Mimas (Mond)

Mimas
Mimas, aufgenommen von Cassini am 13. Februar 2010 aus 50.000 km Entfernung. Deutlich erkennbar ist der riesige Krater Herschel.
Mimas, aufgenommen von Cassini am 13. Februar 2010 aus 50.000 km Entfernung. Deutlich erkennbar ist der riesige Krater Herschel.
Vorläufige oder systematische BezeichnungSaturn I
ZentralkörperSaturn
Eigenschaften des Orbits[1]
Große Halbachse185.520 km
Exzentrizität0,0202
Periapsis181.770 km
Apoapsis189.270 km
Bahnneigung
zum Äquator des Zentralkörpers
1,53°
Umlaufzeit0,9424218 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit14,31 km/s
Physikalische Eigenschaften[1]
Albedo0,6
Scheinbare Helligkeit12,8[2] mag
Mittlerer Durchmesser396,6 ± 0,6
(414,8 × 394,4 × 381,4)[3] km
Masse3,79 × 1019 kg
Oberfläche490.000 km2
Mittlere Dichte1,150 ± 0,004[2] g/cm3
Siderische Rotationsynchron[4]
Fallbeschleunigung an der Oberfläche0.064 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit160 m/s
Oberflächentemperatur77 bis 92[5] K
Entdeckung
Entdecker

Wilhelm Herschel

Datum der Entdeckung17. September 1789
AnmerkungenManchmal auch als „Todesstern“ betitelt aufgrund seines großen Kraters
Die Positionen der inneren Saturnmonde in Saturns Ringsystem, von innen nach außen Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Janus und Epimetheus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione sowie Rhea

Mimas (auch Saturn I) ist der zehnte und siebtgrößte der 145 bekannten Monde[6] sowie der kleinste unter den weitgehend runden Monden des Planeten Saturn. Er ist ein Eismond und könnte einen subglazialen Ozean besitzen.

Entdeckung und Benennung

Mimas wurde am 17. September 1789 von dem britischen Astronomen Wilhelm Herschel mit dessen 48-Zoll-Spiegelteleskop entdeckt.[7]

Mimas ist der 7. entdeckte Saturnmond und der 13. entdeckte Mond im gesamten Sonnensystem. Durch seine am nächsten zu Saturn liegende Umlaufbahn wurde er als innerster der sieben bis dahin bekannten großen Saturnmonde von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) mit der römischen Nummerierung I bezeichnet.

Benannt wurde der Mond nach dem Giganten Mimas aus der griechischen Mythologie. Nach der Nomenklatur der IAU werden für Chasmata auf Mimas sowohl Namen von Riesen aus der griechischen Mythologie als auch Namen aus der Artussage verwendet.[8]

Der Name „Mimas“ und weiterer sieben Saturnmonde wurde von Wilhelm Herschels Sohn, dem Astronomen John Herschel, in einer 1847 erschienenen Veröffentlichung (Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope) vorgeschlagen. Sie sollten nach Geschwistern des Titanen Kronos benannt werden, der dem römischen Saturn entspricht.

Bahneigenschaften

Mimas hinter dem F-Ring. Cassini, Januar 2008.

Umlaufbahn

Mimas umkreist Saturn auf einer prograden, fast perfekt kreisförmigen Umlaufbahn in einem mittleren Abstand von 185.520 km (ca. 3 Saturnradien) von dessen Zentrum, also etwa 125.000 km über dessen Wolkenobergrenze. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,0202, die Bahn ist 1,53° gegenüber dem Äquator von Saturn geneigt, liegt also fast in der Äquatorebene des Planeten. Die Bahn variiert in der Entfernung zu Saturn um etwa 7.500 km.

Die Umlaufbahn des nächstinneren Mondes Aegaeon ist im Mittel etwa 17.900 km vom Orbit von Mimas entfernt, die Entfernung der Bahn des nächstäußeren Mondes Methone beträgt im Mittel etwa 8.900 km.

Mimas umläuft Saturn in 22 Stunden, 37 Minuten und 5,2 Sekunden. Er benötigt für einen Umlauf 3 Stunden und etwa 14 Minuten länger als der innere Nachbar Aegaeon.

Bahnresonanzen

Mimas hat durch eine Reihe verschiedener Bahnresonanzen einen erheblichen Einfluss auf seine Nachbarschaft. Er ist durch seine Schwerkraft dafür verantwortlich, dass die 4.800 km breite Cassinische Teilung, die den A-Ring vom B-Ring trennt, weitgehend frei von Ringmaterial bleibt. Mimas besitzt offensichtlich genug Masse, um die Teilung leer zu halten, obschon bei naher Betrachtung immer noch kleine Teilchen vorhanden sind, die Cassinische Teilung also nur aus der Ferne dunkel und leer erscheint. Die Teilchen in der Huygens-Lücke innerhalb der Teilung weisen eine 2:1-Bahnresonanz mit Mimas auf. Sie werden wiederholt von Mimas in immer der gleichen Richtung angezogen, wodurch sie auf eine äußere Bahn geraten. Die Grenze zwischen dem B- und C-Ring befindet sich in einer 3:1-Resonanz mit Mimas.

