Saturnus se natuurlike satelliete

Saturnus se natuurlike satelliete (mane) is talryk en uiteenlopend. Hulle wissel van klein maantjies van net 'n paar dosyn meter breed tot die enorme Titaan, wat groter as die planeet Mercurius is. Saturnus het 274 mane met bevestigde wentelbane,https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-49962134 die meeste van enige planeet in die Sonnestelsel. Dié getal sluit nie die duisende maantjies in wat in Saturnus se digte ringe voorkom of nóg honderde moontlike mane van 'n kilometer breed wat slegs eenmalig waargeneem is nie.

Sewe van Saturnus se mane is groot genoeg om die vorm van ’n ellipsoïed te hê, hoewel net een of twee, Titaan en moontlik Rea, tans in hidrostatiese ewewig is. Drie mane is besonder noemenswaardig: Titaan is die tweede grootste maan in die Sonnestelsel (ná Jupiter se Ganumedes) Dit het 'n stikstofryke, aardagtige atmosfeer en 'n landskap met rivierstelsels en koolwaterstofmere. Enkelados spuit ysstrale uit sy suidpoolgebied en is bedek met 'n dik laag sneeu. Iapetos het 'n kontras tussen 'n swart en wit halfronde en 'n indrukwekkende bergketting op die ewenaar, een van die hoogstes in die Sonnestelsel.

Altesaam 24 van die bekende mane is reëlmatige satelliete: Hulle het prograde bane wat nie 'n groot baanhelling teenoor Saturnus se ewenaar het nie. Iapetos het egter 'n groot helling – 'n ongewone kenmerk vir 'n reëlmatige maan. Dié 24 mane sluit die sewe groot mane in, asook vier klein mane wat in 'n trojaanbaan met groter mane is, en vyf wat as herdersmane optree. Twee klein mane wentel in Saturnus se B en G-ring. Die relatief groot Huperion is in 'n baanresonansie met Titaan.

Die oorblywende 250 mane, met 'n deursnee van 2 tot 213 km, wentel veel verder van Saturnus af. Hulle is onreëlmatige satelliete, met hoë baanhellings en eksentrisiteite, beide prograad en retrograad. Hierdie mane is waarskynlik kleinplanete of fragmente van botsings wat deur Saturnus aangetrek is.

Daar word geraam dat Saturnus sowat 150 onreëlmatige satelliete groter as 2,8 km het, asook honderde kleineres. Hulle word in groepe geklassifiseer: die Inuïtiese, die Galliese en die groot retrograde Noorse groep. Hulle name kom uit ooreenstemmende mitologieë. 'n Uitsondering is Foibe, die grootste onreëlmatige maan van Saturnus, wat wel deel van die Noorse groep is, maar na 'n Griekse Titaan genoem is.

Saturnus se ringe bestaan uit voorwerpe wat wissel van mikroskopies klein tot maantjies van honderde meter breed, elk in 'n eie baan. Daarom is daar geen vaste getal vir Saturnus se mane nie, want daar is geen duidelike grens tussen die ontelbare klein voorwerpe in die ringstelsel en die groteres wat as mane erken word nie. Meer as 150 maantjies in die ringe is reeds opgespoor.

Vanaf Maart 2025 is daar 211 bevestigde mane wat nog nie name het nie; almal buiten een (die B-ringmaantjie S/2009 S 1) is onreëlmatig. As hulle name kry, sal die meeste van dié onreëlmatiges mane se name uit die Galliese, Noorse en Inuïtiese mitologie kom, na gelang van hulle groep.

Ontdekking
Vroeë waarnemings
Voor die uitvinding van teleskopiese fotografie is agt mane van Saturnus deur direkte waarneming ontdek met die gebruik van optiese teleskope. Die grootste maan, Titaan, is in 1655 deur Christiaan Huygens ontdek. Tetis, Dione, Rea en Iapetos is tussen 1671 en 1684 deur Giovanni Domenico Cassini ontdek, en Mimas en Enkelados in 1789 deur William Herschel. Huperion is in 1848 W.C. Bond, G.P. Bond en William Lassell ontdek.

