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Giovanni Domenico Cassini wurde am 8. Juni 1625 in Perinaldo bei Nizza geboren. Er studierte bis 1650 in Genua und Bologna und wurde dann Professor für Astronomie und Mathematik an der Universität in Bologna.
Er befasste sich mit Kometen, berechnete die Abplattung von Jupiter und dessen Rotationszeit, beobachtete die von Galileo Galilei entdeckten Phasen der Venus und die von Christian Huygens entdeckten Oberflächenmerkmale auf dem Mars.
1668 wurde er auf geheiss von Ludwig XIV. nach Paris an die Akademie der Wissenschaften als Beobachter berufen. Cassini - jetzt Jean-Dominique Cassini - wurde als Direktor der in Bau befindlichen Pariser Sternwarte eingesetzt, die erst 1672 fertig werden sollte.
Ausgerechnet im Beisein von Huygens, der 1655 Titan entdekt hat, fand Cassini 1671 einen weiteren Saturnmond: Iapetus. Dieser hauptsächlich aus Eis bestehende Mond ist auf einer Seite relativ dunkel und auf der anderen relativ hell (Bild von Voyager): von der Erde aus gesehen hat Iapetus in westlichen Elongation eine Helligkeit von ca 10 Grössenklassen, in östlicher Elongation ist er etwa 2 Klassen dunkler. Dies wurde bereits von Cassini festgestellt. Dieser wahrscheinlich durch Staub verdunkelte Bereich wird nach dem Entdecker Cassinische Region genannt.
Ebenfalls 1672 entdeckte Cassini Rhea, einen weiteren Eismond. Rhea ist im Durchschnitt sogar etwas heller als Iapetus. 1675, konnte Cassini eine Lücke im Ring des Saturns ausmachen, die etwa 4450 Kilometer breite nach ihm benannte Cassini-Teilung. 1684 gab Cassini die Entdeckung der beiden etwa gleich hellen und im Vergleich zu Rhea etwa eine halbe Größenordnung schwächeren Monde Dione und Tethys bekannt.
Am 14. September 1712 starb Cassini in Paris.