Lunas de Saturno

Las lunas de Saturno son numerosas y diversas, desde pequeñas lunas de sólo decenas de metros de diámetro hasta el enorme Titán, que es más grande que el planeta Mercurio. Hay 146 lunas con órbitas confirmadas. Este número no incluye los miles de lunas incrustadas dentro de los densos anillos de Saturno, ni los cientos de posibles lunas distantes de un kilómetro de tamaño que fueron vistas a través de telescopios pero que no fueron recapturadas. Siete lunas de Saturno son lo suficientemente grandes como para haberse colapsado en una forma elipsoidal relajada, aunque sólo una o dos de ellas, Titán y posiblemente Rea, se encuentran actualmente en equilibrio hidrostático. Tres lunas son particularmente notables. Titán es la segunda luna más grande del Sistema Solar (después de Ganímedes de Júpiter), con una atmósfera similar a la de la Tierra rica en nitrógeno y un paisaje con redes fluviales y lagos de hidrocarburos. Encelado emite chorros de hielo desde su región polar sur y está cubierto por una profunda capa de nieve. Jápeto tiene hemisferios blancos y negros contrastantes, así como una extensa cresta de montañas ecuatoriales que se encuentran entre las más altas del sistema solar.
De las lunas conocidas, 24 son satélites regulares; Tienen órbitas progradadas no muy inclinadas con respecto al plano ecuatorial de Saturno. Incluyen los siete satélites principales, cuatro lunas pequeñas que existen en una órbita troyana con lunas más grandes, dos lunas mutuamente coorbitales y dos lunas que actúan como pastores del estrecho anillo F de Saturno. Otros dos satélites regulares conocidos orbitan dentro de huecos en los anillos de Saturno. El relativamente grande Hyperion está atrapado en una resonancia orbital con Titán. Las lunas regulares restantes orbitan cerca del borde exterior del denso Anillo A, dentro del difuso Anillo G y entre las lunas principales Mimas y Encelado. Los satélites regulares reciben tradicionalmente el nombre de Titanes y Titanes u otras figuras asociadas con el mitológico Saturno.
Los 122 restantes, con diámetros medios que oscilan entre 2 y 213 km (1 a 132 mi), son satélites irregulares, cuyas órbitas están mucho más alejadas de Saturno, tienen inclinaciones altas y son mixtas entre progradas y retrógradas. Estas lunas probablemente sean planetas menores capturados, o fragmentos de la desintegración por colisión de dichos cuerpos después de su captura, creando familias de colisiones. Se espera que Saturno tenga alrededor de 150 satélites irregulares de más de 2,8 km (1,7 millas) de diámetro, además de muchos cientos más que son incluso más pequeños. Los satélites irregulares se clasifican por sus características orbitales en los grupos progrados inuit y galo y el gran grupo nórdico retrógrado, y sus nombres se eligen de las mitologías correspondientes (con el grupo galo correspondiente a la mitología celta). La única excepción es Febe, la novena luna de Saturno y la mayor irregular, descubierta a finales del siglo XIX; Es parte del grupo nórdico, pero lleva el nombre de una titánide griega.
Los anillos de Saturno están formados por objetos que varían en tamaño, desde microscópicos hasta pequeñas lunas de cientos de metros de diámetro, cada uno en su propia órbita alrededor de Saturno. Por lo tanto, no se puede dar un número preciso de lunas de Saturno, porque no existe un límite objetivo entre los innumerables pequeños objetos anónimos que forman el sistema de anillos de Saturno y los objetos más grandes que han sido nombrados lunas. Se han detectado más de 150 lunas incrustadas en los anillos debido a la perturbación que crean en el material de los anillos circundantes, aunque se cree que esto es sólo una pequeña muestra de la población total de tales objetos.
Hay 83 lunas designadas que aún no tienen nombre (a mayo de 2023); todos menos uno (la luna designada con anillo B S/2009 S 1) son irregulares. (Hay muchas otras lunas anulares no designadas). Si se nombran, la mayoría de las irregulares recibirán nombres de la mitología gala, nórdica e inuit según el grupo orbital del que son miembros.
Descubrimiento

Observaciones tempranas
Antes de la llegada de la fotografía telescópica, se descubrieron ocho lunas de Saturno mediante observación directa utilizando telescopios ópticos. La luna más grande de Saturno, Titán, fue descubierta en 1655 por Christiaan Huygens utilizando un objetivo de 57 milímetros (2,2 pulgadas) en un telescopio refractor de su propio diseño. Tetis, Dione, Rea y Jápeto (la "Sidera Lodoicea") fueron descubiertas entre 1671 y 1684 por Giovanni Domenico Cassini. Mimas y Encelado fueron descubiertos en 1789 por William Herschel. Hyperion fue descubierto en 1848 por W. C. Bond, G. P. Bond y William Lassell.
