Hyperion (uydu)

Hyperion (ayrıca Saturn VII olarak da bilinir), Satürn'ün doğal uydusudur. William Cranch Bond, George Phillips Bond ve William Lassell tarafından 1848 yılında keşfedildi. Düzensiz şekli, kaotik dönüşü ve açıklanamayan sünger benzeri görünümü ile dikkat çekicidir. Keşfedilen ilk yuvarlak olmayan uydudur.

Uydunun ismi, Yunan mitolojisinde bir Titan olan Hyperion isimli uyanıklık ve gözlem tanrısından gelmektedir. Hyperion'un ağabeyi Kronos, Roma mitolojisindeki Satürne denktir. Bir diğer ismi Saturn VII'dir.

Hyperion'un keşfi, John Herschel'in 1847'de Ümit Burnu'nda Yapılan Astronomik Gözlemlerin Sonuçları isimli yayınında Satürn'ün bilinen 7 uydusunu isimlendirmesinden hemen sonra gerçekleşti. Wiliam Bond'un Hyperion'u keşfinden 2 gün sonra bu uyduyu gözlemleyen William Lasell, Herschel'in bu yayınına uyumlu olarak, bu yeni uyduya Hyperion ismini önerdi.

Hyperion, Güneş Sistemi'nde yüksek oranda düzensiz şekle sahip olduğu bilinen (elipsoit olmayan, hidrostatik dengede olmayan) en büyük cisimlerden birisidir. Şeklinin düzensiz olduğu bilinen tek büyük uydu, Neptün'ün uydusu Proteus'tur. Hyperion'un kütlesi, bilinen sonraki en az kütleli elipsoidal cisim olan Mimas'ın kütlesinin %15'i kadardır. Bu değer Hyperion'u kütlesi en düşük olan elipsoit uydu yapmaktadır. Hyperion'un üzerindeki en büyük kraterin çapı yaklaşık olarak 121,57 km, derinliğiyse 10,2 km'dir. Sahip olduğu bu düzensiz şekil için getirilen bir açıklama, Hyperion'un uzak bir geçmişte bir çarpışmanın etkisiyle parçalanan daha büyük bir cismin kalan bir parçası olduğu yönündedir. Çarpışmadan önceki Hyperion'un çapının 350–1000 km arası, yani Mimas'tan daha büyük, Tethys'den daha küçük olduğu tahmin ediliyor. Yaklaşık 1000 yıllık sürede eski Hyperion'dan dışarı atılan parçalar düşük hızlarda Titan'a çarparak, Titan'ın atmosferindeki uçucuları oluşturduğu düşünülüyor.

Satürn'ün birçok uydusu gibi Hyperion'un da düşük yoğunluğu, içeriğinin çoğunlukla su buzundan, kalan az bir kısmının da kayadan oluştuğunu akla getiriyor.

Fiziksel bileşenlerinden ötürü, zamanında Hyperion'un gevşekçe yığılmış bir moloz yığınına benzediği düşünüldü. Ancak, Satürn'ün birçok uydusunun aksine, Hyperion'un düşük Albedosu (0,2-0,3) onun yüzeyinin karanlık malzemelerle kaplı olduğunu gösterir. Bu malzemeler daha karanlık olan Phoebe'den gelmiş olabilir. Hyperion'un yüzeyi Phobe'den daha kızıldır ve Iapetus'un karanlık yüzeyine daha çok benzer.

Hperion'un gözeneklilik değeri 0,46 civarlarındadır. Bu da Satürn'ün en büyük 8. uydusu olmasına rağmen en büyük kütleye sahip 9. uydusu olmasına sebep olur. Her ne kadar Phoebe Hyperion'dan daha küçük bir yarıçapa sahip olsa da, daha kütleli ve daha yoğundur.

