Calypso (Mond)

Calypso
Calypso, aufgenommen am 13. Februar 2010 von der NASA-Raumsonde Cassini
Vorläufige oder systematische Bezeichnung	S/1980 S 25
Zentralkörper	Saturn
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse	294.619 km
Periapsis	294.472 km
Apoapsis	294.766 km
Exzentrizität	0,0005
Bahnneigung	1,56°
Umlaufzeit	1,887802 d
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	11,36 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo	0,70
Scheinbare Helligkeit	18,7 mag
Mittlerer Durchmesser	21,4 ± 1,4 (30,2 × 23,0 × 14,0) km
Masse	2,5477 · 1015 kg
Oberfläche	1.439 km²
Mittlere Dichte	0,5 g/cm³
Siderische Rotation	1,887802 Tage
Achsneigung	0°
Fallbeschleunigung an der Oberfläche	≈ 0,0027 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	≈ 7,1 m/s
Oberflächentemperatur	-198 °C (75) K
Entdeckung
Entdecker	Dan Pascu, P. Kenneth Seidelmann, William A. Baum, Douglas G. Currie
Datum der Entdeckung	13. August 1980
Anmerkungen	Einfach gebundene Rotation
Größenvergleich von Tethys und seinen Trojaner-Monden Telesto (links) und Calypso (rechts)

Calypso (oder Saturn XIV) ist der siebzehnte und einer der kleineren der 62 bekannten Monde des Planeten Saturn sowie einer von zwei Trojaner-Monden von Tethys.

Entdeckung und Benennung

Calypso wurde am 13. August 1980 von den Astronomen Dan Pascu, P. Kenneth Seidelmann, William A. Baum und Douglas G. Currie anhand von erdgebundenen Teleskopbeobachtungen entdeckt; der Mond erhielt zunächst die vorläufige Bezeichnung S/1980 S 25. In den Folgemonaten erhielt Calypso die weiteren Bezeichnungen S/1980 S 29, S/1980 S 30, S/1980 S 32, und S/1981 S 2, die sich jedoch alle als dasselbe Objekt herausstellten.

1983 wurde sie offiziell nach Kalypso, einer Nymphe aus der griechischen Mythologie benannt, die den Helden Odysseus sieben Jahre lang auf ihrer Insel Ogygia festhielt. Odysseus wurde auf Befehl von Zeus, übermittelt durch den Götterboten Hermes, wieder freigelassen. Ungern gehorchend, versorgt sie ihn mit Werkzeug, um ein Floß zu bauen, und später auch mit Reisekost. Calypso soll eine Tochter des Titanen Atlas sein.

Der Name bedeutet in der Übersetzung sinngemäß "Verstecker", "versteckt". Calypso wird manchmal auch als Tethys C bezeichnet.

Bahneigenschaften

Orbitanimation von Calypso sowie der Monde Mimas, Helene, Methone, Pallene und Anthe (S/2007 S 4).

Umlaufbahn

Calypso umkreist Saturn auf einer prograden, fast perfekt kreisförmigen Umlaufbahn in einem mittleren Abstand von 294.619 km (ca. 4,888 Saturnradien) von dessen Zentrum (bzw. dem Schwerezentrum), also etwa 234.351 km über dessen Wolkenobergrenze. Die Bahnexzentrizität beträgt 0,0005, die Bahn ist 1,56° gegenüber dem Äquator von Saturn geneigt, liegt also fast in der Äquatorebene des Planeten. Durch die sehr niedrige Exzentrizität variiert die Bahn in der Entfernung zu Saturn um etwa 295 km.

Die Umlaufbahnen des nächstinneren Mondes Enceladus ist im Mittel etwa 56.671 km vom Orbit von Calypso entfernt, die Entfernungen der Bahnen der nächstäußeren Monde Dione sowie deren Trojaner-Monde Helene und Polydeuces betragen im Mittel etwa 82.777 km.

Calypso umläuft Saturn in 1 Tag, 21 Stunden, 18 Minuten und 26,1 Sekunden. Calypso benötigt für einen Umlauf 12 Stunden und etwa 25,3 Minuten länger als der innere Nachbar Enceladus.

Der Orbit von Calypso liegt tief in der Magnetosphäre von Saturn, so dass das Plasma, das mit dem Planeten mitrotiert, auf die folgende Hemisphäre trifft. Sie wird dadurch auch von energetischen Teilchen (Elektronen und Ionen) getroffen.

