche besteht aus stark kraterreichem und hügeligem Gelände und einer kleineren und glatteren Ebene. Seine herausragendsten Merkmale sind der große Einschlagskrater von Odysseus , die einen Durchmesser von 400 km misst, und ein riesiges Canyon-System namens Ithaka Chasma – das konzentrisch mit Odysseus ist und 100 km breit, 3 bis 5 km tief und 2.000 km lang ist.
Mit einem Durchmesser und einer Masse von 1.123 km und 11×10zwanzigkg, Dion ist der größte innere Mond des Saturn. Der Großteil der Oberfläche von Dione besteht aus altem Gelände mit starken Kratern, mit Krater mit einem Durchmesser von bis zu 250 km . Der Mond ist jedoch auch mit einem ausgedehnten Netzwerk von Trögen und Lineamenten bedeckt, die darauf hinweisen, dass er in der Vergangenheit eine globale tektonische Aktivität hatte.
Es ist mit Canyons, Rissen und Kratern bedeckt und ist im E-Ring, der ursprünglich von Enceladus stammt, mit Staub bedeckt. Die Lage dieses Staubes hat Astronomen zu der Theorie veranlasst, dass der Mond in der Vergangenheit um etwa 180 Grad von seiner ursprünglichen Position gedreht wurde, möglicherweise aufgrund eines großen Einschlags.
Die großen äußeren Monde des Saturn:
Die großen äußeren Monde, die außerhalb des E-Rings des Saturn kreisen, ähneln in ihrer Zusammensetzung den inneren Monden – d. h. bestehen hauptsächlich aus Wassereis und Gestein. Von diesen ist Rhea die zweitgrößte – mit einem Durchmesser von 1.527 km und 23×10zwanzigkg Masse – und der neuntgrößte Mond des Sonnensystems. Mit einem Bahnradius von 527.108 km ist er der fünftfernste der größeren Monde und benötigt 4,5 Tage für eine Umlaufbahn.
Ansichten von Saturnmond Rhea. Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Wie andere Cronian-Satelliten hat Rhea eine ziemlich stark von Kratern übersäte Oberfläche und einige große Brüche auf seiner nachlaufenden Hemisphäre. Rhea hat auch zwei sehr große Einschlagsbecken auf seiner antisaturnischen Hemisphäre – der Tirawa-Krater (ähnlich Odysseus auf Tethys) und ein noch namenloser Krater – mit einem Durchmesser von 400 bzw. 500 km.
Rhea hat mindestens zwei große Abschnitte, wobei der erste helle Krater mit Kratern größer als 40 km (25 Meilen) und ein zweiter Abschnitt mit kleineren Kratern sind. Es wird angenommen, dass der Unterschied in diesen Merkmalen ein Beweis für ein bedeutendes Wiederauftauchereignis in der Vergangenheit von Rhea ist.
Bei 5150 km Durchmesser und 1350×10zwanzigkg Masse, Titan ist der größte Mond des Saturn und umfasst mehr als 96% der Masse in der Umlaufbahn um den Planeten. Titan ist auch der einzige große Mond mit einer eigenen Atmosphäre, die kalt und dicht ist und hauptsächlich aus Stickstoff mit einem geringen Anteil an Methan besteht. Wissenschaftler haben auch das Vorhandensein von polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in der oberen Atmosphäre, sowie Methan-Eiskristalle .
Die aufgrund des anhaltenden atmosphärischen Dunsts schwer zu beobachtende Oberfläche von Titan weist nur wenige Einschlagskrater auf, Beweise für Kryovulkane , und Längsdünenfelder, die anscheinend von Gezeitenwinden geformt wurden. Titan ist auch der einzige Körper im Sonnensystem neben der Erde mit Flüssigkeitskörpern auf seiner Oberfläche, in Form von Methan-Ethan-Seen in den Nord- und Südpolarregionen von Titan.
