T E T H Y S ,
T E L E S T O &
C A L Y P S O
Nachdem Jean-Dominique Cassini 1671 und 1672 mit Iapetus und Rhea einen
zweiten und
einen dritten Saturnmond entdeckt hatte, deutete er die sich somit
ergebende Zahl 14 der die
Sonne umlaufenden Himmelkörper als Verherrlichung des Sonnenkönigs
Ludwig XIV. Wie
man heute vermutet, verschwieg Cassini aus Verehrung für seinen
königlichen Arbeitgeber
lange Zeit die Entdeckung zweier weiterer Saturnmonde, die er erst
am 21. März 1684
bekanntgab. Danach wurde über hundert Jahre lang kein weiterer
Saturnmond entdeckt.
Die beiden Monde sind benachbart, fast gleich groß und weisen
außerdem, wie wir noch
sehen werden, dieselbe Besonderheit auf. Hier wollen wir uns mit dem
inneren dieser
beiden "Zwillingsmonde" beschäftigen, der nach der Titanin Tethys,
der "Mächtigen
und Meeresgöttin" und Schwester Saturns, benannt wurde. Als drittinnerster
der
großen Saturnmonde erhielt Tethys die
Bezeichnung Saturn III.
Ein seltenes Familienfoto, aufgenommen durch die
Raumsonde Cassini am 14. Juli 2014 aus einer
Entfernung von ca. 1,9 Millionen Kilometern.
Tethys ist hier der größte Mond. Oben links ist
Hyperion zu sehen. Saturns Mond Prometheus erkennt
man unten links.
Tethys hat einen Durchmesser von 1060 km.
Ihre geringe Dichte von 0,99 g/cm³ deutet
darauf hin, dass sie fast vollständig aus Eis besteht, ähnlich
wie Dione und Rhea.
Die beste vollständige von der Raumsonde
Voyager 2 erstellte Aufnahme
von Tethys, aufgenommen am 26. August 1981
Tethys' Oberfläche ist mit kleinen
Kratern übersät und weist Risse auf, die durch Auffaltungen im
Eis entstanden sind. Dabei gibt es kraterreiche und -ärmere Gebiete
(siehe Abbildung oben).
In den kraterärmeren Gebieten waren wahrscheinlich später
geologische Prozesse im Gange,
die eine teilweise Umwälzung der Oberfläche verursachten.
Auf der einen Seite des Mondes
befinden sich aber auch größere Krater. Der größte
Krater auf Tethys, Odysseus (siehe
Abbildungen unten), hat einen Durchmesser von 445 Kilometern, also
fast der Hälfte
des Tethysdurchmessers. Da Tethys zum
Zeitpunkt des Einschlages noch warm und
formbar war, hat sich Odysseus' Boden im Laufe der Zeit an Tethys'
kugelförmige
Oberfläche angeglichen, und sein ursprüngliches hohes Ringgebirge
sowie sein Zentral-
berg sind zerfallen – ähnlich wie es auf Kallisto
und Ganymed zu sehen ist. Tethys'
Inneres könnte zur Zeit des Einschlages sogar flüssig gewesen
sein. Wäre Tethys
kälter und spröder gewesen, sähe Odysseus heute aus
wie der Krater Herschel
auf Mimas – wenn nicht dann durch den Einschlag
der ganze Mond zerstört wor-
den wäre. Die Einschlagkrater jener Zeit sind heute weitgehend
ausgebügelt, und
die kleineren Krater, die heute zu sehen sind, sind jüngerer Natur.
Tethys mit Krater Odysseus. Aufnahme durch die
Raumsonde Cassini
vom 9. Mai 2015 aus einer Entfernung von ca.
300000 Kilometern.
Der Krater hat einen Durchmesser von 445 Kilometern.
Auf Tethys gibt es noch ein zweites auffälliges
Oberflächenmerkmal: den Cañon Ithaca Chasma, der
sich bei einer Breite von 65 bis 100 km und einer Tiefe von bis zu
5 km über mehr als 2000 km,
also über etwa zwei Drittel des Tethysumfangs, erstreckt. Die
Größe Ithacas deutet wiederum
darauf hin, dass Tethys einst flüssig
war und sich zunächst nur an der Oberfläche eine Eiskruste
bildete. Ithaca ist über vier Milliarden Jahre alt und entstand
wahrscheinlich dadurch, dass dann
auch das Innere von Tethys gefror, wodurch
sie sich ausdehnte (um etwa 1/11), sodass ihre
Kruste, um dem vergrößerten Raumbedarf Rechnung zu tragen,
aufriss. Außerdem weist
Tethys einen breiten, dunklen Gürtel
auf, der quer über ihre
Oberfläche verläuft (siehe Abbildung unten).