Die gebruik van lang beligtingstye het die ontdekking van nog mane moontlik gemaak. Die eerste een wat so ontdek is, Foibe, is in 1899 deur W.H. Pickering waargeneem. In 1966 is die tiende maan, Janus, en 'n paar jaar later Epimeteus ontdek. In 1980 is nog drie mane ontdek: Helena, Telesto en Kalipso.

Waarnemings deur ruimtetuie

Die buitenste mane is daarna bestudeer met behulp van onbemande ruimtetuie. Met die aankoms van die Voyager-ruimtetuig by Saturnus in 1980-'81 is nog drie mane ontdek: Atlas, Prometeus en Pandora. Dit het die totaal op 17 te staan gebring. In 1990 is Pan ontdek op argieffoto's van Voyager.

Die Cassini-sending, wat in Julie 2004 by Saturnus aangekom het, het aanvanklik drie binnemane ontdek: Metone en Pallene tussen Mimas en Enkelados, en 'n trojaan van Dione, Poludeukes. Dit het ook drie verwagte, maar onbevestigde mane in die F-ring ontdek. In November 2004 het Cassini-wetenskaplike aangekondig die struktuur van Saturnus se ringe dui op die teenwoordigheid van nog verskeie mane in die ringe, hoewel net Dafnis visueel bevestig is. Sedert 2007 is nog 'n paar mane ontdek. 

Buitemane

Die bestudering van Saturnus se mane het 'n hupstoot gekry met die vooruitgang in teleskopiese instrumente. In die 20ste eeu was Foibe die enigste maan met 'n hoogs onreëlmatige wentelbaan. In 2000 het 'n span sterrekundiges 12 onreëlmatige mane ontdek met behulp van verskeie grondgebaseerde teleskope oor die wêreld heen. Dit het gewys Saturnus het groepe onreëlmatige mane. In 2003 het 'n span sterrekundiges die Subaru-teleskoop by die Mauna Kea-sterrewag gebruik om na nog sulke mane te soek. Hulle het eers Narvi opgespoor, en in 2005 het die span die ontdekking van nog 12 klein, onreëlmatige buitemane aangekondig, in 2006 nog nege en in 2007 nog drie. 

Geen nuwe onreëlmatige mane is daarna aangekondig nie tot in 2019, toe die span nog 20 onreëlmatige mane gevind het in argiewe van hulle vorige soektogte. Dit het Saturnus se mane op 82 te staan gebring, wat vir die eerste keer sedert 2000 meer mane was as wat Jupiter het.

In 2019 het navorsers sowat 80 nuwe onreëlmatige mane ontdek. Van 2019-'21 is nog mane gesoek, en eers is nog een ontdek en in Mei nog 62. Saturnus het toe 145 bevestigde mane gehad, die eerste planeet met meer as 100. Nog een is daarna ontdek, wat die totaal op 146 te staan gebring het. Al dié nuwe mane is klein en dof, met 'n deursnee van sowat 3 km en 'n skynbare magnitudes van 25-27. Dié uiters dowwe mane kon net gesien word danksy die foto-opstapelingstegniek, waar verskeie foto's met 'n lang beligtingstyd opmekaargestapel en geskuif word na aanleiding van Saturnus se beweging in die lug. Die navorsers het bevind die meeste onreëlmatige mane is klein, wat daarop dui hulle is waarskynlik fragmente van 'n botsing 'n paar honderd miljoen jaar gelede.

Op 11 Maart 2025 is die ontdekking van nog 128 mane tegelykertyd deur die Kleinplaneetsentrum aangekondig, en dit het die totaal van Saturnus se mane op 274 te staan gebring. Dit is die enigste planeet met meer as 200 mane. Nes die ander dowwe mane, is dié nuwes ontdek met die opstapelingstegniek. Baie van dié mane is teruggespeur na vroeëre waarnemings van 2004 tot 2021, wat ooreenstem met die datums van hulle ontdekking.

