D I O N E ,

HELENE  &  POLYDEUCES
 
 
 

Im Jahre 1684 entdeckte Jean-Dominique Cassini, nachdem er bereits 1671 und 1672 einen
zweiten und einen dritten Saturnmond entdeckt hatte, gleich zwei weitere Saturnmonde auf
einmal. Danach wurde über 100 Jahre lang kein weiterer Saturnmond entdeckt. Die beiden
Monde sind benachbart, fast gleich groß und weisen außerdem, wie wir sehen werden,
dieselbe Besonderheit auf. Hier wollen wir uns mit dem äußeren dieser beiden
"Zwillingsmonde" beschäftigen, der nach der Titanin Dione (griechisch für
"göttliche Königin"), der Schwester Saturns, benannt wurde. Als
viertinnerster der großen Saturnmonde erhielt Dione die
Bezeichnung Saturn IV.
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 

Dione hat einen Durchmesser von 1118 km. Sie besteht größtenteils aus Eis, ähnlich wie
Tethys und Rhea, besitzt aber wahrscheinlich einen Kern aus Silikatgestein, der etwa
ein Drittel ihrer Masse ausmacht. Diones Eiskruste ist dünner als die von Tethys und
Rhea, ansonsten aber ähnelt Dione Rhea sehr: beide sind ähnlich aufgebaut, beide
besitzen Helligkeitsmerkmale, beide weisen Hemisphären (Halbkugeln) mit
unterschiedlichen Geländeformen auf.
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione, führende Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 

Diones führende (in Umlaufrichtung zeigende) Hemisphäre ist wie die Oberfläche von Tethys kontrastarm
und größtenteils stark verkratert (siehe Abbildung oben), wobei die Krater dort wie auf Kallisto wesentlich
flacher als diejenigen auf Luna sind. Diones nachfolgende (in Gegenrichtung zeigende) Hemisphäre weist
hingegen weitgehend strahlenförmig angeordnete helle Streifen auf einem dunkleren Hintergrund auf,
die wenige sichtbare Krater überziehen, darunter auch Diones größten Krater mit einem
Durchmesser von 231 Kilometern (siehe Abbildung unten). Interessanterweise befinden
sich die kraterreichen Ebenen allerdings vor allem auf der nachfolgenden und
die kraterärmeren auf der führenden Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione, nachfolgende Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 

Wie erklärt sich das alles? Ein Mond mit fester Ausrichtung erfährt auf seiner führenden Hemisphäre
mehr Meteoriteneinschläge als auf seiner nachfolgenden. Dies legt nahe, dass Dione während der Zeit
des starken Meteoritenbombardements umgedreht ausgerichtet war. Das ist nicht abwegig, denn
bereits ein Einschlag, der einen Krater von 35 km Durchmesser verursachte, kann Dione in
Drehung versetzt haben. Da es auf Dione viele Krater von mindestens dieser Größe gibt,
kann Dione sogar wiederholt in Drehung versetzt worden sein. Ihre heutige Ausrichtung
besteht wahrscheinlich schon seit mehreren Milliarden Jahren.
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione. Mosaik aus Falschfarbenaufnahmen durch die Raumsonde Cassini am 11. Oktober 2005.
Die Farben unterscheiden sich von den natürlichen nur unwesentlich.
 
 
 
 
 
 
 

Korrekte englische Aussprache von "Dione" (15 KB)
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione (links) und Tethys.
Aufnahme durch die Raumsonde Cassini am 7. März 2005.
 
 
 
 
 
 
 

Diones ursprüngliche innere Aktivität (Eisvulkanismus?) dauerte länger an. Sie erneuerte offenbar einen
Großteil von Diones Oberfläche, indem sich wahrscheinlich dioneweit Risse in der Eiskruste bildeten,
aus denen Wasserdampf (oder ein anderes Material) eruptierte, der anschließend kondensierte
und als Schnee (oder Asche) auf die Oberfläche zurückfiel, sodaaa die hellen Streifen entstanden.
Dass diese heute nur noch auf der nachfolgenden Hemisphäre vorhanden sind, kommt offenbar
daher, dass nach dem Ende der oberflächenerneuernden inneren Aktivität zahlreiche
Mikrometeoriten vor allem auf die führende Hemisphäre einschlugen und die
dortigen Streifen auslöschten; außerdem erhöhten sie die Albedo
(Reflexionsvermögen) der führenden Hemisphäre.
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione und oben rechts Enceladus. Aufnahme durch die Raumsonde Cassini
vom 16. Juni 2015 aus einer Entfernung von ca. 77000 Kilometern.
 
