Diona ( / d aɪ oʊ n i / ) es una luna de Saturno . Fue descubierto por el astrónomo italiano Giovanni Domenico Cassini en 1684. [10] Lleva el nombre de la Titaness Dione de la mitología griega . También se le denomina Saturno IV .
Descubrimiento | |
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Descubierto por | Giovanni Cassini |
Fecha de descubrimiento | 21 de marzo de 1684 |
Designaciones | |
Designacion | Saturno IV |
Pronunciación | / D aɪ oʊ n i / [1] |
Lleva el nombre de | Διώνη Diōnē |
Adjetivos | Dionean [2] / d aɪ ə n i ə n / [3] |
Características orbitales | |
Semieje mayor | 377 396 km |
Excentricidad | 0,0022 [4] |
Periodo orbital | 2.736 915 d [4] |
Inclinación | 0.019 ° (al ecuador de Saturno) |
Satélite de | Saturno |
Características físicas | |
Dimensiones | 1128,8 × 1122,6 × 1119,2 km [5] |
Diámetro medio | 1 122 0,8 ± 0,8 kilometros [5] |
Radio medio | 561,4 ± 0,4 kilometros |
Área de superficie | 3 964 776 0,51 kilometros 2 [6] |
Masa | (1.095 452 ± 0.000 168 ) × 10 21 kg [7] (1.834 × 10 - 4 Tierras) |
Densidad media | 1,478 ± 0,003 g / cm³ [5] |
Gravedad superficial | 0,232 m / s 2 |
Velocidad de escape | 0,51 km / s |
Período de rotación | 2.736 915 d ( síncrono ) |
Inclinación axial | cero |
Albedo | 0,998 ± 0,004 ( geométrico ) [8] |
Temperatura | 87 K (-186 ° C) |
Magnitud aparente | 10,4 [9] |
Nombre
Giovanni Domenico Cassini nombró las cuatro lunas que descubrió ( Tetis , Dione, Rea y Japeto ) Sidera Lodoicea ("las estrellas de Luis") en honor al rey Luis XIV . Cassini encontró a Dione en 1684 utilizando un gran telescopio aéreo que instaló en los terrenos del Observatorio de París . [11] Los satélites de Saturno no fueron nombrados hasta 1847, cuando el hijo de William Herschel , John Herschel, publicó Resultados de observaciones astronómicas realizadas en el Cabo de Buena Esperanza, sugiriendo que se usaran los nombres de los Titanes (hermanas y hermanos de Cronos ). . [12]
Orbita
Dione orbita Saturno con un semieje mayor alrededor de un 2% menos que el de la Luna . Sin embargo, reflejando la mayor masa de Saturno (95 veces la de la Tierra), el período orbital de Dione es una décima parte del de la Luna. Dione se encuentra actualmente en una resonancia orbital de movimiento medio 1: 2 con la luna Encelado , completando una órbita de Saturno por cada dos órbitas completadas por Encelado. Esta resonancia mantiene excentricidad orbital de Encelado (0,0047), proporcionando una fuente de calor para la extensa actividad geológica de Enceladus, que se muestra más dramáticamente en su criovolcánico géiser-como chorros . [13] La resonancia también mantiene una excentricidad más pequeña en la órbita de Dione (0,0022), calentándola también por marea . [14]
Dione tiene dos lunas coorbitales o troyanas , Helene y Polydeuces . Están ubicados dentro de los puntos lagrangianos de Dione L 4 y L 5 , 60 grados por delante y por detrás de Dione respectivamente. Stephen P. Synnott informó en 1982 de una luna coorbital principal doce grados por delante de Helene . [15] [16]
Características físicas e interior
Con 1 122 km (697 millas) de diámetro, Dione es la decimoquinta luna más grande del Sistema Solar y es más masiva que todas las lunas conocidas más pequeñas que ella misma juntas. [17] Aproximadamente dos tercios de la masa de Dione son hielo de agua, y el resto es un núcleo denso, probablemente roca de silicato . [18]
Los datos recopilados por Cassini indican que Dione tiene un océano de agua salada líquida interna (una situación similar a la de su socio de resonancia orbital, Encelado ). [19] La curvatura hacia abajo de la superficie asociada con la cresta Janiculum Dorsa de 1,5 km de altura puede explicarse más fácilmente por la presencia de dicho océano. [20] [21] Los datos de gravedad y forma apuntan a una corteza de capa de hielo de 99 ± 23 km de espesor en la parte superior de un océano global de agua líquida interna de 65 ± 30 km de profundidad. [22] [23] Ninguna de las lunas tiene una forma cercana al equilibrio hidrostático ; las desviaciones se mantienen mediante isostasia . Se cree que la capa de hielo de Dione varía en grosor en menos del 5%, con las áreas más delgadas en los polos, donde el calentamiento de la corteza por marea es mayor. [23]
Aunque algo más pequeño y denso, Dione es muy similar a Rhea . Ambos tienen características de albedo similares y terreno variado, y ambos tienen hemisferios anteriores y posteriores diferentes . El hemisferio delantero de Dione está lleno de cráteres y es uniformemente brillante. Su hemisferio final, sin embargo, contiene una característica superficial inusual y distintiva: una red de acantilados de hielo brillantes.
