Saturnuksen kuut

Saturnukselta tunnetaan 146 kuuta (23. maaliskuuta 2023). Kuiden kokonaismäärää ei tulla koskaan tarkoin määrittelemään, koska renkaiden jääkappaleet ovat kaikki teknisesti kuita, ja on vaikea vetää rajaa pikkukuun ja suuren renkaankappaleen välille. Saturnuksen tunnetuimmat ja suurimmat kuut ovat sisimmästä uloimpaan: Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helene, Rhea, Titan, Hyperion, Japetus ja Phoebe. Saturnuksen kuista suurin on 5 150 kilometrin läpimittainen Titan, joka sisältää yli 90 % Saturnusta kiertävästä massasta renkaat mukaan lukien. Titan on ainoa kuu Aurinkokunnassa, jolla on merkittävä kaasukehä, joka koostuu enimmäkseen typestä. Titanissa on myös hiilivetyjärviä. Saturnuksen toiseksi suurimmalla kuulla Rhealla saattaa olla heikko oma rengasjärjestelmä. Mimas-kuussa on suuri kraatteri, Enceladuksen pinta on lähes peilinkirkas ja näyttää melko äskettäin muokkautuneelta. Useimmat Saturnuksen kuista ovat jäisiä kraatterien peittämiä, kylmiä ja kaasukehättömiä kappaleita, joiden tiheys on alhainen. Kuiden tiheys on noin 0,6–1,7 g/cm³. Kuut koostuvat kivestä ja jäästä, ja suuremmat kuut näyttävät olevan tiheämpiä, koska puristuvat tiiviimmin kasaan. == Kuiden tutkimisen historiaa == Saturnukselta tunnettiin kahdeksan kuuta optisilla kaukoputkilla tehdyillä suorilla havainnoilla, ennen valokuvaustekniikan kehittymistä: * Titan, löytäjänä vuonna 1655 Christiaan Huygens * Tethys, Dione, Rhea ja Japetus, löytäjänä vuosina 1671–1684 Giovanni Domenico Cassini * Mimas ja Enceladus, löytäjänä vuonna 1789 William Herschel * Hyperion, löytäjinä vuonna 1848 W. C. Bond, G. P. Bond ja William Lassell. Valokuvaustekniikan kehittymisen ja pitkien valotusaikojen myötä löydettiin seuraavat kuut: * Phoebe, löytäjänä vuonna 1899 W. H. Pickering * Janus ja Epimetheus havaittiin vuonna 1966, mutta ei vahvistettu, eikä oivallettu että saman kiertoradan jakaa kaksi eri kuuta. Ulkoplaneettoja kuvaamaan lähetettyjen luotaimien ja kehittyneempien kaukoputkien myötä on vuodesta 1980 lähtien löydetty runsaasti uusia kuita: * Helene, löytäjinä vuonna 1980 Pierre Laques ja Jean Lecacheux * Voyager-luotaimien ottamista kuvista löydettiin Atlas, Prometheus, Pandora, Telesto ja Calypso vuonna 1980 ja viimeisenä Pan vuonna 1990. Vuonna 1997 laukaistu Cassini-luotain tutki Saturnuksen kuujärjestelmää vuodesta 2004, jolloin se ohjattiin Saturnuksen kiertoradalle. Luotaimen mukana kulkenut Huygens-luotain laskeutui Titanin pinnalle vuonna 2005 ja otti kuvia kuun pinnasta. == Saturnuksen kuiden jaottelu == Saturnuksen kuita voidaan jaotella ryhmiin: *Pienimmät, sisimmät kuut aivan renkaiden lähistöillä tai sisässä *Sisimmät suuret kuut Mimas, Enceladus, Tethys ja Dione *Uloimmat suuret kuut Rhea, Titan, Hyperion, Japetus *Epäsäännölliset kuut *Myötäsuuntaan kiertävät, muun muassa Siarnaq, Albiorix *Taantuvasti kiertävät, esimerkiksi Phoebe == Saturnuksen kuujärjestelmän gravitaatioilmiöitä == Saturnuksen kuujärjestelmässä näkyy monenlaisia taivaanmekaanisia ilmiöitä. Pan on pieni kuu, joka ”paimentaa” Saturnuksen renkaita Encken jaoksi kutsutussa aukossa A-renkaan sisäpuolella. A-renkaan ulkoreunaa pitää paikoillaan rataresonanssi Epimetheus- ja Janus-kuiden kanssa, jotka kiertävät lähes samalla radalla vaihdellen ratojaan säännöllisin