D I O N E ,

HELENE  &  POLYDEUCES
 
 
 

Im Jahre 1684 entdeckte Jean-Dominique Cassini, nachdem er bereits 1671 und 1672
einen zweiten und einen dritten Saturnmond entdeckt hatte, gleich zwei weitere Saturn-
monde auf einmal. Danach wurde über 100 Jahre lang kein weiterer Saturnmond ent-
deckt. Die beiden Monde sind benachbart, fast gleich groß und weisen außerdem,
wie wir sehen werden, dieselbe Besonderheit auf. Hier wollen wir uns mit dem
äußeren dieser beiden "Zwillingsmonde" beschäftigen, der nach der Titanin
Dione (griechisch für "göttliche Königin"), der Schwester Saturns, benannt
wurde. Als viertinnerster der großen Saturnmonde erhielt Dione die
Bezeichnung Saturn IV.
 
 

Dione hat einen Durchmesser von 1118 km. Sie besteht größtenteils aus Eis, ähnlich wie
Tethys und Rhea, besitzt aber wahrscheinlich einen Kern aus Silikatgestein, der etwa
ein Drittel ihrer Masse ausmacht. Diones Eiskruste ist dünner als die von Tethys und
Rhea, ansonsten aber ähnelt Dione Rhea sehr: beide sind ähnlich aufgebaut, beide
besitzen Helligkeitsmerkmale, beide weisen Hemisphären (Halbkugeln) mit
unterschiedlichen Geländeformen auf.
 
 
 
 
 
 
 

Dione, führende Hemisphäre
 
 
 
 
 
 
 

Diones führende (in Umlaufrichtung zeigende) Hemisphäre ist wie die Oberfläche von Tethys
kontrastarm und größtenteils stark verkratert (siehe Abbildung oben), wobei die Krater dort
wie auf Kallisto wesentlich flacher als diejenigen auf Luna sind. Diones nachfolgende (in
Gegenrichtung zeigende) Hemisphäre weist hingegen weitgehend strahlenförmig angeord-
nete helle Streifen auf einem dunkleren Hintergrund auf, die wenige sichtbare Krater
überziehen, darunter auch Diones größten Krater mit einem Durchmesser von
231 Kilometern (siehe Abbildung unten). Interessanterweise befinden sich die
kraterreichen Ebenen allerdings vor allem auf der nachfolgenden und die
kraterärmeren auf der führenden Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 

Dione, nachfolgende Hemisphäre
 
 
 
 
 
 
 

Wie erklärt sich das alles? Ein Mond mit fester Ausrichtung erfährt auf seiner führenden Hemisphäre
mehr Meteoriteneinschläge als auf seiner nachfolgenden. Dies legt nahe, daß Dione während der Zeit
des starken Meteoritenbombardements umgedreht ausgerichtet war. Das ist nicht abwegig, denn
bereits ein Einschlag, der einen Krater von 35 km Durchmesser verursachte, kann Dione in
Drehung versetzt haben. Da es auf Dione viele Krater von mindestens dieser Größe gibt,
kann Dione sogar wiederholt in Drehung versetzt worden sein. Ihre heutige Ausrichtung
besteht wahrscheinlich schon seit mehreren Milliarden Jahren.
 
 
 
 
 
 
 

Dione. Mosaik aus Falschfarbenaufnahmen durch die Raumsonde Cassini am 11. Oktober 2005.
Die Farben unterscheiden sich von den natürlichen nur unwesentlich.
 
 
 
 
 
 
 

Korrekte englische Aussprache von "Dione" (15 KB)
 
 
 
 
 
 
 

Dione (links) und Tethys.
Aufnahme durch die Raumsonde Cassini am 7. März 2005.
 
 
 
 
 
 
 

Diones ursprüngliche innere Aktivität (Eisvulkanismus?) dauerte länger an. Sie erneuerte offenbar
einen Großteil von Diones Oberfläche, indem sich wahrscheinlich dioneweit Risse in der Eiskruste
bildeten, aus denen Wasserdampf (oder ein anderes Material) eruptierte, der anschließend konden-
sierte und als Schnee (oder Asche) auf die Oberfläche zurückfiel, so daß die hellen Streifen ent-
standen. Daß diese heute nur noch auf der nachfolgenden Hemisphäre vorhanden sind, kommt
offenbar daher, daß nach dem Ende der oberflächenerneuernden inneren Aktivität zahlreiche
Mikrometeoriten vor allem auf die führende Hemisphäre einschlugen und die dortigen
Streifen auslöschten; außerdem erhöhten sie die Albedo (Reflexionsvermögen) der
führenden Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 

Am 1. März 1980 wurde von Pierre Laques und Jean Lecacheux ein kleiner Saturnmond entdeckt, der
nach Helene (griechisch für "die Leuchtende, die Strahlende"), der Tochter von Leda und Jupiter,
benannt wurde. Helene galt als die schönste Frau der Welt. Sie wurde von Paris geraubt, was
den Trojanischen Krieg auslöste. Helene erhielt die Bezeichnung Saturn XII.
 