Los científicos reconocen las características geológicas de Dionean de los siguientes tipos:
- Chasmata (abismos; depresiones o cañones largos, profundos y empinados)
- Dorsa (crestas)
- Fossae (depresiones largas y estrechas)
- Cráteres
- Catenae (cadenas de cráteres)
Acantilados de hielo (anteriormente 'terreno tenue')
Cuando la sonda espacial Voyager fotografió a Dione en 1980, mostró lo que parecían ser rasgos tenues que cubrían su hemisferio final. El origen de estas características era misterioso, porque todo lo que se sabía era que el material tiene un albedo alto y es lo suficientemente delgado como para no oscurecer las características de la superficie debajo. Una hipótesis era que poco después de su formación, Dione estaba geológicamente activo, y algún proceso como el criovolcanismo resurgió en gran parte de su superficie, y las rayas se formaron a partir de erupciones a lo largo de grietas en la superficie de Dione que cayeron como nieve o ceniza. Más tarde, después de que cesó la actividad interna y el resurgimiento, la formación de cráteres continuó principalmente en el hemisferio anterior y eliminó los patrones de rayas allí.
Esta hipótesis fue probada errónea por el sobrevuelo de la sonda Cassini del 13 de diciembre de 2004, que produjo imágenes de cerca. Estos revelaron que los 'fuegos fatuos' no eran, de hecho, depósitos de hielo en absoluto, sino más bien acantilados de hielo brillantes creados por fracturas tectónicas (chasmata). Dione se ha revelado como un mundo dividido por enormes fracturas en su hemisferio final.
El orbitador Cassini realizó un sobrevuelo más cercano de Dione a 500 km (310 millas) el 11 de octubre de 2005 y capturó imágenes oblicuas de los acantilados, mostrando que algunos de ellos tienen varios cientos de metros de altura.
Características lineales
Dione presenta 'virgas' lineales que tienen hasta cientos de km de largo pero menos de 5 km de ancho. Estas líneas corren paralelas al ecuador y solo son aparentes en latitudes más bajas (a menos de 45 ° norte o sur); Se observan características similares en Rea . Son más brillantes que todo lo que los rodea y parecen superponerse a otras características como crestas y cráteres, lo que indica que son relativamente jóvenes. Se ha propuesto que estas líneas son de origen exógeno , como resultado del emplazamiento de material a través de la superficie por impactos a baja velocidad de material procedente de los anillos de Saturno, lunas coorbitales o cometas que se acercan mucho. [24]
Cráteres
La superficie helada de Dione incluye un terreno con muchos cráteres, llanuras con moderadamente cráteres, llanuras con pocos cráteres y áreas de fracturas tectónicas. El terreno lleno de cráteres tiene numerosos cráteres de más de 100 kilómetros (62 millas) de diámetro. Las áreas de llanuras tienden a tener cráteres de menos de 30 kilómetros (19 millas) de diámetro. Algunas de las llanuras están más pobladas de cráteres que otras. Gran parte del terreno lleno de cráteres se encuentra en el hemisferio final, con las áreas de llanuras menos cráteres presentes en el hemisferio principal. Esto es lo contrario de lo que esperaban algunos científicos; Shoemaker y Wolfe [25] propusieron un modelo de cráteres para un satélite bloqueado por mareas con las tasas de cráteres más altas en el hemisferio anterior y las más bajas en el hemisferio posterior. Esto sugiere que durante el período de fuertes bombardeos, Dione estuvo bloqueada por mareas con Saturno en la orientación opuesta. Debido a que Dione es relativamente pequeño, un impacto que provocara un cráter de 35 kilómetros podría haber hecho girar el satélite. Debido a que hay muchos cráteres de más de 35 kilómetros (22 millas), Dione podría haber sido girado repetidamente durante su intenso bombardeo inicial. El patrón de cráteres desde entonces y el albedo brillante del lado delantero sugiere que Dione se ha mantenido en su orientación actual durante varios miles de millones de años.
Al igual que Calisto , los cráteres de Dione carecen de las características de alto relieve que se ven en la Luna y Mercurio ; esto probablemente se deba al hundimiento de la débil corteza helada a lo largo del tiempo geológico.
Atmósfera
El 7 de abril de 2010, los instrumentos a bordo de la sonda Cassini no tripulada , que sobrevoló Dione, detectaron una fina capa de iones de oxígeno molecular ( O+
2) alrededor de Dione, tan delgada que los científicos prefieren llamarla exosfera en lugar de atmósfera tenue. [26] [27] La densidad de iones de oxígeno molecular determinada a partir de los datos del espectrómetro de plasma Cassini varía de 0,01 a 0,09 por cm 3 . [27] [28]
Los instrumentos de la sonda Cassini no pudieron detectar directamente el agua de la exosfera debido a los altos niveles de fondo, [27] pero parece que las partículas altamente cargadas de los poderosos cinturones de radiación del planeta podrían dividir el agua del hielo en hidrógeno y oxígeno. [26]
Exploración
Dione fue fotografiada por primera vez por las sondas espaciales Voyager . También ha sido probado cinco veces desde distancias cercanas por el orbitador Cassini . Hubo un sobrevuelo cercano, a una distancia de 500 km (310 millas) el 11 de octubre de 2005; [29] Se realizó otro sobrevuelo el 7 de abril de 2010 también a una distancia de 500 km. [30] Se realizó un tercer sobrevuelo el 12 de diciembre de 2011 a una distancia de 99 km (62 millas). El siguiente sobrevuelo fue el 16 de junio de 2015 a una distancia de 516 km (321 millas), [31] y el último sobrevuelo de la Cassini se realizó el 17 de agosto de 2015 a una distancia de 474 km (295 millas). [32] [33]
En mayo de 2013, se anunció que la nave espacial Cassini de la NASA había proporcionado a los científicos evidencia de que Dione es más activa de lo que se pensaba. Utilizando datos topográficos, los equipos de la NASA dedujeron que la depresión de la corteza asociada con una cresta montañosa prominente en el hemisferio principal se explica mejor si hubiera un océano líquido subsuperficial global como el de Encelado. [20] [34] [35] La cresta Janiculum Dorsa tiene una altura de 1 a 2 km (0,6 a 1,2 millas); La corteza de Dione parece fruncirse 0,5 km (0,3 millas) debajo de ella, lo que sugiere que la corteza helada estaba caliente cuando se formó la cresta, probablemente debido a la presencia de un océano líquido subsuperficial, que aumenta la flexión de las mareas. [36]
Galería
Terreno tenue en el hemisferio final de Dione. El Eurotas (arriba) y Palatine Chasmata corren de arriba a la derecha a abajo a la izquierda; el Padua Chasmata está casi vertical a la derecha, y el Carthage Fossae horizontal a la izquierda. El cráter Cassandra y su sistema de rayos están en la parte inferior derecha.
Dione visto por la Voyager 1 ; los cráteres prominentes en la parte superior e inferior izquierda son Dido y Eneas; a la derecha de este último están los abrevaderos Latium y Larissa chasmata.
Las características del polo sur incluyen la enorme cuenca de impacto poco profunda Evander, el Palatine Chasmata por el terminador y Aufidus Catena entre ellos. La curva Padua Chasmata está en la parte superior.
Dione frente a los anillos de Saturno
La cuenca de impacto del polo sur Evander, de 350 km de diámetro, es con mucho el cráter más grande de Dione. El cráter profundo en la parte superior izquierda es Sabinus.
Panorama con fracturas (el Palatino Chasmata) cerca de la extremidad, los cráteres Euryalus (derecha) y Nisus justo a la izquierda del centro. El cráter Silvius está en la parte inferior izquierda, con Himella Fossa en la parte superior derecha.
Abismos en Dione
(hemisferio final; el norte está arriba)
El sobrevuelo cercano de Dione revela una superficie con muchos cráteres.
Lado nocturno de Dione iluminado por Saturnshine.
Vista cercana de Dione
Vista más cercana de la imagen anterior de la pieza
Fracturas de diferente tamaño y orientación dentro del cráter Amastrus de 60 km (pico central en la parte inferior derecha). Las fracturas arqueadas más grandes que van de la parte inferior izquierda a la superior derecha son las de Padua Chasmata, mientras que las fracturas más pequeñas más paralelas de la parte inferior derecha a la superior izquierda pueden estar relacionadas con la Aurunca Chasmata.
Recorte de la imagen anterior. El cráter en forma de cuenco en la parte superior derecha tiene rayas brillantes en sus paredes y material oscuro en su piso. En su parte inferior izquierda se puede ver una fractura arqueada posfechada (cubierta) por la eyección de un pequeño cráter, que a su vez está posfechada (incisa) por fracturas paralelas.
Primer plano oblicuo de fracturas
Ver también
- Dione en la ficción
- Antigua clasificación de planetas
- La luna Helene , orbitando en el principal punto Lagrangiano de Dione , L 4
- La luna Polideuces , orbitando en el punto Lagrangiano posterior de Dione, L 5
Referencias
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enlaces externos
- Perfil de Dione en el sitio de exploración del sistema solar de la NASA
- La sociedad planetaria: Dione
- Imágenes de Cassini de Dione
- Imágenes de Dione en el Photojournal planetario del JPL
- Modelo de forma 3D de Dione (requiere WebGL)
- Dione globales y polares mapas base (diciembre de 2011) de la Cassini imágenes
- Atlas de Dione (septiembre de 2011) de imágenes de Cassini
- Nomenclatura de Dione y mapa de Dione con nombres de características de la página de nomenclatura planetaria del USGS
- Google Dione 3D , mapa interactivo de la luna