Saturnuksen kuujärjestelmästä on viime vuosikymmeninä opittu paljon, kiitos Matkustaa virkamatkoja ja uudempia tutkimuksia Cassini avaruusluotain. Arvioidensa välillä 150 kuuta ja kuuta (joista vain 53 on tunnistettu ja nimetty) ei ole pulaa tieteellisistä uteliaisuuksista ja tarpeeksi mysteereistä pitääkseen tähtitieteilijät täällä maan päällä kiireisinä vuosikymmeniä.
Ajattele Mimasia, jota kutsutaan usein Saturnuksen 'Kuolemantähden kuuksi' sen epätavallisen ulkonäön perusteella. Kuten Saturnuksen kuut Tethys ja Rhea , Mimasin omituiset ominaisuudet edustavat jonkinlaista mysteeriä. Se ei ole vain lähes kokonaan jäätä, vaan sen väritys ja pinnan piirteet paljastavat paljon Saturnuksen (alias Cronian) järjestelmän historiasta. Sen lisäksi siinä voi jopa sijaita sisäpuolinen, nestemäinen valtameri.
Löytäminen ja nimeäminen:
Saturnuksen kuun Mimas löysi William Herschel vuonna 1789, yli 100 vuotta sen jälkeen, kun Christian Huygens ja Giovanni Cassini löysivät Saturnuksen suuremmat kuut. Kuten kaikkien seitsemän silloin tunnetun Saturnuksen satelliitin kohdalla, William Herschelin poika John ehdotti Mimasin nimeä vuoden 1847 julkaisussaan. Hyväntoivon niemellä tehtyjen tähtitieteellisten havaintojen tulokset .
Mimas on saanut nimensä yhdeltä kreikkalaisen mytologian titaaneista, jotka olivat Kronuksen poikia ja tyttäriä (kreikkalainen vastine Jupiterille). Mimas oli Gaian jälkeläinen, joka syntyi kastroidun Uranuksen verestä. Hän lopulta kuoli kamppaillessaan olympialaisten jumalien kanssa maailmankaikkeuden hallinnasta.
Jäljennös kaukoputkesta, jota William Herschel käytti tarkkailemaan Uranusta. Luotto: Alun Salt/Wikimedia Commons
Koko, massa ja rata:
Keskimääräinen säde 198,2 ± 0,4 km ja massa noin 3,75 × 1019kg, Mimas vastaa kooltaan 0,0311 maapalloa ja 0,0000063 kertaa niin massiivinen. Se kiertää Saturnusta keskimäärin 185 539 km:n etäisyydellä (puolipääakseli), ja se on Saturnuksen suurimmista kuista sisin ja Saturnusta kiertävä kahdeksas kuu. Sen kiertoradalla on myös pieni epäkeskisyys 0,0196, joka vaihtelee 181 902 km:stä periapsisessa ja 189 176 km:ssä apoapsisessa.
Arvioidulla kiertoradalla 14,28 km/s Mimasilla kestää 0,942 päivää yhden Saturnuksen kiertoradan suorittamiseen. Kuten monet Saturnuksen kuut. Mimasin pyörimisjakso on synkroninen sen kiertoradan kanssa, mikä tarkoittaa, että se pitää toisen kasvonsa jatkuvasti kohti planeettaa. Mimas on myös 2:1 keskiliikeresonanssissa suuremman kuun Tethysin kanssa ja 2:3 resonanssissa ulomman F-renkaan paimenkuukuun kanssa, Pandora .
Koostumus ja pintaominaisuudet:
Mimasin keskitiheys 1,1479 ± 0,007 g/cm³ on vain hieman korkeampi kuin veden (1 g/cm³), mikä tarkoittaa, että Mimas koostuu suurimmaksi osaksi vesijäästä, jossa on vain pieni määrä silikaattikiveä. Tässä suhteessa Mimas on paljon kuin Tethys, Rhea ja Dione - Saturnuksen kuut, jotka koostuvat pääasiassa vesijäästä.
Mimas on siihen vaikuttavien vuorovesivoimien ansiosta huomattavasti pyöreä – eli sen pisin akseli on noin 10 % lyhintä pidempi, mikä antaa sille munamaisen ulkonäön. Itse asiassa, halkaisijaltaan 396 km (246 mailia), Mimas on vain tuskin suuri ja tarpeeksi massiivinen saavuttamaan hydrostaattisen tasapainon (eli pyöristämään muotoaan oman painovoimansa vaikutuksesta). Mimas on pienin tunnettu tähtitieteellinen kappale, joka on saavuttanut tämän.
NASAn Cassini-avaruusaluksen ottamista kuvista luotu Mosaiikkikuva Mimasista, jonka keskellä näkyy Herschel-kraatteri. Kiitos: NASA/JPL
Mimasissa on virallisesti tunnustettu kolmenlaisia geologisia piirteitä: kraatterit, chasmata (kuilut) ja catenae (kraatteriketjut). Näistä kraatterit ovat yleisimpiä, ja monet niistä uskotaan olleen olemassa aurinkokunnan alusta lähtien. Mimasin pinta on täynnä kraattereita, joissa jokaisessa pinnan osassa on näkyviä painaumia ja uudemmat iskut korvaavat vanhemmat.
Mimasin erottuvin piirre on jättimäinen törmäyskraatteri Herschel , joka on nimetty William Herschelin (Uranuksen ja sen kuuiden löytäjän) kunniaksi Oberon , ja Titania , ja Kronian kuut Enceladus ja Mimas). Tämä suuri kraatteri antaa Mimasille 'Kuoleman tähden' ulkonäönTähtien sota. Halkaisijaltaan 130 km:n (81 mailia) Herschelin halkaisija on lähes kolmannes Mimasin omasta halkaisijasta.
Sen seinät ovat noin 5 kilometriä korkeat, osa sen lattiasta on 10 kilometriä syviä ja sen keskihuippu kohoaa 6 kilometriä kraatterin pohjan yläpuolelle. Jos maapallolla olisi vastaavan kokoinen kraatteri, sen halkaisija olisi yli 4 000 km (2 500 mailia), mikä tekisi siitä Australian mannerta leveämmän.
Tämän kraatterin aiheuttaneen törmäyksen on täytynyt melkein särkyä Mimas, ja sen uskotaan aiheuttaneen murtumia kuun vastakkaiselle puolelle lähettämällä shokkiaaltoja Mimasin kehon läpi. Tässä suhteessa Mimasin pinta muistuttaa läheisesti Tethyksen pintaa massiivisesti Odysseuksen kraatteri sen läntisellä pallonpuoliskolla ja samankeskisellä Ithaca chasma , jonka uskotaan syntyneen Odysseuksen luoneen iskun seurauksena.
Mimasin värikartta, luotu käyttämällä Cassini-avaruusluotaimen toimittamia tietoja. Kiitos: NASA/JPL/Caltech/SSI/LPI
Mimasin pinta on myös täynnä pienempiä törmäyskraattereita, mutta muut eivät ole lähelläkään Herschelin kokoisia. Kraatteri ei myöskään ole tasaista, sillä suurin osa pinnasta on halkaisijaltaan yli 40 km:n (25 mailia) suurempien kraattereiden peitossa. Etelänapa-alueella ei kuitenkaan yleensä ole halkaisijaltaan yli 20 km:n (12 mailia) suurempia kraattereita.
Tiedot saatu vuonna 2014 alkaenCassiniavaruusalus on myös johtanut spekulaatioihin mahdollisesta sisävaltamerestä. Planeetan libraatiosta (kiertoradalla värähtelemisestä) johtuen tutkijat uskovat, että planeetan sisäosat eivät ole yhtenäisiä, mikä voi johtua kivisestä sisusta tai sisävaltamerestä ytimen ja vaipan rajalla. Tämä valtameri säilyisi todennäköisesti Mimasin ja Tethysin ja Pandoran kiertoradan resonanssien aiheuttaman vuoroveden taipumisen ansiosta.
Useat Saturnuksen renkaiden piirteet liittyvät myös resonanssiin Mimasin kanssa. Mimas on vastuussa materiaalin poistamisesta Cassini-divisioonasta, joka on Saturnuksen kahden leveimmän renkaan - A- ja B-renkaan - välinen rako. Mimasin toistuvat vedot Cassini-divisioonan hiukkasista aina samaan suuntaan pakottavat ne uusille kiertoradoille raon ulkopuolella.
Cassini-divisioonan sisäreunassa olevat Huygens Gap -hiukkaset ovat 2:1 resonanssissa Mimasin kanssa. Toisin sanoen ne kiertävät Saturnusta kahdesti jokaisella Mimasin kilpailemalla kiertoradalla. C- ja B-renkaan välinen raja on tällä välin 3:1-resonanssissa Mimasin kanssa; ja äskettäin G-renkaan havaittiin olevan 7:6 pyörivä epäkeskisyysresonanssi Mimasin kanssa.
Tämä kuva havainnollistaa odottamatonta ja outoa päivälämpötilojen kuviota, joka löytyy Saturnuksen pienestä sisäkuusta Mimasista. Kiitos: NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI
Tutkimus:
Ensimmäinen tehtävä tutkia Mimasia läheltä oli Pioneer 11 , joka lensi Saturnuksella vuonna 1979 ja lähestyi lähimpänä 1. syyskuuta 1979 104 263 km:n etäisyydellä. The Matkustaminen 1ja2 Molemmat lentävät Mimasin kautta vuonna 1980 ja 1981 ja ottivat kuvia Saturnuksen ilmakehästä, sen renkaista ja sen kuujärjestelmästä. ottamat kuvatMatkustaminen 1luotain olivat ensimmäinen Herschelin kraatteri.
Mimas on kuvannut useita kertojaCassinikiertoradalla, joka nousi Saturnuksen kiertoradalle vuonna 2004. Läheinen ohilento tapahtui 13. helmikuuta 2010, jolloinCassiniohitti Mimasin 9 500 km:n (5900 mailin) etäisyydeltä. Sen lisäksi, että se antoi useita kuvia Mimasin kraatteripinnasta, se otti myös mittauksia Mimasin kiertoradalta, mikä johti spekulaatioihin mahdollisesta sisämerestä.
Saturnuksen järjestelmä on todella ihme. Niin monia kuita, niin monia mysteereitä ja niin monia mahdollisuuksia oppia aurinkokunnan muodostumisesta ja siitä, miten se syntyi. Voi vain toivoa, että tulevat tehtävät pystyvät tutkimaan joitain syvempiä, kuten sitä, mikä saattaa piilellä Mimasin jäisen, vaikuttavan 'Kuolemantähden' pinnan alla!
Olemme kirjoittaneet monia upeita artikkeleita Mimasista ja Saturnuksen kuista täällä Universe Today -sivustolla. Tässä yksi aiheesta Herschel-kraatteri , yksi ensimmäisestä Yksityiskohtainen ulkoasu Cassini tehty, ja yksi sen 'Death Star' -ilmiöstä.
Toinen hyvä resurssi Mimasista on Aurinkonäkymät , ja saat vielä enemmän tietoa osoitteesta Yhdeksän planeettaa .
Olemme nauhoittaneet kaksi Astronomy Cast -jaksoa, jotka koskevat Saturnusta. Ensimmäinen on Jakso 59: Saturnus , ja toinen on Jakso 61: Saturnuksen kuut .