Voyager 2 Satürn sisteminden geçse de, Hyperion'u sadece uzaktan gözlemleyebildi. Bir kaç büyük krateri ve büyük bir dağ sırtını fark etti, fakat yüzey dokusunu ortaya çıkaramadı. 2005'te Cassini yörünge aracından gelen ilk görüntüler, alışılmadık bir yüzeyinin olduğunu gösterdi, ancak 25 Eylül 2005'teki Hyperion hedefli Cassini uçuşuna kadar yüzey özellikleri tam olarak gözlemlenemedi.

Hyperion'un yüzeyi onu bir süngere benzeten, derin ve keskin kenarlı kraterlerle doludur. Bu kraterlerin dipleri karanlık malzemeyle doludur. Kırmızımsı madde, uzun karbon ve hidrojen zincirleri içerir ki bunlar, Satürn'ün başka uydularında da özellikle Iapetus'ta bulunanlara çok benzerdir. Bilim insanları bu süngerimsi şeklin sebebini Hyperion'un bu denli büyük bir cisim olmasına karşın, düşük bir yoğunluğa sahip olmasına bağlıyorlar. Bu düşük yoğunluk sonucu Hyperion'un zayıf bir kütle çekimine sahip olması, onu gözenekli hale getirir. Bütün bu karakter özellikleri, ortalama meteoritlerin yüzeyi kazmak yerine sıkıştırma eğiliminde olduğu ve yüzeyden uçan çoğu malzemenin asla geri dönmediği anlamına gelir.

Cassini'''nin 2005 ve 2006 yıllarındaki Hyperion geçişinden elde ettiği son verilerin analizleri, %40'ının boş alan olduğunu göstermektedir. Temmuz 2007'de, bu gözenekliliğin kraterlerin uzun zaman dilimlerinde bile neredeyse hiç değişmeden kalmasına yol açtığı öne sürüldü. Son analizler Hyperion'un çoğunlukla çok az kaya içeren su buzundan oluştuğunu doğruladı.

Dönüş Voyager 2 görüntüleri ve yer bazlı fotometri verileri Hyperion'un dönme hareketinin kaotik olduğunu doğruladı. Dönme ekseninin yalpalaması o kadar fazladır ki, uzaydaki yönü tahmin edilemez. Lyapunov zamanı yaklaşık 30 gündür.M. Tarnopolski (Feb 2017). "Influence of a second satellite on the rotational dynamics of an oblate moon". Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 127 (2): 121–138. arXiv:1607.07333. Bibcode:2017CeMDA.127..121T . doi:10.1007/s10569-016-9719-7. S2CID 118512400. Hyperion, Plüton'un uyduları Nix ve HydraKenneth Chang (2015-06-03). "Astronomers Describe Chaotic Dance of Pluto's Moons ". New York Times. ile beraber Güneş Sistemi'nde kaotik yörüngeye sahip olduğu bilinen nadir uydulardandır. Sistemin bu kaotik yörüngesi, aslında ikili asteroit sistemlerinde beklendiği gibidir. Aynı zamanda Hyperion, kütle çekim kilidi'nde olmayan tek düzenli doğal uydudur.

Hyperionun sahip olduğu düzensiz şekil ve yüksek dış merkezli yörüngesi, kendisinden çok daha büyük bir uydu olan Titan'a çok yakın olması sebebiyle büyük boyutlu uydular arasında çok özeldir. Ancak bu koşullar, düzenli bir yörüngeye sahip olmamasının da muhtemel sebeplerindendir. Ayrıca, Titan ile 3:4 yörünge rezonansında olması da kaotik yörüngesinin muhtemel bir sebebi olabilir.

Hyperion daha önce Cassini'' tarafından makul mesafelerden bir kaç defa görüntülendi. İlk yakın hedefli uçuş 26 Eylül 2005'te 500 km'lik bir mesafede gerçekleşti. Sonraki yakın geçişi 25 Ağustos 2011'de 25.000 km mesafede ve 3. yaklaşma 16 Eylül 2011'de 58.000 km ile oldu. Cassini'nin son yaklaşmasıysa 15 Mayıs 2011'de 34.000 km ile gerçekleşti.