On a beaucoup appris sur le système de lunes de Saturne au cours des dernières décennies, grâce à la Voyageur missions et les enquêtes les plus récentes menées par le Cassini sonde spatiale. Entre ses 150 lunes et ses moonlets (dont seulement 53 ont été identifiées et nommées), les curiosités scientifiques ne manquent pas et suffisamment de mystères pour occuper les astronomes ici sur Terre pendant des décennies.
Considérez Mimas, qui est souvent appelée «Lune de l'étoile de la mort» de Saturne en raison de son apparence inhabituelle. Tout comme les lunes de Saturne Tethys et Rhea, les caractéristiques particulières de Mimas représentent quelque chose de mystérieux. Non seulement c'est de la glace presque entièrement composée, mais sa coloration et ses caractéristiques de surface en disent long sur l'histoire du système saturnien (aka. Cronian). En plus de cela, il peut même abriter un océan intérieur d'eau liquide.
Découverte et dénomination:
La lune de Saturne Mimas a été découverte par William Herschel en 1789, plus de 100 ans après la découverte des plus grandes lunes de Saturne par Christian Huygens et Giovanni Cassini. Comme pour les sept satellites alors connus de Saturne, le nom de Mimas a été suggéré par le fils de William Herschel, John, dans sa publication de 1847 Résultats des observations astronomiques faites au cap de Bonne-Espérance.
Mimas tire son nom d'un des Titans de la mythologie grecque, qui étaient les fils et les filles de Cronos (l'équivalent grec de Jupiter). Mimas était une progéniture de Gaïa, née du sang d'Uranus castré, qui est finalement décédé lors de la lutte avec les dieux olympiens pour le contrôle de l'univers.
Taille, masse et orbite:
Avec un rayon moyen de 198,2 ± 0,4 km et une masse d'environ 3,75 × 1019 kg, Mimas a une taille équivalente à 0,0311 Terre et 0,0000063 fois plus massive. En orbite autour de Saturne à une distance moyenne (semi-grand axe) de 185 539 km, c'est la plus profonde des plus grandes lunes de Saturne et la 8e lune en orbite autour de Saturne. Son orbite a également une excentricité mineure de 0,0196, allant de 181 902 km à la périapsie et 189 176 km à l'apoapsis.
Avec une vitesse orbitale estimée à 14,28 km / s, Mimas prend 0,942 jours pour terminer une seule orbite de Saturne. Comme beaucoup de lunes de Saturne. La période de rotation du Mimas est synchrone de sa période orbitale, ce qui signifie qu'il garde une face constamment dirigée vers la planète. Mimas est également dans une résonance de mouvement moyen 2: 1 avec la plus grande lune Tethys, et dans une résonance 2: 3 avec le moonlet de berger extérieur de l'anneau F, Pandora.
Composition et caractéristiques de surface:
La densité moyenne de Mimas de 1,1479 ± 0,007 g / cm³ est juste légèrement supérieure à celle de l'eau (1 g / cm³), ce qui signifie que Mimas est principalement composé de glace d'eau, avec juste une petite quantité de roche silicatée. À cet égard, Mimas ressemble beaucoup à Tethys, Rhea et Dione - la lune de Saturne qui est principalement composée de glace d'eau.
En raison des forces de marée qui agissent sur lui, Mimas est sensiblement proliféré - c'est-à-dire que son axe le plus long est environ 10% plus long que le plus court, ce qui lui donne son aspect ovoïde. En fait, avec un diamètre de 396 km (246 mi), Mimas est à peine assez grand et assez massif pour atteindre l'équilibre hydrostatique (c'est-à-dire pour prendre une forme arrondie sous la force de sa propre gravitation). Mimas est le plus petit corps astronomique connu à avoir atteint cet objectif.
Trois types de caractéristiques géologiques sont officiellement reconnus sur Mimas: les cratères, les chasmata (gouffres) et les catènes (chaînes de cratères). Parmi ceux-ci, les cratères sont les plus courants, et on pense que beaucoup d'entre eux existent depuis le début du système solaire. La surface de Mimas est saturée de cratères, chaque partie de la surface présentant des dépressions visibles et des impacts plus récents écrasant les plus anciens.
La caractéristique la plus distinctive de Mimas est le cratère d’impact géant Herschel, nommé en l’honneur de William Herschel (le découvreur d’Uranus, de ses lunes Oberon et Titania, et des lunes croniennes Enceladus et Mimas). Ce grand cratère donne à Mimas l'apparence de "l'étoile de la mort" de Guerres des étoiles. Avec 130 km (81 mi) de diamètre, celui de Herschel représente près du tiers du diamètre de Mimas.
