Tethys (lua) - Tethys (moon)
Descoberta | |
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Descoberto por | GD Cassini |
Data de descoberta | 21 de março de 1684 |
Designações | |
Designação |
Saturn III |
Pronúncia | / T ɛ q do ɪ s / ou / t i q do ɪ s / |
Nomeado após |
Τηθύς Tēthys |
Adjetivos | Tethyan / t ɛ q i ə n , t i - / |
Características orbitais | |
294 619 km | |
Excentricidade | 0,0001 |
1,887 802 d | |
Velocidade orbital média
|
11,35 km / s |
Inclinação | 1,12 ° (para o equador de Saturno) |
Satélite de | Saturno |
Características físicas | |
Dimensões | 1076,8 × 1057,4 × 1052,6 km |
Diâmetro médio |
1 062 0,2 ± 1,2 km (0,083 Earths) |
Raio médio |
531,1 ± 0,6 km |
Massa | (6,174 49 ± 0,001 32 ) × 10 20 kg (1,03 × 10 - 4 Terras) |
Densidade média
|
0,984 ± 0,003 g / cm³ |
0,146 m / s² | |
0,394 km / s | |
síncrono | |
zero | |
Albedo | |
Temperatura | 86 ± 1 K |
10,2 |
Tethys ( / t i q ɪ s , t ɛ q ɪ s / ), ou Saturno III , é um médio porte lua de Saturno sobre 1.060 km (660 mi) de diâmetro. Foi descoberto por GD Cassini em 1684 e tem o nome do titã Tethys da mitologia grega .
Tethys tem uma baixa densidade de 0,98 g / cm 3 , a mais baixa de todas as grandes luas do Sistema Solar, indicando que é feito de água gelada com apenas uma pequena fração de rocha. Isso é confirmado pela espectroscopia de sua superfície, que identificou o gelo de água como o material de superfície dominante. Uma pequena quantidade de um material escuro não identificado também está presente. A superfície de Tétis é muito brilhante, sendo a segunda mais brilhante das luas de Saturno depois de Encélado , e de cor neutra.
Tethys tem muitas crateras e é cortado por uma série de grandes falhas / graben . A maior cratera de impacto, Odysseus , tem cerca de 400 km de diâmetro, enquanto o maior graben, Ithaca Chasma , tem cerca de 100 km de largura e mais de 2.000 km de comprimento. Essas duas maiores características de superfície podem estar relacionadas. Uma pequena parte da superfície é coberta por planícies lisas que podem ser de origem criovulcânica . Como todas as outras luas regulares de Saturno, Tethys formou-se a partir da sub-nebulosa saturniana - um disco de gás e poeira que cercou Saturno logo após sua formação.
Tethys foi abordado por várias sondas espaciais, incluindo Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981) e várias vezes pela Cassini entre 2004 e 2017.
Descoberta e nomenclatura
Tethys foi descoberta por Giovanni Domenico Cassini em 1684 junto com Dione , outra lua de Saturno. Ele também havia descoberto duas luas, Reia e Jápeto , antes, em 1671-72. Cassini observou todas essas luas usando um grande telescópio aéreo que ele montou no Observatório de Paris .
A Cassini chamou as quatro novas luas de Sidera Lodoicea ("as estrelas de Luís") em homenagem ao rei Luís XIV da França . No final do século XVII, os astrônomos adquiriram o hábito de se referir a eles e a Titã como Saturno I a Saturno V (Tethys, Dione, Rhea, Titan, Iapetus). Uma vez que Mimas e Enceladus foram descobertos em 1789 por William Herschel , o esquema de numeração foi estendido a Saturno VII ao empurrar as cinco luas mais antigas para cima em dois slots. A descoberta de Hyperion em 1848 mudou os números uma última vez, levando Iápeto até Saturno VIII . Doravante, o esquema de numeração permaneceria fixo.
Os nomes modernos de todos os sete satélites de Saturno vêm de John Herschel (filho de William Herschel , descobridor de Mimas e Enceladus). Em sua publicação de 1847, Results of Astronomical Observations feita no Cabo da Boa Esperança , ele sugeriu que os nomes dos Titãs , irmãs e irmãos de Cronos (o análogo grego de Saturno), fossem usados. Tethys recebeu o nome da titânica Tethys . Também é designado Saturno III ou S III Tethys .
O nome Tethys tem duas pronúncias habituais, com qualquer um 'longo' ou 'curto' e : / t i q ɪ s / ou / t ɛ q ɪ s / . (Isso pode ser uma diferença EUA / Reino Unido). A forma adjetiva convencional do nome é Tethyan , novamente com qualquer um longo ou curto e .
Órbita
Tethys orbita Saturno a uma distância de cerca de 295.000 km (cerca de 4,4 raios de Saturno) do centro do planeta. Sua excentricidade orbital é desprezível e sua inclinação orbital é de cerca de 1 °. Tethys está travado em uma ressonância de inclinação com Mimas , no entanto, devido à baixa gravidade dos respectivos corpos, essa interação não causa qualquer excentricidade orbital perceptível ou aquecimento das marés.
A órbita Tethyan encontra-se nas profundezas da magnetosfera de Saturno , então o plasma co-girando com o planeta atinge o hemisfério lunar. Tethys também está sujeito ao bombardeio constante pelas partículas energéticas (elétrons e íons) presentes na magnetosfera.
Tethys tem duas luas co-orbitais , Telesto e Calypso orbitando perto dos pontos de trojan de Tethys L 4 (60 ° à frente) e L 5 (60 ° atrás), respectivamente.
Características físicas
Tethys é a lua maior 16º no Sistema Solar , com um raio de 531 km. Sua massa é6,17 × 10 20 kg (0,000103 massa da Terra), que é menos de 1% da lua . A densidade de Tethys é de 0,98 g / cm³, indicando que é composto quase inteiramente de água gelada.
Não se sabe se Tétis é diferenciado em um núcleo rochoso e manto de gelo . Porém, se for diferenciado, o raio do núcleo não ultrapassa 145 km e sua massa é inferior a 6% da massa total. Devido à ação das forças de maré e rotação, o Tethys tem a forma de um elipsóide triaxial . As dimensões deste elipsóide são consistentes com o fato de ter um interior homogêneo. A existência de um oceano subterrâneo - uma camada de água salgada líquida no interior de Tétis - é considerada improvável.
A superfície de Tétis é uma das mais reflexivas (em comprimentos de onda visuais) do Sistema Solar, com um albedo visual de 1.229. Esse albedo muito alto é o resultado do jato de areia de partículas do anel E de Saturno, um anel tênue composto de pequenas partículas de gelo geradas pelos gêiseres do polo sul de Enceladus . O albedo do radar da superfície de Tethyan também é muito alto. O hemisfério anterior de Tétis é 10-15% mais brilhante do que o anterior.
O alto albedo indica que a superfície de Tétis é composta de gelo de água quase puro com apenas uma pequena quantidade de materiais mais escuros. O espectro visível de Tétis é plano e sem características, enquanto no infravermelho próximo são visíveis bandas de absorção de gelo de água forte em comprimentos de onda de 1,25, 1,5, 2,0 e 3,0 μm. Nenhum outro composto além do gelo de água cristalino foi inequivocamente identificado em Tethys. (Constituintes possíveis incluem compostos orgânicos , amoníaco e dióxido de carbono ). O material escuro no gelo tem as mesmas propriedades espectrais como pode ser visto nas superfícies do escuro saturnina moons- Iápeto e Hyperion . O candidato mais provável é o ferro em nanofase ou hematita . As medições da emissão térmica , bem como as observações de radar pela espaçonave Cassini mostram que o regolito gelado na superfície de Tethys é estruturalmente complexo e tem uma grande porosidade superior a 95%.
Recursos de superfície
Padrões de cores
A superfície de Tétis tem uma série de características em grande escala que se distinguem por sua cor e, às vezes, brilho. O hemisfério posterior fica cada vez mais vermelho e escuro à medida que o anti-ápice do movimento se aproxima. Esse escurecimento é responsável pela assimetria do albedo hemisférico mencionada acima. O hemisfério anterior também fica ligeiramente vermelho conforme o ápice do movimento se aproxima, embora sem qualquer escurecimento perceptível. Esse padrão de cor bifurcado resulta na existência de uma faixa azulada entre os hemisférios seguindo um grande círculo que atravessa os pólos. Esta coloração e escurecimento da superfície de Tethyan são típicos dos satélites saturnianos de tamanho médio. Sua origem pode estar relacionada a uma deposição de partículas de gelo brilhantes do anel E nos hemisférios principais e partículas escuras provenientes de satélites externos nos hemisférios posteriores. O escurecimento dos hemisférios posteriores também pode ser causado pelo impacto do plasma da magnetosfera de Saturno , que co-gira com o planeta.
No hemisfério anterior de Tethys, as observações da espaçonave encontraram uma faixa azul escura que se estende por 20 ° ao sul e ao norte do equador. A banda tem uma forma elíptica ficando mais estreita à medida que se aproxima do hemisfério posterior. Uma banda comparável existe apenas em Mimas. A banda é quase certamente causada pela influência de elétrons energéticos da magnetosfera de Saturno com energias maiores do que cerca de 1 MeV . Essas partículas derivam na direção oposta à rotação do planeta e impactam preferencialmente áreas no hemisfério anterior próximo ao equador. Mapas de temperatura de Tétis obtidos pela Cassini mostraram que esta região azulada é mais fria ao meio-dia do que as áreas circundantes, dando ao satélite uma aparência de "Pac-man" nos comprimentos de onda do infravermelho médio.
Geologia
A superfície de Tethys consiste principalmente em terreno montanhoso com crateras dominadas por crateras com mais de 40 km de diâmetro. Uma porção menor da superfície é representada pelas planícies suaves no hemisfério posterior. Existem também várias características tectônicas, como chasmata e calhas .
A parte ocidental do hemisfério principal de Tethys é dominada por uma grande cratera de impacto chamada Odysseus , cujo diâmetro de 450 km é quase 2/5 do de Tethys. A cratera agora é bastante plana - mais precisamente, seu fundo está de acordo com a forma esférica de Tethys. Isso é provavelmente devido ao relaxamento viscoso da crosta gelada de Tethyan ao longo do tempo geológico. No entanto, a crista da borda de Odisseu é elevada cerca de 5 km acima do raio médio do satélite. O complexo central de Odisseu apresenta um fosso central com 2 a 4 km de profundidade cercado por maciços elevados de 6 a 9 km acima do fundo da cratera, que por sua vez está cerca de 3 km abaixo do raio médio.
A segunda grande feição vista em Tethys é um enorme vale chamado Ithaca Chasma , com cerca de 100 km de largura e 3 km de profundidade. Tem mais de 2.000 km de comprimento, aproximadamente 3/4 do caminho em torno da circunferência de Tétis. Ithaca Chasma ocupa cerca de 10% da superfície de Tethys. É aproximadamente concêntrico com Odysseus - um pólo de Ithaca Chasma fica a apenas cerca de 20 ° da cratera.
Pensa-se que Ithaca Chasma se formou quando a água líquida interna de Tethys se solidificou, fazendo com que a lua se expandisse e rachasse a superfície para acomodar o volume extra dentro. O oceano subsuperficial pode ter resultado de uma ressonância orbital 2: 3 entre Dione e Tethys no início da história do Sistema Solar que levou à excentricidade orbital e aquecimento das marés do interior de Tethys. O oceano teria congelado depois que as luas escaparam da ressonância. Há outra teoria sobre a formação de Ithaca Chasma: quando ocorreu o impacto que causou a grande cratera Odysseus, a onda de choque viajou por Tethys e fraturou a superfície gelada e quebradiça. Neste caso, Ithaca Chasma seria o graben do anel externo de Odisseu. No entanto, a determinação da idade com base na contagem de crateras em imagens de alta resolução da Cassini mostrou que Ithaca Chasma é mais velho do que Odysseus, tornando a hipótese de impacto improvável.