 

Helene hat einen Durchmesser von ca. 35 km x 32 km x 30 km
(im Mittel ca. 32 km).
 
 
 
 
 
 
 

Helene - Aufnahme von Voyager 2 am 25. August 1981
 
 
 
 
 
 
 

Im Herbst 2004 wurde von Prof. Dr. Carl D. Murray vom Cassini Imaging Science Team auf Teleobjektivaufnahmen,
die die Sonde Cassini am 21. Oktober 2004 gemacht hatte, ein noch viel kleinerer Saturnmond entdeckt, der nach dem
Dioskur Polydeuces (vom griechischen Wort für "der Vielbesorgte"), dem Sohn von Leda und Jupiter und Zwillings-
bruder Helenes, benannt wurde. Polydeuces hatte einen Zwillingshalbbruder namens Castor, der im Gegensatz zu
Polydeuces sterblich war. Als Castor im Sterben lag, bat Polydeuces Jupiter, mit seinem geliebten Bruder
sterben zu dürfen. Daraufhin stellte Jupiter ihn vor die Wahl, entweder auf dem Olymp zu wohnen oder
seine Unsterblichkeit mit seinem Bruder zu teilen, d. h., die Hälfte seiner Tage in der Unterwelt
und die andere Hälfte auf dem Olymp zu verbringen. Polydeuces wählte letzteres.
Polydeuces erhielt die Bezeichnung Saturn XXXIV.
 
 

Polydeuces hat einen Durchmesser von nur ca. 3½ km.
 
 

Aufnahme durch die Raumsonde Cassini am 22. Mai 2006
aus einer Entfernung von ca. 73000 Kilometern
 
 
 
 
 
 
 

Wie bei dem Mondengespann aus Tethys, Telesto und Calypso stellte sich heraus, daß Helene und Polydeuces
nicht nur die gleiche mittlere Entfernung zum Saturn haben wie Dione - ihre großen Bahnhalbachsen betragen
jeweils 377420 km (entsprechend ca. 6,3 Saturnradien), ihre Umlaufzeiten mithin jeweils 2,737 Tage -, sondern
auch koorbital mit ihr sind, d. h., alle drei Monde teilen sich eine Umlaufbahn. Dabei bleibt der Abstand
zwischen den drei Monden immer ungefähr gleich groß: im Mittel läuft Helene etwa 60° vor Dione und
Polydeuces etwa 60° hinter ihr, so daß sie zusammen mit Saturn zwei gleichseitige Dreiecke bilden.
 
 
 
 
 
 
 

Der Mathematiker Joseph-Louis Comte de Lagrange zeigte einst, daß drei Körper an den Eckpunkten
eines gleichseitigen Dreiecks liegen können, das in seiner Ebene rotiert. Falls einer dieser Körper be-
sonders massereich verglichen mit den beiden anderen ist, dann ist diese dreieckige Anordnung
offenbar stabil. In einem System aus einem Planeten (1. Masse) und einem größeren Mond
(2. Masse) werden Punkte, in denen ein Gleichgewicht herrscht, Lagrangepunkte (oder auch
Librationspunkte) dieses Mondes genannt. Neben den auf einer Geraden mit dem Planeten
und dem Mond liegenden Lagrangepunkten L₁, L₂ und L₃, in denen nur ein labiles (insta-
biles) Gleichgewicht herrscht, gibt es die beiden Punkte, die mit Planet und Mond ein
gleichseitiges Dreieck bilden, so daß in ihnen ein stabiles Gleichgewicht herrscht:
den mit L₄ bezeichneten führenden und den mit L₅ bezeichneten nachfolgenden
Lagrangepunkt. Körper in der Nähe eines dieser beiden Punkte werden
auch als Trojaner bezeichnet. Helene und Polydeuces sind also
Diones Trojaner.
 
 

Allerdings ist der Abstand zwischen Dione und ihren beiden Trojanern
nicht konstant jeweils 60°, sondern Helene und Polydeuces wandern im
Laufe der Zeit um ihren jeweiligen Lagrangepunkt: der Abstand zwischen
Dione und Helene schwankt zwischen ca. 47 und ca. 77 Grad, jener
zwischen Dione und Polydeuces sogar zwischen ca. 39 und ca. 92 Grad.
 
 
 
 
 
 
 

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Dies waren Dione, Helene & Polydeuces. Als nächstes erwartet Euch hier ein
weiterer Uranusmond. Seid gespannt auf
 

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