Bild von Titan, aufgenommen von der Raumsonde Cassini, das Licht zeigt, das durch die Peripherie der Mondatmosphäre fällt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Titan zeichnet sich auch dadurch aus, dass es der einzige kronische Mond ist, auf dem jemals eine Sonde gelandet ist. Dies war der Huygens-Lander, der von der Raumsonde Cassini in die dunstige Welt getragen wurde. Titans „erdähnliche Prozesse“ und die dichte Atmosphäre gehören zu den Dingen, die diese Welt für Wissenschaftler auszeichnen, darunter Ethan- und Methanregen aus der Atmosphäre und Ströme an der Oberfläche.
Mit einer Umlaufbahnentfernung von 1.221.870 km ist er der zweitfernste große Mond vom Saturn und absolviert alle 16 Tage eine einzelne Umlaufbahn. Wie Europa und Ganymed wird angenommen, dass Titan eine unterirdischer Ozean aus Wasser gemischt mit Ammoniak, das an die Mondoberfläche ausbrechen und zu Kryovulkanismus führen kann.
Hyperion ist Titans unmittelbarer Nachbar. Mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 270 km ist er kleiner und leichter als Mimas. Es ist auch unregelmäßig geformt und ziemlich seltsam in der Zusammensetzung. Im Wesentlichen ist der Mond ein eiförmiger, hellbrauner Körper mit einer extrem porösen Oberfläche (die einem Schwamm ähnelt). Die Oberfläche von Hyperion ist mit zahlreichen Einschlagskratern bedeckt, von denen die meisten einen Durchmesser von 2 bis 10 km haben. Es hat auch eine sehr unvorhersehbare Rotation ohne klar definierte Pole oder Äquator.
Bei 1.470 km Durchmesser und 18×10zwanzigkg Masse ist Iapetus der drittgrößte der großen Saturnmonde. Und mit einer Entfernung von 3.560.820 km vom Saturn ist er der am weitesten entfernte der großen Monde und benötigt 79 Tage für eine einzelne Umlaufbahn. Wegen seines ungewöhnliche Farbe und Zusammensetzung – seine führende Hemisphäre ist dunkel und schwarz, während seine hintere Hemisphäre viel heller ist – es wird oft als „Yin und Yang“ der Saturnmonde bezeichnet.
Die beiden Seiten von Iapetus, dem „Yin-Yang-Mond“ des Saturn. Bildnachweis: NASA/JPL
Die unregelmäßigen Monde des Saturn:
Jenseits dieser größeren Monde befinden sich die unregelmäßigen Monde des Saturn. Diese Satelliten sind klein, haben große Radien, sind geneigt, haben meist retrograde Umlaufbahnen und sollen von der Schwerkraft des Saturn erfasst worden sein. Diese Monde bestehen aus drei grundlegenden Gruppen – der Inuit-Gruppe, der Gallischen Gruppe und der Nordischen Gruppe.
Die Inuit-Gruppe besteht aus fünf unregelmäßigen Monden, die alle aus der Inuit-Mythologie stammen – Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq und Tarqeq. Alle haben prograde Umlaufbahnen von 11,1 bis 17,9 Millionen km und einen Durchmesser von 7 bis 40 km. Sie sind alle ähnlich im Aussehen (rötlich im Farbton) und haben Bahnneigungen zwischen 45 und 50°.
Die gallische Gruppe ist eine Gruppe von vier prograden äußeren Monden, die nach Charakteren in der gallischen Mythologie benannt sind - Albiorix, Bebhionn, Erriapus und Tarvos. Auch hier sehen die Monde ähnlich aus und haben Umlaufbahnen von 16 bis 19 Millionen km. Ihre Neigungen liegen im Bereich von 35°-40°, ihre Exzentrizitäten um 0,53 und ihre Größe liegt zwischen 6 und 32 km.
Schließlich gibt es noch die nordische Gruppe, die aus 29 rückläufigen äußeren Monden besteht, die ihre Namen aus der nordischen Mythologie haben. Diese Satelliten haben eine Größe von 6 bis 18 km, ihre Entfernungen von 12 bis 24 Millionen km, ihre Neigungen zwischen 136° und 175° und ihre Exzentrizitäten zwischen 0,13 und 0,77. Diese Gruppe wird manchmal auch als die Phoebe Gruppe, aufgrund des Vorhandenseins eines einzigen größeren Mondes in der Gruppe – der einen Durchmesser von 240 km misst. Der zweitgrößte, Ymir , misst 18 km im Durchmesser.