El uso de placas fotográficas de larga exposición hizo posible el descubrimiento de lunas adicionales. La primera en ser descubierta de esta manera, Phoebe, fue encontrada en 1899 por W. H. Pickering. En 1966, Audouin Dollfus descubrió el décimo satélite de Saturno, cuando los anillos fueron observados de canto cerca de un equinoccio. Más tarde fue nombrado Jano. Unos años más tarde se descubrió que todas las observaciones de 1966 sólo podían explicarse si hubiera estado presente otro satélite y tuviera una órbita similar a la de Janus. Este objeto ahora se conoce como Epimeteo, la undécima luna de Saturno. Comparte la misma órbita con Janus, el único ejemplo conocido de coorbitales en el Sistema Solar. En 1980, se descubrieron desde la Tierra tres lunas más de Saturno, que luego fueron confirmadas por las sondas Voyager. Son lunas troyanas de Dione (Helene) y Tetis (Telesto y Calipso).
Observaciones desde naves espaciales

Desde entonces, el estudio de los planetas exteriores se ha visto revolucionado por el uso de sondas espaciales no tripuladas. La llegada de la nave espacial Voyager a Saturno en 1980-1981 dio lugar al descubrimiento de tres lunas adicionales: Atlas, Prometeo y Pandora, lo que eleva el total a 17. Además, se confirmó que Epimeteo era distinto de Jano.. En 1990, Pan fue descubierto en imágenes de archivo de la Voyager.
La misión Cassini, que llegó a Saturno en el verano de 2004, descubrió inicialmente tres pequeñas lunas interiores: Metone y Palene, entre Mimas y Encelado, y la segunda luna troyana de Dione, Polydeuces. También observó tres lunas sospechosas pero no confirmadas en el Anillo F. En noviembre de 2004, los científicos de Cassini anunciaron que la estructura de los anillos de Saturno indica la presencia de varias lunas más orbitando dentro de los anillos, aunque sólo una, Dafnis, había sido confirmada visualmente. En el momento. En 2007 se anunció Anthe. En 2008 se informó que las observaciones de la Cassini sobre un agotamiento de electrones energéticos en la magnetosfera de Saturno cerca de Rea podrían ser la firma de un sistema de anillos tenues alrededor de la segunda luna más grande de Saturno. En marzo de 2009, se anunció Aegaeon, una luna pequeña dentro del Anillo G. En julio del mismo año, se observó S/2009 S 1, la primera luna dentro del Anillo B. En abril de 2014 se informó del posible inicio de una luna nueva, dentro del Anillo A. (imagen relacionada)
Lunas exteriores

El estudio de las lunas de Saturno también se ha visto favorecido por los avances en la instrumentación de los telescopios, principalmente la introducción de dispositivos digitales de carga acoplada que reemplazaron a las placas fotográficas. Durante el siglo XX, Phoebe estuvo sola entre las lunas conocidas de Saturno con su órbita altamente irregular. Luego, en 2000, se descubrieron tres docenas de lunas irregulares adicionales utilizando telescopios terrestres. Un estudio que comenzó a finales de 2000 y se llevó a cabo utilizando tres telescopios de tamaño mediano encontró trece lunas nuevas orbitando alrededor de Saturno a gran distancia, en órbitas excéntricas, que están muy inclinadas tanto hacia el ecuador de Saturno como hacia la eclíptica. Probablemente sean fragmentos de cuerpos más grandes capturados por la atracción gravitacional de Saturno. En 2005, los astrónomos que utilizaron el Observatorio Mauna Kea anunciaron el descubrimiento de doce lunas exteriores pequeñas más; en 2006, los astrónomos que utilizaron el telescopio Subaru de 8,2 m informaron del descubrimiento de nueve lunas irregulares más, en abril de 2007< /span>, se anunció Tarqeq (S/2007 S 1) y en mayo del mismo año se reportaron S/2007 S 2 y S/2007 S 3. En 2019, se informaron veinte nuevos satélites irregulares de Saturno, lo que resultó en que Saturno superara a Júpiter como el planeta con más lunas conocidas por primera vez desde 2000.
En 2019, los investigadores Edward Ashton, Brett Gladman y Matthew Beaudoin realizaron un estudio de la esfera Hill de Saturno utilizando el Telescopio Canadá-Francia-Hawái de 3,6 metros y descubrieron alrededor de 80 nuevas lunas irregulares de Saturno. Las observaciones de seguimiento de estas nuevas lunas se llevaron a cabo durante 2019-2021, lo que finalmente llevó al anuncio de S/2019 S 1 en noviembre de 2021 y al anuncio de 62 lunas adicionales del 3 al 16 de mayo de 2023. Estos descubrimientos trajeron a Saturno El número total de lunas confirmadas asciende a 145, lo que lo convierte en el primer planeta conocido que tiene más de 100 lunas. El 23 de mayo de 2023 se anunció otra luna más, S/2006 S 20, lo que eleva el número total de lunas de Saturno a 146. Todas estas lunas nuevas son pequeñas y débiles, con diámetros de más de 3 km (2 millas) y aparentes. magnitudes de 25 a 27. Los investigadores descubrieron que la población de lunas irregulares de Saturno es más abundante en tamaños más pequeños, lo que sugiere que probablemente sean fragmentos de una colisión que ocurrió hace unos cientos de millones de años. Los investigadores extrapolaron que la verdadera población de lunas irregulares de Saturno de más de 2,8 km (1,7 millas) de diámetro asciende a 150< span style="margin-left:0.3em;margin-right:0.15em;">±30, que es aproximadamente tres veces más lunas irregulares jovianas hasta el mismo tamaño. Si esta distribución de tamaño se aplica a diámetros aún más pequeños, Saturno tendría intrínsecamente lunas más irregulares que Júpiter.
