Wiele dowiedzieliśmy się o układzie księżyców Saturna w ostatnich dziesięcioleciach dzięki Podróżnik misje i nowsze ankiety przeprowadzone przez Cassini sonda kosmiczna. Między jej szacowanymi 150 księżycami i księżycami (z których tylko 53 zostały zidentyfikowane i nazwane) nie brakuje naukowych ciekawostek i wystarczającej liczby tajemnic, aby astronomowie byli tu zajęci przez dziesięciolecia.
Zastanów się nad Mimasem, który jest często określany jako „Księżyc Gwiazdy Śmierci” Saturna z uwagi na jego niezwykły wygląd. Podobnie jak księżyce Saturna Tethys i Rhea, osobliwe cechy Mimasa stanowią coś tajemniczego. Nie tylko jest prawie w całości skomponowanym lodem, ale także kolorami i cechami powierzchni ujawnia wiele na temat historii systemu Saturna (akron. Cronian). Ponadto może nawet pomieścić wewnętrzny ocean z wodą płynną.
Odkrycie i nazewnictwo:
Księżyc Saturna Mimas został odkryty przez Williama Herschela w 1789 roku, ponad 100 lat po odkryciu większych księżyców Saturna przez Christiana Huygensa i Giovanniego Cassiniego. Podobnie jak w przypadku wszystkich siedmiu znanych wówczas satelitów Saturna, imię Mimasa zasugerował syn Williama Herschela, John, w swojej publikacji z 1847 r. Wyniki obserwacji astronomicznych dokonanych na Przylądku Dobrej Nadziei.
Mimas bierze swoją nazwę od jednego z tytanów mitologii greckiej, którzy byli synami i córkami Kronosa (grecki odpowiednik Jowisza). Mimas był potomkiem Gai, zrodzonym z krwi wykastrowanego Urana, który ostatecznie zmarł podczas walki z bogami olimpijskimi o kontrolę nad wszechświatem.
Rozmiar, masa i orbita:
O średnim promieniu 198,2 ± 0,4 km i masie około 3,75 × 1019 kg, Mimas ma wielkość równą 0,0311 Ziemi i 0,0000063 razy masywniejszą. Obiegający Saturna w średniej odległości (pół-główna oś) 185 539 km, jest to najbardziej wewnętrzny z większych księżyców Saturna i ósmy księżyc krążący wokół Saturna. Jego orbita ma również niewielką ekscentryczność wynoszącą 0,0196, wahającą się od 181,902 km przy periapsis i 189,176 km przy apoapsis.
Przy szacowanej prędkości orbity wynoszącej 14,28 km / s, Mimas pokonuje pojedynczą orbitę Saturna w ciągu 0,942 dni. Jak wiele księżyców Saturna. Okres rotacji Mimasa jest zsynchronizowany z okresem orbitalnym, co oznacza, że jedna twarz stale wskazuje na planetę. Mimas ma także rezonans 2: 1 z większym księżycem Tethys, a także rezonans 2: 3 z zewnętrznym księżycem Pasterza z Pierścieniem F, Pandora.
Skład i cechy powierzchni:
Średnia gęstość Mimasa wynosząca 1,1497 ± 0,007 g / cm³ jest tylko nieco wyższa niż w przypadku wody (1 g / cm³), co oznacza, że Mimas składa się głównie z lodu wodnego, z niewielką ilością skały krzemianowej. Pod tym względem Mimas jest bardzo podobny do Tethysa, Rhei i Dione - księżyca Saturna, które składają się głównie z lodu wodnego.
Ze względu na działające na nią siły pływowe Mimas jest zauważalnie wydłużony - tj. Jego najdłuższa oś jest o około 10% dłuższa niż najkrótsza, co nadaje jej wygląd jajka. W rzeczywistości, o średnicy 396 km (246 mi), Mimas jest zaledwie ledwie duży i masywny, aby osiągnąć równowagę hydrostatyczną (tj. Zostać zaokrąglony pod wpływem własnego grawitacji). Mimas jest najmniejszym znanym ciałem astronomicznym, które to osiągnęło.
Trzy typy cech geologicznych są oficjalnie rozpoznawane na Mimas: kratery, chasmata (otchłań) i catenae (łańcuchy kraterowe). Spośród nich kratery są najczęstsze i uważa się, że wiele z nich istniało od początku Układu Słonecznego. Powierzchnia Mimas jest nasycona kraterami, a każda część powierzchni wykazuje widoczne wgłębienia, a nowsze uderzenia zastępują starsze.
Najbardziej charakterystyczną cechą Mimasa jest gigantyczny krater uderzeniowy Herschel, nazwany na cześć Williama Herschela (odkrywca Urana, jego księżyców Oberon i Titanii oraz księżyców Cronian Enceladus i Mimas). Ten duży krater nadaje Mimasowi wygląd „Gwiazdy Śmierci” Gwiezdne Wojny. Przy średnicy 130 km (81 mil) Herschel ma prawie jedną trzecią średnicy Mimasa.
