Tethys (/'te.tis/), sau Saturn III, este un satelit de mărime medie al lui Saturn de aproximativ . A fost descoperit de G. D. Cassini în 1684 și poartă numele titanului Tethys din mitologia greacă.
Tethys are o densitate scăzută de 0,98 g/cm 3, cea mai mică dintre toți sateliții majori din Sistemul Solar, ceea ce indică faptul că este format din gheață cu doar o mică parte de rocă. Acest lucru este confirmat de spectroscopia suprafeței sale, care a identificat gheața ca materialul de suprafață dominant. Este prezentă și o cantitate mică de material întunecat neidentificat. Suprafața lui Tethys este foarte strălucitoare, fiind a doua cea mai strălucitoare dintre sateliții lui Saturn după Enceladus și are o culoare neutră.
Tethys este puternic craterizat și tăiat de o serie de falii mari/ grabene. Cel mai mare crater, Odysseus, are aproximativ 400 km în diametru, în timp ce cel mai mare graben, Ithaca Chasma, are aproximativ 100 km lățime și peste 2000 km lungime. Aceste cele mai mari două forme de relief pot fi înrudite. O mică parte a suprafeței este acoperită de câmpii netede care pot fi de origine criovulcanică. Ca toți ceilalți sateliți obișnuiți ale lui Saturn, Tethys s-a format din sub-nebuloasa Saturniană - un disc de gaz și praf care l-a înconjurat pe Saturn la scurt timp după formarea sa.
Tethys a fost vizitat de mai multe sonde spațiale, inclusiv Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981) și de mai multe ori de către Cassini între 2004 și 2017.
Descoperire și numire Tethys a fost descoperit de Giovanni Domenico Cassini în 1684 împreună cu Dione, un alt satelit al lui Saturn. Mai devreme, el a descoperit alți doi sateliți, Rhea și Iapetus, în 1671–72. Cassini a observat toți acești sateliți folosind un telescop aerian mare pe care l-a instalat pe terenul Observatorului din Paris.
Cassini a numit cei patru sateliți noi Sidera Lodoicea („stelele lui Ludovic”) pentru a-l onora pe regele Ludovic al XIV-lea al Franței. Până la sfârșitul secolului al XVII-lea, astronomii au căzut în obiceiul de a se referi la ei și la Titan ca Saturn I până la Saturn V (Tethys, Dione, Rhea, Titan, Iapetus). Odată ce Mimas și Enceladus au fost descoperiți în 1789 de către William Herschel, schema de numerotare a fost extinsă la Saturn VII prin mutarea celor cinci sateliți mai vechi două locuri mai sus. Descoperirea lui Hyperion în 1848 a schimbat numerele pentru ultima oară, ridicându-l pe Iapetus până la Saturn VIII. De atunci înainte, schema de numerotare a rămas fixă.
Numele moderne ale tuturor celor șapte sateliți ai lui Saturn provin de la John Herschel (fiul lui William Herschel, descoperitorul lui Mimas și Enceladus). În publicația sa din 1847, Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope, el a sugerat să fie folosite numele titanilor, surorile și frații lui Cronos (analogul grecesc al lui Saturn). Tethys este numit după titanul Tethys. Este denumit și Saturn III sau S III Tethys.
Numele Tethys are o pronunție obișnuită, cu e „scurt” : /'te.tis/. Forma adjectival convențională a numelui este Tethyan.
Orbită Tethys orbitează în jurul lui Saturn la o distanță de aproximativ 295.000 km (aproximativ 4,4 raze ale lui Saturn) de centrul planetei. Excentricitatea sa orbitală este neglijabilă, iar înclinația sa orbitală este de aproximativ 1°. Tethys este blocat într-o rezonanță de înclinație cu Mimas; cu toate acestea, din cauza gravitației scăzute a corpurilor respective, această interacțiune nu provoacă nicio excentricitate orbitală sau încălzire mareică.
Orbita Tethyană se află adânc în interiorul magnetosferei lui Saturn, astfel încât plasma care se corotește cu planeta lovește emisfera posterioră a satelitului. Tethys este, de asemenea, supus unui bombardament constant de către particulele energetice (electroni și ioni) prezente în magnetosferă.
