KIEK MĖNULIŲ YRA SAULĖS SISTEMOJE?

Send

Tūkstantmečius žmonės žvelgė į naktinį dangų ir bijodami laikė Mėnulį. Daugeliui senovės kultūrų ji reiškė dievybę, o jos ciklams buvo suteikta dieviškoji reikšmė. Iki Klasikinės Antikos ir Viduramžių laikų Mėnulis buvo laikomas dangaus kūnu, kuris skriejo aplink Žemę, panašiai kaip kitos žinomos šių dienų planetos (Merkurijus, Venera, Marsas, Jupiteris ir Saturnas).

Tačiau mūsų supratimas apie mėnulius buvo perverstas, kai 1610 m. Astronomas Galileo Galilei nukreipė savo teleskopą į Jupiterį ir pastebėjo „keturias klajojančias žvaigždes“ aplink Jupiterį. Nuo to laiko astronomai suprato, kad kitos nei Žemė planetos gali turėti savo mėnulius - kai kuriais atvejais keliasdešimt ar daugiau. Taigi, kiek mėnesių yra Saulės sistemoje?

Tiesą sakant, norint atsakyti į šį klausimą, pirmiausia reikia šiek tiek patikslinti. Jei mes kalbame apie patvirtintus mėnulius, kurie skrieja pro bet kurią Saulės sistemos planetą (t. Y. Tuos, kurie atitinka apibrėžimą, kurį 2006 m. Patvirtino IAU), tada galime pasakyti, kad šiuo metu yra 173 žinomi mėnuliai. Jei vis dėlto atidarome grindis nykštukinėms planetoms, turinčioms daiktus, skriejančius aplink juos, skaičius užsibaigia 182.

Tačiau Saulės sistemoje (2012 m. Sausio mėn.) Taip pat pastebėta daugiau nei 200 mažosios planetos mėnesių. Tai apima 76 žinomus asteroido juostoje esančius objektus su palydovais, keturis Jupiterio trojanus, 39 arti Žemės esančius objektus (po du su kiekvienu po du palydovus), 14 Marso keitiklių ir 84 Natūralių Trans-Neptūno objektų palydovus. Saturno žieduose buvo pastebėta apie 150 papildomų mažų kūnų. Jei įtrauksime visus šiuos dalykus, galime pasakyti, kad Saulės sistema turi 545 žinomi palydovai.

Vidinė saulės sistema:

Vidinės saulės sistemos planetos - Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas - visos yra antžeminės planetos, tai reiškia, kad jos sudarytos iš silikatinių uolienų ir mineralų, kurie yra atskirti tarp metalinės šerdies ir silikato apvalkalo bei plutos. Dėl daugelio priežasčių šiame Saulės sistemos regione yra mažai palydovų.

Vidutinėje saulės sistemoje, aplink orbitą skriejantys planetų kūnai, yra tik trys natūralūs palydovai - Žemė ir Marsas. Nors mokslininkai teoretuoja, kad aplink Merkurijų ir Venerą anksčiau buvo mėnuliai, manoma, kad šie mėnuliai į paviršių smogė jau seniai. Šio palydovų retumo priežastis turi daug įtakos gravitacinei Saulės įtakai.

Tiek Merkurijus, tiek Venera yra per arti Saulės (o Merkurijaus atveju per silpni, atsižvelgiant į jos pačios gravitacinį trauką), kad galėtų įsikabinti į artimojo daikto objektą arba laikyti jį ant orbitoje esančių šiukšlių žiedų, kurie galėjo susilieti ir sudaryti palydovą. su laiku. Žemė ir Marsas sugebėjo išlaikyti palydovus, tačiau daugiausia todėl, kad jie yra atokiausi iš Vidinių planetų.

Žemė turi tik vieną natūralų palydovą, su kuriuo esame susipažinę - Mėnulis. Vidutinis 1737 km spindulys ir 7,3477 x 10²² kg masė Mėnulis yra 0,273 karto didesnis už Žemės dydį, o 0,0123 - masyvus, o tai palydovo atžvilgiu yra gana didelis. Tai taip pat yra antrasis tankiausias mėnulis mūsų Saulės sistemoje (po Io), kurio vidutinis tankis yra 3,3464 g / cm³.

Mėnulio susidarymui buvo pasiūlytos kelios teorijos. Šiandien vyrauja hipotezė, kad Žemės ir Mėnulio sistema susiformavo įvykus smūgiams tarp naujai suformuotos žemės proto ir Marso dydžio objekto (pavadinto Theia) maždaug prieš 4,5 milijardo metų. Dėl šio smūgio abu objektai būtų susprogdinti į orbitą, kur ji galų gale susiformuotų Mėnuliui.