Descubrimiento de las lunas de los planetas exteriores
Denominación
Los nombres modernos de las lunas de Saturno fueron sugeridos por John Herschel en 1847. Propuso nombrarlas en honor a figuras mitológicas asociadas con el dios romano de la agricultura y la cosecha, Saturno (equivalente al griego Cronos). En particular, los siete satélites entonces conocidos llevaban nombres de titanes, titanes y gigantes, hermanos y hermanas de Cronos. La idea era similar a la de Simon Marius. Esquema de nombres mitológicos para las lunas de Júpiter.
Como Saturno devoró a sus hijos, su familia no pudo ser reunida alrededor de él, de modo que la elección estaba entre sus hermanos y hermanas, los Titanes y Titanesses. El nombre Iapetus parecía indicado por la oscuridad y la lejanía del satélite exterior, Titan por el tamaño superior del Huyghenian, mientras que las tres denominaciones femeninas [Rhea, Dione y Tethys] clasifican los tres satélites intermedios Cassinian. Los pequeños interiores parecían caracterizados apropiadamente por un regreso a las denominaciones masculinas [Enceladus y Mimas] elegidos de un brodo más joven e inferior (aunque aún superhumano). ["Resultados de las Observaciones Astronómicas hechas... en el Cabo de Buena Esperanza", p. 415]
En 1848, Lassell propuso que el octavo satélite de Saturno se llamara Hyperion en honor a otro Titán. Cuando en el siglo XX se agotaron los nombres de Titanes, a las lunas se les dio el nombre de distintos personajes de la mitología grecorromana o de gigantes de otras mitologías. Todas las lunas irregulares (excepto Febe, descubierta aproximadamente un siglo antes que las demás) llevan el nombre de dioses inuit y galos y de gigantes de hielo nórdicos.
Algunos asteroides comparten los mismos nombres que las lunas de Saturno: 55 Pandora, 106 Dione, 577 Rea, 1809 Prometeo, 1810 Epimeteo y 4450 Pan. Además, tres asteroides más compartirían los nombres de las lunas de Saturno, salvo por las diferencias ortográficas que la Unión Astronómica Internacional (IAU) hizo permanentes: Calypso y el asteroide 53 Kalypso; Helene y el asteroide 101 Helena; y Gunnlod y el asteroide 657 Gunlöd.
Características físicas
El sistema de satélites de Saturno está muy desequilibrado: una luna, Titán, comprende más del 96% de la masa en órbita alrededor del planeta. Las otras seis lunas planemo (elipsoidales) constituyen aproximadamente el 4% de la masa, y las lunas pequeñas restantes, junto con los anillos, comprenden sólo el 0,04%.
Nombre | Diámetro (km) | Masa (kg) | Radio orbital (km) | Período orbital (días) |
---|---|---|---|---|
Mimas | 396 (0.12D☾) | 4×1019 (0.0005M☾) | 185.539 (0.48a☾) | 0.9 (0.03T☾) |
Enceladus | 504 (0.14D☾) | 1.1×1020 (0.002)M☾) | 237,948 (0.62a☾) | 1.4 (0.05T☾) |
Tethys | 1.062 (0.30D☾) | 6.2×1020 (0.008)M☾) | 294,619 (0.77a☾) | 1.9 (0.07T☾) |
Dione | 1.123 (0.32D☾) | 1.1×1021 (0.015M☾) | 377,396 (0.98a☾) | 2.7 (0.10T☾) |
Rhea | 1,527 (0.44D☾) | 2.3×1021 (0.03M☾) | 527.108 (1.37a☾) | 4.5 (0.20T☾) |
Titan | 5.149 (1.48D☾) (0.75D♂) | 1.35×1023 (1.80M☾) (0.21M♂) | 1.221.870 (3.18)a☾) | 16 (0.60T☾) |
Iapetus | 1.470 (0.42D☾) | 1.8×1021 (0.025M☾) | 3.560.820 (9.26a☾) | 79 (2.90T☾) |
Grupos orbitales
Aunque los límites pueden ser algo vagos, las lunas de Saturno se pueden dividir en diez grupos según sus características orbitales. Muchos de ellos, como Pan y Dafnis, orbitan dentro del sistema de anillos de Saturno y tienen períodos orbitales sólo ligeramente más largos que el período de rotación del planeta. Las lunas más internas y la mayoría de los satélites regulares tienen inclinaciones orbitales medias que van desde menos de un grado hasta aproximadamente 1,5 grados (excepto Jápeto, que tiene una inclinación de 7,57 grados) y pequeñas excentricidades orbitales. Por otro lado, los satélites irregulares de las regiones más exteriores del sistema lunar de Saturno, en particular el grupo nórdico, tienen radios orbitales de millones de kilómetros y períodos orbitales que duran varios años. Las lunas del grupo nórdico también orbitan en dirección opuesta a la rotación de Saturno.
