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Epimetheus (maan)
Epimetheus
Epimetheus, fotografiert von Cassin Orbiter am 30. März 2005 (NASA)
Entdeckung
Entdeckt vonRichard Walker
Entdeckt in1966
Job-Eigenschaften
Radius (Durchschnitt)151.450 km
Seitenwechsel0,6946 Tage
Physikalische Eigenschaften
Durchschnittlich Durchmesser119 km
(138×110×110km)
Masse5,35×1017kg
Durchschnittlich Dichte0,61 g/cm²3
Beschleunigung auf der Oberfläche0,008 Frau2
Umdrehungszeit0,6946 Tage
albedo0,5
Atmosphäreneigenschaften
Luftdruck0 kPa
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Epimetheus ist ein Mond von Saturn, entdeckt von Richard Walker im 1966. Der Mond ist benannt nach Epimetheus aus der griechischen Mythologie. Hier ist Epimetheus, der Sohn von Iapetus und Bruder von Prometheus und Atlas.

Zwei Monde in einer Umlaufbahn

Epimetheus befindet sich in der gleichen Umlaufbahn wie der Mond Janus. Daher gingen Astronomen davon aus, dass es einmal einen Mond gab, der sich in zwei Teile teilte, aber beide unterschiedliche Eigenschaften haben.

Das Äußere des Paares ist im Durchschnitt nur 50 km weiter vom Saturn entfernt als das Innere. Das ist weniger als die Größe der beiden Monde: 180 km für Janus und 120 km für Epimetheus. Der innere Mond (von 2002 bis 2005 ist das Epimetheus) bewegt sich etwas schneller als der äußere und überholt den anderen langsam (mit 450 Metern pro Minute).

Man würde erwarten, dass die beiden irgendwann zusammenstoßen, aber das passiert nicht. Denn wenn sich die beiden Monde berühren, beginnen sie die Anziehungskraft des anderen zu spüren.

Der innerste Mond in der niedrigsten Umlaufbahn (der den anderen überholt) wird vom äußeren/höheren Mond einige Dutzend Kilometer nach oben/herausgezogen. Laut der Keplers Gesetze gilt: je höher/breiter die Spur, desto geringer die Umlaufgeschwindigkeit; in diesem neuen, höheren Orbit wird er also eine geringere Fluktuationsrate haben, was seinen Rückstand wieder erhöht.

Gleichzeitig passiert das Gegenteil mit dem anderen Mond: Der äußere Mond in der höchsten Umlaufbahn (der gerade überholt wurde) wird vom inneren/unteren Mond mehrere Dutzend Kilometer nach unten/innen gezogen, wodurch seine Umlaufgeschwindigkeit erhöht wird und seinen Vorsprung gegenüber dem anderen Mond zu vergrößern, wird wieder wachsen.

Die beiden Monde holen nie auf, treffen also nie aufeinander oder nebeneinander: Wenn sie ihre Bahnen ändern, kommen beide Monde nicht näher als 5,6° (vom Saturn aus gesehen) oder 14.900 km voneinander entfernt. [1][2]

Schematische Darstellung des Bahnwechsels von Janus und Epimetheus. Von rechts (A.) nach links (E.) zieht hier Janus (hellorange) ein und Epimetheus (hellblau) aus. Die gelbe gestrichelte Linie zeigt ihre durchschnittliche Umlaufbahn an. Die Entfernung zum Saturn ist viel zu klein und die Form der Monde übertrieben.

Der Nettoeffekt besteht darin, dass die beiden Monde in Bezug auf ihre Entfernung zum Saturn die Plätze getauscht haben: Der äußere Mond ist eingezogen und der innere Mond ist eingezogen. Der inzwischen innerste Mond bewegt sich am schnellsten und vergrößert seinen Vorsprung gegenüber dem äußeren Mond jeden Tag um etwa 0,25 Bogengrad. Nach vier Jahren hat sich dieser Vorsprung auf fast 360° erhöht, was bedeutet, dass sich die beiden Monde wieder treffen. Sie werden dann wieder Penny wechseln und so weiter. Alle vier Jahre findet ein Treffen statt.

Da Janus die vierfache Masse von Epimetheus hat, ist die vierjährige Bewegung von "Auf" und "Ab" asymmetrisch: Epimetheus muss sich viermal so weit wie Janus hinein- oder herausbewegen, um die Gesamtenergie des Systems auszugleichen . Janus bewegt sich daher beim Treffen 20 km nach innen oder außen, Epimetheus 80 km.

Janus und Epimetheus sind die einzigen bekannten Objekte im Sonnensystem, die sich auf diese Weise eine Umlaufbahn teilen. Infolgedessen wechselt die große Halbkreisachse von beiden (der durchschnittliche Abstand vom Saturnzentrum) periodisch:

Zeitraum (Jahre)halbe Hauptgleisachse JanusHalbgroße Orbitalachse Epimetheus
1994-1997151.460 km (äußere)151.410 km
1998-2001151.440 km151.490 km (äußere)
2002-2005151.460 km (äußere)151.410 km
2006-2009151.440 km151.490 km (äußere)

Es ist also nicht richtig, dass Janus per se immer der äußerste Mond des Paares ist, wie viele Tabellen suggerieren! Diese Tabellen bieten eine Momentaufnahme (Epoche).

Externe Links

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