Zahvaljujoč se Cassini misije, je bilo veliko naučeno o Saturnovem sistemu lun (aka. Zahvaljujoč prisotnosti orbitera v sistemu so astronomi in ljubitelji vesoljskih raziskovanj obravnavali na videz neskončen tok slik in podatkov, kar je omogočilo nas, da se naučimo marsikaj zanimivega o pojavih teh lun, površinskih značilnostih, sestavi in zgodovini nastanka.
To zagotovo velja za Saturnovo svetlo luno Dione. Poleg tega, da je 15. največja luna v Osončju in je bolj množična od vseh znanih lun, manjših od samega sebe, ima veliko skupnega z drugimi kroničnimi sateliti - kot Tethys, Iapetus in Rhea. To vključuje predvsem sestavljeno iz ledu, ki ima sinhrono vrtenje s Saturnom in nenavadno obarvanost njegovih vodilnih in poledic.
Odkritje in poimenovanje:
Dione je leta 1684 prvi opazil italijanski astronom Giovanni Domenico Cassini s pomočjo velikega letalskega teleskopa, ki ga je postavil na podlagi pariškega observatorija. Skupaj z lutovi Iapetus, Rhea in Tethys - ki jih je odkril leta 1671, 1672 in 1684 - je poimenoval te lune Sidera Lodoicea ("Louis's Stars", po svojem zaščitniku, francoskem kralju Luju XIV).
Vendar ta imena niso zajela zunaj Francije. Konec 17. stoletja so astronomi navadili poimenovati Saturnove takratne lune kot Titan in Saturn I skozi V, glede na njihovo opaženo oddaljenost od planeta. Kot druga najbolj oddaljena (za Tethysom) je Dione postala znana kot Saturn II že več kot stoletje.
Sodobna imena je leta 1847 predlagal John Herschel (sin slavnega astronoma Williama Herschela), ki je predlagal, da bi se vsi lunini Saturni imenovali po Titanih - sinovih in hčerah Cronosa v grški mitologiji (ekvivalent rimske Saturn) .
V svoji publikaciji iz leta 1847 je dr.Rezultati astronomskih opazovanj na rtu dobrega upanja, je predlagal ime Dione, starodavno orakularno Titanes, ki je bila žena Zeusa in mati Afrodite. Dione je predstavljena v Homerjevih Iliadain geološke značilnosti - na primer kraterji in pečine - odvzamejo imena ljudem in krajem v Virgilu Aeneida.
Velikost, masa in orbita:
S povprečnim polmerom 561,4 ± 0,4 km in maso približno 1 094 × 1021 kg, Dione je po velikosti enakovreden 0,088 Zemlji in 0,000328 krat večji. Obkroža Saturn na povprečni razdalji (pol-glavna os) 377.396 km, z manjšo ekscentričnostjo 0,0022 - od 376.566 km pri periapsisu in 378.226 km pri apoapsisu.
Dioneova pol-glavna os je približno 2% manjša od Lune. Toda glede na večjo maso Saturna je organsko obdobje Dione desetina Lune (2.736915 dni v primerjavi z 28). Dione je trenutno v orbitalni resonanci 1: 2 s Saturnovo Luno Enceladus, ki izpolnjuje eno orbito Saturna na vsaki dve orbiti, ki jo je opravil Enceladus.
Ta resonanca ohranja ornitalno ekscentričnost Enceladusa (0,0047) in omogoča plimno upogibanje, ki poganja Enceladusovo obsežno geološko aktivnost (kar posledično poganja njegove kriovolkanske curke). Dione ima dve koorbitalni (aka. Trojanski) luni: Helene in Polydeuces. Nahajajo se znotraj Dioneovih lagranganskih točk, 60 stopinj pred in za njo.
Sestave in lastnosti površine:
Srednja gostota 1,447 ± 0,003 g / cm³ je Diona sestavljena večinoma iz vode, majhen ostanek pa je verjetno sestavljen iz silikatnega jedra kamnine. Čeprav je nekoliko manjša in gostejša od Rhee, je Dione sicer zelo podobna glede na raznolik teren, značilnosti albeda in drugačnost med vodilno in zadnjo poloblo.
Na splošno znanstveniki prepoznavajo pet razredov geoloških značilnosti na Dioni - Chasmata (brezno), dorsa (grebeni), fossae (dolge, ozke vdolbine), kraterji in katene (kraterske verige). Tako kot pri mnogih kronskih lunah so kraterji najpogostejša značilnost in jih je mogoče razlikovati po močno zaprtem terenu, zmerno kratenih ravnicah in rahlo zakrušenih ravnicah.
Teren, ki je močno obdelan, ima številne kraterje s premerom večjim od 100 km (62 milj), medtem ko imajo območja ravnic ponavadi kraterje s premerom manj kot 30 km (pri čemer so nekatera območja bolj kratek kot druga).
Večji del močno zaprtega terena se nahaja na zadnji polobli, manj vodnih površin pa je na vodilni polobli. To je nasprotje tistega, kar so pričakovali številni znanstveniki, in nakazuje, da je bila Diona v obdobju težkega bombardiranja v nasprotni usmeritvi priklenjena na Saturn.
Ker je Dione razmeroma majhna, obstaja teorija, da bi bil dovolj velik vpliv, da je povzročil 35 km krater, da bi satelit vrtel v nasprotni smeri. Ker je veliko kraterjev, večjih od 35 km (22 milj), bi se Dione v svoji zgodnji zgodovini lahko večkrat zavrtelo. Od takrat vzorec kraterjev in svetle albedo vodilne poloble kažejo, da je Dione ostala v trenutni usmeritvi že več milijard let.
