Meget er lært om Saturns månesystem i de seneste årtier takket være Voyager missioner og de nyere undersøgelser foretaget af Cassini spaceprobe. Mellem dets anslåede 150 måner og måneskyer (hvoraf kun 53 er identificeret og navngivet) er der ingen mangel på videnskabelige nysgerrigheder og nok mysterier til at holde astronomer her på Jorden travlt i årtier.
Overvej Mimas, der ofte omtales som Saturns "Death Star Moon" på en tælling af dets usædvanlige udseende. Ligesom Saturns måner Tethys og Rhea, repræsenterer Mimas 'særegne egenskaber noget af et mysterium. Ikke kun er det næsten udelukkende sammensat is, det er farve- og overfladefunktioner afslører en hel del om det Saturnianske (alias Cronic) historie. Desuden kan det endda huse et indre, flydende vandhav.
Opdagelse og navngivning:
Saturns måne Mimas blev opdaget af William Herschel i 1789, mere end 100 år efter Saturns større måner blev opdaget af Christian Huygens og Giovanni Cassini. Som med alle de syv daværende kendte satellitter i Saturn, blev Mimas 'navn foreslået af William Herschels søn John i hans publikation fra 1847 Resultater af astronomiske observationer foretaget ved Cape of Good Hope.
Mimas får sit navn fra en af titanerne i den græske mytologi, der var sønner og døtre af Cronus (det græske ækvivalent med Jupiter). Mimas var et afkom fra Gaia, født af blodet fra den kastrerede Uranus, som til sidst døde under kampen med de olympiske guder for kontrol over universet.
Størrelse, masse og bane:
Med en gennemsnitlig radius på 198,2 ± 0,4 km og en masse på ca. 3,75 × 1019 kg, Mimas er ækvivalent i størrelse med 0,0311 jord og 0,0000063 gange så massiv. Kredder om Saturn i en gennemsnitlig afstand (semi-større akse) på 185.539 km, det er den inderste af Saturns større måner og den 8. måne, der kredser om Saturn. Det er kredsløb, der også har en mindre eksentricitet på 0,0196, der spænder fra 181,902 km ved periapsis og 189,176 km ved apoapsis.
Med en estimeret orbitalhastighed på 14,28 km / s tager Mimas 0,942 dage at fuldføre en enkelt bane af Saturn. Som mange af Saturns måner. Mimas rotationsperiode er synkron med sin orbital periode, hvilket betyder at den holder et ansigt konstant pegende mod planeten. Mimas er også i en 2: 1 middelbevægelsesresonans med den større måne Tethys, og i en 2: 3-resonans med den ydre F Ring-hyrde-månet, Pandora.
Sammensætning og overfladefunktioner:
Mimas 'gennemsnitlige massefylde på 1.1479 ± 0,007 g / cm³ er bare lidt højere end vand (1 g / cm³), hvilket betyder, at Mimas for det meste er sammensat af vandis, med bare en lille mængde silikatgrund. I denne henseende ligner Mimas meget som Tethys, Rhea og Dione - månens af Saturn, der primært er sammensat af vandis.
På grund af tidevandskræfterne, der virker på den, er Mimas mærkbart langvarig - dvs. dens længste akse er ca. 10% længere end den korteste, hvilket giver det sit ægformede udseende. Faktisk er Mimas med en diameter på 396 km (246 mi) bare næsten stor og massiv nok til at opnå hydrostatisk ligevægt (dvs. at blive afrundet i form under kraft af sin egen gravitation). Mimas er den mindste kendte astronomiske krop, der har opnået dette.
Tre typer geologiske træk er officielt anerkendt på Mimas: kratere, chasmata (chasms) og catenae (kraterkæder). Af disse er kratere de mest almindelige, og det antages, at mange af dem har eksisteret siden solsystemets begyndelse. Mimas overflade er mættet med kratre, hvor hver del af overfladen viser synlige depressioner, og nyere påvirkninger overskriver ældre.
Mimas 'mest karakteristiske træk er det gigantiske påvirkningskrater Herschel, opkaldt til ære for William Herschel (opdageren af Uranus, dens måner Oberon og Titania og de croniske måner Enceladus og Mimas). Dette store krater giver Mimas udseendet af ”Death Star” fra Star wars. Ved 130 km (81 mi) diameter er Herschels næsten en tredjedel af Mimas 'egen diameter.