Der Mond befindet sich zudem in einer 2:3-Resonanz mit dem F-Ring-Schäfermond Pandora sowie einer 7:6-Bahnresonanz mit seinem inneren Nachbarn Aegaeon und dem G-Ring – dessen innere Ringkante sich etwa 15.000 km innerhalb der Umlaufbahn von Mimas erstreckt – wobei Mimas eine Pendelbewegung von Aegaeons Großer Bahnhalbachse verursacht, die während einer geschätzten Periode von 4 Jahren etwa vier Kilometern abweicht.

Zusätzlich befindet sich Mimas in einer 15:14-Bahnresonanz mit seiner unmittelbar nächstäußeren Nachbarin Methone (mit einer 450-tägigen Librationszeit), deren Umlaufbahn von Mimas stark gestört wird. Der viel massigere Mimas verursacht dadurch Abweichungen in der Methone-Bahn von etwa 20 km. Etwas stärker noch wird die kleinere Anthe von Mimas, mit dem sie sich in einer 10:11-Bahnresonanz befindet, gestört. Etwas weniger stark fällt die Bahnstörung auf Pallene aus.

Außerdem befindet sich Mimas in einer 2:1-Resonanz mit Tethys, einer 3:1-Resonanz mit Dione und schließlich in einer angenäherten 3:2-Resonanz mit Enceladus.

Rotation

Die Rotationszeit ist gleich der Umlaufzeit und Mimas weist damit, wie der Erdmond, eine synchrone Rotation auf, die sich somit ebenfalls binnen 22 Stunden, 37 Minuten und 5,2 Sekunden vollzieht. Die Rotationsachse ist 0,005° gegenüber der Umlaufbahn geneigt.

Physikalische Eigenschaften

Ellipsoid Mimas, aufgenommen am 14. Oktober 2009 aus 273.000 km Entfernung von Cassini.

Größe

Mimas hat einen mittleren Durchmesser von 396,6 km. Auf den Aufnahmen der Cassini- und Voyager-Sonden erscheint Mimas als ein im Vergleich zu seiner relativ geringen Größe bemerkenswert runder Körper mit Abmessungen von 414,8 km × 394,4 km × 381,4 km, wobei die Längsachse auf Saturn ausgerichtet ist. Er gilt als der kleinste bekannte astronomische Körper, der durch seine eigene Schwerkraft eine runde Form besitzt, sich also im hydrostatischen Gleichgewicht befindet. Die Abweichung von etwa 10 % ist auf die Gezeitenkräfte von Saturn zurückzuführen, was dem Mond die Form eines Ellipsoids verleiht. Mimas ist der siebtgrößte Saturnmond und rangiert im gesamten Sonnensystem auf dem 20. Platz bei allen Planetenmonden.

Von der Größe her ist Mimas am ehesten mit dem zweitgrößten Neptunmond Proteus oder dem drittgrößten Hauptgürtel-Asteroiden Hygiea zu vergleichen.

Die Gesamtfläche von Mimas beträgt etwa 490.000 km², dies entspricht in etwa der Fläche von Spanien.

Falschfarbenaufnahme von Mimas vom 2. August 2005 mit Hinweisen auf eine unterschiedliche Zusammensetzung der Oberfläche

Innerer Aufbau

Die mittlere Dichte von Mimas ist mit 1,15 g/cm³ weitaus geringer als die der Erde, liegt jedoch höher als die Dichte von Saturn. Dies weist darauf hin, dass der Mond überwiegend aus Wassereis mit einem geringen Anteil an silikatischem Gestein zusammengesetzt ist. Da die Dichte von Mimas etwas höher liegt als die Dichte von Wasser – das als einzige Komponente spektroskopisch gesichert nachgewiesen werden konnte –, ist es möglich, dass Mimas ein differenzierter Körper ist, der einen kleinen Gesteinskern mit einem dicken Mantel aus Wassereis aufweist.

Ozean

Untersuchungen von Cassini-Daten im Oktober 2014 lassen darauf schließen, dass entweder der Kern des Mondes unförmig ist und eine ähnliche Form wie ein Football aufweist oder Mimas einen flüssigen subglazialen Ozean besitzt.

Ein solcher Ozean müsste sich etwa 24 bis 31 Kilometer tief unter der Oberfläche befinden. Da Mimas jedoch zu klein ist, um genügend Wärme für flüssiges Wasser im Inneren zu produzieren, bräuchte es andere Energiequellen. Eine Möglichkeit wäre, dass Mimas früher einen weit elliptischeren Orbit hatte und so durch Gezeitenkräfte genügend Wärme für einen Ozean produzieren konnte. Auch wenn ein Ozean auf Mimas eine Überraschung für die Wissenschaftler wäre, ergaben Modellrechnungen für die Möglichkeit eines unförmigen Kerns, dass der Mond dann selbst anders geformt sein müsste, als er es ist.[9]

Oberfläche

Mimas besitzt eine Albedo von etwa 0,6, was bedeutet, dass er 60 % des eingestrahlten Sonnenlichts reflektiert. An seiner Oberfläche beträgt die Schwerebeschleunigung 0,064 m/s², dies entspricht weniger als ein Prozent der irdischen.

