Det croniska systemet (dvs Saturnus har i själva verket uppskattningsvis 150 månar och månkronor - och endast 53 av dem har officiellt fått namnet - vilket gör att det bara är nummer två för Jupiter.
För det mesta är dessa månar små, isiga kroppar som tros hysa inre hav. Och i alla fall, särskilt Rhea, gör deras intressanta utseende och kompositioner dem till ett huvudmål för vetenskaplig forskning. Förutom att vi kan berätta mycket om Cronian-systemet och dess bildning, kan månar som Rhea också berätta mycket om vårt solsystem.
Upptäckt och namngivning:
Rhea upptäcktes av den italienska astronomen Giovanni Domenico Cassini den 23 december 1672. Tillsammans med månarna Iapetus, Tethys och Dione, som han upptäckte mellan 1671 och 1672, gav han dem alla namn Sidera Lodoicea (”Ludvigs stjärnor”) för att hedra hans beskyddare, kung Louis XIV av Frankrike. Dessa namn känns emellertid inte allmänt erkända utanför Frankrike.
1847 föreslog John Herschel (son till den berömda astronomen William Herschel, som upptäckte Uranus, Enceladus och Mimas) namnet Rhea - som först dök upp i hans avhandling Resultat av astronomiska observationer gjorda vid udden av det goda hoppet. Liksom alla andra Cronian-satelliter uppkallades Rhea efter en Titan från grekisk mytologi, "gudarnas mor" och en av systrarna till Cronos (Saturnus, i romersk mytologi).
Storlek, massa och omloppsbana:
Med en medelradie på 763,8 ± 1,0 km och en massa av 2,3065 × 1021 kg, är Rhea ekvivalent i storlek till 0.1199 jordar (och 0,44 månar) och cirka 0,00039 gånger så massiv (eller 0,03139 månar). Den kretsar kring Saturnus på ett genomsnittligt avstånd (halv-huvudaxel) på 527.108 km, vilket placerar det utanför banorna Dione och Tethys, och har en nästan cirkulär bana med en mycket liten excentricitet (0,001).
Med en orbitalhastighet på cirka 30 541 km / h tar Rhea cirka 4,518 dagar att slutföra en enda bana på sin moderplanet. Liksom många av Saturnus månar är dess rotationsperiod synkron med dess bana, vilket innebär att samma ansikte alltid pekar mot det.
Sammansättning och ytfunktioner:
Med en medeldensitet på cirka 1.236 g / cm³ beräknas Rhea bestå av 75% vattenis (med en densitet på ungefär 0,93 g / cm³) och 25% silikatberg (med en densitet av cirka 3,25 g / cm³) . Denna låga täthet betyder att även om Rhea är den nionde största månen i solsystemet, är den också den tionde mest massiva.
När det gäller dess inre misstänktes ursprungligen Rhea för att ha differentierats mellan en stenig kärna och en isig mantel. Emellertid tycks nyare mätningar tyder på att Rhea antingen endast delvis är differentierad eller har en homogen interiör - troligen bestående av både silikatrock och is tillsammans (liknande Jupiters måne Callisto).
Modeller av Rheas interiör tyder också på att det kan ha ett inre vatten med flytande vatten, liknande Enceladus och Titan. Detta vatten med flytande vatten skulle, om det existerar, troligen vara beläget vid kärnmantelgränsen och skulle upprätthållas av uppvärmningen orsakad av förfall av radioaktiva element i dess kärna.
Rheas ytfunktioner liknar Diones, med olika utseende som finns mellan deras ledande och släpande halvklot - vilket antyder att de två månarna har liknande kompositioner och historier. Bilder som tagits av ytan har fått astronomer att dela upp den i två regioner - den kraftigt kraterade och ljusa terrängen, där kratrarna är större än 40 km i diameter; och de polära och ekvatoriala regionerna där kratrar är märkbart mindre.
En annan skillnad mellan Rheas ledande och efterföljande halvklot är deras färg. Den ledande halvklotet är kraftigt kraterat och enhetligt ljust medan den bakre halvklotet har nätverk av ljusa stränder på mörk bakgrund och få synliga kratrar. Man trodde att dessa ljusa områden (alias wispy terrängen) kanske skulle matas ut från is vulkaner tidigt i Rheas historia när dess inre fortfarande var flytande.