Die beste von Voyager 1 aufgenommene Farbaufnahme
von Tethys zeigt
den dunklen Gürtel und am oberen linken
Rand den Krater Odysseus.
Auf dem rechten Bild sind Farbintensität
und Kontrast erhöht worden.
Zwei große Krater auf Tethys. Im Hintergrund
Saturn. Aufnahme durch die Raumsonde Cassini
vom 11. April 2015 aus einer Entfernung von ca.
120000 Kilometern.
Tethys (unten) und Dione mit Saturnring.
Aufnahme durch die Raumsonde Cassini vom 19.
März 2005.
Korrekte englische Aussprache von Tethys
(12 KB)
Tethys, übersät mit Kratern. Am rechten
Rand Krater Odysseus.
Aufnahme durch die Raumsonde Cassini vom 11.
April 2015 aus einer
Entfernung von ca. 190000 Kilometern.
Im Jahre 1980 wurden zum einen von Dr. Bradford A. Smith, Dr. Harold
Reitsema, Stephen M. Larson und
John W. Fountain und zum anderen von Dr. Dan Pascu, Dr. P. Kenneth
Seidelmann, William A. Baum und
Prof. Douglas Currie zwei kleine Saturnmonde entdeckt, die nach den
Okeaniden (Wassernymphen)
Telesto (griechisch für "die
Nymphe der kühlen Quellen") bzw. Calypso
(vom griechischen Wort
für "wie die unsichtbaren Gezeiten"), den Töchtern Tethys',
benannt wurden. Telesto erhielt
die Bezeichnung Saturn XIII und Calypso
Saturn XIV.
Telesto
Telesto hat einen Durchmesser von
ca. 24 km, Calypso ist nur wenig kleiner
und hat einen
Durchmesser von ca. 29 km x 15 km x 15 km (im Mittel ca. 19 km).
Calypso
Es stellte sich heraus, dass Telesto
und Calypso nicht nur die gleiche mittlere
Entfernung
zum Saturn haben wie Tethys – ihre großen
Bahnhalbachsen betragen jeweils 294710 km
(entsprechend ca. 4,9 Saturnradien), ihre Umlaufzeiten mithin jeweils
1,888 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:
immer läuft Telesto
etwa 60° vor Tethys und Calypso
etwa 60° hinter ihr, sodass 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 besonders
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 (instabiles) Gleichgewicht
herrscht, gibt es die beiden Punkte, die mit Planet und
Mond ein gleichseitiges Dreieck bilden, sodass 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.
Telesto und Calypso sind
also Tethys' Trojaner. Man vermutet, dass sie die Überreste einer
Kollision sind.
Telesto, Großaufnahme ;-)
Calypso
TETHYS in Kürze
Bezeichnung | Saturn III |
Entdeckungsjahr | Spätestens 1684 |
Entdecker | Jean-Dominique Cassini |
Durchmesser | 1060 km |
Rang | 15. |
Große Bahnhalbachse | 294710
km =
ca. 4,9 Saturnradien |
Umlaufzeit | 1,888 Tage |
Besonderheit | Wird
von zwei Trojanern
begleitet |
TELESTO in Kürze
Bezeichnung | Saturn XIII |
Entdeckungsjahr | 1980 |
Entdecker | B.
A. Smith / H. Reitsema /
St. M. Larson / J. W. Fountain |
Durchmesser | Ca. 24 km |
Rang | 16. |
Große Bahnhalbachse | 294710
km =
ca. 4,9 Saturnradien |
Umlaufzeit | 1,888 Tage |
Besonderheit | Koorbital
mit Tethys
(führender Trojaner) |
CALYPSO in Kürze
Bezeichnung | Saturn XIV |
Entdeckungsjahr | 1980 |
Entdecker | D.
Pascu / P. K. Seidel-
mann / W. A. Baum / D. Currie |
Durchmesser | Ca. 29 km x 15 km x 15 km |
Rang | 17. |
Große Bahnhalbachse | 294710
km =
ca. 4,9 Saturnradien |
Umlaufzeit | 1,888 Tage |
Besonderheit | Koorbital
mit Tethys
(nachfolgender Trojaner) |
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