Завдяки Кассіні місія, багато чого було вивчено про систему супутників Сатурна (ака. Завдяки наявності орбітера в системі, астрономи та ентузіасти космічних досліджень ставилися до, здавалося б, нескінченного потоку зображень і даних, що, в свою чергу, дозволило нам, щоб дізнатися багато цікавого про вигляд цих лун, особливості поверхні, склад та історію становлення.
Це, безумовно, стосується яскравого місяця Діони Сатурна. Окрім того, що він є 15-м найбільшим Місяцем у Сонячній системі і є більш масивним, ніж усі відомі місяці, менші, ніж він сам, у сукупності, він має багато спільного з іншими кронічними супутниками - такими, як Тетіс, Япет і Рея. Це, в основному, складається з льоду, синхронного обертання з Сатурном та незвичайного забарвлення між його провідними та задніми півкулями.
Відкриття та ім'я:
Діону вперше спостерігав італійський астроном Джованні Доменіко Кассіні в 1684 році за допомогою великого повітряного телескопа, який він встановив на базі Паризької обсерваторії. Поряд із місяцями Япета, Реї та Тетіса - які він виявив відповідно у 1671, 1672 та 1684 роках - він назвав цих лун Сідера Лодоікея ("Зірки Людовика", після його покровителя, короля Франції Людовика XIV).
Однак ці назви не потрапили за межі Франції. В кінці 17 століття астрономи замість цього звикли називати Сатурн тоді відомими місяцями як Титан і Сатурн I наскрізь V, в порядку їх спостережуваної відстані від планети. Будучи другою найвіддаленішою (за Тетісом), Діона стала відомою як Сатурн II вже понад століття.
Сучасні імена були запропоновані в 1847 р. Джоном Гершелем (сином відомого астронома Вільяма Гершеля), який запропонував усім місяцям Сатурна назвати ім'я титанів - синів і дочок Кроноса в грецькій міфології (еквівалент римського Сатурна) .
У своїй публікації 1847 р.Результати астрономічних спостережень, зроблені на мисі Доброї Надії, він запропонував ім'я Діона, стародавня оракула Титанеса, яка була дружиною Зевса і матері Афродіти. Діона представлена в гомерах «Іліада», а геологічні особливості - наприклад, кратери та скелі - беруть свої імена від людей і місць у Вергілія Енеїда.
Розмір, маса та орбіта:
З середнім радіусом 561,4 ± 0,4 км і масою близько 1,054 × 1021 кг, Dione за розміром еквівалентний 0,088 Землі і в 0,000328 разів масивніший. Він обертається навколо Сатурна на середній відстані (напівмайорна вісь) 377 396 км, з незначним ексцентриситетом 0,0022 - від 376,566 км при періапсісі та 378,226 км при апоапсісі.
Напівмайорна вісь Діона приблизно на 2% менше, ніж у Місяця. Однак, відображаючи більшу масу Сатурна, орбітальний період Діони становить десяту частину місяця (2.736915 днів порівняно з 28). В даний час Діона знаходиться в орбітальному середньому руховому резонансі 1: 2 з місяцем Енцелада Сатурна, виконуючи одну орбіту Сатурна на кожні дві орбіти, виконані Енцеладом.
Цей резонанс підтримує орбітальну ексцентриситет Енцелада (0,0047) і забезпечує припливне згинання, що забезпечує велику геологічну активність Енцелада (що, в свою чергу, забезпечує його кріовулканічні струми). У Діони є два коорбітальних (ака. Троянські) місяці: Елен і Полідев. Вони розташовані в межах Лагрангіанських точок Діони, на 60 градусів попереду і позаду відповідно.
Особливості складу та поверхні:
З середньою щільністю 1,447 ± 0,003 г / см³, Діона складається переважно з води, з невеликим залишком, ймовірно, складається з силікатної скельної серцевини. Хоча деона менша і щільніше, ніж Rhea, Dione інакше дуже схожа за своєю різноманітною місцевістю, особливостями альбедо та різницею між своїм провідним і заднім півкулею.
Загалом, вчені визнають п'ять класів геологічних особливостей на Діоні - Часмата (прогалини), дорса (хребти), ямки (довгі вузькі западини), кратери та катени (кратерні ланцюги). Кратери є найпоширенішою особливістю, як і у багатьох кронічних лун, і їх можна виділити за сильно крейдованим рельєфом, середньо крейдованими рівнинами та легкими крейдованими рівнинами.
Місцевість з сильною кратерацією має численні кратери діаметром понад 100 км (62 милі), тоді як на рівнинах райони мають кратери менше 30 км (19 миль) в діаметрі (деякі райони мають більшу кількість кратерів, ніж інші).
Значна частина рельєфу, що перебуває в сильній зоні, розташована на нижній півкулі, а на провідному півкулі - менш рівнинні ділянки рівнинних рівнин. Це протилежне тому, що очікували багато вчених, і дозволяє припустити, що в період важких бомбардувань Діона була прикута до Сатурна в протилежному напрямку.