Jego ściany mają wysokość około 5 km (3,1 mi), części podłogi mają głębokość 10 km (6,2 mi), a jej centralny szczyt wznosi się 6 km (3,7 mi) nad dnem krateru. Gdyby istniał krater o podobnej skali na Ziemi, miałby on średnicę ponad 4000 km (2500 mil), co uczyniłoby go szerszym niż kontynent Australii.
Uderzenie, które spowodowało powstanie tego krateru, musiało prawie zniszczyć Mimasa i uważa się, że spowodowało pęknięcia po przeciwnej stronie Księżyca, wysyłając fale uderzeniowe przez ciało Mimasa. Pod tym względem powierzchnia Mimasa bardzo przypomina powierzchnię Tethysa, z ogromnym kraterem Odyseusza na zachodniej półkuli i koncentryczną plazmą Itaki, która, jak się uważa, powstała w wyniku uderzenia, które stworzyło Odyseusza.
Powierzchnia Mimasa jest również nasycona mniejszymi kraterami uderzeniowymi, ale żadne inne nie są w pobliżu wielkości Herschel. Krater również nie jest jednolity, ponieważ większość powierzchni jest pokryta kraterami o średnicy większej niż 40 km (25 mil). Jednak w południowym regionie polarnym na ogół nie ma kraterów o średnicy większej niż 20 km (12 mil).
Dane uzyskane w 2014 r. Z Cassini statek kosmiczny doprowadził również do spekulacji na temat możliwego wewnętrznego oceanu. Z powodu wibracji planety (oscylacji na jej orbicie) naukowcy uważają, że wnętrze planety nie jest jednolite, co może być wynikiem skalistego wnętrza lub wewnętrznego oceanu na granicy płaszcza-jądra. Ocean ten prawdopodobnie zostałby utrzymany dzięki zginaniu pływów wywołanemu przez rezonanse orbitalne Mimasa z Tethys i Pandorą.
Wiele cech pierścieni Saturna jest również związanych z rezonansami z Mimasem. Mimas jest odpowiedzialny za usunięcie materiału z Dywizji Cassini, czyli szczeliny między dwoma najszerszymi pierścieniami Saturna - Pierścieniem A i Pierścieniem B. Powtarzane pociągnięcia Mimasa na cząstki Dywizji Cassini, zawsze w tym samym kierunku, zmuszają je do nowych orbit poza szczeliną.
Cząstki w szczelinie Huygensa na wewnętrznej krawędzi dywizji Cassini mają rezonans 2: 1 z Mimasem. Innymi słowy, okrążają Saturna dwukrotnie dla każdej orbity konkurowanej przez Mimasa. Tymczasem granica między pierścieniem C i B przebiega w rezonansie 3: 1 z Mimasem; a ostatnio okazało się, że pierścień G ma rezonans mimośrodowy o współbieżnym obrocie 7: 6 z Mimasem.
Badanie:
Pierwszą misją do badania Mimasa z bliska była Pionier 11, który poleciał przez Saturna w 1979 r. i zbliżył się najbliżej 1 września 1979 r., w odległości 104 263 km. The Voyager 1 i 2 misje zarówno latały Mimasem, odpowiednio w 1980 i 1981 roku, i robiły zdjęcia atmosfery Saturna, jego pierścieni, układu księżyców. Zdjęcia wykonane przez Voyager 1 sondy były pierwszym w historii krateru Herschel.
Mimas został kilkakrotnie zobrazowany przez Cassini orbiter, który wszedł na orbitę wokół Saturna w 2004 r. Blisko przelot nastąpił 13 lutego 2010 r., kiedy Cassini minął Mimas w odległości 9500 km (5900 mil). Oprócz dostarczenia wielu zdjęć kraterowej powierzchni Mimasa, wykonano także pomiary orbity Mimasa, co doprowadziło do spekulacji na temat możliwego wewnętrznego oceanu.
System Saturn jest naprawdę cudowny. Tyle księżyców, tyle tajemnic i tyle szans na poznanie formacji Układu Słonecznego i jego powstania. Można mieć tylko nadzieję, że przyszłe misje będą w stanie zbadać niektóre z głębszych, na przykład to, co czai się pod lodową powierzchnią Mimasa, narzucając powierzchnię „Gwiazdy Śmierci”!
Napisaliśmy wiele świetnych artykułów o księżycach Mimasa i Saturna tutaj w Space Magazine. Oto jedno o Kraterze Herschela, jedno o pierwszym szczegółowym wyglądzie Cassini, a drugie o wyglądzie „Gwiazdy Śmierci”.
Kolejnym świetnym źródłem informacji o Mimas są Widoki Słońca, i możesz uzyskać jeszcze więcej informacji z Dziewięciu Planet.
Nagraliśmy dwa odcinki Astronomy Cast prawie o Saturnie. Pierwszy to odcinek 59: Saturn, a drugi to odcinek 61: Księżyce Saturna.