Tethys are doi sateliți coorbitali, Telesto și Calypso, care orbitează în apropierea punctelor troiene ale lui Tethys L4 (60° în față) și, respectiv, L5 (60° în spate).
Caracteristici fizice dreapta|miniatura|200x200px|Comparația mărimior Pământului, Lunii și a lui Tethys. Tethys este al 16-lea cel mai mare satelit din Sistemul Solar, cu o rază de 531 km. Masa sa este de 6.17×1020 kg (0,000103 Masa Pământului), care este mai puțin de 1% din cea a Lunii. Densitatea lui Tethys este de 0,98 g/ cm3, indicând faptul că este compus aproape în întregime din apă-gheață. Este, de asemenea, al cincilea ca mărime dintre sateliții lui Saturn. Nu se știe dacă Tethys este diferențiat într-un nucleu de rocă și o manta de gheață. Cu toate acestea, dacă este diferențiat, raza nucleului nu depășește 145 km, iar masa sa este sub 6% din masa totală. Datorită acțiunii forțelor mareice și de rotație, Tethys are forma de elipsoid triaxial. Dimensiunile acestui elipsoid sunt în concordanță cu acesta având un interior omogen. Existența unui ocean subteran – un strat de apă sărată lichidă în interiorul lui Tethysu – este considerată puțin probabilă.
Suprafața lui Tethys este una dintre cele mai reflectorizante (la lungimi de undă vizuale) din Sistemul Solar, cu un albedo vizual de 1,229. Acest albedo foarte mare este rezultatul sablării particulelor din inelul E al lui Saturn, un inel slab compus din particule mici, de gheață, generate de gheizerelea polare de sud ale lui Enceladus. Albedo-ul radar al suprafeței Tethyane este, de asemenea, foarte ridicat. Emisfera anterioară a lui Tethys este mai strălucitoare cu 10-15% decât cea posterioară.
Albedo-ul ridicat indică faptul că suprafața lui Tethys este compusă din gheață aproape pură, cu doar o cantitate mică de materiale mai întunecate. Spectrul vizibil al lui Tethys este plat și lipsit de caracteristici, în timp ce în benzile puternice de absorbție a gheții în infraroșu apropiat la lungimi de undă de 1,25, 1,5, 2,0 și 3,0 μm sunt vizibile. Niciun compus altul decât gheața cristalină nu a fost identificat fără ambiguitate pe Tethys. (Constituenții posibili includ substanțe organice, amoniac și dioxid de carbon) Materialul întunecat din gheață are aceleași proprietăți spectrale ca cele văzute pe suprafețele sateliților întunecați ai lui Saturn - Iapetus și Hyperion. Cel mai probabil candidat este fierul nanofazic sau hematitul. Măsurătorile emisiei termice, precum și observațiile radar de la sonda Cassini arată că regolitul de gheață de pe suprafața lui Tethys este complex din punct de vedere structural și are o porozitate mare care depășește 95%. centru|miniatura|600x600px| centru|miniatura|600x600px| centru|miniatura|600x600px|
Forme de relief dreapta|miniatura|250x250px|Tethys văzut de Cassini (11 aprilie 2015).
Modele de culoare stanga|miniatura|200x200px|Tethys – Arce roșii (11 aprilie 2015) Suprafața lui Tethys are o serie de forme de relief la scară mare care se disting prin culoarea lor și, uneori, prin luminozitate. Emisfera posterioară devine din ce în ce mai roșie și mai întunecată pe măsură ce se apropie anti-apexul mișcării. Această întunecare este responsabilă pentru asimetria albedo emisferică menționată mai sus. Emisfera anterioară se înroșește, de asemenea, ușor pe măsură ce se apropie apexul mișcării, deși fără nicio întunecare vizibilă. Un astfel de model de culoare bifurcat are ca rezultat existența unei benzi albăstrui între emisfere urmând un cerc mare care trece prin poli. Această colorare și întunecare a suprafeței Tethyene este tipică pentru sateliții saturnieni de dimensiuni medii. Originea sa poate fi legată de o depunere a particulelor de gheață strălucitoare din inelul E pe emisferele anterioare și a particulelor întunecate care provin de la sateliții exteriori pe emisferele posterioare. Întunecarea emisferelor posterioare poate fi cauzată și de impactul plasmei din magnetosfera lui Saturn, care se rotește împreună cu planeta.
