Mycket har lärt sig om Saturns månmord de senaste decennierna, tack vare Voyager uppdrag och de nyare undersökningar som genomförts av Cassini spaceprobe. Mellan dess uppskattade 150 månar och månkronor (av vilka endast 53 har identifierats och namngivits) finns det ingen brist på vetenskapliga nyfikenheter och tillräckligt med mysterier för att hålla astronomer här på jorden upptagen i decennier.
Tänk på Mimas, som ofta kallas Saturnus "Death Star Moon" på ett antal av dess ovanliga utseende. Liksom Saturnus månar Tethys och Rhea, representerar Mimas särskilda egenskaper något av ett mysterium. Inte bara är det nästan helt sammansatt is, det är färg och ytfunktioner avslöjar en hel del om det Saturnian (alias Cronic) historia. Dessutom kan det till och med hysa ett inre hav med flytande vatten.
Upptäckt och namngivning:
Saturnus måne Mimas upptäcktes av William Herschel 1789, mer än 100 år efter Saturns större månar upptäcktes av Christian Huygens och Giovanni Cassini. Som med alla de sju då kända satelliterna i Saturnus föreslogs Mimas namn av William Herschels son John i hans publikation från 1847 Resultat av astronomiska observationer gjorda vid udden av det goda hoppet.
Mimas har sitt namn från en av titanerna i den grekiska mytologin, som var söner och döttrar till Cronus (det grekiska motsvarigheten till Jupiter). Mimas var ett avkomma från Gaia, född från blodet från den kastrerade Uranus, som så småningom dog under kampen med de olympiska gudarna för kontroll över universum.
Storlek, massa och omloppsbana:
Med en genomsnittlig radie på 198,2 ± 0,4 km och en massa av cirka 3,75 × 1019 kg, Mimas är ekvivalent i storlek till 0,0311 jordar och 0,0000063 gånger så massiv. Kretsar om Saturnus på ett medelavstånd (halv-huvudaxel) på 185 539 km, det är den innersta av Saturns större månar och den 8: e månen som kretsar kring Saturnus. Det är också i en bana som har en mindre excentricitet på 0,0196, från 181 902 km vid periapsis och 189 176 km vid apoapsis.
Med en uppskattad omloppshastighet på 14,28 km / s tar Mimas 0,942 dagar att slutföra en enda bana av Saturnus. Som många av Saturnus månar. Mimas rotationsperiod är synkron med dess omloppsperiod, vilket innebär att den håller ett ansikte ständigt pekande mot planeten. Mimas är också i en 2: 1 medelrörelsesresonans med den större månen Tethys, och i en 2: 3-resonans med den yttre F Ring-herde-månen, Pandora.
Sammansättning och ytfunktioner:
Mimas 'medeltäthet på 1.1479 ± 0,007 g / cm³ är bara något högre än för vatten (1 g / cm³), vilket betyder att Mimas mestadels består av vattenis, med bara en liten mängd silikatberg. I detta avseende är Mimas ungefär som Tethys, Rhea och Dione - månens av Saturnus som huvudsakligen består av vattenis.
På grund av tidvattenkrafterna som verkar på den är Mimas märkbart långvarig - dvs den längsta axeln är cirka 10% längre än den kortaste, vilket ger den sitt äggformade utseende. I själva verket, med en diameter på 396 km (246 mi), är Mimas bara knappt stor och massiv nog för att uppnå hydrostatisk jämvikt (dvs att bli rundad i form under kraften av sin egen gravitation). Mimas är den minsta kända astronomiska kroppen som har uppnått detta.
Tre typer av geologiska kännetecken är officiellt erkända på Mimas: kratrar, chasmata (chasms) och catenae (kraterkedjor). Av dessa är kratrar de vanligaste, och det tros att många av dem har funnits sedan solsystemets början. Mimas yta är mättad med kratrar, där varje del av ytan visar synliga fördjupningar och nyare påverkan skriver över äldre.
Mimas mest utmärkande kännetecken är den gigantiska slagkratern Herschel, uppkallad för att hedra William Herschel (upptäckaren av Uranus, dess månar Oberon och Titania och de croniska månarna Enceladus och Mimas). Denna stora krater ger Mimas utseendet på "Death Star" från Stjärnornas krig. Vid 130 km (81 mi) diameter är Herschels nästan en tredjedel av Mimas egen diameter.