Dione je znana tudi po različno obarvanih vodilnih in poledicah, ki so podobne Tethysu in Rhei. Medtem ko je njegova vodilna polobla svetla, je njena zadnja polobla temnejša in bolj rdeča. To je posledica vodilne poloble, ki zbira material iz Saturnovega E-obroča, ki ga napajajo Enceladusove kriovolkanske emisije.
Medtem slednja polobla vzajemno deluje s sevanjem Saturnove magnetosfere, zaradi česar organski elementi, ki se nahajajo v njenem površinskem ledu, postanejo temni in pordeči.
Druga pomembna lastnost je Dioneov „mokri teren“, ki pokriva njegovo poloblo in je v celoti sestavljen iz materiala z visokim albedom, ki je tudi dovolj tanek, da ne zasenči površinskih značilnosti pod njim. Izvor teh značilnosti ni znan, toda prejšnja hipoteza je nakazovala, da je bila Diona kmalu po nastanku geološko aktivna, kar je od takrat prenehalo.
V tem času geološke dejavnosti bi lahko endogena ponovna razpršitev materiala potisnila iz notranjosti na površje, pri čemer so se razpoke oblikovale iz izbruhov ob razpokah, ki so padale nazaj na površino kot sneg ali pepel. Kasneje, ko so se notranje aktivnosti in ponovitvene dejavnosti ustavile, so se kraterji nadaljevali predvsem na vodilni polobli in tam odstranili vzorce proge.
Ta hipoteza je bila s strani Cassini sonda 13. decembra 2004, ki je ustvarila slike od blizu. Ti so razkrili, da „wisps“ v resnici sploh niso ledene usedline, ampak precej svetle ledene pečine, ki so jih ustvarile tektonske zlome (chasmata). Med tem letenjem Cassini zajeli so tudi poševne posnetke pečin, ki so pokazale, da so nekatere od njih višine nekaj sto metrov.
Atmosfera:
Dione ima tudi zelo tanko atmosfero kisikovih ionov (O + ²), ki jo je prvič zaznala vesoljska sonda Cassini leta 2010. To ozračje je tako tanko, da ga znanstveniki raje imenujejo eksosfera kot ne tenkočutno ozračje. Gostota molekulskih ionov kisika, določena iz Cassini Podatki o plazemskem spektrometru se gibljejo od 0,01 do 0,09 na cm3 .
Na žalost je razširjenost molekul vode v ozadju (iz Saturnovega E-obroča) zakrivala odkrivanje vodnega ledu na površini, zato vir kisika ostaja neznan. Vendar pa je možna fotoliza (podobno kot pri Evropi), kjer nabiti delci Saturnovega sevalnega pasu na površini sodelujejo z vodnim ledom in ustvarjajo vodik in kisik, pri čemer se vodik izgublja v vesolju in zadržuje kisik.
Raziskovanje:
Dione je najprej upodobil Voyager 1 in 2 vesoljske sonde, ko sta se leta 1980 in leta 1981 peljala mimo Saturna na poti do zunanjega osončja. Od tega časa je bila edina sonda, ki je izvajala letenje ali posnetek slik Dione od blizu Cassini orbiter, ki je med letoma 2005 in 2015 opravil pet muhovih letov.
Prvo tesno letenje je potekalo 11. oktobra 2005 na razdalji 500 km (310 milj), nato je 7. aprila 2010 sledil drugi (spet na razdalji 500 km). Tretji prelet je bil izveden 12. decembra 2011 in je bil najbližji, na razdalji 99 km (62 milj). Četrta in peta letenja sta potekala 16. junija in 17. avgusta 2015 na razdalji 516 km oziroma 474 km (295 milj).
Cassinijeva misija je poleg pridobivanja slik Cassinijeve kretene in drugače obarvane površine odgovorna tudi za zaznavanje lunine ozke atmosfere (eksofere). Onkraj tega, Cassini znanstvenikom tudi zagotovil nove dokaze, da bi bil lahko Dione bolj geološko aktiven, kot je bilo predhodno napovedano.
Glede na modele, ki so jih zgradili znanstveniki iz Nasine, zdaj verjamejo, da je Dioneovo jedro doživelo ogrevanje plimovanja, kar povečuje bližino Saturna. Zaradi tega znanstveniki tudi verjamejo, da ima lahko Diona tudi na svoji meji jedro plašč tekoči vodni ocean, s čimer se pridruži lunam, kot so Enceladus, Europa in drugi, v potencialnem okolju, kjer bi lahko obstajalo zunajzemeljsko življenje.
Zaradi Dioneove geološke zgodovine in narave njene površine (kar je lahko vzrok za njeno ozračje) je Dione primeren cilj za prihodnje raziskave. Čeprav se trenutno ne načrtujejo nobene misije za preučevanje lune, bi katera koli misija v sistemu Saturna v prihodnjih letih verjetno vključevala muho ali dve!
V reviji Space Magazine imamo veliko odličnih člankov o lunah Dione in Saturna. Tu je nekaj o Cassinijevi prvi muhi, njeni najbližji poleti, možni geološki dejavnosti, njenih kanjonih in močvirnem terenu.
Space Magazine ima tudi intervju z dr. Kevinom Grazierjem, članom misije Cassini-Huygens.