 
 
 
 
 
 


 

Aufnahme durch die Raumsonde Cassini vom 16. Juni 2015 während
eines Vorbeiflugs, der sie in nur 516 Kilometer Nähe zu Dione führte.
 
 
 
 
 
 
 

Am 1. März 1980 wurde von Pierre Laques und Jean Lecacheux ein kleiner Saturnmond entdeckt,
der nach Helene (griechisch für "die Leuchtende, die Strahlende"), der Tochter von Leda und Jupiter,
benannt wurde. Helene galt als die schönste Frau der Welt. Sie wurde von Paris geraubt, was
den Trojanischen Krieg auslöste. Helene erhielt die Bezeichnung Saturn XII.
 
 
 

Helene hat einen Durchmesser von ca. 35 km x 32 km x 30 km
(im Mittel ca. 32 km).
 
 
 
 
 
 
 


 

Helene - Aufnahme von Voyager 2 am 25. August 1981
 
 
 
 
 
 
 

Im Herbst 2004 wurde von Prof. Dr. Carl D. Murray vom Cassini Imaging Science Team auf Teleobjektivaufnahmen,
die die Sonde Cassini am 21. Oktober 2004 gemacht hatte, ein noch viel kleinerer Saturnmond entdeckt, der nach dem
Dioskur Polydeuces (vom griechischen Wort für "der Vielbesorgte"), dem Sohn von Leda und Jupiter und Zwillings-
bruder Helenes, benannt wurde. Polydeuces hatte einen Zwillingshalbbruder namens Castor, der im Gegensatz zu
Polydeuces sterblich war. Als Castor im Sterben lag, bat Polydeuces Jupiter, mit seinem geliebten Bruder
sterben zu dürfen. Daraufhin stellte Jupiter ihn vor die Wahl, entweder auf dem Olymp zu wohnen oder
seine Unsterblichkeit mit seinem Bruder zu teilen, d. h., die Hälfte seiner Tage in der Unterwelt
und die andere Hälfte auf dem Olymp zu verbringen. Polydeuces wählte Letzteres.
Polydeuces erhielt die Bezeichnung Saturn XXXIV.
 
 
 

Polydeuces hat einen Durchmesser von nur ca. 3½ km.
 
 
 
 
 
 
 

Aufnahme durch die Raumsonde Cassini am 22. Mai 2006
aus einer Entfernung von ca. 73000 Kilometern.
 
 
 
 
 
 
 

Wie bei dem Mondengespann aus Tethys, Telesto und Calypso stellte sich heraus, dass Helene und Polydeuces
nicht nur die gleiche mittlere Entfernung zum Saturn haben wie Dione ihre großen Bahnhalbachsen betragen
jeweils 377420 km (entsprechend ca. 6,3 Saturnradien), ihre Umlaufzeiten mithin jeweils 2,737 Tage ,
sondern auch koorbital mit ihr sind, d. h., alle drei Monde teilen sich eine Umlaufbahn. Dabei bleibt
der Abstand zwischen den drei Monden immer ungefähr gleich groß: im Mittel läuft Helene
etwa 60° vor Dione und Polydeuces etwa 60° hinter ihr, sodass sie zusammen mit
Saturn zwei gleichseitige Dreiecke bilden.
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 