Ses murs mesurent environ 5 km (3,1 mi) de haut, certaines parties de son plancher mesurent 10 km (6,2 mi) de profondeur et son sommet central s'élève à 6 km (3,7 mi) au-dessus du fond du cratère. S'il y avait un cratère d'une échelle équivalente sur Terre, il aurait plus de 4 000 km (2 500 mi) de diamètre, ce qui le rendrait plus large que le continent australien.
L’impact qui a fait ce cratère doit avoir presque détruit Mimas et aurait provoqué des fractures de l’autre côté de la lune en envoyant des ondes de choc à travers le corps de Mimas. À cet égard, la surface de Mimas ressemble étroitement à celle de Téthys, avec son cratère massif d'Ulysse sur son hémisphère occidental et le concentrique Ithaca chasma, qui se serait formé à la suite de l'impact qui a créé Ulysse.
La surface de Mimas est également saturée de cratères d'impact plus petits, mais aucun autre n'est de la taille de Herschel. La cratérisation n'est pas non plus uniforme, la majeure partie de la surface étant recouverte de cratères de plus de 40 km (25 mi) de diamètre. Cependant, dans la région polaire sud, il n'y a généralement pas de cratères de plus de 20 km (12 mi) de diamètre.
Données obtenues en 2014 auprès du Cassini vaisseau spatial a également conduit à des spéculations sur un possible océan intérieur. En raison de la libration de la planète (oscillation sur son orbite), les scientifiques pensent que l'intérieur de la planète n'est pas uniforme, ce qui pourrait être le résultat d'un intérieur rocheux ou d'un océan intérieur à la frontière noyau-manteau. Cet océan serait probablement maintenu grâce à la flexion des marées causée par les résonances orbitales de Mimas avec Tethys et Pandora.
Un certain nombre de caractéristiques des anneaux de Saturne sont également liées aux résonances avec Mimas. Mimas est responsable du nettoyage du matériel de la division Cassini, qui est l'écart entre les deux anneaux les plus larges de Saturne - l'anneau A et l'anneau B. Les tirages répétés de Mimas sur les particules de la division Cassini, toujours dans la même direction, les forcent dans de nouvelles orbites en dehors de l'écart.
Les particules dans le Huygens Gap au bord intérieur de la division Cassini ont une résonance de 2: 1 avec Mimas. En d'autres termes, ils orbitent Saturne deux fois pour chaque orbite concurrencée par Mimas. La frontière entre les anneaux C et B est quant à elle dans une résonance 3: 1 avec Mimas; et récemment, l'anneau G a été trouvé dans une résonance d'excentricité de co-rotation 7: 6 avec Mimas.
Exploration:
La première mission à étudier de près Mimas a été Pioneer 11, qui a survolé Saturne en 1979 et a fait son approche la plus proche le 1er septembre 1979, à une distance de 104 263 km. le Voyager 1 et 2 les missions ont survolé Mimas en 1980 et 1981, respectivement, et ont pris des photos de l'atmosphère de Saturne, de ses anneaux, de son système de lunes. Images prises par Voyager 1 sonde ont été les premiers du cratère Herschel.
Mimas a été photographié plusieurs fois par le Cassini orbiteur, qui est entré en orbite autour de Saturne en 2004. Un survol rapproché s'est produit le 13 février 2010, lorsque Cassini passé Mimas à une distance de 9 500 km (5 900 mi). En plus de fournir plusieurs images de la surface du cratère de Mimas, il a également pris des mesures de l'orbite de Mimas, ce qui a conduit à des spéculations sur un possible océan intérieur.
Le système Saturne est vraiment une merveille. Tant de lunes, tant de mystères et tant de chances d'en apprendre davantage sur la formation du système solaire et comment elle a vu le jour. On ne peut qu'espérer que les futures missions pourront sonder certaines des plus profondes, comme ce qui pourrait se cacher sous la surface glacée et imposante de "l'étoile de la mort" de Mimas!
Nous avons écrit de nombreux excellents articles sur Mimas et les lunes de Saturne ici à Space Magazine. Voici une sur le cratère Herschel, une sur le premier regard détaillé que Cassini a fait, et une sur son apparence "Death Star".
Solar Views est une autre excellente ressource sur Mimas, et vous pouvez obtenir encore plus d'informations des Neuf planètes.
Nous avons enregistré deux épisodes d'Astronomy Cast à propos de Saturne. Le premier est l'épisode 59: Saturne et le second est l'épisode 61: Les lunes de Saturne.