Anillo de lunas
A finales de julio de 2009, una pequeña luna, S/2009 S 1, fue descubierta en el Anillo B, a 480 km del borde exterior del anillo, por la sombra que proyectaba. Se estima que tiene 300 m de diámetro. A diferencia de las lunas del Anillo A (ver más abajo), no induce una 'hélice' Característica, probablemente debido a la densidad del anillo B.
En 2006, se encontraron cuatro pequeñas lunas en imágenes de Cassini del Anillo A. Antes de este descubrimiento, sólo se conocían dos lunas más grandes dentro de los huecos del Anillo A: Pan y Dafnis. Son lo suficientemente grandes como para despejar espacios continuos en el anillo. Por el contrario, una luna pequeña sólo tiene la masa suficiente para limpiar dos pequeños espacios parciales (de unos 10 km de diámetro) en las inmediaciones de la luna pequeña, creando una estructura con forma de hélice de avión. Las lunas en sí son pequeñas, con un diámetro de entre 40 y 500 metros, y demasiado pequeñas para ser vistas directamente.

En 2007, el descubrimiento de 150 lunas más reveló que (con la excepción de dos que se han visto fuera de la brecha de Encke) están confinadas a tres bandas estrechas en el Anillo A entre 126.750 y 132.000 km de Saturno. centro. Cada banda tiene unos mil kilómetros de ancho, menos del 1% del ancho de los anillos de Saturno. Esta región está relativamente libre de las perturbaciones causadas por las resonancias con satélites más grandes, aunque otras áreas del Anillo A sin perturbaciones aparentemente están libres de lunas. Las lunas probablemente se formaron a partir de la desintegración de un satélite más grande. Se estima que el Anillo A contiene entre 7.000 y 8.000 hélices de más de 0,8 km de tamaño y millones de más de 0,25 km. En abril de 2014, los científicos de la NASA informaron sobre la posible consolidación de una nueva luna dentro del Anillo A, lo que implica que las lunas actuales de Saturno pueden haberse formado en un proceso similar en el pasado, cuando el sistema de anillos de Saturno era mucho más masivo..
Es posible que en el Anillo F residan lunas similares. Allí, "jets" La pérdida de material puede deberse a colisiones, iniciadas por perturbaciones de la cercana pequeña luna Prometeo, de estas lunas con el núcleo del Anillo F. Una de las lunas más grandes del Anillo F puede ser el objeto aún no confirmado S/2004 S 6. El Anillo F también contiene "abanicos" que se cree que son el resultado de lunas aún más pequeñas, de aproximadamente 1 km de diámetro, que orbitan cerca del núcleo del Anillo F.
Una de las lunas descubiertas recientemente, Aegaeon, reside dentro del arco brillante del Anillo G y está atrapada en la resonancia de movimiento medio 7:6 con Mimas. Esto significa que hace exactamente siete revoluciones alrededor de Saturno, mientras que Mimas hace exactamente seis. La Luna es la más grande entre la población de cuerpos que son fuentes de polvo en este anillo.
Pastores del anillo


Los satélites Shepherd son pequeñas lunas que orbitan dentro o más allá del sistema de anillos de un planeta. Tienen el efecto de esculpir los anillos: dándoles bordes afilados y creando espacios entre ellos. Las lunas pastoras de Saturno son Pan (brecha de Encke), Dafnis (brecha de Keeler), Atlas (anillo A), Prometeo (anillo F) y Pandora (anillo F). Estas lunas, junto con los coorbitales (ver más abajo), probablemente se formaron como resultado de la acumulación del material friable de los anillos en núcleos más densos preexistentes. Los núcleos con tamaños de un tercio a la mitad de las lunas actuales pueden ser en sí mismos fragmentos de colisión formados cuando un satélite parental de los anillos se desintegró.
Coorbitales
Jano y Epimeteo se llaman lunas coorbitales. Son de tamaño aproximadamente igual, siendo Jano un poco más grande que Epimeteo. Jano y Epimeteo tienen órbitas con sólo unos pocos kilómetros de diferencia en el semieje mayor, lo suficientemente cerca como para chocar si intentaran cruzarse. En lugar de colisionar, su interacción gravitacional hace que intercambien órbitas cada cuatro años.
Interior grande

Las lunas más grandes de Saturno orbitan dentro de su tenue E Ring, junto con tres lunas más pequeñas del grupo Alkyonides.
- Mimas es la más pequeña y menos masiva de las lunas redondas internas, aunque su masa es suficiente para alterar la órbita de Methone. Es notablemente en forma de ovoide, habiendo sido hecho más corto en los polos y más largo en el Ecuador (a unos 20 km) por los efectos de la gravedad de Saturno. Mimas tiene un gran cráter de impacto un tercio de su diámetro, Herschel, situado en su hemisferio líder. Mimas no tiene actividad geológica conocida o presente, y su superficie está dominada por cráteres de impacto. Las únicas características tectónicas conocidas son unas troas arcuatas y lineales, que probablemente formaron cuando Mimas fue destrozada por el impacto de Herschel.
