Dione

Dione zählt zu den grossen Saturnmonden und wurde zusammen mit Titan und Thetys bereits 1684 von Giovanni Cassini entdeckt.

Der Mond ist stark verkratert, weist aber deutlich unterschiedliche Hemisphären auf. Auf der folgenden Halbkugel sind ein Netzwerk heller Streifen auf einer dunklen Oberfläche und Impaktkrater sichtbar. Die Streifen überdecken die Krater, was zeigt, dass sie jüngeren Ursprungs als die Krater sind. Der Ursprung des hellen Materials der Streifen ist nicht geklärt. Es könnte aus kryovulkanischen Eruptionen entlang von Spalten und Rissen stammen und sich als dünne Ablagerung aus Eis oder Staub abgesetzt haben oder impaktbedingtes Auswurfmaterial aus dem Untergrund in Form von Staub darstellen.

Wie bei anderen Eismonden im äußeren Sonnensystem weisen die Impaktkrater keine Ringwälle oder Zentralberge auf, wie sie für Erdmond oder Merkur typisch sind. Offensichtlich hat die dünne Eiskruste Diones über geologische Zeiträume hinweg nachgegeben, wobei derartige Strukturen wieder eingeebnet wurden.

Eis-Tektonik auf Dione. Im kontrastverstärkten Negativbild sind links die Lineamente scharf von der Umgebung abgegrenzt. Es scheinen Grabenbrüche zu sein, die sich jedenfalls nach Enstehung des Kraterterrains bildeten und auf Dehnung der Kruste schliessen lassen. Ob die etwas weniger deutlichen seriellen Lineamente rechts im Bild "Runzeln" sind, die die Dehnung in den Grabenbereichen als Stauchung wieder ausgleichen, ist vorerst nicht genau zu erkennen. Der Bildausschnitt mißt etwa 100 km. (Quelle: NASA/JPL, Aufnahme, verändert nach: Cassini, Dezember 2004)

Artwork, Courtesy of NASA/JPL/Caltech
Saturn von der Oberfläche der eisigen Dione aus gesehen. die Landschaft stellt die Gegend des Aeneas-Kraters dar.

Neue Fotos der Raumsonde Cassini aus dem Dezember 2004 zeigen globale tektonische Strukturen in Form riesiger Eis-Kliffs und Grabenstrukturen, die die ansonsten stark verkraterte Oberfläche schneiden. Bisher kann nicht sicher entschieden werden, ob diese Strukturen ihre Ursache in geologischen Vorgängen im Inneren des Mondes haben wie beim Jupitermond Europa oder Risse sind, die eine Zerrüttung des gesamten Himmelskörpers durch die Erschütterung bei grossen Impaktereignissen darstellen wie beim Uranusmond Miranda. Wahrscheinlicher ist Ersteres.

Hypothetisches tektonisches Modell der Dione
Die Grunddaten basieren auf der Berechnung des einfachsten denkbaren Aufbaus des Himmelskörpers aus Eis (1.0 g/cm3) und Gestein (3.0 g/cm3) sowie der bekannten Gesamtdichte von 1.5 g/cm3. Die auf den Fotos erkennbaren Texturen werden als Dehnungs- und Kompressionstrukturen interpretiert. Im Inneren des Mondes werden lokale Konvektionszellen angenommen, die durch innere Erwärmung des Eises am Mondkern und/oder durch Gezeitenkräfte entstehen könnten. Diese zerren die feste Eiskruste auseinander, wobei scharfe Grabenbrüche entstehen, die bis zur Oberfläche reichen. Im Gegenzug werden paralell dazu weiter vom aufsteigenden weichen Eis entfernt gelegene Zonen zusammenpresst und bilden kompressive Strukturen, die sich an der Oberfläche als "Runzeln" abbilden. Im Gegensatz zu anderen Eismonden wie Enceladus oder Europa, scheint bei Dione das weichere Material die Oberfläche nicht in größeren Mengen erreicht zu haben, denn es fehlen Anzeichen für die Überflutung älteren verkraterten Terrains. Dennoch scheinen die Grabensohlen glatt zu sein, vielleicht ist Wasser oder weiches Eis eben genau bis dorthin aufgestiegen. Der vertikale Aufbau könnte nicht nur wie im Modell dargestellt, physikalische, sondern auch stoffliche Unterschiede zwischen der oberen und der unteren Eisschale widerspiegeln, eine Erweichung der inneren Schichten könnte zum Beispiel durch höhere Salzgehalte befördert werden. Fraglich ist auch, ob ein relativ kleiner Körper wie Dione tatsächlich wie abgebildet voll ausdifferenziert ist. (© hsu 2005)

Globales Grabensystem auf dem Saturnmond Dione. Im kontrastverstärkten Falschfarbenbild ist das mondweite Bruchsystem in der Übersicht besonders gut zu erkennen. (Quelle: NASA/JPL, Aufnahme, verändert nach: Cassini, Januar 2007)

Daten
Mittlerer Bahnradius 377.420 km
Bahnexzentrizität 0,0022
Umlaufzeit 2,737 Tage
Inklination 0,02°
Durchmesser 1118 km
Oberfläche 3.930.000 km2
Masse 1,096×1021 kg
Dichte 1,5 g/cm3
Gravitation an der Oberfläche 0,22 m/s2
Fluchtgeschwindigkeit 0,5 km/s
Siderische Rotation 2,737
Albedo 0,55
scheinbare Helligkeit 10,4m
Oberflächentemperatur 87 K (-187°C)


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