Das auffälligste Merkmal seiner Oberfläche ist der 139 km große Krater Herschel.[10]

Farbunterschiede auf Mimas um den Krater Herschel.

Färbung

Für die Farbe von Mimas wird im sichtbaren Licht ein einheitliches Grau oder eine leicht gelbliche Färbung angenommen, wobei die Oberfläche leichte Unterschiede in der Farbe aufweist. Es wurde zunächst angenommen, dass die Farbe auf Mimas aufgrund des stetigen Bombardements von Mikrometeoriten aus dem E-Ring einheitlich sein müsste, doch in und um den größten Krater Herschel besitzt das umgebende Gelände eine leicht bläuliche Färbung, deren Ursprung nicht vollständig verstanden ist; vermutlich gründet dieser Umstand auf einer leicht unterschiedlichen Zusammensetzung des Oberflächenmaterials.

Auf den Bildern der Raumsonde Cassini sind dunkle Streifen in den Wänden verschiedener Krater zu sehen, die oft von dunklen Verunreinigungen an den Kraterrändern erzeugt werden, die die Hänge herunterrutschen. Wahrscheinlich sind die Quellen dieser verunreinigten Ablagerungen kleine Krater älteren Datums mit von Mikrometeoriten gespeisten dunklen Kraterböden, die von einer Decke von ausgeworfenem Material durch neuere Einschläge begraben wurden und durch die neu entstandenen Kraterwände teilweise freigelegt wurden. Schließlich lösten sich die dunklen Stellen ab und rutschten die Kraterwände herunter, was die Streifen erzeugte. Manchmal können als Ursprung auch kleine Krater mit dunklen Böden erkannt werden, die von neueren größeren Kratern überlagert und geschnitten wurden. Die Bilder zeigen auch dunkle Markierungen entlang den unteren Teilen der Kraterwände. Die Cassini-Wissenschaftler interpretieren diese als Beweis einer schrittweise verlaufenden Konzentration von Verunreinigungen durch das Verdampfen von hellem eishaltigem Material durch die Sonne und das Vakuum des Weltraums.

Temperaturkarte von Mimas aus Daten von Cassini

Temperaturen

Die Oberflächentemperatur von Mimas beträgt 77 bis 92 K. Im Jahr 2010 veröffentlichte die NASA eine Temperaturkarte von Mimas, wonach die Temperaturen jedoch entgegen den Erwartungen ungleichmäßig verteilt sind. Es wurde erwartet, dass sie analog zur Erde am frühen Nachmittag am Äquator am höchsten seien, doch die wärmsten Regionen auf Mimas sind gemäß den Karten in der Nähe des Morgenterminators – in jenem Bereich, in dem die Sonne gerade erst aufgegangen war – sowie in den beiden Polarregionen zu finden.

Die Temperaturen sind auf Teilen der saturnabgewandten Hemisphäre etwa 20 K höher als in der Gegend um den Krater Herschel und dabei ungewöhnlich scharf begrenzt; die V-förmige Temperaturverteilung auf den Karten erinnert dadurch an die Form des Videospielcharakters Pac-Man. Die wärmeren Gegenden haben typische Temperaturen von um die −181 °C (92 K), während die kälteren Gegenden auf den Karten etwa −196 °C (77 K) aufweisen. Man nimmt an, dass dies auf leichte Unterschiede in der Zusammensetzung des Oberflächenmaterials herrührt; es ist möglich, dass die Oberfläche der wärmeren Gegenden aus einer Art von Pulverschnee besteht, die eine niedrigere Dichte aufweisen und die Wärme daher besser speichert. Andererseits besitzt das Oberflächenmaterial der kälteren Gegenden möglicherweise eine größere thermale Leitfähigkeit, sodass die solare Energie unter die Oberfläche sickert, anstatt die Oberfläche zu erwärmen. Es ist auch möglich, dass die kalten Gegenden mit dem Herschel-Einschlag zu tun haben, der Eis geschmolzen und das Wasser in der Umgebung verteilt haben kann. Dieses wäre sehr schnell gefroren und hätte eine dichtere Eisschicht zurückgelassen. Es ist jedoch schwer zu verstehen, warum diese dichtere Schicht intakt geblieben wäre, da Mikrometeoriten und größere Trümmer diese inzwischen auch pulverisiert haben müssten.[11] Weshalb die thermale Leitfähigkeit so große Unterschiede und die Temperaturverteilung so abrupte Grenzen aufweisen kann, ist nicht hinreichend geklärt.

Globale Karte von Mimas aus Daten von Cassini und zum Teil von Voyager

In und um den Krater Herschel selbst sind die Temperaturen ebenfalls leicht höher (−189 °C / 84 K) als in der Umgebung. Grund hierfür sind die hohen Kraterwände, die die Hitze innerhalb des Kraters speichern können.

Die Temperaturen auf Mimas stellen die Wissenschaftler allgemein vor ein Rätsel, da sich der Mond näher an Saturn befindet als Enceladus und seine Umlaufbahn im Vergleich exzentrischer ist. Daher müsste Mimas stärkeren Gezeitenkräften ausgesetzt sein als Enceladus. Dieser besitzt noch heute aktive kryovulkanische Geysire, während Mimas eine der am stärksten verkraterten Oberflächen im Sonnensystem besitzt; dies weist auf eine über lange Zeiträume gefrorene Oberfläche hin. Dieses Paradoxon inspirierte die Wissenschaftler zum sogenannten Mimas-Test: Demnach muss jede Theorie, die das teilweise aufgetaute Wasser von Enceladus erklärt, auch das komplett gefrorene Wasser auf Mimas erklären.[4]

Kratergelände

Folgende Hemisphäre von Mimas, aufgenommen 2005 von Cassini

Die Oberfläche von Mimas zeigt sich außergewöhnlich stark verkratert und er gehört neben Rhea oder dem Jupitermond Kallisto zu den am stärksten verkraterten Objekten im Sonnensystem. Durch die Nähe zu Saturn hatte er in seiner Geschichte womöglich eine um ein Mehrfaches höhere Einschlagsrate als die weiter außen liegenden Monde wie zum Beispiel Rhea. Es wird angenommen, dass Mimas sogar noch stärker verkratert sein müsste, doch durch seine Nähe zum Planeten war er wärmer und dadurch auch weicher, wodurch ältere Krater über längere Zeiträume verblassten und durch jüngere Einschläge ausgelöscht oder überlagert wurden. Die Kraterdichte liegt bei der Sättigung, was bedeutet, dass neuere Krater nur durch die Zerstörung älterer Krater entstehen können und die Anzahl der Krater dadurch nahezu konstant bleibt.

Die Oberfläche weist zahlreiche kleinere Krater auf, von denen keiner annähernd die Größe des Herschel-Kraters erreicht. Der größte Teil der Oberfläche ist mit Kratern übersät, die größer als 40 km sind, doch der Grad der Verkraterung ist nicht einheitlich. In der Südpolregion sind keine Krater zu finden, die größer als 20 km sind. Offensichtlich fanden hier spätere geologische Prozesse statt, die zur Rückbildung der Krater führten, wie etwa eine Aufschmelzung oder kryovulkanische Prozesse, was interessanterweise eine Analogie zu Enceladus bedeuten könnte.

Nahaufnahme des Kraters Herschel am 13. Februar 2010 aus 35.000 km Entfernung

Krater Herschel

Der Durchmesser von Krater Herschel macht fast ein Drittel des Monddurchmessers und etwa 10 % des äquatorialen Gesamtumfangs aus. Der Krater befindet sich auf der führenden Hemisphäre und liegt mit dem Zentrum seines Zentralbergs fast exakt auf dem Äquator. Der Kraterwall ist fast 5 km hoch, der Boden liegt teilweise 10 km unter dem umgebenden Gelände und der Zentralberg erhebt sich etwa 6 km über den Boden. Neuere Analysen ergaben, dass der Zentralberg sogar bis zu 11 km über die Umgebung herausragen könnte, was ihn zu einem der größten Zentralberge im Sonnensystem machen würde. Die Wucht des Impakts, die diesen Krater entstehen ließ, muss so groß gewesen sein, dass es den Mond beinahe völlig zerrissen hätte. Ein entsprechend großer Krater auf der Erde hätte einen Durchmesser von etwa 4.000 km und 200 km hohe Kraterwände, der Zentralberg wäre zwischen 170 und 300 km hoch (!). Herschel ist relativ zum Mutterkörper der größte Krater eines sich im hydrostatischen Gleichgewicht befindlichen Körpers im Sonnensystem.

Auf der gegenüberliegenden Seite von Mimas sind Gebiete mit Brüchen und Verwerfungen zu erkennen, die wahrscheinlich von den dort zusammenlaufenden seismischen Schockwellen des Einschlags verursacht wurden[12] (siehe unten). Er ist auch mutmaßlich die Quelle der leichten Farb- und großen Temperaturunterschiede der Mimasoberfläche.

Das von dem großen Krater geprägte charakteristische Aussehen des Mondes brachte ihm – selbst in Fachkreisen – den Spitznamen „Todesstern“ (englisch „Death Star“) ein.[13] Dies geht auf die so genannten riesigen feindlichen Raumstationen aus den Star-Wars-Filmen Star Wars: Episode IV – Eine neue Hoffnung und Star Wars: Episode VI – Die Rückkehr der Jedi-Ritter zurück, deren Feuerkraft ausreichte, einen ganzen Planeten zu vernichten. Da der erste Film drei Jahre vor der Entdeckung des Kraters gemacht wurde, kann Mimas dafür nicht als Vorlage gedient haben, die Ähnlichkeit ist also ein purer Zufall.