As planícies suaves no hemisfério posterior são aproximadamente antípodas a Odisseu, embora se estendam cerca de 60 ° para o nordeste a partir do antípoda exato. As planícies têm uma fronteira relativamente nítida com o terreno circundante de crateras. A localização desta unidade perto do antípoda de Odisseu sugere uma conexão entre a cratera e as planícies. Este último pode ser o resultado da focalização das ondas sísmicas produzidas pelo impacto no centro do hemisfério oposto. No entanto, a aparência suave das planícies juntamente com seus limites nítidos (o tremor do impacto teria produzido uma ampla zona de transição) indica que eles se formaram por intrusão endogênica, possivelmente ao longo das linhas de fraqueza na litosfera de Tethyan criada pelo impacto de Odisseu.
Crateras de impacto e cronologia
A maioria das crateras de impacto Tethyan são de um tipo de pico central simples. Aqueles com mais de 150 km de diâmetro mostram uma morfologia do anel de pico mais complexa. Apenas a cratera Odysseus tem uma depressão central semelhante a um fosso central. As crateras de impacto mais antigas são um pouco mais rasas do que as mais jovens, o que implica um certo grau de relaxamento.
A densidade das crateras de impacto varia ao longo da superfície de Tethys. Quanto maior a densidade da cratera, mais velha é a superfície. Isso permite que os cientistas estabeleçam uma cronologia relativa para Tétis. O terreno com crateras é a unidade mais antiga que provavelmente data da formação do Sistema Solar, há 4,56 bilhões de anos. A unidade mais jovem encontra-se dentro da cratera Odysseus com uma idade estimada de 3,76 a 1,06 bilhões de anos, dependendo da cronologia absoluta usada. Ithaca Chasma é mais velho que Odisseu.
Origem e evolução
Pensa-se que o Tétis se formou a partir de um disco de acreção ou subnebulosa; um disco de gás e poeira que existiu ao redor de Saturno por algum tempo após sua formação. A baixa temperatura na posição de Saturno no nebular Solar significa que o gelo de água foi o sólido primário a partir do qual todas as luas se formaram. Outros compostos mais voláteis, como amônia e dióxido de carbono , provavelmente também estavam presentes, embora suas abundâncias não sejam bem limitadas.
A composição extremamente rica em água e gelo de Tethys permanece inexplicada. As condições na sub-nebulosa de Saturno provavelmente favorecem a conversão do nitrogênio molecular e monóxido de carbono em amônia e metano , respectivamente. Isso pode explicar parcialmente por que as luas de Saturno, incluindo Tétis, contêm mais gelo de água do que corpos externos do Sistema Solar, como Plutão ou Tritão, já que o oxigênio liberado do monóxido de carbono reagiria com o hidrogênio formando água. Uma das explicações mais interessantes propostas é que os anéis e as luas internas se acumularam da crosta rica em gelo de uma lua semelhante a Titã antes de ser engolida por Saturno.
O processo de acreção provavelmente durou vários milhares de anos antes que a lua estivesse totalmente formada. Os modelos sugerem que os impactos que acompanham a acumulação causaram aquecimento da camada externa de Tethys, atingindo uma temperatura máxima de cerca de 155 K a uma profundidade de cerca de 29 km. Após o término da formação por condução térmica , a camada subsuperficial foi resfriada e o interior aquecido. A camada de resfriamento próxima à superfície se contraiu e o interior se expandiu. Isso causou fortes tensões extensionais na crosta de Tethys, atingindo estimativas de 5,7 MPa , o que provavelmente levou a rachaduras.
Como Tethys carece de um conteúdo substancial de rocha, o aquecimento por decomposição de elementos radioativos provavelmente não terá desempenhado um papel significativo em sua evolução posterior. Isso também significa que Tétis pode nunca ter experimentado qualquer derretimento significativo, a menos que seu interior tenha sido aquecido pelas marés. Eles podem ter ocorrido, por exemplo, durante a passagem de Tethys por uma ressonância orbital com Dione ou alguma outra lua. Ainda assim, o conhecimento atual da evolução de Tétis é muito limitado.
Exploração
A Pioneer 11 voou por Saturno em 1979, e sua aproximação mais próxima a Tétis era 329.197 km em 1 de setembro de 1979.
Um ano depois, em 12 de novembro de 1980, a Voyager 1 voou 415.670 km de Tethys. Sua espaçonave gêmea, Voyager 2 , passou a 93.010 km da lua em 26 de agosto de 1981. Embora ambas as espaçonaves tirassem imagens de Tethys, a resolução das imagens da Voyager 1 não ultrapassou 15 km, e apenas aquelas obtidas pela Voyager 2 teve uma resolução de até 2 km. A primeira feição geológica descoberta em 1980 pela Voyager 1 foi Ithaca Chasma. Mais tarde, em 1981, a Voyager 2 revelou que quase circundou a lua correndo 270 °. A Voyager 2 também descobriu a cratera Odysseus. Tétis foi o satélite saturnino com imagens mais completas das Voyagers .
A espaçonave Cassini entrou em órbita ao redor de Saturno em 2004. Durante sua missão principal de junho de 2004 a junho de 2008, ela realizou um sobrevôo de Tethys em 24 de setembro de 2005 a uma distância de 1503 km. Além desse sobrevôo, a espaçonave realizou muitos sobrevôos não direcionados durante suas missões primárias e equinócio desde 2004, a distâncias de dezenas de milhares de quilômetros.
Outro sobrevôo de Tethys ocorreu em 14 de agosto de 2010 (durante a missão do solstício) a uma distância de 38.300 km, quando a quarta maior cratera em Tethys, Penelope , que tem 207 km de largura, foi fotografada. Mais voos não direcionados estão planejados para a missão do solstício em 2011–2017.
As observações da Cassini permitiram que mapas de alta resolução de Tétis fossem produzidos com resolução de 0,29 km. A espaçonave obteve espectros de infravermelho próximo espacialmente resolvidos de Tethys mostrando que sua superfície é feita de gelo de água misturado com um material escuro, enquanto as observações no infravermelho distante restringiram o albedo da ligação bolométrica . As observações de radar no comprimento de onda de 2,2 cm mostraram que o regolito de gelo tem uma estrutura complexa e é muito poroso. As observações de plasma nas proximidades de Tethys demonstraram que se trata de um corpo geologicamente morto que não produz nenhum novo plasma na magnetosfera saturniana.
As missões futuras para Tétis e o sistema de Saturno são incertas, mas uma possibilidade é a missão do sistema Titã Saturno .
Quadrangles
Tethys é dividido em 15 quadrantes :
- Área Polar Norte
- Anticleia
- Odisseu
- Alcinous
- Telêmaco
- Circe
- Polycaste
- Theoclymenus
- Penélope
- Salmoneus
- Ithaca Chasma
- Hermione
- Melanthius
- Antínous
- Área Polar Sul
Tétis na ficção
Veja também
Notas
Citações
Referências
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links externos
- Perfil de Tethys no local de exploração do sistema solar da NASA
- Filme da rotação de Tethys por Calvin J. Hamilton (baseado em imagens da Voyager )
- A Sociedade Planetária: Tethys
- Imagens da Cassini de Tétis
- Imagens de Tethys no Planetary Photojournal do JPL
- Modelo de forma 3D de Tethys (requer WebGL)
- Filme da rotação de Tethys da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica
- Tethys globais e polares basemaps (agosto de 2010) de Cassini imagens
- Atlas de Tethys (agosto de 2008) a partir de imagens da Cassini
- Nomenclatura Tethys e mapa Tethys com nomes de recursos da página de nomenclatura planetária do USGS
- Google Tethys 3D , mapa interativo da lua