Name

Die moderne name vir mane van Saturnus is in 1847 deur John Herschel bepaal. Hy het voorgestel hulle word genoem na mitologiese figure wat met die Romeinse god van landbou en oeste, Saturnus, te doen het. Sy naam in die Griekse mitologie is Kronos. Die sewe mane wat toe bekend was, is na Titane en Griekse Gigante (reuse) genoem – broers en suster van Kronos. 

In 1848 het Lassell voorgestel die agtste maan word Huperion genoem, na nog 'n Titaan. Toe daar in die 20ste eeu nie meer name van Titane oor was nie, is die mane genoem na verskillende karakters uit die Grieks-Romeinse mitologie of reuse uit ander mitologieë. Al die onreëlmatige mane is genoem na gode uit die Inuïtiese, Keltiese en Noorse mitologie, en na Noorse ysreuse. Die enigste uitsondering is Foibe, wat 'n eeu voor die ander ontdek is.

Fisiese eienskappe
Saturnus se satellietstelsel is baie onewewigtig. Een maan, Titaan, maak meer as 96% van die massa uit. Die ander ses ronde mane maak sowat 4% uit en die oorblywende klein mane net sowat 0,04%.

+ Saturnus se grootste mane, in vergelyking met die Maan Name Deursnee(km) Massa(kg) Wentelradius(km) Wentelperiode(dae) Mimas  396(0,12 D☾)  4×1019(0,0005 M☾)  185 539(0,48 a☾)  0,9(0,03 T☾)D☾ = maandeursnee; M☾ - maanmassa; a☾ = maanwentelradius; T☾ = maanwentelperiode; ♂ = mars Enkelados  504(0,14 D☾)  1,1×1020(0,002 M☾)  237 948(0,62 a☾)  1,4(0,05 T☾) Tetis  1 062(0,30 D☾)  6,2×1020(0,008 M☾)  294 619(0,77 a☾)  1,9(0,07 T☾) Dione  1 123(0,32 D☾)  1,1×1021(0,015 M☾)  377 396(0,98 a☾)  2,7(0,10 T☾) Rea  1 527(0,44 D☾)  2,3×1021(0,03 M☾)  527 108(1,37 a☾)  4,5(0,20 T☾) Titaan  (1,48 D☾)(0,75 D♂)  1,35×1023(1,80 M☾)(0,21 M♂)  1 221 870(3,18 a☾)  16(0,60 T☾) Iapetos  1 470(0,42 D☾)  1,8×1021(0,025 M☾)  3 560 820(9,26 a☾)  79(2,90 T☾)
Notas

Maangroepe

Hoewel die grense effens vaag is, kan Saturnus se mane ingedeel word in nege groepe, volgens hulle wenteleienskappe. Baie van hulle, soos Pan en Dafnis, wentel binne-in Saturnus se ringstelsel en het wentelperiodes van net langer as die planeet se rotasieperiode. Die heel binneste mane en die meeste reëlmatige mane het gemiddelde baanhellings van minder as 'n graad tot 1,5 graad (buiten Iapetos, wat 'n helling van 7,57 grade het) en klein eksentrisiteite. Aan die ander kant het die onreëlmatige mane in die buitenste streke, veral die Noorse groep, baanradiusse van miljoene kilometers en wentelperiodes van verskeie jare. Die mane van die Noorse groep wentel ook in die teenoorgestelde rigting as waarin Saturnus roteer.

Binnemane
Ringmaantjies

In 2006 is vier klein maantjies in die A-ring op Cassini-foto's gekry. Voorheen was net twee mane in die gapings van die A-ring bekend: Pan en Dafnis. Hulle is groot genoeg om permanente gapings in die ring te skep. In 2007 is nog 150 maantjies ontdek in drie smal bande van die ring. Hulle is waarskynlik gevorm nadat 'n groter satelliet opgebreek het. 

In laat Julie 2009 is 'n maantjie in die B-ring ontdek. Soortgelyke maantjies kan in die F-ring voorkom. Daar kom "strale" materiaal dalk voor vanweë versteurings van die nabygeleë klein maan Prometeus van dié maantjies in die ring.