Liste der benannten Krater auf Mimas

Die 35 bislang benannten Krater auf Mimas sind mit Ausnahme von Herschel alle nach Figuren aus der Artussage benannt, wobei die Schreibung der Namen sich an der englischen Übersetzung von Thomas Malorys Le Morte Darthur von Keith Baines orientiert.[8]

Liste der benannten Krater auf Mimas
NameDurchmesser
(km)
KoordinatenNamensherkunft
Herschel139,018,14°S 090,91°E / 21,50°N 131,10°EWilliam Herschel, britischer Astronom (1738–1822)
Arthur064,026,37°S 186,08°E / 44,70°S 204,72°EArtus, König und Hauptfigur der (Artussage)
Accolon048,063,35°S 173,65°E / 77,87°S 197,76°EAccolon, Freund von Artus (Artussage)
Morgan043,030,78°S 238,74°E / 18,51°S 251,55°EMorgan, Halbschwester von Artus (Artussage)
Gwynevere042,011,35°S 318,68°E / 23,50°S 328,98°EGuinevere, Frau von Artus und Lancelots Geliebte (Artussage)
Lucas040,046,24°N 212,19°E / 35,94°N 227,11°ESir Lucan, Bediensteter von Artus (Artussage)
Melyodas040,067,10°S 056,43°E / 80,35°S 095,43°EMeliodas, König von Lyonesse (Artussage)
Igraine039,036,67°S 224,19°E / 46,94°S 237,96°EIgraine, Mutter von Artus (Artussage)
Ban037,048,68°N 155,04°E / 38,36°N 166,59°EBan, König von Benwick, Vater von Lancelot (Artussage)
Merlin037,032,24°S 212,74°E / 42,43°S 225,50°EMerlin, Zauberer und Mentor von Artus (Artussage)
Pellinore036,035,26°N 129,81°E / 25,14°N 139,80°EPellinore, König bei der Tafelrunde (Artussage)
Balin035,020,56°N 078,33°E / 09,51°N 088,30°ESir Balin, Ritter (Artussage)
Dynas035,007,60°N 074,56°E / 03,86°S 086,56°EDinadan, Ritter der Tafelrunde (Artussage)
Bors034,046,85°N 166,87°E / 38,22°N 177,13°EBors, König in Gallien, Ritter der Tafelrunde (Artussage)
Galahad034,040,42°S 138,63°E / 50,42°S 152,63°EGalahad, Gralsritter der Tafelrunde (Artussage)
Marhaus034,003,73°S 004,68°E / 13,37°S 355,44°EMarhaus / Morholt, Vergifter von Tristram (Artussage)
Uther034,029,91°S 243,04°E / 39,76°S 255,38°EUther Pendragon, Vater von Artus (Artussage)
Launcelot030,005,10°S 324,00°E / 14,30°S 332,81°ELancelot, Artus' Liebling und Guineveres Geliebter (Artussage)
Dagonet028,051,81°N 255,75°E / 43,74°N 266,70°ESir Dagonet, Hofnarr an Artus' Hof (Artussage)
Gawain027,053,83°S 253,00°E / 61,68°S 267,61°EGawain, König Artus' Lieblingscousin (Artussage)
Modred026,007,88°N 215,86°E / 00,57°N 223,65°EMordred, König Artus' Sohn und Todfeind (Artussage)
Bedivere025,013,21°N 145,72°E / 05,09°N 153,66°ESir Bedivere, Ritter von Artus (Artussage)
Kay024,049,02°N 115,86°E / 41,21°N 124,35°ESir Keie, wichtiger Ritter der Tafelrunde (Artussage)
Gaheris023,041,59°S 294,19°E / 47,78°S 302,76°ESir Gaheris, Ritter von Artus und Sohn von König Lot von Orkney (Artussage)
Gareth023,039,51°S 283,81°E / 46,23°S 291,93°EGareth, Ritter der Tafelrunde, Sohn von König Lot (Artussage)
Royns022,135,68°N 343,61°E / 29,15°N 350,58°ERience, König des Westens, Feind von Arthur (Artussage)
Lot022,027,76°S 228,35°E / 34,40°S 235,40°ELot, Führer der rebellierenden Könige (Artussage)
Nero022,003,10°N 304,04°E / 03,58°S 310,43°ENero, König des Westens, Feind von Arthur (Artussage)
Elaine021,049,39°N 103,55°E / 43,28°N 110,68°EElaine, eine von mehreren Figuren (Artussage)
Iseult021,044,38°S 029,67°E / 49,32°S 038,00°EIseult, Geliebte von Tristram (Artussage)
Mark020,823,73°S 304,89°E / 28,48°S 311,66°EMark, König von Cornwall (Artussage)
Lamerok020,058,90°S 283,40°E / 64,62°S 294,77°ELamerok, Sohn von König Pellinore (Artussage)
Percivale020,000,77°N 175,87°E / 06,40°S 181,76°EParzival, Finder des Grals, Ritter der Tafelrunde (Artussage)
Tristram020,052,32°S 026,00°ETristam, Retter von Iseult, Ritter der Tafelrunde (Artussage)
Palomides010,004,70°N 160,33°E / 01,72°N 163,02°EPalomides, sarazenischer Feind von Tristram (Artussage)

Chasmata und Catena

Die Chasmata (Einzahl Chasma) auf Mimas sind nach verbreiteter Meinung der meisten Wissenschaftler durch den Einschlag, der den Krater Herschel formte, entstanden. Sie stellen Canyons oder Grabenbrüche dar, die sich bis zu 150 km (Camelot Chasma und Pangea Chasma) über die verkraterte Oberfläche erstrecken und mehrheitlich in der Nähe des Kraters Herschel und auf der gegenüberliegenden Hemisphäre anzutreffen sind.