Dets vægge er cirka 5 km (3,1 mi) høje, dele af dets gulv måler 10 km (6,2 mi) dybde, og dens centrale top hæver 6 km (3,7 mi) over kraterbundet. Hvis der var et krater med en tilsvarende skala på Jorden, ville det være over 4.000 km (2.500 mi) i diameter, hvilket ville gøre det bredere end det kontinentale Australien.
Virkningen, der fik dette krater, skal have næsten knust Mimas, og det antages at have skabt brud på den modsatte side af månen ved at sende chokbølger gennem Mimas krop. I denne henseende ligner Mimas 'overflade tæt på Tethys' overflade med dets massive Odysseus-krater på sin vestlige halvkugle og det koncentriske Ithaca-chasma, som antages at have dannet sig som et resultat af den påvirkning, der skabte Odysseus.
Mimas 'overflade er også mættet med mindre slagkratere, men ingen andre er overalt i nærheden af Herschels størrelse. Krateriet er heller ikke ensartet, idet det meste af overfladen er dækket med kratre, der er større end 40 km (25 mi) i diameter. Imidlertid er der i den sydpolære region generelt ingen kratere, der er større end 20 km (12 mi) i diameter.
Data indhentet i 2014 fra Cassini rumfartøj har også ført til spekulationer om et muligt indre hav. På grund af planetens frigørelse (svingning i sin bane) mener forskere, at planetens indre ikke er ensartet, hvilket kan være resultatet af et stenet indre eller et indre hav ved kernekantens grænse. Dette hav vil sandsynligvis opretholdes takket være tidevandsbøjning forårsaget af Mimas 'orbitalresonanser med Tethys og Pandora.
En række funktioner i Saturns ringe er også relateret til resonanser med Mimas. Mimas er ansvarlig for at rydde materialet fra Cassini-divisionen, som er kløften mellem Saturns to bredeste ringe - A-ringen og B-ringen. De gentagne træk fra Mimas på Cassini Division-partiklerne, altid i samme retning, tvinger dem til nye kredsløb uden for kløften.
Partikler i Huygens Gap i den indre kant af Cassini-divisionen har en 2: 1-resonans med Mimas. Med andre ord, de kredser om Saturn to gange for hver bane, der konkurreres af Mimas. Grænsen mellem C- og B-ringen er i mellemtiden i en 3: 1-resonans med Mimas; og for nylig viste det sig, at G-ringen befandt sig i en 7: 6-co-roterende eksentricitetsresonans med Mimas.
Udforskning:
Den første mission til at studere Mimas på tæt hold var Pioneer 11, der fløj af Saturn i 1979 og kom nærmest den 1. september 1979, i en afstand af 104.263 km. Det Voyager 1 og 2 missionerne fløj begge af Mimas i henholdsvis 1980 og 1981 og klikkede billeder af Saturns atmosfære, dens ringe, dens månesystem. Billeder taget af Voyager 1 sonde var den første nogensinde af Herschel-krateret.
Mimas er blevet afbildet flere gange af Cassini orbiter, der trådte i kredsløb omkring Saturn i 2004. Et tæt flyveforetagende fandt sted den 13. februar 2010, da Cassini passerede Mimas i en afstand af 9.500 km (5.900 mi). Ud over at tilvejebringe flere billeder af Mimas 'krateroverflade tog det også målinger af Mimas' bane, hvilket førte til spekulationer om et muligt indre hav.
Saturn-systemet er virkelig et under. Så mange måner, så mange mysterier og så mange chancer for at lære om dannelsen af solsystemet og hvordan det kom til at være. Man kan kun håbe, at fremtidige missioner er i stand til at undersøge nogle af de dybere, som hvad der muligvis lurer under Mimas 'iskolde, pålæggende ”Death Star” -overflade!
Vi har skrevet mange gode artikler om Mimas og Saturns måner her på Space Magazine. Her er en om Herschel-krateret, en om det første detaljerede look, som Cassini har lavet, og en om dets "Death Star" -udseende.
En anden stor ressource om Mimas er Solar Views, og du kan få endnu mere info fra de ni planeter.
Vi har indspillet to episoder af Astronomy Cast omtrent Saturn. Den første er afsnit 59: Saturn, og den anden er afsnit 61: Saturns måner.
