Saturnuksen kuut

Saturnukselta tunnetaan 274 kuuta (23. toukokuuta 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.

Subaru-teleskooppi havaitsi vuosina 2004–2007 kymmeniä kuita, jotka varmistettiin vuosien 2019–2021 havainnoilla ja kuille annettiin MPEC-tunnisteet kun niitä oli seurattu useamman epookin verran.

 Saturnuksen kuiden jaottelu 
pienoiskuva|Havainnollistus kuiden kiertoradoista. Epäsäännöllisillä kuilla on taantuvia kiertoratoja (punaisella).
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.

Lokakuussa 2019 ilmoitettuja:
  Numero  Nimi  Väliaikainen nimi  Löydetty  S/2004 S37 2004  S/2004 S31 2004 LX S/2004 S29 2004 LIV Gridr S/2004 S20 2004 LIX Eggther S/2004 S27 2004 LV Angrboda S/2004 S22 2004 LXI Beli S/2004 S30 2004 LVII Gerd S/2004 S25 2004 LVI Skrymir S/2004 S23 2004 LXII Gunnlod S/2004 S32 2004   S/2004 S28 2004 LXV Alvaldi S/2004 S35 2004   S/2004 S39 2004 LXVI Geirrod S/2004 S38 2004   S/2004 S24 2004   S/2004 S36 2004 LXIII Thiazzi S/2004 S33 2004   S/2004 S21 2004 LXIV  S/2004 S34 2004 LVIII  S/2004 S26 2004

Toukokuussa 2023 ilmoitettuja:

  Numero  Nimi  Väliaikainen nimi  Löydetty  S/2005 S4 2004   S/2020 S1   2004      S/2006 S20  2006     S/2006 S9   2006      S/2007 S7   2007     S/2007 S5   2005      S/2004 S47  2004      S/2004 S40  2004      S/2019 S2   2019      S/2007 S8   2005     S/2019 S3   2007      S/2020 S7   2019     S/2004 S41  2004      S/2020 S3   2019      S/2019 S4   2019      S/2019 S14  2019     S/2020 S2   2019      S/2020 S4   2019      S/2004 S42  2004      S/2020 S5   2019      S/2007 S6   2005      S/2006 S10  2006      S/2004 S43  2004      S/2019 S5   2019      S/2004 S44  2004      S/2006 S11  2006      S/2006 S12  2006      S/2019 S6   2019      S/2004 S45  2004      S/2006 S13  2006      S/2004 S46  2004      S/2019 S8   2019      S/2019 S7   2019      S/2019 S11  2005      S/2007 S9   2006     S/2019 S9   2004      S/2019 S10  2019      S/2019 S12  2019      S/2019 S13  2019     S/2005 S5   2005     S/2020 S6   2019      S/2006 S14  2006      S/2019 S15  2019     S/2006 S15  2005     S/2020 S8   2006     S/2006 S16  2006     S/2004 S50  2004     S/2004 S48  2004     S/2006 S17  2006     S/2004 S49  2004     S/2006 S19  2006     S/2019 S17  2005     S/2006 S18  2004     S/2019 S19  2019     S/2019 S20  2019     S/2019 S18  2007     S/2019 S16  2019     S/2004 S53  2004     S/2020 S10  2007     S/2004 S51  2004     S/2020 S9   2019     S/2019 S21  2006     S/2004 S52  2004  

Vuonna 2025 ilmoitettuja:
  Numero  Nimi  Väliaikainen nimi  Löydetty   S/2023 S1   2020     S/2004 S54  2004     S/2019 S22  2019     S/2019 S23  2019     S/2020 S11  2005     S/2019 S25  2007     S/2023 S2   2019     S/2004 S55  2004     S/2020 S12  2019     S/2019 S24  2019     S/2007 S10  2007     S/2019 S26  2019     S/2020 S13  2006     S/2004 S56  2004     S/2006 S21  2006     S/2006 S22  2006     S/2020 S14  2019     S/2019 S27  2019     S/2020 S15  2019     S/2020 S17  2004     S/2020 S16  2020     S/2019 S29  2006     S/2007 S11  2005     S/2023 S3   2019     S/2019 S28  2004     S/2019 S32  2019     S/2020 S18  2007     S/2019 S31  2019     S/2019 S30  2019     S/2020 S19  2019     S/2005 S6   2004     S/2023 S4   2020     S/2004 S57  2004     S/2020 S20  2006     S/2006 S24  2004     S/2004 S58  2004     S/2006 S23  2006     S/2019 S34  2019     S/2006 S25  2005     S/2019 S35  2019     S/2020 S21  2019     S/2006 S26  2005     S/2005 S7   2004     S/2019 S33  2019     S/2004 S59  2004     S/2020 S22  2007     S/2004 S60  2004     S/2006 S27  2006     S/2020 S23  2007     S/2019 S37  2019     S/2019 S36  2019     S/2020 S24  2019     S/2020 S25  2019     S/2004 S61  2004     S/2020 S30  2019     S/2020 S32  2020     S/2020 S26  2020     S/2020 S27  2019     S/2020 S29  2019     S/2019 S38  2019     S/2006 S28  2006     S/2020 S28  2020     S/2020 S34  2004     S/2020 S31  2020     S/2020 S37  2019     S/2020 S36  2019     S/2020 S35  2020     S/2020 S40  2020     S/2020 S33  2020     S/2020 S38  2020     S/2019 S42  2006     S/2019 S39  2019     S/2019 S40  2019     S/2020 S39  2020     S/2020 S42  2020     S/2019 S41  2019     S/2023 S5   2019     S/2020 S41  2019     S/2006 S29  2005     S/2019 S44  2019     S/2020 S43  2005     S/2019 S43  2019     S/2020 S44  2020

Lisäksi on kuita, joita ei ole vielä seurattu riittävän pitkään ja kiertoradat ovat epävarmoja.

 Katso myös 
Saturnuksen renkaat

 Lähteet 

 Aiheesta muualla 

*
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit