Le système cronien (c'est-à-dire qu'en fait Saturne a environ 150 lunes et moonlets - et seulement 53 d'entre eux ont été officiellement nommés - ce qui le place juste derrière Jupiter.
Pour la plupart, ces lunes sont de petits corps glacés qui abriteraient les océans intérieurs. Et dans tous les cas, en particulier Rhea, leurs apparences et compositions intéressantes en font une cible privilégiée pour la recherche scientifique. En plus de pouvoir nous en dire beaucoup sur le système cronien et sa formation, des lunes comme Rhea peuvent également nous en dire beaucoup sur l'histoire de notre système solaire.
Découverte et dénomination:
Rhea a été découverte par l'astronome italien Giovanni Domenico Cassini le 23 décembre 1672. Avec les lunes d'Iapetus, Tethys et Dione, qu'il a découvert entre 1671 et 1672, il les a toutes nommées Sidera Lodoicea («Les étoiles de Louis») en l'honneur de son patron, le roi Louis XIV de France. Cependant, ces noms n'étaient pas largement reconnus en dehors de la France.
En 1847, John Herschel (le fils du célèbre astronome William Herschel, qui a découvert Uranus, Enceladus et Mimas) a suggéré le nom Rhea - qui est apparu pour la première fois dans son traité Résultats des observations astronomiques faites au cap de Bonne-Espérance. Comme tous les autres satellites croniens, Rhéa doit son nom à un Titan de la mythologie grecque, la «mère des dieux» et une des sœurs de Cronos (Saturne, dans la mythologie romaine).
Taille, masse et orbite:
Avec un rayon moyen de 763,8 ± 1,0 km et une masse de 2,3065 × 1021 kg, Rhea a une taille équivalente à 0,1199 Terre (et 0,44 Lune), et environ 0,00039 fois plus massive (ou 0,03139 Lune). Il orbite autour de Saturne à une distance moyenne (semi-grand axe) de 527 108 km, ce qui le place en dehors des orbites de Dioné et de Téthys, et a une orbite presque circulaire avec une excentricité très mineure (0,001).
Avec une vitesse orbitale d'environ 30 541 km / h, Rhea prend environ 4,518 jours pour compléter une seule orbite de sa planète mère. Comme beaucoup de lunes de Saturne, sa période de rotation est synchrone avec son orbite, ce qui signifie que la même face est toujours pointée vers elle.
Composition et caractéristiques de surface:
Avec une densité moyenne d'environ 1,236 g / cm³, Rhea est estimée à 75% de glace d'eau (avec une densité d'environ 0,93 g / cm³) et 25% de roche silicatée (avec une densité d'environ 3,25 g / cm³) . Cette faible densité signifie que, bien que Rhea soit la neuvième plus grande lune du système solaire, elle est également la dixième la plus massive.
En ce qui concerne son intérieur, Rhea était à l'origine soupçonné d'être différencié entre un noyau rocheux et un manteau glacé. Cependant, des mesures plus récentes semblent indiquer que Rhea n'est soit que partiellement différenciée, ou a un intérieur homogène - probablement composé à la fois de roche silicatée et de glace ensemble (similaire à la lune de Jupiter Callisto).
Des modèles de l'intérieur de Rhea suggèrent également qu'il peut avoir un océan d'eau liquide interne, similaire à Encelade et Titan. Cet océan d'eau liquide, s'il existait, serait probablement situé à la limite cœur-manteau et serait soutenu par le chauffage provoqué par la décomposition des éléments radioactifs dans son cœur.
Les caractéristiques de surface de Rhea ressemblent à celles de Dione, avec des apparences différentes existant entre leurs hémisphères avant et arrière - ce qui suggère que les deux lunes ont des compositions et des histoires similaires. Les images prises de la surface ont conduit les astronomes à la diviser en deux régions - le terrain fortement cratère et lumineux, où les cratères ont un diamètre supérieur à 40 km (25 miles); et les régions polaires et équatoriales où les cratères sont sensiblement plus petits.
Une autre différence entre l'hémisphère avant et arrière de Rhea est leur coloration. L'hémisphère de tête est fortement cratère et uniformément lumineux tandis que l'hémisphère arrière a des réseaux de bandes lumineuses sur un fond sombre et peu de cratères visibles. On pensait que ces zones lumineuses (aka. Terrain vaporeux) pourraient être du matériel éjecté des volcans de glace au début de l'histoire de Rhea lorsque son intérieur était encore liquide.
Cependant, les observations de Dioné, qui a un hémisphère arrière encore plus sombre et des stries brillantes similaires mais plus importantes, ont mis cela en doute. On pense maintenant que le terrain vaporeux est constitué de falaises de glace de forme tectonique (chasmata) qui résultent d’une fracturation importante de la surface de la lune. Rhea a également une «ligne» très faible de matière à son équateur qui aurait été déposée par la matière se désorbitant de ses anneaux (voir ci-dessous).
Rhea a deux bassins d'impact particulièrement grands, tous deux situés du côté anti-Cronian de Rhea (alias le côté opposé à Saturne). Ceux-ci sont connus sous le nom de bassins de Tirawa et Mamaldi, qui mesurent environ 360 et 500 km (223,69 et 310,68 mi) de diamètre. Le bassin plus au nord et moins dégradé de Tirawa chevauche Mamaldi - qui se trouve au sud-ouest - et est à peu près comparable au cratère Odysseus sur Tethys (qui lui donne son aspect "Etoile de la mort").
Atmosphère:
Rhea a une atmosphère ténue (exosphère) qui se compose d'oxygène et de dioxyde de carbone, qui existe dans un rapport de 5: 2. La densité de surface de l'exosphère est de 105 à 106 molécules par centimètre cube, en fonction de la température locale. Les températures de surface sur Rhea sont en moyenne de 99 K (-174 ° C / -281,2 ° F) en plein soleil, et entre 73 K (-200 ° C / -328 ° F) et 53 K (-220 ° C / -364 ° F ) lorsque le soleil est absent.
L'oxygène de l'atmosphère est créé par l'interaction de la glace d'eau de surface et des ions fournis par la magnétosphère de Saturne (alias radiolyse). Ces ions provoquent la décomposition de la glace d'eau en oxygène gazeux (O²) et en hydrogène élémentaire (H), les premiers étant retenus tandis que les seconds s'échappent dans l'espace. La source du dioxyde de carbone est moins claire et pourrait être le résultat de l’oxydation de matières organiques dans la glace de surface ou du dégazage de l’intérieur de la lune.
Rhea peut également avoir un système d'anneaux ténu, qui a été déduit sur la base des changements observés dans le flux d'électrons piégés par le champ magnétique de Saturne. L'existence d'un système d'anneaux a été temporairement renforcée par la présence découverte d'un ensemble de petits points lumineux ultraviolets répartis le long de l'équateur de Rhea (qui ont été interprétés comme les points d'impact du matériau annulaire désorbitant).
Cependant, des observations plus récentes Sonde Cassini ont mis en doute cela. Après avoir pris des images de la planète sous plusieurs angles, aucune preuve de matériau annulaire n'a été trouvée, ce qui suggère qu'il doit y avoir une autre cause pour le flux d'électrons observé et les taches lumineuses UV sur l'équateur de Rhea. Si un tel système d'anneaux devait exister, ce serait le premier cas où un système d'anneaux aurait été trouvé en orbite autour d'une lune.
Exploration:
Les premières images de Rhea ont été obtenues par le Voyager 1 et 2 vaisseau spatial pendant qu'ils étudiaient le système cronien, en 1980 et 1981, respectivement. Aucune mission ultérieure n'a été effectuée avant l'arrivée du Cassini orbiteur en 2005. Après son arrivée dans le système cronien, l'orbiteur a effectué cinq survols ciblés rapprochés et a pris de nombreuses images de Saturne à des distances longues à modérées.
Le système cronien est définitivement un endroit fascinant, et nous n'avons vraiment commencé à gratter sa surface que ces dernières années. Avec le temps, plus d’orbites et peut-être d’atterrisseurs se rendront dans le système, cherchant à en savoir plus sur les lunes de Saturne et ce qui existe sous leurs surfaces glacées. On ne peut qu'espérer qu'une telle mission inclue un examen plus approfondi de Rhea et de l'autre "Death Star Moon", Dione.
Nous avons de nombreux excellents articles sur le système de lunes de Rhéa et Saturne ici à Space Magazine. En voici une sur son système d'anneaux possible, son activité tectonique, ses bassins d'impact et les images fournies par le survol de Cassini.
Astronomy Cast a également une interview intéressante avec le Dr Kevin Grazier, qui a travaillé sur la mission Cassini.
Pour plus d'informations, consultez la page d'exploration du système solaire de la NASA sur Rhea.