Saturnringe und Monde Credit: NASA
Innerhalb der Inneren und Äußeren Großen Monde gibt es auch solche, die zur Alkyonidgruppe gehören. Diese Monde – Methone, Anthe und Pallene – sind nach den Alkyoniden der griechischen Mythologie benannt, befinden sich zwischen den Bahnen von Mimas und Enceladus und gehören zu den kleinsten Monden um Saturn. Einige der größeren Monde haben sogar eigene Monde, die als Trojanische Monde bekannt sind. Tethys hat zum Beispiel zwei Trojaner – Telesto und Calypso, während Dione Helene und . hat Polydeuces .
Mondbildung:
Es wird angenommen, dass sich der Saturnmond Titan, seine mittelgroßen Monde und Ringe in einer Weise entwickelt haben, die näher an den Galileischen Monden des Jupiter liegt. Kurz gesagt würde dies bedeuten, dass die regulären Monde aus einer zirkumplanetaren Scheibe, einem Ring aus sich ansammelnden Gasen und festen Trümmern ähnlich einer protoplanetaren Scheibe, gebildet wurden. Inzwischen wird angenommen, dass die äußeren, unregelmäßigen Monde Objekte waren, die von der Schwerkraft des Saturn eingefangen wurden und in entfernten Umlaufbahnen verblieben.
Es gibt jedoch einige Variationen dieser Theorie. In einem alternativen Szenario wurden zwei titangroße Monde aus einer Akkretionsscheibe um Saturn gebildet; der zweite zerbricht schließlich, um die Ringe und inneren mittelgroßen Monde zu produzieren. In einem anderen verschmolzen zwei große Monde zu Titan, und die Kollision zerstreute eisige Trümmer, die sich zu mittelgroßen Monden bildeten.
Die Mechanik der Mondentstehung bleibt jedoch vorerst ein Rätsel. Mit zusätzlichen Missionen zur Untersuchung der Atmosphären, Zusammensetzungen und Oberflächen dieser Monde können wir beginnen zu verstehen, woher sie wirklich kamen.
Ähnlich wie Jupiter und alle anderen Gasriesen ist das Satellitensystem des Saturn umfangreich und beeindruckend. Neben den größeren Monden, von denen angenommen wird, dass sie sich aus einem massiven Trümmerfeld gebildet haben, das ihn einst umkreiste, gibt es auch unzählige kleinere Satelliten, die im Laufe von Milliarden von Jahren von seinem Gravitationsfeld eingefangen wurden. Man kann sich nur vorstellen, wie viele noch in der Umlaufbahn des beringten Riesen zu finden sind.
Wir haben viele großartige Artikel über Saturn und seinen Mond hier bei Universe Today. Hier zum Beispiel Wie viele Monde hat Saturn? und Macht Saturn einen Neumond?
Hier ist ein Artikel über die Entdeckung von 60. Mond des Saturn , und ein weiterer Artikel darüber, wie Saturnmonde sein könnten neue Ringe erstellen .
Möchten Sie mehr über die Saturnmonde erfahren? Kasse Cassini-Informationen der NASA auf den Saturnmonden und mehr von der NASA Erkundung des Sonnensystems Seite? ˅.
Wir haben zwei Folgen von Astronomy Cast über Saturn aufgenommen. Das erste ist Folge 59: Saturn , und das zweite ist Folge 61: Saturns Monde .
Quellen:
- NASA- Cassini-Mission – Saturnmonde
- Saturnmonde (Europäische Weltraumorganisation)
- Cassini-Sonnenwende-Mission (NASA)
- Cassini-Huygens (Europäische Weltraumorganisation)
- Cassini Imaging Central Laboratory for Operations (FAHRRÄDER)
