Saturns små måner og tynne ringer

Av Erik Tronstad

Originalen bak dette bildet er den mest detaljerte mosaikken i naturlige farger av Saturn som noen gang er laget. Mosaikken består av 126 enkeltbilder - 42 tatt med rødt filter, 42 med grønt og 42 med blått - og satt sammen til et fargebilde. Bildene ble tatt i løpet av en periode på to timer 6. oktober 2004, da Cassini var omtrent 6,3 millioner kilometer fra Saturn. (NASA/JPL/Space Science Institute)

De små månene Atlas og Pan forårsaker svake, lineære tetthetsbølger i Saturns ringer. Ved hjelp av den effekten har forskerne greide å «måle» massene av de to månene. Størrelsene på månene er kjent fra bilder av dem. Når forskerne kjenner massen og størrelsen av et objekt, kan de lett beregne en gjennomsnittlig tetthet for det.

Begge de to månene har så lave tettheter at de ikke kan være faste legemer tvers gjennom. Kanskje er det meget porøse eller er mer en klynge av steiner, som holder seg samlet ved den gjensidige gravitasjonskraften på hverandre.

I dette henseende likner Atlas og Pan på Prometheus og Pandora. De to sistnevnte sørger for å holde materialet i Saturns F-ring på plass.

Et utsnitt av Saturns F-ring, med markante draperinger og buktninger. I tillegg til det lyse, «klumpete» sentralområdet i ringen, ses flere svakere småringer. Finstrukturen i ringene skyldes gravitasjonspåvirkninger fra den lille månen Prometheus, som går i bane rett innenfor F-ringen. Cassini tok bildet fra 1,9 millioner kilometers avstand 19. januar 2005. (NASA/JPL/Space Science Institute)

De lave tetthetene til disse månene tyder på at alle månene nærmest Saturn kanskje er ansamlinger av enda mindre legemer, som er blitt trukket sammen.

Tilsvarende resultater er man tidligere kommet til for Jupiter-månen Amalthea og asteroiden Mathilde (se Uventet resultat fra Galileos Amalthea-passering (eRomfart 2002-151)).

Fra Cassini-observasjoner har forskerne oppdaget en meget liten måne, med bare om lag 5 km diameter, i samme bane som Dione. Denne lille månen, kalt Polydeuces, er en såkalt trojaner i Diones bane. Trojanske måner finnes nær punkter 60° foran eller bak en måne, i samme bane. Disse punktene kalles Lagrange-punkter. Navnet «trojaner» kommer fra en gruppe asteroider i samme bane som Jupiter, der noen ligger 60° foran og andre 60° bak planeten.

Polydeuces følger bak Dione i banen rundt Saturn. Observasjoner viser at Polydeuces kan bevege seg så langt som 32° bort fra Lagrange-punktet bak Dione. Fra før kjenner man til at Dione har en annen trojansk måne, Helene, nær Lagrange-punktet foran Dione.

En annen Saturn-måne, Tethys, har også en trojanermåne nær et av Lagrange-punktene sine. Saturn er den eneste planeten man vet om, som har måner med trojanere. Ingen av disse trojanermånene beveger seg så langt bort fra Lagrange-punktet sitt som Polydeuces.

På bildene fra Cassini har forskerne oppdaget flere svake ringer. Noen ligger i gap i de «ordinære» ringene. Det tyder på at det der også er små, hittil ukjente, måner. De virker som en slags «gjetere» ved at de samler materiale i slike svake ringer. Noen av disse ringene har buktninger, noe som tyder på at det er små måner i nærheten.

Mellom A- og B-ringene ligger Cassinis deling. Partiklene i Cassinis deling ser i gjennomsnitt ut til å være mindre enn partiklene i A- og B-ringene, akkurat som partiklene i C-ringen. Cassinis deling ser også ut til å være tynnere, med en vertikal tykkelse på bare noen meter, enn A- og B-ringene.

Keeler-gapet er mye smalere enn Cassinis deling og ligger i A-ringen. Strukturer i ytterkanten av Keeler-gapet tyder på at det går en liten måne i bane nøyaktig midt i Keeler-gapet. Forskerne har planlagt å ta bilder av Keeler-gapet med det formål å lete etter denne månen.