In den letzten Jahrzehnten hat man viel über das Mondsystem des Saturn gelernt, dank der Reisen Missionen und die neueren Erhebungen der Cassini Weltraumsonde. Zwischen seinen geschätzten 150 Monde und Mondchen (von denen nur 53 identifiziert und benannt wurden) gibt es keinen Mangel an wissenschaftlichen Kuriositäten und genug Mysterien, um die Astronomen hier auf der Erde jahrzehntelang zu beschäftigen.
Betrachten Sie Mimas, das aufgrund seines ungewöhnlichen Aussehens oft als Saturns „Todesstern-Mond“ bezeichnet wird. Ähnlich wie die Monde des Saturn Tethys und Rhea , Mimas' besondere Eigenschaften sind so etwas wie ein Mysterium. Es besteht nicht nur aus fast vollständig zusammengesetztem Eis, seine Färbung und Oberflächenmerkmale verraten viel über die Geschichte des Saturn-Systems (auch bekannt als Cronian). Darüber hinaus kann es sogar einen inneren Ozean mit flüssigem Wasser beherbergen.
Entdeckung und Benennung:
Saturnmond Mimas wurde entdeckt von William Herschel 1789, mehr als 100 Jahre nachdem die größeren Saturnmonde von Christian Huygens und Giovanni Cassini entdeckt wurden. Wie bei allen sieben damals bekannten Satelliten des Saturn wurde Mimas' Name von William Herschels Sohn John in seiner Veröffentlichung von 1847 vorgeschlagen Ergebnisse astronomischer Beobachtungen am Kap der Guten Hoffnung .
Mimas hat seinen Namen von einem der Titanen der griechischen Mythologie, die Söhne und Töchter von Cronus (dem griechischen Äquivalent zu Jupiter). Mimas war ein Nachkomme von Gaia, geboren aus dem Blut des kastrierten Uranus, der schließlich während des Kampfes mit den olympischen Göttern um die Kontrolle über das Universum starb.
Eine Nachbildung des Teleskops, mit dem William Herschel Uranus beobachtete. Bildnachweis: Alun Salt/Wikimedia Commons
Größe, Masse und Umlaufbahn:
Mit einem mittleren Radius von 198,2 ± 0,4 km und einer Masse von etwa 3,75 ×1019kg, Mimas ist äquivalent zu 0,0311 Erden und 0,0000063 mal so massiv. Er umkreist Saturn in einer durchschnittlichen Entfernung (Haupthalbachse) von 185.539 km und ist der innerste der größeren Saturnmonde und der 8. Mond, der Saturn umkreist. Seine Umlaufbahn hat auch eine geringe Exzentrizität von 0,0196, die von 181.902 km bei Periapsis und 189.176 km bei Apoapsis reicht.
Mit einer geschätzten Umlaufgeschwindigkeit von 14,28 km/s benötigt Mimas 0,942 Tage, um eine einzelne Umlaufbahn des Saturn zu vollenden. Wie viele Saturnmonde. Die Rotationsperiode von Mimas ist synchron zu ihrer Orbitalperiode, was bedeutet, dass eine Seite ständig auf den Planeten zeigt. Mimas befindet sich auch in einer 2:1-Mean-Motion-Resonanz mit dem größeren Mond Tethys und in einer 2:3-Resonanz mit dem äußeren F-Ring-Hirtenmondchen. Pandora .
Zusammensetzung und Oberflächeneigenschaften:
Die mittlere Dichte von Mimas von 1,1479 ± 0,007 g/cm³ ist nur geringfügig höher als die von Wasser (1 g/cm³), was bedeutet, dass Mimas hauptsächlich aus Wassereis mit nur einem geringen Anteil an Silikatgestein besteht. In dieser Hinsicht ähnelt Mimas Tethys, Rhea und Dione – Saturnmonden, die hauptsächlich aus Wassereis bestehen.
Durch die auf ihn einwirkenden Gezeitenkräfte ist Mimas merklich gestreckt – d.h. seine längste Achse ist etwa 10 % länger als die kürzeste, was ihm sein eiförmiges Aussehen verleiht. Tatsächlich ist Mimas mit einem Durchmesser von 396 km (246 mi) gerade noch groß und massiv genug, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen (d. h. unter der Kraft der eigenen Gravitation rund zu werden). Mimas ist der kleinste bekannte astronomische Körper, der dies erreicht hat.
Mosaikbild von Mimas, erstellt aus Bildern der NASA-Raumsonde Cassini, die den Herschel-Krater in der Mitte zeigt. Bildnachweis: NASA/JPL
Auf Mimas sind drei Arten von geologischen Merkmalen offiziell anerkannt: Krater, Chasmata (Abgründe) und Catenae (Kraterketten). Von diesen sind Krater die häufigsten, und es wird angenommen, dass viele von ihnen seit Beginn des Sonnensystems existieren. Die Oberfläche von Mimas ist mit Kratern gesättigt, wobei jeder Teil der Oberfläche sichtbare Vertiefungen aufweist und neuere Einschläge ältere überschreiben.
Das auffälligste Merkmal von Mimas ist der riesige Einschlagskrater Herschel , benannt nach William Herschel (dem Entdecker des Uranus, seiner Monde Oberon , und Titania , und die kronischen Monde Enceladus und Mimas). Dieser große Krater verleiht Mimas das Aussehen des „Todessterns“ ausKrieg der Sterne. Mit einem Durchmesser von 130 km (81 mi) beträgt der Durchmesser von Herschel fast ein Drittel des eigenen Durchmessers von Mimas.
