بفضل كاسيني المهمة ، تم تعلم الكثير عن نظام أقمار زحل (المعروف أيضًا باسم وجود مركبة فضائية في النظام ، تمت معالجة علماء الفلك وهواة استكشاف الفضاء بدفق لا نهاية له من الصور والبيانات ، والذي مكن بدوره لنا أن نتعلم أشياء كثيرة مثيرة للاهتمام حول مظاهر هذه الأقمار ، وخصائصها السطحية ، وتكوينها ، وتاريخ تكوينها.
هذا ينطبق بالتأكيد على قمر زحل المشرق ديون. بالإضافة إلى كونه القمر الخامس عشر في النظام الشمسي ، وأضخم من جميع الأقمار المعروفة الأصغر منها مجتمعة ، فإن لديه الكثير من القواسم المشتركة مع الأقمار الصناعية Cronian الأخرى - مثل Tethys و Iapetus و Rhea. وهذا يشمل كونه مكونًا بشكل رئيسي من الجليد ، وله دوران متزامن مع زحل ، ولون غير عادي بين نصفي الكرة الأرضية الزائدة والرائعة.
الاكتشاف والتسمية:
لاحظ الفلكي الإيطالي جيوفاني دومينيكو كاسيني ديون لأول مرة في عام 1684 باستخدام تلسكوب هوائي كبير أقامه على مرصد باريس. جنبا إلى جنب مع أقمار Iapetus و Rhea و Tethys - التي اكتشفها في 1671 و 1672 و 1684 على التوالي - سمى هذه الأقمار Sidera Lodoicea ("نجوم لويس" ، بعد راعيه الملك لويس الرابع عشر ملك فرنسا).
ومع ذلك ، لم يتم القبض على هذه الأسماء خارج فرنسا. بحلول نهاية القرن السابع عشر ، وقع الفلكيون بدلاً من ذلك في عادة تسمية أقمار زحل المعروفة آنذاك باسم تيتان و زحل أنا عبر الخامسبترتيب المسافة التي يلاحظونها من الكوكب. كونها ثاني أكثر بعد (خلف تيثيس) أصبح ديون معروفًا باسم زحل الثاني لأكثر من قرن.
تم اقتراح الأسماء الحديثة في عام 1847 من قبل جون هيرشل (نجل عالم الفلك الشهير ويليام هيرشل) ، الذي اقترح تسمية جميع أقمار زحل على اسم جبابرة - أبناء وبنات كرونوس في الأساطير اليونانية (ما يعادل زحل الروماني) .
في منشوره عام 1847 ،نتائج الملاحظات الفلكية في رأس الرجاء الصالحواقترح اسم ديون ، وهي تيتانيز عظمية قديمة كانت زوجة زيوس وأم أفروديت. ديون واردة في هوميروس الإلياذة، والسمات الجيولوجية - مثل الحفر والمنحدرات - تأخذ أسماءها من الأشخاص والأماكن في فيرجيل إنييد.
الحجم والكتلة والمدار:
يبلغ نصف قطرها 561.4 ± 0.4 كم وكتلة حوالي 1.0954 × 1021 كجم ، Dione مكافئ في الحجم إلى 0.088 أرضًا و 0.000328 ضعف الكتلة. تدور حول زحل على مسافة متوسطة (المحور شبه الرئيسي) من 377،396 كيلومترًا ، مع انحراف طفيف يبلغ 0.0022 - يتراوح من 376،566 كيلومترًا في المناطق المحيطة و 378،226 كيلومترًا في apoapsis.
محور ديون شبه الرئيسي أقل بحوالي 2٪ من محور القمر. ومع ذلك ، بما يعكس الكتلة الأكبر لزحل ، فإن الفترة المدارية لديون هي عُشر فترة القمر (2.736915 يومًا مقارنة بـ 28). يوجد Dione حاليًا في رنين مداري متوسط 1: 2 مع قمر زحل إنسيلادوس ، ليكمل مدارًا واحدًا من زحل لكل مدارين أكملهما إنسيلادوس.
يحافظ هذا الرنين على الانحراف المداري لـ Enceladus (0.0047) ويوفر ثنيًا مدًا يمد النشاط الإنسيولوجي المكثف لـ Enceladus (والذي بدوره يشغل نفاثاته البركانية). لدى ديون قمران مداريان مشتركان (ويعرفان أيضًا باسم طروادة): هيلين وبوليديوس. وهي تقع داخل نقاط Dione's Lagrangian ، بفارق 60 درجة قبلها وخلفها ، على التوالي.
تكوين وخصائص السطح:
مع متوسط كثافة 1.478 ± 0.003 جم / سم مكعب ، يتكون Dione بشكل رئيسي من الماء ، مع احتمال أن يتكون الباقي الصغير من نواة صخرية سيليكاتية. على الرغم من أنها أصغر وأكثر كثافة إلى حد ما من ريا ، إلا أن ديون تشبه إلى حد كبير من حيث التضاريس المتنوعة وميزات البياض ، والاختلاف بين نصف الكرة الرئيسي والزائد.
بشكل عام ، يتعرف العلماء على خمس فئات من السمات الجيولوجية في Dione - Chasmata (chasms) ، و dorsa (ridges) ، و fossae (long ، وخفضات ضيقة) ، والحفر ، و catenae (سلاسل فوهة). الفوهات هي السمة الأكثر شيوعًا ، كما هو الحال مع العديد من أقمار Cronian ، ويمكن تمييزها من حيث التضاريس شديدة الانهيار ، والسهول ذات الاعتدال المعتدل ، والسهول ذات الفتحات الخفيفة.
تحتوي التضاريس شديدة الانهيار على العديد من الحفر التي يزيد قطرها عن 100 كم (62 ميل) ، في حين تميل مناطق السهول إلى أن تكون فوهات يقل قطرها عن 30 كم (19 ميل) (مع بعض المناطق التي تكون أكثر حفرة في الحفر من غيرها).
يقع جزء كبير من التضاريس شديدة الانهيار على نصف الكرة اللاحق ، مع وجود مناطق سهول أقل انحرافًا في نصف الكرة الأرضية. هذا هو عكس ما توقعه العديد من العلماء ، ويشير إلى أنه خلال فترة القصف الثقيل ، تم إغلاق Dione بشكل مؤقت في زحل في الاتجاه المعاكس.
نظرًا لأن Dione صغير نسبيًا ، فمن المفترض أن تأثيرًا كبيرًا بما يكفي لإحداث حفرة 35 كم سيكون كافياً لتدوير القمر الصناعي في الاتجاه المعاكس. نظرًا لوجود العديد من الحفر التي تزيد مساحتها عن 35 كم (22 ميل) ، كان من الممكن أن يتم غزل Dione بشكل متكرر خلال تاريخه المبكر. يشير نمط الحفر منذ ذلك الحين والبيدو المشرق في نصف الكرة الأرضية إلى أن ديون ظل في اتجاهه الحالي لعدة مليارات من السنين.
تشتهر ديون أيضًا بنصفي الكرة الأرضية الرائدين والزائدين بلونين مختلفين ، والتي تشبه Tethys و Rhea. في حين أن نصف الكرة الرئيسي فيه مشرق ، فإن نصفه المتأخر أغمق وأحمر في المظهر. ويرجع ذلك إلى أن نصف الكرة الأرضية الرئيسي يلتقط المواد من الحلقة الإلكترونية لكوكب زحل ، والتي يتم تغذيتها بواسطة انبعاثات إنسيلادوس البركانية البركانية.
في هذه الأثناء ، يتفاعل نصف الكرة المتأخر مع الإشعاع من الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل ، مما يتسبب في أن تصبح العناصر العضوية الموجودة في سطح الجليد مظلمة وأكثر احمرارًا في المظهر.
ميزة بارزة أخرى هي "التضاريس الرطبة" من Dione ، والتي تغطي نصف الكرة الزائدة وتتكون بالكامل من مادة عالية من البياض رقيقة أيضًا بما يكفي لعدم إخفاء المعالم السطحية تحتها. أصل هذه الميزات غير معروف ، لكن فرضية سابقة أشارت إلى أن Dione كان نشطًا جيولوجيًا بعد وقت قصير من تكوينه ، وهي عملية توقفت منذ ذلك الحين.
خلال هذا الوقت من النشاط الجيولوجي ، كان من الممكن أن تؤدي إعادة التسطيح الداخلية إلى دفع المواد من الداخل إلى السطح ، مع تشكيل خطوط من الانفجارات على طول الشقوق التي سقطت على السطح مثل الثلج أو الرماد. في وقت لاحق ، بعد توقف النشاط الداخلي وظهور السطح ، استمر الحفر في المقام الأول في نصف الكرة الرئيسي ومسح أنماط الخط هناك.
هذه الفرضية ثبت خطأها من قبل كاسيني مسبار تحليق في 13 ديسمبر 2004 ، والذي أنتج صورًا مقربة. وكشفت هذه أن "الحكايات" ، في الواقع ، لم تكن رواسب جليدية على الإطلاق ، بل منحدرات جليدية مشرقة ناتجة عن الكسور التكتونيةتشمساتا). خلال هذا الطيران ، كاسيني كما تم التقاط صور مائلة للمنحدرات التي أظهرت أن بعضها بارتفاع عدة مئات من الأمتار.
الغلاف الجوي:
تتمتع ديون أيضًا بجو رقيق جدًا من أيونات الأكسجين (O + ²) ، والتي تم اكتشافها لأول مرة بواسطة مسبار كاسيني الفضائي في عام 2010. هذا الغلاف الجوي رقيق جدًا لدرجة أن العلماء يفضلون تسميته بغلاف خارجي بدلاً من جو ضعيف. تحدد كثافة أيونات الأكسجين الجزيئي من كاسيني تتراوح بيانات مطياف البلازما من 0.01 إلى 0.09 لكل سم3 .
لسوء الحظ ، فإن انتشار جزيئات الماء في الخلفية (من الحلقة الإلكترونية لكوكب زحل) يحجب الكشف عن جليد الماء على السطح ، لذلك يبقى مصدر الأكسجين غير معروف. ومع ذلك ، فإن التحلل الضوئي هو سبب محتمل (مشابه لما يحدث في أوروبا) ، حيث تتفاعل الجسيمات المشحونة من حزام إشعاع زحل مع جليد الماء على السطح لتكوين الهيدروجين والأكسجين ، ويفقد الهيدروجين في الفضاء ويحتفظ الأكسجين.
استكشاف:
تم تصوير Dione لأول مرة بواسطة فوييجر 1 و 2 مجسات فضائية أثناء مرورها بزحل في طريقهم إلى النظام الشمسي الخارجي في 1980 و 1981 ، على التوالي. منذ ذلك الوقت ، كان المسبار الوحيد لإجراء تحليق أو التصوير عن قرب ل Dione هو كاسيني المدار ، الذي أجرى خمس رحلات جوية للقمر بين عامي 2005 و 2015.
تمت أول رحلة طيران قريبة في 11 أكتوبر 2005 ، على مسافة 500 كم (310 ميل) ، تلتها أخرى في 7 أبريل 2010 ، (مرة أخرى على مسافة 500 كم). تم تنفيذ رحلة طيران ثالثة في 12 ديسمبر 2011 ، وكانت الأقرب ، على مسافة 99 كم (62 ميل). حدث الطيرانان الرابع والخامس في 16 يونيو و 17 أغسطس 2015 ، على مسافة 516 كم (321 ميل) و 474 كم (295 ميل) على التوالي.
بالإضافة إلى الحصول على صور لسطح كاسيني المليء بالحفر والألوان المختلفة ، كانت مهمة كاسيني مسؤولة أيضًا عن اكتشاف الغلاف الجوي الهش للقمر (الغلاف الخارجي). أبعد من ذلك، كاسيني كما قدم للعلماء أدلة جديدة على أن Dione يمكن أن يكون أكثر نشاطًا جيولوجيًا مما كان متوقعًا سابقًا.
استنادًا إلى النماذج التي أنشأها علماء وكالة ناسا ، يُعتقد الآن أن قلب Dione يعاني من تسخين المد والجزر ، مما يزيد من اقترابه من زحل. وبسبب هذا ، يعتقد العلماء أيضًا أن Dione قد يكون لديها أيضًا محيط ماء سائل عند حدود الوشاح الأساسي ، وبالتالي الانضمام إلى الأقمار مثل إنسيلادوس ويوروبا وغيرها في بيئات محتملة حيث يمكن أن توجد حياة خارج الأرض.
هذا ، بالإضافة إلى التاريخ الجيولوجي لشركة Dione وطبيعة سطحها (والتي يمكن أن تكون ما يؤدي إلى غلافها الجوي) تجعل من Dione هدفًا مناسبًا للبحث في المستقبل. على الرغم من أنه لا يتم التخطيط حاليًا لأي بعثات لدراسة القمر ، فإن أي مهمة إلى نظام زحل في السنوات القادمة من المحتمل أن تشمل تحليقًا أو اثنين!
لدينا العديد من المقالات الرائعة حول أقمار ديون وزحل هنا في مجلة الفضاء. إليكم واحدة عن أول رحلة طيران لكاسيني ، وأقرب طيران لها ، والنشاط الجيولوجي المحتمل ، وأودياعها ، وتضاريسها الضعيفة.
كما أجرت مجلة الفضاء مقابلة مع الدكتور كيفين جرازير ، عضو بعثة كاسيني هيجنز.
