Dione (kuu)

Nimi

Dione on nimetty kreikkalaisen mytologian titaanin Dionen mukaan. Sillä on myös tunnus Saturnus IV.
Cassini nimesi neljä löytämäänsä kuuta (Tethys, Dione, Rhea ja Japetus) Sidera Lodoiceaksi (”Ludvigin tähdet”) Ludvig XIV:n kunniaksi. Tähtitieteilijät alkoivat kutsua niitä ja Titania tunnuksilla Saturnus I:stä Saturnus V:een. Mimaksen ja Enceladuksen löytämisen jälkeen numerointia jatkettiin Saturnus VII:een.
Kaikkien silloin tunnettujen seitsemän Saturnuksen kuun nimet ovat peräisin John Herscheliltä (Mimaksen ja Enceladuksen löytäjän William Herschelin pojalta). Hän ehdotti vuonna 1847 julkaisussaan Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope () kuiden nimeämistä titaanien, Kronoksen (Saturnuksen) sisarusten, mukaan.

Fyysiset ominaisuudet

Dione koostuu lähinnä vesijäästä, mutta koska se on Saturnuksen kuista tihein (Titan on tiheämpi, mutta se johtuu painovoiman aiheuttamasta puristumisesta), täytyy siinä olla merkittävästi myös raskaampia aineita kuten silikaattikiveä.
Vaikka Dione on jonkin verran Rheaa pienempi, sen pinta on hyvin samankaltainen. Kummallakin on vaihtelevia maastoja ja albedokuvioita. Molemmilla on erilaiset meno- ja tulosuuntaan päin olevat pallonpuoliskot. Dionen menosuuntaan päin oleva pallonpuolisko on voimakkaasti kraatteroitunut ja tasaisen kirkas, kun taas tulosuuntaisella pallonpuoliskolla on epätavallinen ja huomiota herättävä pinnanmuoto: tummaa pintaa peittävä kirkkaiden ja harsomaisten juovien verkosto. Ne kulkevat alueen kraattereiden päältä, joten niiden täytyy olla nuorempia. Juovien tiedetään nyt olevan jäisiä rotkoja.

”Harsomainen” maasto

Ennen Cassinin tekemää Dionen-ohilentoa 13. joulukuuta 2004 kirkkaan harsomaisen materian alkuperä oli epäselvä johtuen osittain siitä, että ainoat kuvat Dionesta oli otettu kaukaa. Kaikki mitä siitä tiedettiin oli se tosiasia, että se oli tarpeeksi ohutta ollakseen peittämättä alla olevia pinnanmuotoja. Erään teorian mukaan pian muodostumisensa jälkeen Dione oli geologisesti aktiivinen ja jokin prosessi, esimerkiksi jäävulkanismi päällysti uudelleen suuren osan kuun pinnasta. Juovat olisivat muodostuneet railojen kautta purkautuneesta materiasta, joka laskeutui takaisin kuun pinnalle lumena tai tuhkana. Myöhemmin, sisäisen toiminnan päättymisen jälkeen, kraatteroituminen jatkui lähinnä menosuuntaan päin olevalla pallonpuoliskolla tuhoten kaikki juovamuodostelmat siellä.
Cassini-luotaimen uudet kuvat osoittivat tämän teorian vääräksi: juovat eivät olekaan jääesiintymiä vaan kirkkaita jääjyrkänteitä, jotka pinnan murtuminen on synnyttänyt. Dione on paljastunut maailmaksi, jonka toinen pallonpuolisko on valtavien halkeamien repimä.
Cassini suoritti vielä lähemmän ohilennon (500 km) 11. lokakuuta 2005.

Kraatterit

Dionen jäinen pinta koostuu hyvin kraatteroituneesta maastosta, kohtalaisesti tai vähän kraatteroituneista tasangoista ja harsomaisista rotkorakenteista. Hyvin kraatteroituneilla alueilla on useita kraattereita, joiden läpimitta on yli 100 kilometriä. Tasankojen kraatterien läpimitta on yleensä alle 30 kilometriä. Osa tasangoista on hyvin kraatteroituneita, kun taas osa ei ole. Suurin osa hyvin kraatteroituneesta maastosta sijaitsee tulosuuntaan päin olevalla pallonpuoliskolla, kun taas vähemmän kraatteroituneet tasangot sijaitsevat lähinnä menosuuntaan päin olevalla pallonpuoliskolla. Tämä on päinvastoin kuin jotkin tutkijat olettivat; Shoemakerin ja Wolfen kraatteroitumismallin mukaan vuorovesivoimien lukitsemilla kuilla kraatteroituminen on voimakkaampaa menosuuntaan päin olevalla pallonpuoliskolla. Tämä viittaa siihen, että voimakkaan asteroidipommituksen aikaan Dione oli lukkiutunut päinvastaiseen suuntaan. Koska Dione on kooltaan suhteellisen pieni, 35-kilometrisen kraatterin synnyttämä törmäys pystyy hieman kääntämään sitä. Koska Dionen pinnalla on lukuisia yli 35-kilometrisiä kraattereita, on se voinut pyörähtää ympäri useaan kertaan alkuaikojen kovassa pommituksessa. Sen jälkeen muodostunut kraatterikuviointi ja menosuuntaan päin olevan pallonpuoliskon korkeampi albedo viittaavat siihen, että sen nykyinen asento on säilynyt samana usean miljardin vuoden ajan.
Kuten Kallistolla, Dionen kraattereilta puuttuvat suuret korkeusvaihtelut, jotka ovat tyypillisiä Kuun ja Merkuriuksen kraattereille; tämä johtuu luultavasti siitä, että kuun heikko jääkuori tasoittuu aikojen kuluessa.

Pinnanalainen meri

Cassini-luotaimen tekemien painovoimamittausten perusteella Dionen 100 kilometrin paksuisen jääkerroksen alla on kymmeniä kilometrejä syvä meri, joka ulottuu kuun kiviseen ytimeen saakka. Näin ollen Dionen sisäinen rakenne on samankaltainen kuin sitä pienemmällä Enceladuksella. Toisin kuin Enceladukselta, Dionelta ei ole havaittu vettä avaruuteen syökseviä geysireitä, mutta halkeillut kuori viittaa siihen, että niitä on ollut aiemmin. Dionen meri on todennäköisesti ollut olemassa kuun syntymisestä saakka. Kivisen ytimen ja veden väliset vuorovaikutukset tuottavat tärkeitä ravintoaineita ja toimivat energianlähteenä, joten meri voisi kyetä ylläpitämään mikrobitasoista elämää, jos sellaista on Dioneen kehittynyt.

Kiertorata

Dionen kanssa samalla radalla kiertää kaksi troijalaista kuuta, Helene ja Polydeuces. Helene sijaitsee Lagrangen pisteessä L₄ 60° Dionen edellä ja Polydeuces pisteessä L₅ saman verran Dionea jäljessä.