'n Onlangs ontdekte maan, Aegaeon, lê in die helder boog van die G-ring en is in 'n resonansie van 7:6 met Mimas. Dit beteken dit voltooi presies sewe omwentelings van elke ses van Mimas.

Ringherdersmane
'n Herdersmaan is 'n klein maan wat in, of net buite, 'n planeet se ringstelsel lê. Hulle beïnvloed die vorm van die ringe: gee hulle skerp rande en vorm gapings in die ringe. Saturnus se herdersmane is Pan (Encke-gaping), Dafnis (Keeler-gaping), Prometeus (F-ring), Janus (A-ring) en Epimeteus (A-ring). Atlas en Pandora lê buite onderskeidelik die A- en F-ring. Daar is lank geglo hulle is ook herdersmane, totdat onlangse studies op die teenoorgestelde begin dui het.

Janus en Epimeteus kom in amper dieselfde wentelbaan voor. Hulle is ook byna ewe groot; Janus is effens groter as Epimeteus. Hulle sal bots as hulle mekaar probeer verbysteek. In plaas daarvan veroorsaak hulle swaartekragwisselwerking dat hulle elke vier jaar wentelbane omruil.

Groot binnemane

Die binneste groot mane van Saturnus wentel binne sy yl E-ring, saam met drie kleiner mane van die Alkuoniedgroep.
 Mimas is die kleinste van die binneste ronde mane en het die kleinste massa. Sy massa is egter groot genoeg om die wentelbaan van Metone te verander. Dit is merkbaar ovaalvormig: Dit is korter by sy pole as by sy ewenaar (met sowat 20 km) vanweë die uitwerking van Saturnus se swaartekrag. Mimas het 'n groot slagkrater van 'n derde van sy deursnee. Sy oppervlak is vol kraters, maar dit het 'n wateroseaan 20-30 km onder die oppervlak.  
 Enkelados is een van Saturnus se kleinste mane wat rond is. Net Mimas is kleiner. Dit is die kleinste bekende liggaam in die Sonnestelsel wat vandag geologies aktief is. Sy oppervlak is uiteenlopend: 'n Deel is vol kraters en 'n ander deel is jonger, met net 'n paar kraters. Cassini het gevind die gebied om sy suidpool is buitengewoon warm en vol krake van sowat 130 km lank. Van hulle skiet strale waterdamp en stof uit. Dié strale vorm 'n groot pluim naby sy suidpool wat die E-ring aanvul en die hoofbron van ione in Saturnus se magnetosfeer is. 
 Tetis is die derde grootste van Saturnus se binnemane. Sy prominentste verskynsel is 'n groot slagkrater van 400 km breed en 'n groot canyonstelsel. 
 Dione is die tweede grootste binnemaan. Hoewel die grootste deel van sy oppervlak vol kraters is, het die maan ook 'n uitgebreide netwerk van trôe en lyne, wat dui op voormalige tektoniese aktiwiteit. Op van die vlaktes is groot slagkraters van tot 250 km breed. Gladde vlaktes met min kraters is ook teenwoordig. Hulle is waarskynlik later in Dione se geologiese geskiedenis van 'n nuwe oppervlak voorsien danksy plaattektoniek.

Alkuoniede
Drie klein mane wentel tussen Mimas en Enkelados: Metone, Anthe en Pallene. Hulle is genoem na die Alkuoniede van die Griekse mitologie en is van die kleinste mane. Ante en Metone het baie dowwe ringboë al met hulle wentelbane langs, terwyl Pallene 'n volledige dowwe ring het. Net Metone is van naby afgeneem, en die foto's wys dit is eiervormig met min of geen kraters nie.

Trojane
Trojaanmane is 'n unieke eienskap van Saturnus. 'n Trojaanliggaam lê óf by die voorste L4- of die agterste L5-Lagrange-punt van 'n veel groter voorwerp, soos 'n groot planeet of maan. Tetis het twee trojaanmane, Telesto (voor) en Kalipso (agter), en Dione het ook twee, Helena (voor) en Poludeukes (agter). Helena is verreweg die grootste trojaanmaan, terwyl Poludeukes die kleinste een is en die chaotiesste wentelbaan het. 

