Tethys – maan van Saturnus

Tethys - Odysseus krater
Tethys met de opvallende krater Odysseus. De opname is gemaakt door de Cassini ruimtesonde

Dankzij de Voyagermissies en de meer recente scheervluchten die de Cassini-sonde heeft uitgevoerd weten we meer en meer over Saturnus en zijn vele manen. Van waterijs tot ondergrondse oceanen en interessante oppervlaktestructuren veroorzaakt door geologische krachten en grote inslagkraters. We vinden dit allemaal op de manen van Saturnus.

Dit is in het bijzonder het geval bij de maan Tethys die ook bekend is als de “Death Star”-maan. Een grote inslagkrater waardoor de maan kijkt op het ruimtestation uit de Star Wars-film. Maar Tethys heeft ook de grootste valleien in het hele zonnestelsel en de maan bestaat voornamelijk uit ijs.

Tethys werd in 1684 ontdekt door de astronoom Giovanni Cassini. Het is één van de vier manen die door deze Italiaanse wiskundige, astronoom, astroloog en ingenieur tussen 1671 en 1684 werden ontdekt. De andere drie manen zijn Rhea en Japetus die hij in 1671-1672 ontdekte en Dione die gelijktijdig met Tethys werd ontdekt.

Cassini bestudeerde deze vier manen met een grote telescoop die hij had geplaatst bij de sterrenwacht in Parijs. Ten tijde van de ontdekking noemde hij de vier nieuwe manen “Sider Lodoicea – de sterren van Louis – ter ere van koning Lodewijk XIV van Frankrijk.

De moderne namen van de manen zijn Saturnus zijn afkomstig van John Herschel (de zoon van William Herschel en ontdekker van Mimas en Enceladus). In 1847 verscheen zijn verhandeling “Results of Astronomical Observations made at Cape of Good Hope” stelde hij voor dat de toen bekende manen van Saturnus vernoemd zouden worden naar Titanen, de broers en zussen van Chronos, uit de Griekse mythologie.

In grootte is Tethys de derde maan van Saturnus en in afstand de 13-de maan tot de planeet. Tethys beschrijft op een afstand van 295.000 kilometer van Saturnus zijn baan. Tethys heeft een diameter van 1066 kilometer en is daarmee in grootte de 16-de maan in het zonnestelsel.

De dichtheid van Tethys bedraagt 0,97 gram/cm3. Water heeft een dichtheid van 1 gram/cm3 en daarom neemt men aan dat de maan nagenoeg helemaal uit waterijs bestaat. Als je de maan dicht genoeg bij de Zon zou kunnen brengen dat zou het overgrote deel van de maan verdampen en in de ruimte verdwijnen.

Het is niet bekend of Tethys opgebouwd is uit een kern van gesteente en een dikke mantel van ijs. Echter, ongeveer 6% van de massa is gesteente dus als er een kern van gesteente aanwezig is dan heeft die een doorsnede van maximaal 145 kilometer. Het ijs reflecteert ook heel erg veel licht. Tethys is na Enceladus de helderste maan van Saturnus.

Op Tethys komen twee verschillende terreinsoorten voor. Eén gedeelte is oud met veel dicht op elkaar gepakte kraters en het andere gedeelte is donker en minder bekraterd. Het oppervlak wordt ook gekenmerkt door talloze grote valleien en slenken.

Het westelijk halfrond van Tethys wordt gedomineerd door een enorme inslagkrater met de naam Odysseus. Deze krater heeft een doorsnede van 400 kilometer en dat komt overeen met ongeveer 2/5 van de grootte van Tethys zelf. Door de grootte, vorm en positie op de maan heeft dit Tethys de bijnaam “Death Star” opgeleverd.

Tethys - Ithaca Chasma
Tethys met centraal de Ithaca Chasma. De opname is gemaakt door de Cassini ruimtesonde.

De grootste vallei heet Ithaca Chasma en is ongeveer 100 kilometer breed en meer dan 2000 kilometer lang. Het is de op één na grootste vallei in het zonnestelsel. De vallei is vernoemd naar het eiland Ithaca in Griekenland. De vallei omspant ongeveer tweederde van de omtrek van Tethys en loopt ongeveer parallel aan de Odysseus krater. Er zijn astronomen die denken dat er een verband is tussen de vallei en de krater.

Wetenschappers denken ook dat Tethys vroeger inwendig actief was en dat er cryovulkanisme voorkwam waardoor een gedeelte van het oppervlak is ververst. Men denkt dit omdat een gedeelte van het oppervlak is bedekt met gladde vlaktes waar nauwelijks kraters en of valleien in voorkomen. De meest waarschijnlijke verklaring hiervoor is dat ondergrondse vulkanen vers materiaal hebben doen neerslaan op het oppervlak waardoor oudere structuren zijn verdwenen.

Net zoals de andere regelmatige manen van Saturnus is Tethys ontstaan uit de accretieschijf waaruit ook Saturnus is ontstaan. Deze schijf van stof en gas omringde de jonge Saturnus kort na zijn ontstaan. Dit stof en gas is samen gaan klonteren en hieruit is onder andere Tethys ontstaan samen met de twee manen die om hem heen draaien: Telesto en Calypso. Deze twee maantjes zijn door Tethys ingevangen en bevinden zich nu in een Lagrange-punt van Tethys; eentje draait voor Tethys uit en de andere draait achter Tethys aan. Dit worden Trojaanse manen genoemd.

Tethys is door verschillende ruimtesondes gefotografeerd. In 1979 was het de Pioneer 11 die Tethys onderzocht en in 190 en 1981 waren dit de Voyager 1 en Voyager 2. Sinds 2004 bevindt de Cassini-sonde zich in een baan om Saturnus en ook deze verkenner heeft al meermalen een scheervlucht gemaakt langs Tethys.

De kleur en de helderheid van Tethys wekken ook de belangstelling op van astronomen. Op het naar Saturnus toe gerichte halfrond bevindt zich een donker blauw getinte band die zich vanaf de evenaar 20° naar het noorden en het zuiden uitstrekt. Deze band heeft een elliptische vorm die smaller wordt naarmate hij dichter bij het van Saturnus afgerichte halfrond komt. Ook op de maan Mimas is een dergelijke band zichtbaar.

Deze band is mogelijk ontstaan onder invloed van energetische elektronen die afkomstig zijn van de magnetosfeer van Saturnus. De Cassini-sonde heeft temperatuurkaarten gemaakt van Tethys en daarop is te zien dat deze band ’s middags een lagere temperatuur heeft dan het omliggende gebied.

Waarom Tethys voornamelijk uit waterijs bestaat is onbekend. Eén van de meest interessante theorieën stelt dat de ringen en de binnenste manen zijn ontstaan uit de ijsrijke korst van een voor grotere Titan-achtige maan voor deze te pletter sloeg op Saturnus. Misschien dat toekomstig ruimtemissies hier een definitief antwoord op kunnen vinden.

 

Laatste bewerking: 24 november 2015
Bron: UniverseToday