Die sieben 1982 benannten Chasmata auf Mimas sind nach Orten aus der Griechischen Mythologie und der Artussage benannt. Am 13. Juli 2007 wurde Tintagil Chasma in Tintagil Catena umbenannt, da diese Struktur (Mehrzahl Catenae) auf den besser aufgelösten neueren Cassini-Aufnahmen als eine mögliche lineare Kette von Einschlagskratern erkannt wurde. Tintagil Catena kann durch Auswurfmaterial eines nahe gelegenen Kraters oder durch Einschläge von Fragmenten eines zerbrochenen Körpers – in der Art des Einschlags von Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter – entstanden sein. Es ist allerdings auch möglich, dass es sich um Senken handelt, die durch nachgebenden Untergrund entstanden sind.[14]

Liste der benannten Chasmata und Catena auf Mimas
NameLänge (km)KoordinatenNamensherkunft
Camelot Chasma150,023,5°S 4,4°E / 54,0°S 39,65°ECamelot, Hof des Artus (Artussage)
Pangea Chasma150,013,74°S 132,0°E / 44,7°S 163,0°EPangaea, Ort in der Titanomachie (Griechische Mythologie)
Avalon Chasma120,047,0°S 321,21°E / 23,0°S 357,33°EAvalon, Mystisches Paradies (Artussage)
Oeta Chasma110,035,0°S 111,4°E / 8,0°S 132,0°EOeta, Berg in der Titanomachie (Griechische Mythologie)
Pelion Chasma100,022,7°S 233,42°E / 25,8°S 266,83°EPelion, Berg in der Titanomachie (Griechische Mythologie)
Ossa Chasma095,018,25°S 290,18°E / 27,81°S 318,37°EOssa, Berg in der Titanomachie (Griechische Mythologie)
Tintagil Catena055,047,39°S 201,82°E / 55,21°S 223,37°ETintagel Castle, Heimat von Arthus' Mutter Igraine (Artussage)

Erforschung

Beste Voyager-1-Aufnahme (12. November 1980, Entfernung 425.000 km)

Mimas weist eine scheinbare Helligkeit von 12,8m auf. Seit der Entdeckung 1789 wurde Mimas von erdgebundenen Teleskopen sowie später vom Hubble-Weltraumteleskop untersucht und seine Bahnparameter konnten dadurch präzisiert werden. Um ihn zu beobachten, benötigt man ein größeres Teleskop.

Mimas wurde bislang von vier Raumsonden besucht, namentlich von den Vorbeiflugsonden Pioneer 11 am 1. September 1979, Voyager 1 am 12. November 1980, die einige relativ gut aufgelöste Bilder machen konnte und Voyager 2 am 25. August 1981 aus Distanz. Der größte Durchbruch in der Erforschung von Mimas gelang mit dem Saturn-Orbiter Cassini, der den Saturn vom 1. Juli 2004 bis zum 15. Oktober 2017 umkreiste. Mimas wurde von Cassini immer wieder ins Visier genommen, sodass seine Oberfläche und Form sowie seine orbitalen Parameter mittlerweile ziemlich genau bekannt sind, obschon die meisten Vorbeiflüge von Cassini in einiger Entfernung stattfanden. Die mondnächste Annäherung ereignete sich während des 126. Umlaufes um den Saturn am 13. Februar 2010, als die Sonde Mimas in einer Entfernung von 9.526,4 km passierte und hoch aufgelöste Bilder zur Erde schickte. Es wurden bis 2017 noch weitere Vorbeiflüge von Cassini geplant.

Liste der Vorbeiflüge von Raumsonden an Mimas
SondeDatumDistanz (km)Relativgeschw. (km/s)Phase (Grad)
Pioneer 111. September 1979104.263
Voyager 112. November 1980088.440
Voyager 225. August 1981309.990
Cassini1. Juli 2004076.659
15. Dezember 2004107.073
16. Januar 2005108.000
15. April 2005084.660
2. August 2005063.573
23. September 2005071.442
11. Juni 2007112.150
27. Juni 2007098.877
3. Dezember 2007086.471
11. April 2008110.711
20. April 2008117.596
17. September 2008061.670,918,3139
24. Oktober 2008057.292,918,3155
14. Oktober 2009044.193,407,9102
13. Februar 2010009.526,405,8099
7. April 2010097.420,110,3124
16. Oktober 2010077.824,802,6116
4. Januar 2012091.038,502,1153
20. Mai 2012101.680,912,8148
5. Juni 2012035.975,307,0112
Cassini geplant (???)30. September 2015054.158,310,9093
14. Januar 2016027.984,007,0105
19. November 2016047.367,915,7017
26. Dezember 2016041.720,419,4113
30. Januar 2017041.655,519,7110
7. März 2017104.239,520,8073
29. März 2017118.374,822,7108
12. April 2017101.313,920,8076
28. Mai 2017122.598,229,8139