- Enceladus es una de las lunas más pequeñas de Saturno que está en forma esférica —sólo Mimas es más pequeña—, sin embargo, es la única luna Saturniana pequeña que está actualmente activa endógena, y el cuerpo más pequeño conocido del Sistema Solar que está geológicamente activo hoy. Su superficie es morfológicamente diversa; incluye terrenos antiguos fuertemente cráteres, así como áreas lisas más jóvenes con pocos cráteres de impacto. Muchas llanuras en Enceladus están fracturadas e intersectadas por sistemas de linajes. La zona alrededor de su polo sur fue encontrada por Cassini para ser inusualmente cálido y cortado por un sistema de fracturas de unos 130 km de largo llamado " tiras más pequeñas", algunos de los cuales emiten chorros de vapor de agua y polvo. Estos chorros forman una gran columna de su polo sur, que repone el anillo E de Saturno y sirve como la principal fuente de iones en la magnetosfera de Saturno. El gas y el polvo se liberan con una tasa de más de 100 kg/s. Enceladus puede tener agua líquida debajo de la superficie sur-polar. La fuente de la energía para este criovolcanismo se cree que es una resonancia de 2:1 media-moción con Dione. El hielo puro en la superficie hace de Enceladus uno de los objetos más conocidos del Sistema Solar — su albedo geométrico es más del 140%.
- Tethys es la tercera más grande de las lunas internas de Saturno. Sus características más destacadas son un cráter de impacto grande (400 km de diámetro) llamado Odysseus en su hemisferio líder y un vasto sistema de cañones llamado Ithaca Chasma que se extiende al menos 270° alrededor de Tethys. El Chasma Ithaca es concéntrico con Odysseus, y estas dos características pueden estar relacionadas. Tethys parece no tener actividad geológica actual. Un terreno montañoso muy cráter ocupa la mayoría de su superficie, mientras que una región de llanuras más pequeña y suave se encuentra en el hemisferio opuesto al de Odiseo. Las llanuras contienen menos cráteres y aparentemente son más jóvenes. Un límite agudo los separa del terreno cráter. También hay un sistema de panes de extensión que se irradian lejos de Odysseus. La densidad de Tethys (0.985 g/cm)3) es menos que el del agua, indicando que está hecho principalmente de hielo de agua con sólo una pequeña fracción de roca.
- Dione es la segunda luna interior más grande de Saturno. Tiene una densidad más alta que el Ñandú geológicamente muerto, la luna interior más grande, pero inferior a la de Enceladus activo. Mientras que la mayoría de la superficie de Dione es un terreno viejo muy cráter, esta luna también está cubierta con una extensa red de tros y linajes, indicando que en el pasado tenía actividad tectónica global. Los tropiezos y los linajes son especialmente prominentes en el hemisferio de seguimiento, donde se forman varios conjuntos de fracturas que se denominan "tierra espantosa". Las llanuras cráteres tienen algunos cráteres de impacto grandes que alcanzan 250 km de diámetro. Las llanuras suaves con bajos recuentos de impacto también están presentes en una pequeña fracción de su superficie. Probablemente fueron tectonically resurfaced relativamente más tarde en la historia geológica de Dione. En dos lugares dentro de llanuras lisas se han identificado formas de tierra extrañas (depresiones) que parecen cráteres de impacto oblongos, ambos en los centros de redes radiantes de grietas y trus; estas características pueden ser criovolcónicas de origen. Dione puede ser geológicamente activo incluso ahora, aunque en una escala mucho más pequeña que el criovolcanismo de Enceladus. Esto se deriva de las mediciones magnéticas de Cassini que muestran Dione es una fuente neta de plasma en la magnetosfera de Saturno, mucho como Enceladus.
Alquinuros
Tres pequeñas lunas orbitan entre Mimas y Encelado: Metone, Anthe y Palene. Nombradas en honor a los Alkyonides de la mitología griega, son algunas de las lunas más pequeñas del sistema de Saturno. Anthe y Methone tienen arcos anulares muy débiles a lo largo de sus órbitas, mientras que Pallene tiene un anillo completo débil. De estas tres lunas, sólo Metone ha sido fotografiada de cerca, mostrándola con forma de huevo y con muy pocos o ningún cráter.
Troyano
Las lunas troyanas son una característica única que sólo se conoce en el sistema de Saturno. Un cuerpo troyano orbita en el punto de Lagrange L4 inicial o L5 final de un objeto mucho más grande, como una luna o un planeta grande. Tetis tiene dos lunas troyanas, Telesto (a la cabeza) y Calypso (a la cola), y Dione también tiene dos, Helene (a la cabeza) y Polideuces (a la cola). Helene es, con diferencia, la luna troyana más grande, mientras que Polideuces es la más pequeña y tiene la órbita más caótica. Estas lunas están recubiertas de material polvoriento que ha alisado sus superficies.
