Диона – естественный спутник Сатурна

Диона – спутник Сатурна. Спутник был открыт итальянским астрономом Джованни Доменико Кассини в 1684 году. Он назван в честь титана Дионы в греческой мифологии. Он также называется Сатурн IV. Имеет два со орбитальных спутника — Елену и Полидевк.

История обнаружения Дионы

Диона была впервые замечена итальянским астрономом Джованни Доменико Кассини в 1684 году с помощью большого воздушного телескопа, который он установил на территории Парижской обсерватории. Наряду со спутниками Япет, Реи и Тефии, которые были обнаружены в 1671, 1672 и 1684 годах соответственно, он назвал эти спутники в честь его покровителя – короля Франции Людовика XIV.

Эти имена, однако, не прижились за пределами Франции. К концу 17-го века астрономы вместо этого привыкли называть тогдашние известные спутники Сатурна римскими цифрами от I до V. В порядке их наблюдаемого расстояния от планеты. Будучи вторым после Тефии спутником Сатурна, Диона более века была известна как Сатурн II.

Современные названия были предложены в 1847 году Джоном Гершелем (сыном знаменитого астронома Уильяма Гершеля), который предложил назвать все спутники Сатурна в честь титанов – сыновей и дочерей Кроноса в греческой мифологии (эквивалент Римского Сатурна).

В своей публикации 1847 года, результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды, он предложил имя Диона, которая была женой Зевса и матерью Афродиты. Диона фигурирует в гомеровской “Илиаде”, а геологические особенности, такие как кратеры и скалы, берут свое название от людей и мест в произведении Вергилия “Энеиде”.

Характеристики спутника Диона

Средний радиус 561,4±0,4 км и массу около 1,0954×10²¹ кг. Спутник вращается вокруг Сатурна на среднем расстоянии 377 396 км, с незначительным эксцентриситетом 0,0022 – в пределах от 376 566 км до 378 226 км.

Имея 1 122 км в диаметре, Диона является 15-ым по величине спутником в Солнечной системе и более массивен, чем все известные спутники меньшие его по размерам. Около двух третей массы Дионы составляет водяной лед, а остальная часть – плотное ядро, вероятно, силикатная порода.

Атмосфера Дионы

Диона также имеет очень тонкую атмосферу ионов кислорода, которая была впервые обнаружена космическим зондом Кассини в 2010 году. Эта атмосфера настолько тонкая, что ученые предпочитают называть ее экзосферой, а не разреженной атмосферой. Плотность ионов молекулярного кислорода, определенная по данным плазменного спектрометра Кассини, составляет от 0,01 до 0,09 на см³.

К сожалению, преобладание молекул воды в Е-кольце Сатурна затеняет обнаружение водяного льда на поверхности спутника, поэтому источник кислорода остается неизвестным. Возможной причиной (аналогично тому, что происходит на спутнике Европа), когда заряженные частицы из радиационного пояса Сатурна взаимодействуют с водяным льдом на поверхности для создания водорода и кислорода, водород теряется в пространстве, а кислород сохраняется.

Поверхность спутника Диона

Температура поверхности на спутнике составляет в среднем -186 °C. При средней плотности 1,478±0,003 г/см³ Диона состоит в основном из воды, а другая часть, вероятно, состоит из силикатных пород. В целом ученые выделяют пять классов геологических особенностей на Дионе такие как:

• Пропасти: длинные, глубокие, крутые углубления;
• Хребты;
• Длинные узкие впадины; Кратеры;
• Цепи кратеров.

Кратеры спутника Сатурна являются наиболее распространенной чертой и могут быть различены с точки зрения сильно кратерованной местности, умеренно кратерованной равнины и слегка кратерованной равнины.

На сильно покрытой кратерами местности есть многочисленные кратеры диаметром более 100 км, тогда как на равнинах, как правило, есть кратеры диаметром менее 30 км.

Большая часть спутника Сатурна сильно покрытого кратерами ландшафта расположена на задней полусфере, с менее покрытыми кратерами областями равнин, присутствующими на ведущей полусфере. Это противоположно тому, что ожидали многие ученые, и предполагает, что в период сильной бомбардировки Диона была приливно привязана к Сатурну в противоположной ориентации.

Поскольку Диона относительно мала, предполагается, при большом ударе, который оставил 35-километровый кратер, было достаточно для вращения спутника в противоположном направлении. Поскольку есть много кратеров больше чем 35 км, Диона, возможно, неоднократно вращалась в разных направлениях. Картина кратерования с тех пор и отражательная способность поверхности ведущего полушария свидетельствуют о том, что Диона остается в своей нынешней ориентации в течение нескольких миллиардов лет.

Диона также известна своими разноцветными передними и задними полушариями, которые похожи на Тефию и Рею. В то время как его ведущее полушарие яркое, его заднее полушарие темнее и краснее по внешнему виду. Это связано с тем, что ведущая полусфера собирает материал из кольца Сатурна, который питается криовулканинскими выбросами Энцелада.

Исследования Дионы

Диона была впервые изображена космическими зондами Вояджер 1 и Вояджер 2, когда они проходили мимо Сатурна на пути к внешней Солнечной системе в 1980 и 1981 годах соответственно. С того времени единственным зондом, который проводил облет или запечатлел крупным планом Диону, был орбитальный аппарат Кассини.

Первый ближний облет состоялся 11 октября 2005 года на расстоянии 500 км, затем еще один – 7 апреля 2010 года (снова на расстоянии 500 км). Третий облет был выполнен 12 декабря 2011 года и был самым близким, на расстоянии 99 км. Четвертый и пятый облет состоялись 16 июня и 17 августа 2015 года на расстоянии 516 км и 474 км соответственно.

История открытия
Первооткрыватель	Джованни Кассини
Дата открытия	21 марта 1684
Орбитальные характеристики
Большая полуось	377,4 тыс.км (радиус)
Эксцентриситет	0,0022 (близка к круговой)
Период обращения	2,77 дня
Наклонение орбиты	0,019° (к экватору Сатурна)
Физические характеристики
Диаметр	1123,4 км
Масса	1,095 452⋅1021 кг
Плотность	1,4757 г/см³
Объём	731,684 млн км³
Ускорение свободного падения	0,231 м/с²
Период вращения вокруг оси	синхронизирован
Альбедо	0,55
Температура поверхности	87K (-186 °C)
Атмосфера	следы кислорода