Groot buitemane

Dié mane lê almal verder as die E-ring. Hulle is:
 Rea, die tweede grootste van Saturnus se mane. Rea het baie kraters op sy oppervlak. Die maan het ook twee baie groot kraterbekkens op sy kant wat weg van Saturnus wys. Hulle is sowat 400 en 500 km breed. 
 Titaan, met sy deursnee van 5 149 km. Dit is die tweede grootste maan in die Sonnestelsel en die grootste van Saturnus. Van al die groot mane is Titaan die enigste een met 'n digte, koue atmosfeer wat hoofsaaklik uit stikstof bestaan, met 'n bietjie metaan. Die digte atmosfeer veroorsaak dikwels helder, wit wolke, veral oor die suidpoolstreek. Op 23 Junie 2014 het Nasa beweer daar is sterk bewyse dat die stikstof in Titaan se atmosfeer kom van materiaal in die Oortwolk, wat met komete verbind word, en nie van materiaal wat Saturnus in vroeë tye gevorm het nie. Titaan se oppervlak, wat moeilik is om te sien weens gereelde atmosferiese wasigheid, het blykbaar net 'n paar slagkraters en is moontlik baie jonk. Dit het 'n patroon van ligte en donker streke, vloeikanale en moontlik kriovulkane. Titaan is die enigste liggaam in die Sonnestelsel benewens die Aarde met vloeistof op sy oppervlak, in die vorm van metaan-etaan-mere in sy noord- en suidpoolstreek. Die grootste meer, Kraken Mare, is groter as die Kaspiese See. Nes Europa en Ganumedes het dit oënskynlik 'n oppervlakoseaan van water gemeng met ammoniak, wat na sy oppervlak kan uitbars en tot kriovulkanisme lei. Op 2 Julie 2014 het Nasa berig die oseaan binne-in Titaan kan "so sout soos die Dooie See" wees.
 Huperion, Titaan se naaste buurman. Die twee mane het 'n resonansie van 4:3, wat beteken Huperion voltooi drie omwentelings vir elk van Titaan se vier. Huperion het 'n uiters onreëlmatige vorm en 'n vreemde taankleurige ysoppervlak wat soos 'n spons lyk, hoewel sy binnekant ook gedeeltelik poreus kan wees. Die oppervlak is bedek met slagkraters met 'n deursnee van tussen 2 en 10 km. Dit is die enigste maan benewens die klein mane van Pluto wat sover bekend 'n chaotiese rotasie het, wat beteken die maan het geen goed gedefinieerde pole of ewenaar nie. 
 Iapetos, die derde grootste maan. Op 3,5 miljoen km van Saturnus af, is dit die groot maan wat die verste van die planeet af is. Dit het ook die grootste baanhelling, teen 15,47°. Iapetos se voorste halfrond is pikswart en sy agterste halfrond amper so helder soos vars sneeu. Die maan se poolstreke is net so helder soos sy agterste halfrond. Cassini het 'n 20 km lange ewenaarrif ontdek, wat oor feitlik die hele ewenaar strek. Die donker èn ligte strke is vol kraters. Minstens vier impakbekkens is van 380 tot 550 km breed. 'n Idee van waar die donker materiaal op Iapetos se oppervlak vandaan kom, is dalk in 2009 gevind, toe Nasa se Spitzer-ruimteteleskoop 'n groot, byna onsigbare ring, die Foibe-ring, om Saturnus ontdek het, net binne die wentelbaan van Foibe. Wetenskaplike glo die ring word gevorm deur stof en ysdeeltjies van Foibe af. Omdat die deeltjies, nes Foibe, in die teenoorgestelde rigting as Iapetos wentel, bots dit teen die maan terwyl dit in die rigting van Saturnus dryf en verdonker dit die voorste halfrond effens. 

Onreëlmatige mane
Onreëlmatige mane is klein satelliete met verafgeleë, gehelde en dikwels retrograde wentelbane. Hulle is vermoedelik deur Saturnus aangetrek. Hulle kom dikwels in groepe voor.