Exterior grande
Todas estas lunas orbitan más allá del Anillo E. Ellos son:
- Rhea es la segunda más grande de las lunas de Saturno. Es incluso un poco más grande que Oberon, la segunda luna más grande de Urano. En 2005, Cassini detectó un agotamiento de electrones en la vela de plasma de Ñandú, que se forma cuando el plasma corotante de la magnetosfera de Saturno es absorbido por la luna. El agotamiento fue hipotetizado para ser causado por la presencia de partículas de tamaño polvo concentradas en unos pocos anillos ecuatoriales débiles. Tal sistema de anillos haría Rhea la única luna en el Sistema Solar conocida por tener anillos. Observaciones apuntadas posteriores del plano del anillo putante desde varios ángulos por Cassini 's cámara de ángulo estrecho no apareció evidencia del material de anillo esperado, dejando sin resolver el origen de las observaciones de plasma. De lo contrario Rhea tiene más bien una superficie típicamente cráter, con las excepciones de algunas fracturas de tipo Dione grandes (tierra blanda) en el hemisferio de seguimiento y una "línea" muy débil del material en el ecuador que puede haber sido depositado por deorbitación material de los anillos presentes o anteriores. Rhea también tiene dos cuencas de impacto muy grandes en su hemisferio antisavo, que están a unos 400 y 500 km de ancho. El primero, Tirawa, es aproximadamente comparable a la cuenca de Odysseus en Tethys. También hay un cráter de impacto de 48 km de diámetro llamado Inktomi a 112° W que es prominente debido a un sistema extendido de rayos brillantes, que puede ser uno de los cráteres más jóvenes en las lunas internas de Saturno. No se ha descubierto ninguna evidencia de actividad endógena en la superficie de Ñandú.
- Titan, a 5.149 km de diámetro, es la segunda luna más grande del Sistema Solar y la más grande de Saturno. De todas las lunas grandes, Titan es el único con una densa (presión superficial de 1,5 am), atmósfera fría, principalmente hecha de nitrógeno con una pequeña fracción de metano. La atmósfera densa produce con frecuencia nubes blancas brillantes convectivas, especialmente sobre la región del polo sur. El 6 de junio de 2013, científicos del IAA-CSIC informaron de la detección de hidrocarburos aromáticos policíclicos en la atmósfera superior de Titan. El 23 de junio de 2014, la NASA afirmó tener una fuerte evidencia de que el nitrógeno en la atmósfera de Titan provenía de materiales en la nube de Oort, asociados con cometas, y no de los materiales que formaron Saturno en tiempos anteriores. La superficie de Titan, que es difícil de observar debido a la persistente hemorragia atmosférica, muestra sólo unos pocos cráteres de impacto y es probablemente muy joven. Contiene un patrón de regiones claras y oscuras, canales de flujo y posiblemente criovolcanos. Algunas regiones oscuras están cubiertas por campos de dunas longitudinales formados por vientos mareados, donde la arena está hecha de agua congelada o hidrocarburos. Titan es el único cuerpo en el Sistema Solar junto a la Tierra con cuerpos de líquido en su superficie, en forma de lagos metano-etano en las regiones polares norte y sur de Titan. El lago más grande, Kraken Mare, es más grande que el Mar Caspio. Como Europa y Ganymede, se cree que Titan tiene un océano subsuperficie hecho de agua mezclada con amoníaco, que puede erupción a la superficie de la luna y llevar al criovolcismo. El 2 de julio de 2014, la NASA informó que el océano dentro de Titan puede ser "tan salado como el Mar Muerto de la Tierra".
- Hyperion es el vecino más cercano de Titan en el sistema Saturno. Las dos lunas están encerradas en una resonancia de 4:3 emociones medias entre sí, lo que significa que mientras Titan hace cuatro revoluciones alrededor de Saturno, Hyperion hace exactamente tres. Con un diámetro promedio de unos 270 km, Hyperion es más pequeño y más ligero que Mimas. Tiene una forma extremadamente irregular, y una superficie helada muy extraña, de color bronceado que se asemeja a una esponja, aunque su interior puede ser parcialmente poroso también. La densidad media de unos 0,55 g/cm3 indica que la porosidad supera el 40% incluso asumiendo que tiene una composición puramente helada. La superficie de Hyperion está cubierta con numerosos cráteres de impacto, aquellos con diámetros de 2 a 10 km son especialmente abundantes. Es la única luna además de las pequeñas lunas de Plutón conocido por tener una rotación caótica, lo que significa que Hyperion no tiene polos bien definidos o ecuador. Mientras que en cortos plazos el satélite gira aproximadamente alrededor de su eje largo a una velocidad de 72–75° por día, en escalas de tiempo más largas su eje de rotación (el vector de la punta) vaga caóticamente por el cielo. Esto hace que el comportamiento rotacional de Hyperion sea esencialmente impredecible.