jaksoin. Enceladus ja Dione ovat niin sanotussa 1:2 rataresonanssissa, eli Enceladus kiertää kaksi kierrosta siinä missä Dione yhden. Tethys-kuun kanssa samalla radalla kiertää troijalaisten asteroidien tapaisesti 60° edellä ja 60° jäljessä kaksi pientä kuuta, Telesto ja Calypso. Saturnuksen kuiden kiertoajoista voidaan johtaa resonansseja ja eksponenttilaki kiertoajoille. == Saturnuksen kuiden alkuperä == Saturnuksen sisemmät kuut näyttävät syntyneen samaan aikaan Saturnuksen kanssa, sillä ne kiertävät Saturnusta suunnilleen samassa tasossa kuin mitä Saturnus pyörii melko pyöreillä radoilla. Tämä viittaa siihen että näillä on yhteys. Oletetaan, että Saturnuksella on ollut esiplanetaarista kiekkoa muistuttava kaasulevy ympärillään. Siihen virtasi kaasua ja jää- sekä kivihitusia ja suurempiakin kappaleita esiplanetaarisesta kiekosta. Tässä teoriassa on omat ongelmansa, sen mukaan alkuaurinkosumu on liian kuuma ja materian kertyminen liian nopeaa. Vastaus tähän on se, että Saturnuksen kuiden synty alkoi silloin, kun alkuaurinkosumun kaasu oli jo huvennut, ja kaasua virtasi vain vähän. Saturnuksen ulommat kuut kiertävät soikeilla radoilla, jotka ovat kallellaan Saturnukseen nähden. Tämä johtuu siitä, että nämä kuut ovat Saturnuksen sieppaamia asteroideja. Saturnuksen kuujärjestelmässä ei ole samanlaista tiheä kuu lähellä planeettaa, harva kuu kauempana planeetasta -jakautumaa kuin Jupiterin kuissa, mutta pienemmät Saturnuksen kuut näyttävät harvemmilta kuin suuremmat. Tällöin Titan on tihein Saturnuksen kuista. Saturnuksen kuiden ratojen arvellaan aikojen kuluessa muuttuneen keskinäisten vuorovesivoimien takia. Vuorovesikitka on synnyttänyt joidenkin kuiden pinnalla vulkanismia, joissa pinnalla purkautuva aine on kivilaavan sijasta jäätä. Kuissa on ammoniakkia, metaania ja vesijäätä. Kaikissa kuissa ei ole ollut vulkanismia. Sisemmät suuret kuut ulottuvat noin 25 planeetan säteen päähän, suunnilleen samoin kuin Jupiterilla. Myös laskujen mukaan 20–30 planeetan sädettä on se raja, missä sisään virtaavalla kaasulla on niin suuri kulmanopeus, että se virtaa kiekkomaisesti. Vertailun vuoksi Saturnuksen kirkkaimmat renkaat A–C kiertävät planeettaa 74 658–136 775 km:n päässä planeetan keskustasta. Rengasjärjestelmä ulottuu ainakin 66 900–483 000 km:n päähän Saturnuksen keskipisteestä. Saturnuksen oma säde päiväntasaajalla on 60 268 km. Sisin kuu Pan kiertää silloin 2,21 planeetan säteen päässä. == Taulukko Saturnuksen kuista == Numero Nimi Halkaisija (km) Massa (kg) Keskietäisyys (km) Kiertoaika (d) Sijainti Löydetty S/2009 S 1 2009 XVIII Pan 19 2,7×1015 133 583 0,575 Encken jaossa 1990 XXXV Daphnis 6–8 tuntematon 136 505 0,59408 Keelerin aukossa 2005 XV Atlas 30 (40 × 20) tuntematon 137 670 0,6019 noin 800 km A-renkaan ulkoreunasta, paimenkuu 1980 XVI Prometheus 91 (145 × 85 × 62) 2,70×1017 139 350 0,6130 lähellä F-renkaan sisäreunaa, paimenkuu 1980 XVII Pandora 84 (114 × 84 × 62) 2,20×1017 141 700 0,6285 lähellä F-renkaan ulkoreunaa, paimenkuu 1980 XI Epimetheus 115 (144 × 108 × 98) 5,60×1017 151 422 0,6942 samalla kiertoradalla 1966 X Janus 178 (196 × 192 × 150) 2,01×1018 151 472 0,6945 1966 LIII Aegaeon ~0,5 167 500 0,80812 2008 I Mimas 397 3,80×1019 185 520 0,942422 1789 XXXII Methone 3 tuntematon 194 000 1,01 2004 XLIX Anthe ~2 tuntematon 197 700 1,03650 