Encelado
Fino al passaggio delle due sonde Voyager, all'inizio degli anni 1980, le caratteristiche di questo corpo celeste erano poco conosciute, a parte l'identificazione di ghiaccio d'acqua sulla superficie. Le sonde hanno mostrato che questo satellite ha un diametro di soli 500 km e riflette quasi il 100% della luce solare
La sonda Cassini a metà degli anni 2000 ha effettuato diversi sorvoli ravvicinati nel 2005, rivelando dettagli della superficie e dell'ambiente. In particolare la sonda ha scoperto un pennacchio ricco d'acqua che si erge nella regione polare sud. Questa scoperta, indica che Encelado è attualmente geologicamente attivo. Encelado è uno dei tre corpi celesti del sistema solare esterno (assieme alla luna Io di Giove e la luna Tritone di Nettuno) dove sono state osservate delle eruzioni attive. Le analisi dei gas emessi suggeriscono che siano stati generati da acqua liquida situata sotto la superficie. Assieme alle analisi chimiche del pennacchio, queste scoperte hanno alimentato le ipotesi che Encelado sia un importante soggetto di studio nel campo dell'astrobiologia.
Il 14 luglio 2005 il Composite Infrared
Spectrometer (CIRS) ha rilevato una regione
calda vicino al polo sud, con temperature attorno agli 85-90 K e delle piccole aree che
raggiungevano i 157 K (!). Queste temperature sono troppo elevate per essere causate dal riscaldamento solare, quindi alcune zone della regione polare sono riscaldate dall'interno del satellite.
Il meccanismo che riscalda queste zone non e’ ancora chiaro.
Mimas
Mimas è uno dei principali satelliti naturali di Saturno. Con un diametro di 396 chilometri è il settimo satellite di Saturno e il ventunesimo del sistema solare per dimensione. Mimas è il corpo celeste più piccolo che si conosca ad avere forma sferica a causa del proprio campo di gravità.
Mimas è la più interna delle lune principali di Saturno: ha un semiasse maggiore di 185 539 km. Il suo periodo orbitale è pari a 0,942 giorni. Come la maggior parte delle lune di Saturno è in rotazione sincrona e volge quindi lo stesso emisfero verso Saturno.
Mimas è responsabile della mancanza di materiale nella divisione di Cassini, poiché eventuali particelle che si trovassero ad orbitare in tale regione presenterebbero una risonanza orbitale 2:1 con esso (ovvero due rivoluzioni delle particelle corrisponderebbero esattamente a una
rivoluzione di Mimas attorno a Saturno). La ripetizione periodica
dell'influenza gravitazionale di Mimas porterebbe entro breve tempo ad una modifica dei parametri orbitali di tali particelle. Mimas è anche in risonanza 2:1 con Teti,e in risonanza 2:3 con la piccola luna pastore
dell'anello F, Pandora.
La bassa densità di Mimas (1,17 volte quella dell'acqua) indica che è
composto soprattutto da ghiaccio d'acqua, con solo una piccola quantità di roccia. A causa dell'attrazione mareale esercitata da Saturno, la forma di Mimas è quella di un ellissoide avente un asse maggiore circa il 10% più lungo di quello minore.
La caratteristica più distintiva della sua superficie è un colossale cratere di impatto di 140 km di diametro, battezzato Herschel in omaggio allo
Teti
Teti è un corpo ghiacciato di densità pari 0.97 g/cm³, il che indica che è composto quasi interamente di ghiaccio d'acqua. La
superficie di Teti è fortemente caratterizzata e contiene numerose crepe causate dalle fratture nel ghiaccio.
Su Teti sono presenti due tipi di terreni, uno composto da regioni con molti crateri e l'altro di colore scuro e contenente una cintura leggermente craterizzata che si estende attorno alla luna. Questa seconda regione indica che Teti fu internamente attiva nel
passato.
L'emisfero occidentale di Teti è dominato da un enorme cratere da impatto chiamato Odysseus, il cui diametro di 400 km è circa 2/5 di Teti stesso. Questo cratere è quasi piatto (o, più
precisamente, conforme alla forma sferica del satellite).
La seconda struttura principale del satellite è un'enorme valle chiamata Ithaca Chasma.
Questa puo’ essersi formata o per rottura della crosta quando l’acqua del mantello si e’ solidificata o all’epoca dell’impatto che ha formato Odysseus.
La temperatura superficiale è di circa -187 °C. Nei punti di Lagrange L4 e L5 di Teti sono presenti le lune co-orbitali Telesto
Dione
Dione è composto principalmente di ghiaccio
d'acqua.Infatti nasconde un'oceano di acqua a una
profondita' di circa 100km . Ma trattandosi del più denso fra i satelliti naturali di Saturno (a parte Titano) si ritiene
comunemente che al suo interno sia presente una quantità considerevole di materiale più denso, come ad esempio
silicati, che costituiscono circa un terzo della massa del satellite.
Dione e’ caratterizzato da una chiara divisione fra l'emisfero anteriore e quello posteriore. L'emisfero anteriore di Dione è pesantemente craterizzato ed
uniformemente brillante; l'emisfero posteriore, al contrario, presenta un aspetto peculiare, essendo caratterizzato da una rete di brillanti e sottili striature su sfondo scuro che si sovrappone ai crateri, indicando che si tratta di una
formazione geologica più recente. Si tratta in verità di dirupi di ghiaccio.
In passato l'emisfero posteriore di Dione è stato oggetto di un pesante bombardamento meteorico, che ha generato numerosi crateri più grandi di 100 km di diametro; al contrario, l'emisfero anteriore presenta crateri nell'ordine dei 30 km di diametro. Il dato contrasta con le previsioni dei planetologi; Eugene Shoemaker e Wolfe avevano avanzato un modello di craterizzazione per un satellite in rotazione sincrona che indicava un maggior tasso di craterizzazione per l'emisfero anteriore. La peculiarità della distribuzione dei crateri su Dione potrebbe suggerire che, durante il periodo di maggior bombardamento, l'oggetto presentasse un diverso emisfero anteriore; trattandosi di un corpo di dimensioni ridotte, qualsiasi impatto in grado di provocare un cratere di 35 chilometri avrebbe potuto causarne una rotazione, e dato l'alto numero di crateri di dimensioni simili Dione potrebbe essere stato soggetto più volte a rotazioni cataclismatiche nel corso delle prime fasi di vita del sistema solare.
Prima del fly-by effettuato dalla sonda spaziale Cassini il 13 dicembre 2004 l'origine del sottile materiale brillante che caratterizza la superficie di Dione era ignota, anche perché le uniche fotografie disponibili erano state scattate da grande distanza. Tutto ciò che si sapeva era che il materiale
presentava un'elevata albedo, e consisteva di uno strato abbastanza sottile da non oscurare la
superficie sottostante. Una teoria comunemente accettata prevedeva che poco dopo la sua
formazione Dione fosse geologicamente attivo, e che tramite qualche processo, forse di natura
criovulcanica, del materiale proveniente dall'interno potesse essere riemerso in superficie; le strisce si sarebbero dunque formate in seguito ad eruzioni lungo le fessure che precipitarono sulla superficie sotto forma di neve o cenere. Più tardi, quando l'attività interna cessò, la formazione dei crateri si concentrò principalmente sull'emisfero anteriore, cancellandone le striature.
Le immagini inviate dalla Cassini, tuttavia, mostrano che le strisce non sono depositi di ghiaccio, ma piuttosto rupi scoscese ricoperte di materiale
ghiacciato, create da fratture tettoniche; Dione si è rivelato un corpo lacerato da enormi fratture