- Iapetus es la tercera más grande de las lunas de Saturno. Orbitando el planeta 3,5 millones km, es por lejos la más distante de las lunas grandes de Saturno, y también tiene la mayor inclinación orbital, a 15,47°. Iapetus ha sido conocido desde hace mucho tiempo por su inusual superficie de dos toneladas; su hemisferio líder es negro de lanzamiento y su hemisferio de seguimiento es casi tan brillante como la nieve fresca. Cassini Las imágenes mostraron que el material oscuro se limita a un gran área casi ecuatorial en el hemisferio líder llamado Cassini Regio, que se extiende aproximadamente de 40°N a 40°S. Las regiones de polos de Iapetus son tan brillantes como su hemisferio. Cassini También descubrió una cresta ecuatorial de 20 km de altura, que abarca casi todo el Ecuador de la luna. De lo contrario, las superficies oscuras y brillantes de Iapetus son viejas y fuertemente ancladas. Las imágenes revelaron al menos cuatro grandes cuencas de impacto con diámetros de 380 a 550 km y numerosos cráteres de impacto más pequeños. No se ha descubierto ninguna prueba de actividad endógena. Una pista sobre el origen de la parte oscura que cubre el material de la superficie de Iapetus se pudo haber encontrado en 2009, cuando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA descubrió un vasto disco casi invisible alrededor de Saturno, justo dentro de la órbita de la luna Phoebe – el anillo Phoebe. Los científicos creen que el disco procede de partículas de polvo y hielo lanzadas por impactos en Phoebe. Debido a que las partículas de disco, como Phoebe en sí, orbitan en la dirección opuesta a Iapetus, Iapetus choca con ellas mientras se desvían en la dirección de Saturno, oscureciendo ligeramente su hemisferio principal. Una vez que se estableció una diferencia en albedo, y por lo tanto en temperatura media, entre diferentes regiones de Iapetus, se produjo un proceso de fuga térmica de sublimación de hielo de agua de regiones más cálidas y la deposición de vapor de agua a regiones más frías. La apariencia actual de dos toneladas de Iapetus resulta del contraste entre las zonas brillantes, principalmente cubiertas de hielo y las regiones de retraso oscuro, el residuo dejado atrás después de la pérdida de hielo superficial.
Irregulares


Las lunas irregulares son pequeños satélites con órbitas de radio grande, inclinadas y frecuentemente retrógradas, que se cree que fueron adquiridas por el planeta padre mediante un proceso de captura. A menudo ocurren como familias o grupos colisionantes. El tamaño exacto y el albedo de las lunas irregulares no se conocen con certeza porque las lunas son muy pequeñas para ser resueltas por un telescopio, aunque generalmente se supone que este último es bastante bajo: alrededor del 6% (albedo de Phoebe) o menos.. Los irregulares generalmente tienen espectros visibles e infrarrojos cercanos dominados por bandas de absorción de agua. Son de color neutro o moderadamente rojo, similar a los asteroides de tipo C, tipo P o tipo D, aunque son mucho menos rojos que los objetos del cinturón de Kuiper.
Inuit
El grupo inuit incluye trece lunas exteriores prógradas que son lo suficientemente similares en sus distancias al planeta (190 a 300 radios de Saturno), sus inclinaciones orbitales (45 a 50°) y sus colores como para poder considerarlos un grupo. El grupo inuit se divide a su vez en tres subgrupos distintos en diferentes semiejes mayores y reciben el nombre de sus respectivos miembros más grandes. Ordenados por semieje mayor creciente, estos subgrupos son el grupo Kiviuq, el grupo Paaliaq y el grupo Siarnaq. El grupo Kiviuq incluye cinco miembros: Kiviuq, Ijiraq, S/2005 S 4, S/2019 S 1 y S/2020 S 1. El grupo Siarnaq incluye siete miembros: Siarnaq, Tarqeq, S/2004 S 31, S/2019 S 14, S/2020 S 3, S/2019 S 6 y S/2020 S 5. A diferencia de los subgrupos Kiviuq y Siarnaq, el subgrupo Paaliaq no contiene ningún otro miembro conocido además del propio Paaliaq. De todo el grupo inuit, Siarnaq es el miembro más grande, con un tamaño estimado de unos 40 km.
Gálico
El grupo galo incluye siete lunas exteriores prógradas que son lo suficientemente similares en su distancia al planeta (200 a 300 radios de Saturno), su inclinación orbital (35 a 40°) y su color que pueden considerarse un grupo. Son Albiorix, Bebhionn, Erriapus, Tarvos, Saturn LX, S/2007 S 8 y S/2020 S 4. La mayor de estas lunas es Albiorix, con un tamaño estimado de unos 32 km.
Satélites de progrado atípicos
Dos lunas prógradas de Saturno no pertenecen definitivamente ni al grupo inuit ni al galo. S/2004 S 24 y S/2006 S 12 tienen inclinaciones orbitales similares a las del grupo galo, pero tienen órbitas mucho más distantes con semiejes mayores de ~400 radios de Saturno y ~340 radios de Saturno, respectivamente.
Nórdico
Las 100 lunas exteriores retrógradas de Saturno se clasifican en términos generales en el grupo nórdico. Son Aegir, Angrboda, Alvaldi, Beli, Bergelmir, Bestla, Eggther, Farbauti, Fenrir, Fornjot, Geirrod, Gerd, Greip, Gridr, Gunnlod, Hati, Hyrrokkin, Jarnsaxa, Kari, Loge, Mundilfari, Narvi, Phoebe, Skathi, Skoll, Skrymir, Surtur, Suttungr, Thiazzi, Thrymr, Ymir y 69 satélites sin nombre. Después de Phoebe, Ymir es la mayor de las lunas irregulares retrógradas conocidas, con un diámetro estimado de sólo 18 km.