Weblinks

Commons: Mimas – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. a b David R. Williams: Saturnian Satellite Fact Sheet. In: NASA.gov. 15. Oktober 2019, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
  2. a b Ryan S. Park: Planetary Satellite Physical Parameters. In: NASA.gov. 19. Februar 2015, archiviert vom Original am 4. September 2021; abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
  3. P. C. Thomas, Veverka, J.; Helfenstein, P.; Porco, C.; Burns, J.; Denk, T.; Turtle, E.; Jacobson, R. A.: Shapes of the Saturnian Icy Satellites. In: 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference. 17. März 2006 (Online [PDF]).
  4. a b Mimas - In Depth. In: NASA.gov. 19. Dezember 2019, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
  5. Bizarre Temperatures on Mimas. 29. März 2010, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
  6. Saturn Re-takes the Moon Crown. Abgerufen am 16. Mai 2023.
  7. William Herschel: Account of the Discovery of a Sixth and Seventh Satellite of the Planet Saturn; With Remarks on the Construction of Its Ring, Its Atmosphere, Its Rotation on an Axis, and Its Spheroidical Figure. By William Herschel, LL.D. F. R. S. Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1790 80:1-20; doi:10.1098/rstl.1790.0001 (Volltext)
  8. a b Categories for Naming Features on Planets and Satellites - IAU Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN)
  9. Saturn Moon May Hide a 'Fossil' Core or an Ocean. NASA JPL, 16. Oktober 2014, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
  10. Planetary Names: Mimas. In: Gazetteer of Planetary Nomenclature. IAU, abgerufen am 28. November 2021.
  11. Jia-Rui C. Cook: 1980s Video Icon Glows on Saturn Moon. jpl.nasa.gov, 29. März 2010, abgerufen am 28. November 2021.
  12. Bill Arnett (Übersetzer Michael Wapp): Mimas. neunplaneten.de (nineplanets.org), 14. März 2007, abgerufen am 5. März 2011.
  13. NASA-Seite mit der Bezeichnung "Death Star" Moon für Mimas (Memento vom 28. März 2014 im Internet Archive)
  14. P.J.Stooke: Geology of Mimas. 1989, bibcode:1989LPI....20.1069S.
weiter innenSaturnmonde
Große Halbachse
weiter außen
AegaeonMimas
185.600 km
Methone

Auf dieser Seite verwendete Medien

Mimas and F ring PIA09806.jpg
Mimas behind the F ring
Mimas Showing False Colors -2.jpg
This false color image of Saturn's moon Mimas reveals variation in either the composition or texture across its surface. During its approach to Mimas on Aug. 2, 2005, the Cassini spacecraft narrow-angle camera obtained multi-spectral views of the moon from a range of 228,000 kilometers (142,500 miles). This image is a color composite of narrow-angle ultraviolet, green, infrared and clear filter images, which have been specially processed to accentuate subtle changes in the spectral properties of Mimas' surface materials. To create this view, three color images (ultraviolet, green and infrared) were combined with a single black and white picture that isolates and maps regional color differences to create the final product. Shades of blue and violet in the image at the right are used to identify surface materials that are bluer in color and have a weaker infrared brightness than average Mimas materials, which are represented by green. Herschel crater, a 140-kilometer-wide (88-mile) impact feature with a prominent central peak, is visible in the upper right of the image. The unusual bluer materials are seen to broadly surround Herschel crater. However, the bluer material is not uniformly distributed in and around the crater. Instead, it appears to be concentrated on the outside of the crater and more to the west than to the north or south. The origin of the color differences is not yet understood. It may represent ejecta material that was excavated from inside Mimas when the Herschel impact occurred. The bluer color of these materials may be caused by subtle differences in the surface composition or the sizes of grains making up the icy soil. This image was obtained when the Cassini spacecraft was above 25 degrees south, 134 degrees west latitude and longitude. The Sun-Mimas-spacecraft angle was 45 degrees and north is at the top.
Mimas-temperature full.jpg
Target Name: Mimas

Is a satellite of: Saturn Mission: Cassini-Huygens Spacecraft: Cassini Orbiter Instrument: Composite Infrared Spectrometer Imaging Science Subsystem Product Size: 1870 samples x 949 lines Produced By: Goddard Space Flight Center

Other Information: JPL News Release 2010-103
Saturn's Rings PIA03550.jpg
Original caption from NASA:

Saturn's Rings (Artist's Concept)

This is an artist's concept of Saturn's rings and major icy moons.

Saturn's rings make up an enormous, complex structure. From edge-to-edge, the ring system would not even fit in the distance between Earth and the Moon. The seven main rings are labeled in the order in which they were discovered. From the planet outward, they are D, C, B, A, F, G and E.
Mimas Cassini.jpg
Description from NASA :

In this view captured by NASA's Cassini spacecraft on its closest-ever flyby of Saturn's moon Mimas, large Herschel Crater dominates Mimas, making the moon look like the Death Star in the movie "Star Wars."
Herschel Crater is 130 kilometers, or 80 miles, wide and covers most of the right of this image. Scientists continue to study this impact basin and its surrounding terrain (see PIA12569 and PIA12571).
Cassini came within about 9,500 kilometers (5,900 miles) of Mimas on Feb. 13, 2010. This mosaic was created from six images taken that day in visible light with Cassini's narrow-angle camera on Feb. 13, 2010. The images were re-projected into an orthographic map projection. This view looks toward the area between the region that leads on Mimas' orbit around Saturn and the region of the moon facing away from Saturn. Mimas is 396 kilometers (246 miles) across. This view is centered on terrain at 11 degrees south latitude, 158 degrees west longitude. North is up. This view was obtained at a distance of approximately 50,000 kilometers (31,000 miles) from Mimas and at a sun-Mimas-spacecraft, or phase, angle of 17 degrees. Image scale is 240 meters (790 feet) per pixel.
The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. The Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The Cassini orbiter and its two onboard cameras were designed, developed and assembled at JPL. The imaging team is based at the Space Science Institute, Boulder, Colo.
For more information about the Cassini-Huygens mission visit http://www.nasa.gov/cassini and http://saturn.jpl.nasa.gov. The Cassini imaging team homepage is at http://ciclops.org.