Observationer av Dione, som har en ännu mörkare bakre halvkula och liknande men mer framträdande ljusa ränder, har emellertid gjort detta i tvivel. Det tros nu att den vittiga terrängen är tektoniskt formade isklippor (chasmata) som resulterade från omfattande sprickbildning av månens yta. Rhea har också en mycket svag "linje" av material vid ekvatorn, som tros deponeras av material som deorbiterar från dess ringar (se nedan).
Rhea har två särskilt stora slagbassänger, som båda ligger på Rheas antikroniska sida (även den sida som vetter bort från Saturnus). Dessa är kända som Tirawa och Mamaldi bassänger, som mäter ungefär 360 och 500 km (223,69 och 310,68 mi) över. Den mer norra och mindre nedbrutna bassängen i Tirawa överlappar Mamaldi - som ligger i dess sydväst - och är ungefär jämförbar med Odysseus-krateret på Tethys (som ger det sitt "Death-Star" -utseende).
Atmosfär:
Rhea har en svag atmosfär (exosfär) som består av syre och koldioxid, som finns i ett förhållande på 5: 2. Ytdensiteten för exosfären är från 105 till 106 molekyler per kubikcentimeter, beroende på lokal temperatur. Yttemperaturer på Rhea i genomsnitt 99 K (-174 ° C / -281,2 ° F) i direkt solljus och mellan 73 K (-200 ° C / -328 ° F) och 53 K (-220 ° C / -364 ° F) ) när solljuset saknas.
Syre i atmosfären skapas av interaktionen mellan ytvattenis och joner som tillförs från Saturnus magnetosfär (aka. Radiolysis). Dessa joner får vattenisen att bryta ner till syregas (O²) och elementärt väte (H), varav den förstnämnda behålls medan den senare flyr ut i rymden. Källan till koldioxid är mindre tydlig och kan antingen vara resultatet av att organiska ämnen i ytisen oxideras eller från utgasning från månens inre.
Rhea kan också ha ett svagt ringsystem, som sluts ut baserat på observerade förändringar i elektronflödet som fångats av Saturns magnetfält. Förekomsten av ett ringsystem förstärktes tillfälligt av den upptäckta närvaron av en uppsättning små ultravioletta ljusa fläckar fördelade längs Rheas ekvator (som tolkades som slagpunkterna för deorbiterande ringmaterial).
Men nyare observationer gjorda av Cassini-sond har lagt tvivel på detta. Efter att ha tagit bilder av planeten från flera vinklar hittades inga bevis för ringmaterial, vilket tyder på att det måste finnas en annan orsak till det observerade elektronflödet och UV-ljusfläckar på Rheas ekvator. Om ett sådant ringsystem skulle existera, skulle det vara det första fallet där ett ringsystem hittades som kretsar kring en måne.
Utforskning:
De första bilderna av Rhea erhölls av Voyager 1 och 2 rymdskepp medan de studerade Cronian-systemet 1980 respektive 1981. Inga efterföljande uppdrag gjordes förrän ankomst Cassini orbiter 2005. Efter att det kom till det croniska systemet gjorde orbitern fem nära riktade flygbilar och tog många bilder av Saturnus från långa till måttliga avstånd.
Cronian-systemet är definitivt en fascinerande plats, och vi har egentligen bara börjat skrapa ytan de senaste åren. Med tiden kommer fler banor och kanske landare att resa till systemet och försöka lära sig mer om Saturnus månar och vad som finns under deras isiga ytor. Man kan bara hoppas att ett sådant uppdrag inkluderar en närmare titt på Rhea och den andra "Death Star Moon", Dione.
Vi har många fantastiska artiklar om Rhea och Saturns system för månar här på Space Magazine. Här är en om dess möjliga ringsystem, dess tektoniska aktivitet, dess slagbassänger och bilder från Cassinis flyby.
Astronomy Cast har också en intressant intervju med Dr. Kevin Grazier, som arbetade på Cassini-uppdraget.
Mer information finns på NASA: s undersökningssida för solsystem på Rhea.