- Phoebe, en 213±1.4 km de diámetro, es por mucho el mayor de los satélites irregulares de Saturno. Tiene una órbita retrogradada y gira sobre su eje cada 9.3 horas. Phoebe fue la primera luna de Saturno para ser estudiado en detalle por Cassini, dentro Junio de 2004; durante este encuentro Cassini fue capaz de mapear casi el 90% de la superficie de la luna. Phoebe tiene una forma casi esférica y una densidad relativamente alta de aproximadamente 1,6 g/cm3. Cassini imágenes reveladas una superficie oscura cicatricada por numerosos impactos, hay alrededor de 130 cráteres con diámetros superiores a 10 km. Tales impactos pueden haber expulsado fragmentos de Phoebe en órbita alrededor de Saturno, uno de ellos puede ser S/2006 S 20, cuya órbita es similar a Phoebe. Medición espectroscópica mostró que la superficie está hecha de hielo de agua, dióxido de carbono, fyllosilicates, orgánicos y posiblemente minerales de hierro. Phoebe se cree que es un centaur capturado que se originó en el cinturón Kuiper. También sirve como fuente de material para el anillo más conocido de Saturno, que oscurece el hemisferio líder de Iapetus (ver arriba).
Lista

Confirmado
Las lunas de Saturno se enumeran aquí por período orbital (o semieje mayor), del más corto al más largo. Las lunas lo suficientemente masivas como para que sus superficies se hayan colapsado en un esferoide están resaltadas en negrita y marcadas con un fondo azul, mientras que las lunas irregulares aparecen en un fondo rojo, naranja, verde y gris. Las órbitas y las distancias medias de las lunas irregulares son muy variables en escalas de tiempo cortas debido a las frecuentes perturbaciones planetarias y solares, por lo que el Laboratorio de Propulsión a Chorro promedia los elementos orbitales de las lunas irregulares enumeradas aquí durante una integración numérica de 5.000 años. En ocasiones, estos pueden diferir mucho de los elementos orbitales osculadores proporcionados por otras fuentes. Todos sus elementos orbitales se basan en una época de referencia del 1 de enero de 2000.
Clave | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
. Titan | † Otras lunas redondas | Pequeñas lunas regulares | ♦ Grupo Inuit | ♣ Grupo Gallic | . Norse group | § Lunas irregulares de grado más avanzado |
Sin confirmar
No se ha confirmado que estas lunas del Anillo F enumeradas en la siguiente tabla (observadas por Cassini) sean cuerpos sólidos. Aún no está claro si se trata de satélites reales o simplemente de grupos persistentes dentro del Anillo F.
Espurio
Diferentes astrónomos afirmaron que dos lunas habían sido descubiertas, pero nunca se volvieron a ver. Se decía que ambas lunas orbitaban entre Titán e Hiperión.
- Chiron que supuestamente fue visto por Hermann Goldschmidt en 1861, pero nunca observado por nadie más.
- Themis was allegedly discovered in 1905 by astronomer William Pickering, but never seen again. Sin embargo, se incluyó en numerosos almanacs y libros astronómicos hasta la década de 1960.
Hipotética
(feminine)En 2022, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts propusieron la hipotética ex luna Chrysalis, utilizando datos de la misión Cassini-Huygens. Chrysalis habría orbitado entre Titán y Jápeto, pero su órbita se habría vuelto gradualmente más excéntrica hasta ser destrozada por Saturno. El 99% de su masa habría sido absorbida por Saturno, mientras que el 1% restante habría formado los anillos de Saturno.
Temporal
Al igual que Júpiter, los asteroides y cometas rara vez se acercan a Saturno y, con menor frecuencia, quedan capturados en la órbita del planeta. Se calcula que el cometa P/2020 F1 (Leonard) se acercó a 978000±65000 km (608000±40000 millas) a Saturno el 8 de mayo de 1936, más cerca que la órbita de Titán del planeta, con una excentricidad orbital de sólo 1.098±0.007. Es posible que el cometa haya estado orbitando Saturno antes de esto como un satélite temporal, pero la dificultad para modelar las fuerzas no gravitacionales hace que sea incierto si realmente era o no un satélite temporal.
Es posible que otros cometas y asteroides hayan orbitado temporalmente alrededor de Saturno en algún momento, pero actualmente no se sabe que lo hayan hecho.
Formación
Se cree que el sistema saturniano de Titán, sus lunas de tamaño mediano y sus anillos se desarrollaron a partir de una configuración más cercana a las lunas galileanas de Júpiter, aunque los detalles no están claros. Se ha propuesto que una segunda luna del tamaño de Titán se rompió, produciendo los anillos y las lunas internas de tamaño mediano, o que dos lunas grandes se fusionaron para formar Titán, y la colisión dispersó los restos helados que formaron las lunas de tamaño mediano. El 23 de junio de 2014, la NASA afirmó tener pruebas sólidas de que el nitrógeno de la atmósfera de Titán procedía de materiales de la nube de Oort, asociados con cometas, y no de los materiales que formaron Saturno en épocas anteriores. Los estudios basados en la actividad geológica de mareas de Encelado y la falta de evidencia de resonancias pasadas extensas en las órbitas de Tetis, Dione y Rea sugieren que las lunas hasta Rea inclusive pueden tener sólo 100 millones de años..
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