De planeet Saturnus draait rond 62 manen, waarvan sommige binnen de ringen en andere buiten het ringsysteem. Rhea-maan is de op een na grootste satelliet van Saturnus (alleen Titan is groter). Het is meestal gemaakt van ijs, met een kleine hoeveelheid rotsachtig materiaal erin. Van alle manen van het zonnestelsel is het de negende grootste, en als het niet om een grotere planeet cirkelde, zou het als een dwergplaneet kunnen worden beschouwd.
Hoewel het meeste van wat wetenschappers over Rhea weten, afkomstig is van recente verkenningen van ruimtevaartuigen, werd het voor het eerst ontdekt in 1672 door Giovanni Domenico Cassini, die het ontdekte toen hij Jupiter observeerde. Rhea was de tweede maan die hij vond. Hij vond ook Tethys, Dione en Iapetus en noemde de groep van vier manen Sidera Lodoicea ter ere van koning Lodewijk XIV van Frankrijk. De naam Rhea werd 176 jaar later toegewezen door de Engelse astronoom John Herschel (zoon van astronoom en muzikant Sir William Herschel). Hij stelde voor dat de manen van Saturnus en andere buitenplaneten worden genoemd naar personages in de mythologie. De maannamen van Saturnus kwamen van de Titanen in de Griekse en Romeinse mythologie. Zo draait Rhea om Saturnus samen met de manen Mimas, Enceladus, Tethys en Dione.
De Cassini-missie bestudeerde Saturnus, zijn ringen en manen, inclusief Rhea, gedurende een decennium van 1997 tot 2017. NASADe beste informatie en afbeeldingen over Rhea zijn afkomstig van de twee Voyager-ruimtevaartuigen en Cassini-missies. Voyager 1 vloog voorbij in 1980, gevolgd door zijn tweeling in 1981. Ze zorgden voor de eerste "close-up" -beelden van Rhea. Vóór die tijd was Rhea gewoon een kleine lichtpunt in aardgebonden telescopen. De Cassini-missie volgde de verkenning van Rhea vanaf 2005 en maakte de komende jaren vijf korte flybys.
Cassini-ruimtevaartuig maakte vijf korte vliegen van Rhea en legde dit beeld van het oppervlak vast op een afstand van iets meer dan 3.700 kilometer boven het oppervlak. NASA / JPL-Caltech / Space Science InstituteRhea is klein in vergelijking met de aarde, slechts ongeveer 1500 kilometer breed. Het draait om de 4.5 dagen om Saturnus. Gegevens en afbeeldingen tonen veel kraters en ijzige littekens die zich over het oppervlak uitstrekken. Veel van de kraters zijn vrij groot (ongeveer 40 km breed). De grootste wordt Tirawa genoemd en de impact die deze heeft veroorzaakt, kan ijs over het oppervlak hebben gespoten. Deze krater is ook bedekt met jongere kraters, wat de theorie bevestigt dat hij erg oud is.
Rhea's grootste krater, Tirawa genaamd, is zelf zwaar krater. Het is ongeveer 40 km breed. NASA / Space Science InstituteEr zijn ook scarps, grillige kliffen die grote breuken bleken te zijn. Dit betekent allemaal dat de gevolgen Rhea in de loop van de tijd echt hebben gehavend. Er zijn ook enkele donkere gebieden verspreid over het oppervlak. Deze zijn gemaakt van organische verbindingen gemaakt als ultraviolet licht het oppervlakte-ijs bombardeert.
Deze kleine maan is meestal gemaakt van waterijs, met rots die ten hoogste 25 procent van zijn massa uitmaakt. Wetenschappers dachten ooit dat het een rotsachtige kern zou kunnen hebben, zoals veel andere werelden van het buitenste zonnestelsel doen. De Cassini-missie heeft echter gegevens opgeleverd die suggereren dat Rhea misschien wat rotsachtig materiaal doormengt in plaats van geconcentreerd in de kern. De vorm van Rhea, die planetaire wetenschappers 'triaxiaal' (drie assen) noemen, geeft ook belangrijke aanwijzingen voor de inwendige samenstelling van deze maan.
Het is mogelijk dat Rhea een kleine oceaan onder het ijzige oppervlak kan hebben, maar hoe die oceaan wordt onderhouden door hitte is nog een open vraag. Een mogelijkheid is een soort "touwtrekken" tussen Rhea en de sterke aantrekkingskracht van Saturnus. Rhea draait echter ver genoeg van Saturnus, op een afstand van 527.000 kilometer, dat verwarming veroorzaakt door deze zogenaamde "getijdenverwarming" niet voldoende is om deze wereld op te warmen.
Een andere mogelijkheid is een proces dat "radiogene verwarming" wordt genoemd. Dat gebeurt wanneer radioactieve materialen vergaan en warmte afgeven. Als er genoeg van zijn in Rhea, kan dat voldoende warmte bieden om het ijs gedeeltelijk te smelten en een modderige oceaan te creëren. Er zijn nog niet genoeg gegevens om een van beide ideeën te bewijzen, maar Rhea's massa en rotatie op zijn drie assen suggereren dat deze maan een ijsbal is met een steen erin. Die rots kan de radiogene materialen bevatten die nodig zijn om een oceaan te verwarmen.
Hoewel Rhea een bevroren maan is, lijkt het een erg dunne atmosfeer te hebben. Die dunne luchtlaag is gemaakt van zuurstof en koolstofdioxide en werd ontdekt in 2010. De atmosfeer ontstaat wanneer Rhea door het magnetische veld van Saturnus gaat. Er zijn energetische deeltjes gevangen langs de magnetische veldlijnen, en ze schieten in het oppervlak. Die actie veroorzaakt chemische reacties waarbij zuurstof vrijkomt.
Men denkt dat de geboorten van de manen van Saturnus, waaronder Rhea, zijn gebeurd toen materialen zich miljarden jaren geleden in een baan rond het kind Saturnus verenigden. Planetaire wetenschappers suggereren verschillende modellen voor deze formatie. Een daarvan is het idee dat de materialen in een schijf rond de jonge Saturnus waren verspreid en geleidelijk aan elkaar klommen om manen te maken. Een andere theorie suggereert dat Rhea gevormd kan zijn toen twee grotere Titan-achtige manen botsten. Het overgebleven puin klom uiteindelijk samen om Rhea en zijn zus maan Iapetus te maken.