The original NASA image has been cropped.
Voyager 1 - view of Saturn's moon Mimas.jpg
Original Caption Released with Image: The cratered surface Saturn's moon Mimas is seen in this image taken by Voyager 1 on Nov. 12, 1980 from a range of 425,000 kilometers (264,000 miles). Impact craters made by the infall of cosmic debris are shown; the largest is more than 100 kilometers (62 miles) in diameter and displays a prominent central peak. The smaller craters are abundant and indicate an ancient age for Mimas's surface. The Voyager Project is managed for NASA by the Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
Map of Mimas 2010-02 PIA12780.jpg
This global map of Saturn's moon Mimas was created using images taken during Cassini spacecraft flybys, with Voyager images filling in the gaps in Cassini's coverage.

The moon's large, distinguishing crater, Herschel, is seen on the map at left.

The map is an equidistant (simple cylindrical) projection and has a scale of 216 meters (710 feet) per pixel at the equator. The mean radius of Mimas used for projection of this map is 198.2 kilometers (123.2 miles). The resolution of the map is 16 pixels per degree. This mosaic map is an update to the version released in June 2008 (See PIA11118).
Herschel sharp.jpg

This raw, unprocessed image of Mimas was taken by Cassini on Feb. 13, 2010.

The image was taken in light with the Cassini spacecraft narrow-angle camera. The view was acquired at a distance of approximately 35,000 kilometers (22,000 miles) from Mimas. Image scale is 209 meters (687 feet) per pixel.

The Cassini Equinox Mission is a joint United States and European endeavor. The Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The imaging team consists of scientists from the US, England, France, and Germany. The imaging operations center and team lead (Dr. C. Porco) are based at the Space Science Institute in Boulder, Colo.

For more information about the Cassini Equinox Mission visit http://ciclops.org, http://www.nasa.gov/cassini and http://saturn.jpl.nasa.gov.

The original NASA image has been modified by deinterlacing and sharpening.
Oblate Mimas PIA11642.jpg
The Cassini spacecraft reveals the cratered surface of Mimas, a moon whose shape is flattened at the poles.

See PIA07534 to learn more about why the moon has this oblate shape. This view looks toward the trailing hemisphere of Mimas (396 kilometers, or 246 miles across). North on Mimas is up and rotated 1 degree to the left.

The image was taken in visible green light with the Cassini spacecraft narrow-angle camera on Oct. 14, 2009. The view was acquired at a distance of approximately 273,000 kilometers (170,000 miles) from Mimas and at a Sun-Mimas-spacecraft, or phase, angle of 5 degrees. Image scale is 2 kilometers (about 1 mile) per pixel.
Color Near Herschel Crater.jpg
Subtle colour differences on Saturn's moon Mimas are apparent in this false-colour view of Herschel Crater captured by NASA's Cassini spacecraft during its closest-ever flyby of that moon. The image shows terrain-dependent colour variations, particularly the contrast between the bluish materials in and around Herschel Crater (130 kilometres wide) and the greenish cast on older, more heavily cratered terrain elsewhere. The origin of the colour differences is not yet understood, but may be caused by subtle differences in the surface composition between the two terrains. Herschel Crater covers most of the bottom of this image.
PIA06256 Mimas full view.jpg

The most detailed images ever taken of Saturn's moon Mimas show it to be one of the most heavily cratered Saturnian moons, with little if any evidence for internal activity. Mimas has been so heavily cratered that new impacts can only overprint or even completely obliterate other older craters. Mimas is 397 kilometers or (247 miles) across.

The moon displays an unexpected array of crater shapes. The highest crater walls tower 6 kilometers (4 miles) above the floors and show signs of material sliding down slope. Indeed, many of the large craters -- more than 15 kilometers (10 miles) in diameter -- appear to be filled in with rough-surfaced material, likely the result of landslides triggered by subsequent impacts elsewhere on Mimas' surface. Some of these deposits have craters superimposed on them, demonstrating that the landslides themselves may be quite old.

Grooves, some of which are over a kilometer deep, cut across the surface for more than 100 kilometers (63 miles). These are some of the only indications that there might have once been internal activity under this ancient, battered surface.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. The Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. The Cassini orbiter and its two onboard cameras were designed, developed and assembled at JPL. The imaging operations center is based at the Space Science Institute in Boulder, Colo.

For more information about the Cassini-Huygens mission visit http://saturn.jpl.nasa.gov . The Cassini imaging team homepage is at http://ciclops.org.

The NASA image has been cropped.