Väggarna är ungefär 5 km höga, delar av golvet är 10 km (6,2 mi) djupa och dess centrala topp är 6 km (3,7 mi) över kraterbotten. Om det fanns en krater med motsvarande skala på jorden, skulle den vara över 4 000 km i diameter, vilket skulle göra det bredare än kontinenten i Australien.
Påverkan som gjorde denna krater måste ha nästan krossat Mimas, och tros ha skapat sprickorna på motsatt sida av månen genom att skicka chockvågor genom Mimas kropp. I detta avseende liknar Mimas yta nära Tethys, med sin massiva Odysseus-krater på dess västra halvklot och den koncentriska Ithaca-chasman, som tros ha bildats som ett resultat av påverkan som skapade Odysseus.
Mimas yta är också mättad med mindre slagkratrar, men inga andra är någonstans nära Herschels storlek. Krateringen är inte heller enhetlig, med större delen av ytan täckt med kratrar större än 40 km (25 mi) i diameter. Men i den södra polära regionen finns det i allmänhet inga kratrar som är större än 20 km (12 mi) i diameter.
Uppgifter som erhölls 2014 från Cassini rymdskepp har också lett till spekulationer om ett eventuellt inre hav. På grund av planetens libration (svängning i sin bana) tror forskare att planetens inre inte är enhetlig, vilket kan vara resultatet av en stenig inre eller ett inre hav vid kärnmantellgränsen. Detta hav skulle troligen bibehållas tack vare tidvattenböjning orsakad av Mimas 'orbitalresonanser med Tethys och Pandora.
Ett antal funktioner i Saturnus ringar är också relaterade till resonanser med Mimas. Mimas ansvarar för att rensa materialet från Cassini Division, som är klyftan mellan Saturns två bredaste ringar - A-ringen och B-ringen. De upprepade dragningarna från Mimas på Cassini Division-partiklarna, alltid i samma riktning, tvingar dem in i nya banor utanför springan.
Partiklar i Huygens Gap vid innerkanten av Cassini-divisionen har en 2: 1-resonans med Mimas. Med andra ord, de kretsar om Saturnus två gånger för varje bana som tävlas av Mimas. Gränsen mellan C- och B-ringen är under tiden i en 3: 1-resonans med Mimas; och nyligen befanns G-ringen befinna sig i en 7: 6-co-rotation excentricitetsresonans med Mimas.
Utforskning:
Det första uppdraget att studera Mimas på nära håll var Pioneer 11, som flög av Saturnus 1979 och tog sitt närmaste tillvägagångssätt den 1 september 1979, på ett avstånd av 104 263 km. De Voyager 1 och 2 uppdragen båda flög av Mimas 1980 respektive 1981 och snappade bilder av Saturnus-atmosfären, dess ringar, dess månesystem. Bilder tagna av Voyager 1 sonden var den första någonsin av Herschel-krateret.
Mimas har avbildats flera gånger av Cassini orbiter, som gick in i omloppsbana runt Saturnus 2004. En nära flyby inträffade den 13 februari 2010, då Cassini passerade Mimas på ett avstånd av 9 500 km (5 900 mi). Förutom att tillhandahålla flera bilder av Mimas kraterade yta, tog det också mätningar av Mimas bana, vilket ledde till spekulationer om ett eventuellt inre hav.
Saturn-systemet är verkligen ett under. Så många månar, så många mysterier och så många chanser att lära sig om bildandet av solsystemet och hur det blev. Man kan bara hoppas att framtida uppdrag kan undersöka några av de djupare, som vad som kanske lurar under Mimas iskalla, påtvingande ”Death Star” -yta!
Vi har skrivit många bra artiklar om Mimas och Saturns månar här på Space Magazine. Här är en om Herschel-krateret, en om den första detaljerade looken som Cassini gjorde, och en om den "Death Star" -utseendet.
En annan stor resurs om Mimas är Solar Views, och du kan få ännu mer information från Nine Planets.
Vi har spelat in två avsnitt av Astronomy Cast precis om Saturnus. Den första är avsnitt 59: Saturnus, och den andra är avsnitt 61: Saturnus månar.