Seine Wände sind ungefähr 5 km hoch, Teile des Bodens sind 10 km tief und sein zentraler Gipfel erhebt sich 6 km über dem Kraterboden. Gäbe es auf der Erde einen Krater gleicher Größe, hätte er einen Durchmesser von über 4.000 km (2.500 mi) und wäre damit breiter als der Kontinent Australien.
Der Einschlag, der diesen Krater verursachte, muss Mimas fast zerschmettert haben und soll die Brüche auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes verursacht haben, indem er Stoßwellen durch Mimas' Körper schickte. In dieser Hinsicht ähnelt die Oberfläche von Mimas stark der von Tethys mit ihrer massiven Odysseus-Krater auf seiner westlichen Hemisphäre und dem konzentrischen Ithaka chasma , die vermutlich durch den Einschlag entstanden ist, der Odysseus erschuf.
Farbkarte von Mimas, erstellt mit Daten der Raumsonde Cassini. Bildnachweis: NASA/JPL/Caltech/SSI/LPI
Die Oberfläche von Mimas ist auch mit kleineren Einschlagskratern gesättigt, aber keine anderen sind annähernd so groß wie Herschel. Die Kraterbildung ist auch nicht einheitlich, da der größte Teil der Oberfläche von Kratern mit einem Durchmesser von mehr als 40 km (25 mi) bedeckt ist. In der Südpolarregion gibt es jedoch im Allgemeinen keine Krater mit einem Durchmesser von mehr als 20 km.
Daten aus dem Jahr 2014 von demCassiniRaumschiff hat auch zu Spekulationen über einen möglichen inneren Ozean geführt. Aufgrund der Libration des Planeten (Oszillation in seiner Umlaufbahn) glauben Wissenschaftler, dass das Innere des Planeten nicht einheitlich ist, was auf ein felsiges Inneres oder einen inneren Ozean an der Kern-Mantel-Grenze zurückzuführen sein könnte. Dieser Ozean würde wahrscheinlich dank der Gezeitenbiegung erhalten bleiben, die durch die Orbitalresonanzen von Mimas mit Tethys und Pandora verursacht wird.
Eine Reihe von Merkmalen in den Saturnringen hängen auch mit Resonanzen mit Mimas zusammen. Mimas ist dafür verantwortlich, das Material aus der Cassini-Division zu entfernen, der Lücke zwischen den beiden breitesten Ringen des Saturn – dem A-Ring und dem B-Ring. Der wiederholte Zug von Mimas auf die Teilchen der Cassini-Division, immer in die gleiche Richtung, zwingt sie auf neue Umlaufbahnen außerhalb der Lücke.
Teilchen in der Huygens-Lücke am inneren Rand der Cassini-Teilung befinden sich in einer 2:1-Resonanz mit Mimas. Mit anderen Worten, sie umkreisen Saturn zweimal für jede von Mimas konkurrierte Umlaufbahn. Die Grenze zwischen C- und B-Ring befindet sich inzwischen in einer 3:1-Resonanz mit Mimas; und vor kurzem wurde festgestellt, dass sich der G-Ring in einer 7:6-Korotations-Exzentrizitätsresonanz mit Mimas befindet.
Diese Abbildung veranschaulicht das unerwartete und bizarre Muster der Tagestemperaturen auf Saturns kleinem inneren Mond Mimas. Bildnachweis: NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI
Erkundung:
Die erste Mission, Mimas aus der Nähe zu studieren, war Pionier 11 , das 1979 am Saturn vorbeiflog und am 1. September 1979 in einer Entfernung von 104.263 km am nächsten kam. Die Reisen 1und2 Beide Missionen flogen 1980 bzw. 1981 von Mimas und machten Bilder von Saturns Atmosphäre, seinen Ringen und seinem Mondsystem. Bilder aufgenommen vonReisen 1Sonde waren die allerersten des Herschel-Kraters.
Mimas wurde mehrmals von denCassiniOrbiter, der 2004 in die Umlaufbahn um Saturn eintrat. Ein knapper Vorbeiflug ereignete sich am 13. Februar 2010, alsCassinipassierte Mimas in einer Entfernung von 9.500 km (5.900 mi). Es lieferte nicht nur mehrere Bilder der Krateroberfläche von Mimas, sondern nahm auch Messungen der Umlaufbahn von Mimas vor, was zu Spekulationen über einen möglichen inneren Ozean führte.
Das Saturn-System ist wirklich ein Wunder. So viele Monde, so viele Geheimnisse und so viele Möglichkeiten, etwas über die Entstehung des Sonnensystems und seine Entstehung zu erfahren. Man kann nur hoffen, dass zukünftige Missionen in der Lage sind, einige der tieferen Missionen zu untersuchen, wie etwa das, was unter Mimas' eisiger, imposanter 'Todesstern'-Oberfläche lauert!
Wir haben hier bei Universe Today viele großartige Artikel über die Monde von Mimas und Saturn geschrieben. Hier ist eine über die Herschel-Krater , einer über den ersten Detailansicht Cassini gemacht, und einer über seinen 'Death Star'-Auftritt.
Eine weitere großartige Ressource über Mimas ist Sonnenansichten , und Sie können noch mehr Informationen von der Neun Planeten .
Wir haben zwei Folgen von Astronomy Cast über Saturn aufgenommen. Das erste ist Folge 59: Saturn , und das zweite ist Folge 61: Saturns Monde .