Оскільки Діона порівняно невелика, існує теорія, що удару, достатньо великого, щоб викликати кратер на 35 км, було б достатньо, щоб повернути супутник у зворотному напрямку. Оскільки є багато кратерів, більших за 35 км (22 милі), Діона могла неодноразово крутитися протягом своєї ранньої історії. З того часу картина кратера та яскравий альбедо провідної півкулі свідчать про те, що Діона залишається у своїй нинішній орієнтації протягом декількох мільярдів років.
Dione також відома своїми різними кольорами провідних і задніх півкуль, схожих на Tethys і Rhea. Тоді як її провідна півкуля яскрава, її задні півкулі темніші та червоніші на вигляд. Це пов'язано з тим, що провідна півкуля збирає матеріал із Е-кільця Сатурна, який живиться кріовулканічними викидами Енцелада.
Тим часом, задні півкулі взаємодіють із випромінюванням магнітосфери Сатурна, внаслідок чого органічні елементи, що містяться в його поверхневому льоду, стають темнішими та червонішими.
Ще однією визначною особливістю є «муглистий рельєф» Діони, який охоплює його задні півкулі і повністю складається з високого альбедо-матеріалу, який також є досить тонким, щоб не затемнювати особливості поверхні під ним. Походження цих особливостей невідоме, але більш рання гіпотеза наводила на думку, що Діона була геологічно активною незабаром після її утворення, процес, який згодом припинився.
За цей час геологічної активності ендогенне породження могло витіснити матеріал зсередини на поверхню, при цьому утворилися смуги від вивержень вздовж тріщин, які впали на поверхню у вигляді снігу чи попелу. Пізніше, після припинення внутрішньої діяльності та воскресіння, кратери продовжувались головним чином на провідній півкулі та знищували там візерунки смуг.
Ця гіпотеза була доведена неправильною Кассіні зонд-проліт 13 грудня 2004 року, який створив крупні зображення. Вони виявили, що «дротики» насправді були не крижаними відкладеннями, а досить яскравими крижаними скелями, створеними тектонічними переломами (chasmata). Під час цього прольоту Кассіні також було знято косі зображення скель, які показали, що деякі з них мають висоту кілька сотень метрів.
Атмосфера:
Dione також має дуже тонку атмосферу іонів кисню (O + ²), яку вперше було виявлено космічним зондом Кассіні у 2010 році. Ця атмосфера настільки тонка, що вчені вважають за краще її називати екзосферою, а не атмосферою десятиліття. Щільність молекулярних іонів кисню визначається з Кассіні Дані спектрометра плазми коливаються від 0,01 до 0,09 на см3 .
На жаль, поширеність молекул води у фоновому режимі (від Е-кільця Сатурна) прикривало виявлення водяного льоду на поверхні, тому джерело кисню залишається невідомим. Однак можливий приплив фотолізу (подібний до того, що відбувається в Європі), коли заряджені частинки радіаційного поясу Сатурна взаємодіють з водяним льодом на поверхні, щоб створити водень і кисень, при цьому водень втрачається в космосі і затримується кисень.
Дослідження:
Діону вперше зобразили Вояджер 1 і 2 космічні зонди під час проходження Сатурна на шляху до Зовнішньої Сонячної системи у 1980 та 1981 роках відповідно. З цього часу єдиним зондом для проведення нальотів або знімків зображень Діони був Кассіні орбітальний апарат, який провів п'ять літальних апаратів Місяця між 2005 та 2015 роками.
Перший тісний проліт відбувся 11 жовтня 2005 року на відстані 500 км (310 миль), а другий - 7 квітня 2010 року (знову на відстані 500 км). Третій проліт був здійснений 12 грудня 2011 року і був найближчим, на відстані 99 км (62 милі). Четвертий та п’ятий літаючі літаки відбулися 16 червня та 17 серпня 2015 року на відстані 516 км (321 миля) та 474 км (295 миль) відповідно.
Крім отримання зображень крейдованої та різного забарвленої поверхні Кассіні, місія Кассіні також відповідала за виявлення похмурої атмосфери (екзосфери) Місяця. Поза цим, Кассіні також надав науковцям нові докази того, що Діона може бути більш геологічно активною, ніж раніше передбачалося.
На основі моделей, розроблених вченими NASA, зараз вважається, що серцевина Діони відчуває нагрівання приливів, що збільшує наближення до Сатурна. Через це вчені також вважають, що Діона також може мати рідкий водний океан на своїй основній межі мантії, таким чином приєднуючись до таких лун, як Енцелад, Європа та інші, будучи потенційними середовищами, де могло існувати позаземне життя.
Це, а також геологічна історія Діони та характер її поверхні (що може бути причиною його атмосфери) роблять Діону придатною ціллю для майбутніх досліджень. Хоча наразі не планується жодна місія з вивчення Місяця, будь-яка місія до системи Сатурна в найближчі роки, ймовірно, включає проліт або дві!
У нас є багато чудових статей про місяці Діони та Сатурна у Space Magazine. Ось один з перших прольотів Кассіні, його найближчого прольоту, можливої геологічної активності, його каньйонів та його муглистої місцевості.
Космічний журнал також має інтерв'ю з доктором Кевіном Гразьє, членом місії Кассіні-Гюйгенса.
