Janus est une petite lune de 181 km de large avec une surface recouverte de cratères dont certains dépassent 30 km de diamètre. Elle présente une surface plus ancienne que Prometheus mais plus récente que Pandora. Sa faible densité et son albédo de 0,6 semble indiquer que Janus est un astre poreux regorgé de glace d'eau.
Janus partage son orbite avec une lune jumelle appelée Epimetheus. L'une des deux tourne autour de la planète à 50 km de distance de l'autre. Cette légère différence signifie que la lune intérieure, qui se déplace plus rapidement, commence à rattraper l'autre environ toutes les quatre années terrestres. Il est intéressant de noter que lorsque cela se produit, l'interaction gravitationnelle entre les lunes les amène à échanger leur place entre ces orbites intérieures et extérieures. La distance la plus proche qu'elles peuvent atteindre est d'environ 15 000 km. C'est la seule configuration orbitale de ce type connue dans le système solaire.
Il est possible, vu leur constitution et leur orbite, qu'Epimetheus et Janus proviennent du même astre qui se serait fragmenté pour former ces deux lunes. Si tel est le cas, le processus doit s'être déroulé au début de la formation des lunes de Saturne. Leur densité, inférieure à 0,7, est bien inférieure à celle de l'eau. Cela pourrait signifier que ces deux lunes sont constituées de blocs de roches et de glaces maintenus ensemble par la faible gravité des lunes.
Chaque lune présente des zones sombres et lisses, ainsi que des terrains plus clairs. Une interprétation de ce phénomène est que le matériau le plus sombre se déplace vers le bas des pentes, laissant un matériau plus brillant comme la glace d'eau sur les parois des fractures. Leur température est d'environ -195° Celsius.
Audouin Dollfus a observé une lune le 15 décembre 1966, pour laquelle il a proposé le nom de « Janus ». Le 18 décembre de la même année, Richard Walker a fait une observation similaire, désormais créditée comme la découverte d'Epimetheus. À l'époque, les astronomes pensaient qu'il n'y avait qu'une seule lune, officieusement appelée « Janus », sur l'orbite donnée. Douze ans plus tard, en octobre 1978, Stephen M. Larson et John W. Fountain ont réalisé que les observations de 1966 s'expliquaient mieux par deux objets distincts (Janus et Epimetheus) partageant des orbites très similaires. Voyager I l'a confirmé en 1980.
Sources