Pe emisfera anterioară a lui Tethys, observațiile navelor spațiale au descoperit o bandă albăstruie închisă care se întinde pe 20° la sud și la nord de ecuator. Banda are o formă eliptică care se îngustează pe măsură ce se apropie de emisfera posterioară. O bandă comparabilă există doar pe Mimas. Banda este aproape sigur cauzată de influența electronilor energetici din magnetosfera Saturniană cu energii mai mari de aproximativ 1 MeV. Aceste particule se deplasează în direcția opusă rotației planetei și influențează preferințial zonele emisferei anterioare din apropierea ecuatorului. Hărțile de temperatură ale lui Tethys obținute de Cassini au arătat că această regiune albăstruie este mai rece la amiază decât zonele înconjurătoare, dând satelitului un aspect asemănător lui „Pac-man” la lungimile de undă medii de infraroșu.
Geologie Suprafața lui Tethys constă în cea mai mare parte din terenuri deluroase craterizate dominate de cratere de peste 40 km în diametru. O porțiune mai mică a suprafeței este reprezentată de câmpiile netede de pe emisfera posterioră. Există, de asemenea, o serie de forme de relief tectonice, cum ar fi chasmata și jgheaburi. dreapta|miniatura|Vedere Cassini a emisferei lui Tethys orientată spre Saturn, arătând riftul gigantic Ithaca Chasma, craterul Telemachus în partea de sus și câmpiei netede în dreapta Partea vestică a emisferei anterioare a lui Tethysului este dominată de un crater mare de impact numit Odysseus, a cărui diametru de 450 km este de aproape 2/5 din cel al lui Tethys. Craterul este acum destul de plat – mai precis, podeaua lui se conformează cu forma sferică a lui Tethys. Acest lucru se datorează cel mai probabil relaxării vâscoase a scoarței de gheață Tethyană peste timpuri geologice. Cu toate acestea, creasta marginii lui Odysseus este ridicată cu aproximativ 5 km deasupra razei medii ale satelitului. Complexul central al lui Odysseus are o groapă centrală ce are 2–4 km adâncime înconjurat de masive înălțate cu 6–9 km deasupra podelei craterului, care în sine este la aproximativ 3 km sub raza medie.
A doua formă de relief majoră văzută pe Tethys este o vale imensă numită Ithaca Chasma, cu aproximativ 100 de km lățime și 3 km adâncime. Are mai mult de 2000 km lungime, aproximativ 3/4 din circumferința lui Tethys. Ithaca Chasma ocupă aproximativ 10% din suprafața lui Tethys. Este aproximativ concentrică cu Odysseus - un pol al lui Ithaca Chasma se află la numai aproximativ 20° de crater. stanga|miniatura|Craterul imens și puțin adânc Odysseus, cu complexul său central ridicat, Scheria Montes, se află în partea de sus a acestei imagini. Se crede că Ithaca Chasma s-a format pe măsură ce apa lichidă internă a lui Tethys s-a solidificat, făcând ca satelitul să se extindă și să spargă suprafața pentru a găzdui volumul suplimentar din interior. Oceanul subteran poate să fi rezultat dintr-o rezonanță orbitală de 2:3 între Dione și Tethys la începutul istoriei Sistemului Solar, care a dus la excentricitatea orbitală și la încălzirea mareică a interiorului lui Tethys. Oceanul ar fi înghețat după ce sateliții au scăpat din rezonanță. Există o altă teorie despre formarea lui Ithaca Chasma: când a avut loc impactul care a provocat marele crater Odysseus, unda de șoc a călătorit prin Tethys și a fracturat suprafața înghețată și fragilă. În acest caz, Ithaca Chasma ar fi cel mai exterior graben inel al lui Odysseus. Cu toate acestea, determinarea vârstei bazată pe numărarea craterelor din imaginile Cassini de înaltă rezoluție a arătat că Ithaca Chasma este mai în vârstă decât Odysseus, ceea ce face ipoteza impactului puțin probabilă.