Die presiese grootte en albedo van baie van die onreëlmatige mane is nie bekend nie, omdat hulle te klein is om deur teleskope op Aarde en in die ruimte te onderskei. Hulle groottes word geraam geskoei op hulle helderheid, met die veronderstelling dat hulle 'n donker oppervlak en dus lae albedo het van sowat 6% (die albedo van Foibe) of minder. Die onreëlmatige mane is gewoonlik grys (spektraal neutraal) of effens rooi soos sommige komete, hoewel hulle baie minder rooi as Kuipergordelvoorwerpe is.

Inuïtiese groep
Die Inuïtiese groep sluit in 36 buitemane met prograde wentelbane wat omtrent ewe ver van die planeet af is (190-300 radiusse van Saturnus) en baanhellings van 45-50° het. Ook hulle kleure stem ooreen. Hulle kan dus as 'n groep beskou word. Die Inuïtiese groep word verder in drie aparte subgroepe verdeel op grond van hulle verskillende halwe lengteasse, wat genoem is na die grootste van hulle lede. Georden volgens toenemende halwe lengteasse, is dié subgroepe die Kiviuq-subgroep (188 radiusse van Saturnus), Paaliaq (249 radiusse) en Siarnaq (297 radiusse). Dit is onbekend of al hierdie subgroepe dieselfde oorspong het.

Die Kiviuq-groep het 20 lede, met net twee wat name het: Ijiraq en Kiviuq. Kiviuq se deursnee is sowat 17 km en die maan het 'n lang vorm, wat aandui dit kan 'n kontakdubbelvoorwerp wees. Die Siarnaq-groep het 15 lede, waarvan net twee name het: Tarqeq en Siarnaq. Siarnaq is die grootste lid van die hele Inuïtiese groep, met 'n deursnee van sowat 39 km. Paaliaq (deursnee: ~25 km) behoort nie tot 'n subgroep nie.

Galliese groep
Die Gallies groep het 17 prograde buitemane met soortgelyke baanhellings (35-40°), eksentrisiteite en kleure. Die lede met name is Albiorix, Bebhionn, Erriapus en Tarvos. Die grootste een is Albiorix, met 'n geraamde deursnee van sowat 29 km. Dié groep kan verdeel word in die Albiorix-subgroep met 16 mane met halwe lengteasse van tussen 200 en 330 radiusse van Saturnus, en die buitenste maan, S/2004 S 24, wat 'n kleiner eksentrisiteit en 'n baie groter halwe lengteas (~400 radiusse) het. 

S/2004 S 24 is dalk nie regstreeks verwant aan die Galliese groep nie, hoewel dit moontlik gevorm het as 'n fragment van 'n lid daarvan.

Noorse groep
Al 197 retrograde buitemane van Saturnus word breedweg in die Noorse groep ingedeel. Net 31 van hulle het name. Hulle sluit in Aegir, Beli, Bestla, Fenrir, Foibe, Greip, Loge, Narvi, Skrymir en Ymir.

Hoewel daar geen opeenhoping in dié groep voorkom nie, het navorsers onder Edward Ashton voorgestel dat hulle in vier verskillende subgroepe verdeel word, geskoei op hulle baanhellings. Hulle het dalk nie 'n botsingsoorsprong nie. Die drie subgroepe is die Foibe-subgroep (hellings van tussen 172,5° en 180°) die Mundilfari-subgroep (hellings van 157° tot 172,5° en die een met die meeste lede) en die Kari-subgroep (hellings van 151° tot 157°). 

Die oorblywende lede van die Noorse groep met baanhellings van kleiner as 151° is skaars en behoort volgens Ashton en kie. tot die kleinhellingsubgroep. Van hulle het Narvi en S/2019 S 11 die mees soortgelyke wentelbane, wat daarop dui dat hulle 'n oorsprong deel.

Sien ook
 Lys van Saturnus se natuurlike satelliete

Verwysings

Skakels
 Scott S. Sheppard: Saturn Moons



 Rotate and Spin Maps of 7 Moons at The New York Times
 Tilmann Denk: Outer Moons of Saturn