2007 XXXIII Pallene 4 tuntematon 211 000 1,14 2004 II Enceladus 499 7,30×1019 238 020 1,370218 E-renkaan keskellä 1789 III Tethys 1060 6,22×1020 294 660 1,887802 1684 XIII Telesto 29 (34 × 28 × 36) tuntematon 294 660 1,887802 edellä kiertävä Tethyksen troijalainen 1980 XIV Calypso 26 (34 × 22 × 22) tuntematon 294 660 1,887802 jäljessä kiertävä Tethyksen troijalainen 1980 IV Dione 1118 1,05×1021 377 400 2,736915 1684 XII Helene 33 (36 × 32 × 30) tuntematon 377 400 2,736915 edellä kiertävä Dionen troijalainen 1980 XXXIV Polydeuces 3,5 tuntematon 377 000 2,737 jäljessä kiertävä Dionen troijalainen 2004 V Rhea 1528 2,49×1021 527 040 4,5175 1672 VI Titan 5151 1,35×1023 1 221 850 15,94542 Aurinkokunnan toiseksi suurin kuu 1655 VII Hyperion 286 (410 × 260 × 220) 1,77×1019 1 481 100 21,27661 1848 VIII Japetus 1460 1,88×1021 3 561 300 79,33018 1671 XXIV Kiviuq ~16 tuntematon 11 365 000 449,2 inuitiryhmässä 2000 XXII Ijiraq ~12 tuntematon 11 442 000 451,5 inuitiryhmässä 2000 IX Phoebe 220 4,00×1018 12 944 300 −548,2 ** viikinkiryhmässä 1899 XX Paaliaq ~22 tuntematon 15 199 000 686,9 inuitiryhmässä 2000 XXVII Skathi ~8 tuntematon 15 647 000 −728,9 ** viikinkiryhmässä 2000 XXVI Albiorix ~32 tuntematon 16 404 000 783,5 gallialaisryhmässä 2000 S/2007 S 2 2007 XXXVII Bebhionn ~6 tuntematon 17 153 520 838,77 gallialaisryhmässä 2004 XXVIII Erriapo ~10 tuntematon 17 236 900 871,9 gallialaisryhmässä 2000 XLVII Skoll ~6 tuntematon 17 473 800 −862,37 ** viikinkiryhmässä 2006 XXIX Siarnaq ~40 tuntematon 17 776 600 884,88 inuitiryhmässä 2000 LII Tarqeq ~7 tuntematon 17 910 600 884,88 inuitiryhmässä 2007 S/2004 S 13 2004 LI Greip ~6 tuntematon 18 065 700 −906,56 ** viikinkiryhmässä 2006 XLIV Hyrrokkin ~8 tuntematon 18 168 300 −914,29 ** viikinkiryhmässä 2006 L Jarnsaxa ~6 tuntematon 18 556 900 −943,78 ** viikinkiryhmässä 2006 XXI Tarvos ~15 tuntematon 18 562 800 944,23 gallialaisryhmässä 2000 XXV Mundilfari ~7 tuntematon 18 725 800 −956,70 ** viikinkiryhmässä 2000 S/2006 S 1 2006 S/2004 S 17 2004 XXXVIII Bergelmir ~6 tuntematon 19 104 000 −985,83 ** viikinkiryhmässä 2004 XXXI Narvi ~7 tuntematon 19 395 200 −1008,45 ** viikinkiryhmässä 2003 XXIII Suttungr ~7 tuntematon 19 579 000 −1022,82 ** viikinkiryhmässä 2000 XLIII Hati ~6 tuntematon 19 709 300 −1033,05 ** viikinkiryhmässä 2004 S/2004 S 12 2004 XL Farbauti ~5 tuntematon 19 984 800 −1054,78 ** viikinkiryhmässä 2004 XXX Thrymr ~7 tuntematon 20 278 100 −1086,9 ** viikinkiryhmässä 2000 XXXVI Aegir ~6 tuntematon 20 482 900 −1094,46 ** viikinkiryhmässä 2004 S/2007 S 3 2007 XXXIX Bestla ~7 tuntematon 20 570 000 −1101,45 ** viikinkiryhmässä 2004 S/2004 S 7 2004 S/2006 S 3 2006 XLI Fenrir ~4 tuntematon 21 930 644 −1212,53 ** viikinkiryhmässä 2004 XLVIII Surtur ~6 tuntematon 22 288 916 −1242,36 ** viikinkiryhmässä 2006 XLV Kari ~7 tuntematon 22 321 200 −1245,06 ** viikinkiryhmässä 2006 XIX Ymir ~18 tuntematon 22 429 673 −1254,15 ** viikinkiryhmässä 2000 XLVI Loge ~6 tuntematon 22 984 322 −1300,95 ** viikinkiryhmässä 2006 XLII Fornjot ~6 tuntematon 24 504 879 −1432,16 ** viikinkiryhmässä 2004 ** Kuu kiertää retrogradisesti eli planeetan pyörimissuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan. == Katso myös == *Saturnuksen renkaat == Lähteet == == Aiheesta muualla == * Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit