JANUS & EPIMETHEUS
Die Entdeckungsgeschichte von Janus und Epimetheus wäre eigentlich allein schon ein Thema für sich:
Am 3. Januar 1967 – bis dahin waren neun Saturnmonde entdeckt worden
– veröffentlichte
Dr. Audouin Dollfus, dass er einen zehnten Saturnmond auf drei
Fotoplatten,
die er am 15.,
16. bzw. 17. Dezember 1966 aufgenommen hatte, entdeckt habe (in
Wahrheit
hatte er ihn
am 15. auf acht Platten aufgenommen, am 16. nur vielleicht und am 17.
gar nicht). Da sich
dessen Umlaufbahn in der Nähe des A-Ringes (äußeren
Hauptringes) des Saturn befindet,
der den gesuchten Mond zu überstrahlen drohte, beobachtete er
zu einem Zeitpunkt, zu
dem die Saturnringe von der Erde aus von der Kante her zu sehen und
somit so gut
wie unsichtbar waren.
Daraufhin teilte am 6. Januar 1967 Richard L. Walker Jr. mit, er
habe
am 18. Dezember auf
vier Fotoplatten einen hellen Fleck aufgenommen, der vermutlich der
neue Saturnmond sei.
In Wahrheit hatte er jedoch mindestens einen, vermutlich sogar zwei
weitere Saturnmonde,
also einen elften und einen zwölften, aufgenommen. Da er sich
darüber nicht im Klaren war,
ist es allerdings fraglich, ob er als Entdecker eines dieser Monde
bezeichnet werden kann.
Dollfus errechnete anhand aller ihm zur Verfügung
stehenden
Beobachtungen eine Umlaufbahn
für "den" neu entdeckten Mond, die daher nicht korrekt war. Am
1. Februar 1967 schlug er
für ihn den Namen Janus vor,
unwissentlich passenderweise, wie weiter unten noch erläutert
wird. Janus war der Schutzgott
der Ein- und Ausgänge sowie von Anfang und Ende, der
also zwei Seiten in sich vereint und daher mit zwei in entgegengesetzte
Richtungen
blickenden Gesichtern dargestellt wird. Er gilt als Statthalter
Saturns.
Janus
Durch die Analyse der verfügbaren Beobachtungen von 1966
zeigten
dann John W. Fountain
und Stephen M. Larson in einem 1976 verfassten und 1977 erschienen
Artikel, dass diese
Beobachtungen nicht auf ein einziges Objekt zurückgeführt
werden können, sodass es außer
dem von Dollfus entdeckten Mond mindestens einen weiteren bis dahin
unentdeckten Saturn-
mond gibt, den sie durch die Angabe einer zweiten Umlaufbahn nun
entdeckt
haben wollten.
Allerdings korrigierten sie die von Dollfus inkorrekt
angegebene
Umlaufbahn von Janus nur
geringfügig und gingen somit genauso irrtümlich wie Dollfus
davon aus, dass dieser und
Walker ein und dasselbe Objekt aufgenommen hatten. Die zweite von ihnen
angegebene
Umlaufbahn, die die übrigen Sichtungen – allesamt vom
Dollfus-Objekt
– erklären sollte,
war unüberraschenderweise nur eine deutlich bessere
Annäherung
an Janus' wahre
Umlaufbahn, sodass sie einige der für ihre Analyse herbeigezogenen
in Wahrheit das
Dollfus-Objekt zeigenden Aufnahmen für einen elften Saturnmond
hielten, dessen
Entdeckung sie mithin beanspruchten, hingegen die in Wahrheit das
Walker-Objekt
zeigenden für den von Dollfus entdeckten Mond (Janus)
hielten. Zwar gaben sie in
einer Tabelle an, dass die von Dollfus angegebenen Positionen beiden
Objekten
zugeordnet werden können, jedoch kamen sie nicht darauf, dass
Dollfus dann
auch ebenso gut das als zweites angegebene Objekt gesehen haben
könnte,
das
dann der wahre Janus wäre,
und dass Walker somit den anderen, also den elften
Saturnmond gesehen haben könnte. Daher kann auch ihnen die
Entdeckung
des elften Saturnmondes wohl nicht zugesprochen werden.
Korrekte englische Aussprache von "Janus"
(14 KB)
Immerhin trug der Artikel von Fountain und Larson dazu bei,
dass
provisorische
Bezeichnungen für Beobachtungen von möglichen Monden
eingeführt
wurden.
So erhielt das Objekt mit der von Dollfus angegebenen Umlaufbahn ("Janus")
dann die (provisorische) Bezeichnung 1966 S 1 und jenes mit der zweiten
von
Fountain und Larson angegebenen Umlaufbahn die Bezeichnung 1966 S 2.
Ende 1979 zeichnete sich ab, dass das Objekt 1966 S 1 nicht existiert.
Janus, im Hintergrund Saturnring
Am 6. März 1980 vermeldete Dale P. Cruikshank, dass er
am
26. Februar einen
Mond auf der (korrekten) Umlaufbahn von Janus aufgenommen hatte, der
sich
diesmal tatsächlich als ein elfter Saturnmond herausstellte, der
koorbital mit
Janus ist, d. h. sich mit ihm eine
Umlaufbahn teilt (mehr dazu unten).
Janus. Aufnahme durch die Raumsonde Cassini
vom 27. März 2012.
1982 bekamen die beiden Monde die Namen Janus
(wie einst vorgeschlagen) bzw. Epimetheus
(nach dem Titanen, dem Sohn von Saturns Bruder Iapetus, also dem Bruder
Prometheus', der
außerdem der Ehemann Pandoras ist; griechisch für "der erst
im nachhinein Denkende").
Janus erhielt die Bezeichnung
Saturn
X und Epimetheus Saturn XI.
Epimetheus
Aus der Gruppe der kleineren, sich innerhalb der Mimasbahn
bewegenden
Saturnmonde ist Janus mit einem
Durchmesser von ca. 197 km x 193 km x 156 km (im Mittel 181 km) der
größte; Epimetheus ist
immerhin
noch ca. 139 km x 108 km x 106 km (im Mittel ca. 117 km) groß.
Es ist möglich, dass die beiden Monde
durch das Entzweibrechen eines einzigen Mondes infolge einer
größeren
Kollision während der
Entstehung des Saturnsystems entstanden sind.
Sowohl Janus als auch Epimetheus
haben eine sehr geringe Dichte (Janus
ca. 0,61 g/cm³,
Epimetheus ca. 0,63 g/cm³).
Daher sind sie porös und bestehen vermutlich im
wesentlichen aus Eis.
Janus' Oberfläche ist stark
verkratert und scheint älter als die weniger verkraterte
Oberfläche
Prometheus',
aber jünger als die von Pandora zu sein. Sie weist mehrere Krater
mit Durchmessern von über
30 Kilometern, aber nur wenige geradlinige Merkmale auf.
Janus
Korrekte englische Aussprache von
"Epimetheus"
(13 KB)
Epimetheus' Oberfläche ist
sogar sehr stark verkratert, was darauf hinweist, dass sie mehrere
Milliarden Jahre alt ist. Es gibt dort sowohl mehrere Krater mit
Durchmessern
von über
30 Kilometern als auch große und kleine Bergrücken,
Täler
und Rillen.
Epimetheus
Das Besondere an dem Mondpaar ist, dass ihre großen
Bahnhalbachsen
mit derzeit 151440 km (entsprechend
ca. 2,513 Saturnradien – Janus)
bzw. 151490 km (entsprechend ca. 2,514 Saturnradien – Epimetheus)
nur
um 50 km voneinander abweichen, was weniger als jeder ihrer Durchmesser
ist! Außerdem sind ihre
Umlaufzeiten minimal voneinander verschieden: für einen Umlauf
braucht derzeit Janus 0,6945 Tage
(= 16 Stunden 40 Minuten 8 Sekunden) und Epimetheus
0,6949 Tage (= 16 Stunden 40 Minuten
38 Sekunden), woraus man mit der Formel t = PP'/(P–P') berechnen kann,
dass die beiden
sich genau alle 4 Jahre begegnen und eigentlich kollidieren
müssten!
Aber statt einer Kollision passiert bei einer Begegnung etwas
anderes:
Kurz bevor der innere, schnellere Mond
den äußeren eingeholt hat, gewinnt er von ihm etwas
Drehimpuls
und kommt dadurch auf eine etwas mehr
außen gelegene Umlaufbahn, was ihn wiederum abbremst; der andere
Mond verliert hingegen etwas
Drehimpuls und kommt so auf eine etwas mehr innen gelegene Bahn,
wodurch
er beschleunigt wird. So
kehren Janus und Epimetheus
in regelmäßigen Zeitabständen ihre Rangfolge um, ohne
dass
der eine
den anderen überholt: der 7. Mond wird zum 8. und umgekehrt, wobei
die Bahn des massereicheren
Janus weniger verändert wird
als die des masseärmeren Epimetheus,
und zwar erstere um ca. 20 km
und letztere um ca. 80 km. (Eine sehr schöne Animation dazu
befindet
sich hier.) Die letzte derartige
Begegnung fand im Januar 2022 statt, die nächste wird dann 2026
sein. Ob die
Beziehung der
beiden Monde stabil ist oder ob es doch irgendwann zu
einer Kollision
kommen wird, ist noch nicht geklärt.
Aufnahme von Epimetheus vom 20. Mai 2005 von
der Raumsonde Cassini
aus einer Entfernung von ca. 345000 km
Aufnahme von Epimetheus vom 6. Dezember 2015
von der Raumsonde Cassini
JANUS in Kürze
Bezeichnung | Saturn X |
Entdeckungsjahr | 1966/67 |
Entdecker | Audouin Dollfus |
Durchmesser | Ca. 197 km x 193 km x 156 km |
Rang | 7. (bis Januar 2018) |
Große Bahnhalbachse | 151440
km = ca. 2,513 Saturnradien |
Umlaufzeit | 0,6945 Tage |
Besonderheit | Koorbital mit Epimetheus |
EPIMETHEUS in Kürze
Bezeichnung | Saturn XI |
Entdeckungsjahr | 1980 (?) |
Entdecker | Dale P. Cruikshank (?) |
Durchmesser | Ca. 139 km x 108 km x 106 km |
Rang | 8. (bis Januar 2018) |
Große Bahnhalbachse | 151490
km = ca. 2,514 Saturnradien |
Umlaufzeit | 0,6949 Tage |
Besonderheit | Koorbital mit Janus |
Prometheus/Pandora
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Dies waren Janus
& Epimetheus. Als nächstes
erwartet
Euch
hier ein
weiterer Jupitermond. Seid gespannt auf
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Hauptquellen:
Janus: Epimetheus: |