Mimas – Saturnuksen kuu, Herschel-kraatteri ja Cassinin divisioona

Mimas (kreikaksi Μίμᾱς) on yksi Saturnuksen pienemmistä jäisistä kuista, ja sitä kutsutaan myös Saturnus I:ksi. Se on pääosin vesijäästä koostuva, lähes pyöreäksi painunut kappale, jonka halkaisija on noin 396 km (keskisäde noin 198 km) ja massa pieni verrattuna suurimpiin Saturnuksen kuita hallitseviin kappaleisiin. Pinta on hyvin kraatteroitunut ja kirkas. Mimasin löysi englantilainen tähtitieteilijä William Herschel 17. syyskuuta 1789; kuu on nimetty kreikkalaisen mytologian jättiläisen mukaan.

Mimas tunnetaan parhaiten sen suuresta kraatterista, Herschelistä. Kraatterin halkaisija on noin 130–140 km, eli lähes kolmannes koko kuun läpimitasta, ja sen reuna nousee useita kilometrejä ympäröivän pinnan yläpuolelle. Kraatterin keskellä on hyvin korkea vuori, noin 5–6 kilometrin korkeuteen ulottuva keskusvuori, joka syntyi törmäyksen jälkijäristyksissä. Herschel-kraatteri antaa Mimakselle ulkonäön, jota on verrattu kuuluisaan “Kuolemantähteen” populaarikulttuurissa. Törmäys oli niin raju, että se saattoi olla lähellä hajottaa koko kuun, mistä kertovat pinnan laajat murtumat ja heittelekentät.

Mimas kiertää Saturnusta keskimäärin noin 185 000 kilometrin etäisyydellä ja täydentää kierroksen noin 22 tunnissa ja 36 minuutissa. Se on vuorovesilukkiutunut: sama puolisko osoittaa aina kohti planeettaa. Rata on hieman soikea (eksentrisyys noin 0,02) ja lievästi kallellaan Saturnuksen päiväntasaajaan nähden. Pieni koko merkitsee heikkoa painovoimaa (pintagravitaatio noin 0,064 m/s²) ja alhaista pakonopeutta (noin 0,16 km/s); kaasukehää ei käytännössä ole. Pintalämpötila on hyvin matala, tyypillisesti selvästi alle −200 °C. Cassinin luotain havaitsi myös erikoisen “Pac-Man” -lämpökuvion, joka liittyy pinnan jäärakeisuuden muutoksiin ja Saturnuksen magneettikehän hiukkaspommitukseen.

Kuun gravitaatio vaikuttaa ratkaisevasti Saturnuksen rengasrakenteeseen. Kuun uskotaan synnyttäneen Cassinin divisioonan ja erityisesti pitävän sitä avoimena 2:1-sisäresonanssinsa kautta: sisäreunan hiukkaset kiertävät Saturnusta kahdesti siinä ajassa, jossa Mimas kiertää kerran, ja saavat säännöllisiä gravitaatiopotkuja, jotka tyhjentävät aluetta. Cassinin divisioona on A- ja B-renkaiden välissä sijaitseva rako; sen leveys on noin 4 800 kilometrin pituinen, ja se erottaa selvästi B-renkaan ulkoreunan A-renkaan sisäreunasta.

Mimasia tutkittiin lähietäisyydeltä ensimmäisen kerran Voyager-lennoilla 1980–1981, ja yksityiskohtaisimmat havainnot tuotti Cassini-luotain vuosina 2004–2017. Kuvauksen ja painovoimamittausten perusteella Mimas on geologisesti hyvin vanha ja hiljainen. Joidenkin analyysien mukaan sen pientä vapaan nutation ja kirkkautta selittävät mallit sallivat jopa mahdollisen piilevän sisäisen valtameren, mutta toistaiseksi todisteet ovat ristiriitaisia, eikä pinnalla näy selviä kryovulkanismin tai laajojen tektonisten vyöhykkeiden merkkejä.

• Perustiedot: halkaisija noin 396 km; tiheys kertoo, että koostumus on pääosin vesijäätä, mukana hieman kiveä.
• Liike ja rotaatio: kiertoaika noin 22 h 36 min; vuorovesilukkiutunut, radan eksentrisyys pieni.
• Herschel-kraatteri: halkaisija noin 130–140 km; keskusvuori noin 5–6 km korkea; törmäys lähes hajotti kuun.
• Ympäristö ja olosuhteet: ei käytännössä kaasukehää; pintalämpötila noin −200 °C; heikko pintagravitaatio.
• Rengasvaikutus: 2:1-resonanssi ylläpitää Cassinin divisioonaa A- ja B-renkaiden välissä (leveys noin 4 800 km).

Tutkimus

Mimasilla on käynyt 4 tai 5 avaruusalusta.

• Pioneeri 11
• Voyager 1
• Voyager 2
• Cassini

 
Mimas Cassinilta tammikuussa 2005  

Hae kirjaimella