Der Mathematiker Joseph-Louis Comte de Lagrange zeigte einst, dass drei Körper an den Eckpunkten eines
gleichseitigen Dreiecks liegen können, das in seiner Ebene rotiert. Falls einer dieser Körper besonders
massereich verglichen mit den beiden anderen ist, dann ist diese dreieckige Anordnung offenbar stabil.
In einem System aus einem Planeten (1. Masse) und einem größeren Mond (2. Masse) werden Punkte,
in denen ein Gleichgewicht herrscht, Lagrangepunkte (oder auch Librationspunkte) dieses Mondes
genannt. Neben den auf einer Geraden mit dem Planeten und dem Mond liegenden Lagrangepunkten
L1, L2 und L3, in denen nur ein labiles (instabiles) Gleichgewicht herrscht, gibt es die beiden Punkte,
die mit Planet und Mond ein gleichseitiges Dreieck bilden, sodass in ihnen ein stabiles Gleichgewicht
herrscht: den mit L4 bezeichneten führenden und den mit L5 bezeichneten nachfolgenden
Lagrangepunkt. Körper in der Nähe eines dieser beiden Punkte werden auch als
Trojaner bezeichnet. Helene und Polydeuces sind also Diones Trojaner.
 
 
 

Allerdings ist der Abstand zwischen Dione und ihren beiden Trojanern nicht konstant
jeweils 60°, sondern Helene und Polydeuces wandern im Laufe der Zeit um ihren
jeweiligen Lagrangepunkt: der Abstand zwischen Dione und Helene schwankt
zwischen ca. 47 und ca. 77 Grad, jener zwischen Dione und Polydeuces
sogar zwischen ca. 39 und ca. 92 Grad.
 
 
 
 
 
 
 

DIONE  in  Kürze

 
 Bezeichnung  Saturn IV
 Entdeckungsjahr  1684
 Entdecker  Jean-Dominique Cassini
 Durchmesser  1118 km
 Rang  18.
 Große Bahnhalbachse  377420 km =
 ca. 6,3 Saturnradien
 Umlaufzeit  2,737 Tage
 Besonderheit  Wird von zwei Trojanern
 begleitet

 
 

HELENE  in  Kürze

 
 Bezeichnung  Saturn XII
 Entdeckungsjahr  1980
 Entdecker  Pierre Laques /
 Jean Lecacheux
 Durchmesser  Ca. 35 km x 32 km x 30 km
 Rang  19.
 Große Bahnhalbachse  377420 km =
 ca. 6,3 Saturnradien
 Umlaufzeit  2,737 Tage
 Besonderheit  Koorbital mit Dione
 (führender Trojaner)

 
 

POLYDEUCES  in  Kürze

 
 Bezeichnung  Saturn XXXIV
 Entdeckungsjahr  2004
 Entdecker  Carl D. Murray // Cassini
 Durchmesser  Ca. 3,5 km
 Rang  20.
 Große Bahnhalbachse  377420 km =
 ca. 6,3 Saturnradien
 Umlaufzeit  2,737 Tage
 Besonderheit  Koorbital mit Dione
 (nachfolgender Trojaner)

 

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Dies waren Dione, Helene & Polydeuces. Als nächstes erwartet Euch hier ein
weiterer Uranusmond. Seid gespannt auf
 

M i r a n d a
 
 
 
 
 
 
 


 

Dione mit der vorüberziehenden Rhea.
Aufnahme durch die Raumsonde Cassini am 11. April 2015
aus einer Entfernung von ca. 110000 Kilometern.


 



 
 
 
 
 

Quellen:

Dione:
- Durchmesser: Davies, M. E. und Katayama, F. R.: "The control networks of Tethys and Dione",
- Journal of Geophysical Research 88 (1983), Nr. A11, S. 8729-8735
- Bahndaten: Jacobson, R. A.: JPL satellite ephemeris SAT240 (2006)

Helene:
- Durchmesser: Thomas, P. u. a.: "Saturn's small satellites: Voyager imaging results",
- Journal of Geophysical Research 88 (1983), Nr. A11, S. 8743-8754;
- The Astronomical Almanac for the Year 1984 (1983)
- Bahndaten: Jacobson, R. A.: JPL satellite ephemeris SAT240 (2006)

Polydeuces:
- Durchmesser: Porco, C. C. u. a.: "Cassini Imaging Science: Initial Results on
- Saturn's Rings and Small Satellites", Science 307 (2005), Nr. 5713 (25. Februar), S. 1226-1236
- Bahndaten: nach Jacobson, R. A.: JPL satellite ephemeris SAT240 (2006)