Darstellung der Lagrange-Punkte.

Bahnresonanzen

Die Umlaufbahn von Calypso ist koorbital mit den Umlaufbahnen der weitaus größeren, dominierenden Tethys sowie der etwas größeren Telesto. Diese so genannten Tethys-Trojaner-Monde, Telesto und Calypso, laufen in Tethys' Lagrange-Punkten L₄ und L₅, jeweils in einem Winkelabstand von 60° vor und hinter diesem Mond, auf der gleichen Umlaufbahn um den Planeten (1:1-Bahnresonanz). Calypso läuft dabei durch den folgenden Lagrangepunkt L₅, und bildet daher das Schlusslicht der geteilten Umlaufbahn.

Tethys und ihre beiden Trojaner-Monde umkreisen Saturn innerhalb des E-Rings, so dass sich die Oberflächen der Monde in einem dauernden Bombardement durch Mikrometeoriten befinden.

Rotation

Die Rotationszeit ist gleich der Umlaufzeit und Calypso weist damit, wie der Erdmond und alle großen Trabanten der Gasriesen, eine synchrone Rotation auf, die sich somit ebenfalls binnen 1 Tag, 21 Stunden, 18 Minuten und 26,1 Sekunden vollzieht, zeigt also immer mit derselben Hemisphäre zu Saturn. Die Rotationsachse ist 0° gegenüber der Umlaufbahn geneigt, steht damit also genau senkrecht auf der Umlaufebene.

Physikalische Eigenschaften

Cassini-Farbaufnahme am 23. September 2005 aus einer Entfernung von 101.000 km.

Größe

Calypso ist unregelmäßig geformt, mit einem mittleren Durchmesser von 21,4 km. Die genauen Abmessungen sind 30,2 × 23,0 × 14,0 km, was dem Mond die Form eines dreiachsigen Ellipsoids verleiht. Die Längsachse ist auf Saturn ausgerichtet, die mittlere Achse befindet sich zwischen führender und folgender Hemisphäre und die kürzeste Achse zwischen den Polen. Calypso ist der neunzehntgrößte Saturnmond.

Von der Größe her ist Calypso etwa mit dem größeren Marsmond Phobos zu vergleichen.

Die Gesamtfläche von Telesto beträgt etwa 1.439 km², dies liegt etwa inmitten der Flächen der Schweizer Kantone Luzern und Aargau.

Innerer Aufbau

Die Dichte ist mit 0,5 g/cm³ sehr gering, was darauf hinweist, dass Calypso überwiegend aus Wassereis zusammengesetzt ist. Die niedrige Dichte weist darauf hin, dass sie möglicherweise zu den sogenannten Rubble Piles gehört, die durch die vergleichsweise schwache Gravitation im Innern Hohlräume aufweisen.

Beste Voyager 2-Aufnahme am 25. August 1981.

Oberfläche

Der Trabant besitzt eine sehr helle Oberfläche mit einer Albedo von 0,70, d. h., 70 % des eingestrahlten Sonnenlichts werden reflektiert. Deutlich sichtbar sind einige Einschlagkrater von Meteoriten. Allgemein ist die Oberfläche jedoch sehr sanft und weist wenige Spuren älterer Krater auf, was auf eine dicke Schicht von feinkörnigem Eis-Regolith hinweist, die möglicherweise vom dauernden Bombardement durch die Partikel des E-Rings herrührt.

Erforschung

Von der Erde aus gesehen ist der Saturnbegleiter mit einer scheinbaren Helligkeit von 18,7^m (die 1:15900000 des Zentralplaneten beträgt) ein lichtschwaches Objekt.

Calypso wurde von bislang drei Raumsonden besucht, namentlich von den Vorbeiflugsonden Voyager 1 am 12. November 1980 und Voyager 2 am 25. August 1981 und Cassini-Huygens, die seit dem 1. Juli 2004 den Saturn umkreist. Der letzte Vorbeiflug durch Cassini ereignete sich am 13. Februar 2010 in einer Entfernung von 23.000 km.

Medien

Commons: Calypso (Mond) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Weblinks

• IAUC 3496: Satellites of Saturn 31. Juli 1980 (Entdeckung)
• IAUC 3872: Satellites of Jupiter and Saturn 30. September 1983 (Benennung)
• Animation von Cassini-Aufnahmen vom 13. Februar 2010 auf YouTube