Tuo tarpu Marsas turi du mėnulius - „Phobos“ ir „Deimos“. Kaip ir mūsų pačių Mėnulis, abu Marso mėnuliai yra potvynio link Marso, todėl planetai jie visada turi tą patį veidą. Palyginti su mūsų Mėnuliu, jie yra šiurkštūs ir panašūs į asteroidus, taip pat daug mažesni. Taigi vyraujanti teorija, kad jie kadaise buvo asteroidai, kuriuos Jupiterio gravitacija išmetė iš pagrindinės juostos, o vėliau juos įsigijo Marsas.

Didesnis mėnulis yra Phobos, kurio vardas kilęs iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „baimė“ (t. Y. Fobija). Fobosas matuoja tik 22,7 km skersmens ir turi orbitą, kuri jį nustato arčiau Marso nei Deimos. Palyginti su paties Žemės Mėnuliu, kuris skrieja maždaug 384 403 km atstumu nuo mūsų planetos, - Phobosas skrieja vidutiniškai tik 9 377 km aukštyje virš Marso.

Antrasis Marso mėnulis yra „Deimos“, kuris pavadintas iš graikiško žodžio panika. Jis yra dar mažesnis, jo skersmuo siekia tik 12,6 km, be to, yra netaisyklingos formos. Jo orbita išskiria daug toliau nuo Marso, 23 460 km atstumu, o tai reiškia, kad Deimos orbita aplink Marsą užtrunka 30.35 valandos.

Šie trys mėnesiai yra bendra mėnulių, esančių vidinėje saulės sistemoje, suma (bent jau pagal įprastą apibrėžimą). Tačiau žvelgdami toliau į užsienį matome, kad tai tikrai tik ledkalnio viršūnė. Galvoti, mes kažkada tuo tikėjome Mėnulis buvo vienintelis tokio pobūdžio!

Išorinė saulės sistema:

Už asteroido juostos (ir „Frost Line“) viskas tampa gana skirtinga. Šiame Saulės sistemos regione kiekviena planeta turi didelę Mėnulio sistemą; Jupiterio ir Saturno atveju siekia net šimtus. Iki šiol buvo patvirtinta, kad Išorinėse planetose aplink orbitą skrieja 170 mėnulių, o dar keli šimtai orbitų yra nepilnamečiai kūnai ir asteroidai.

Dėl milžiniško dydžio, masės ir gravitacinio traukos Jupiteris turi daugiausiai palydovų iš visų Saulės sistemos planetų. Šiuo metu „Jovian“ sistemą sudaro 67 žinomi mėnuliai, nors manoma, kad joje gali būti iki 200 mėnulių ir mėnulių (kurių dauguma dar nepatvirtinti ir klasifikuoti).

Keturi didžiausi Jovijos mėnuliai yra žinomi kaip Galilėjos mėnuliai (pavadinti jų atradėjo Galileo Galilei vardu). Jie apima: Io, vulkaniškai aktyviausią kūną mūsų Saulės sistemoje; Europa, kuri, kaip įtariama, turi didžiulį požeminį vandenyną; Ganimidas, didžiausias mėnulis mūsų Saulės sistemoje; ir Callisto, kuris, kaip manoma, taip pat turi požeminį vandenyną ir pasižymi viena iš seniausių Saulės sistemos paviršiaus medžiagų.

Tada yra Vidinė grupė (arba Amalthea grupė), kurią sudaro keturi maži mėnuliai, kurių skersmuo mažesnis nei 200 km, orbita spinduliu mažesnė nei 200 000 km, o orbitos polinkiai mažesni nei pusė laipsnio. Šiai grupei priklauso Metis, Adrastea, Amalthea ir Thebe mėnuliai. Kartu su daugybe dar nematytų vidinių mėnesinių, šie mėnuliai papildo ir palaiko silpną Jupiterio žiedų sistemą.

Jupiteris taip pat turi daugybę netaisyklingų palydovų, kurie yra žymiai mažesni ir turi daugiau tolimų ir ekscentriškų orbitų nei kiti. Šie mėnuliai yra suskirstyti į šeimas, turinčias panašumų orbitoje ir sudėtyje, ir, manoma, kad tai daugiausia dėl didelių objektų, kuriuos užfiksavo Jupiterio gravitacija, susidūrimų.

Manoma, kad panašus į Jupiterį, Saturnas turi mažiausiai 150 mėnulių ir mėnulėlių, tačiau tik 53 iš šių mėnulių buvo suteikta oficialių vardų. Iš jų 34 yra mažesnis nei 10 km skersmens, o kiti 14 yra nuo 10 iki 50 km skersmens. Tačiau kai kurie jo vidiniai ir išoriniai mėnuliai yra gana dideli, nuo 250 iki daugiau nei 5000 km.

Tradiciškai dauguma Saturno mėnulių buvo pavadinti graikų mitologijos titanų vardu ir yra sugrupuoti pagal jų dydį, orbitas ir artumą Saturnui. Visi vidiniai ir reguliarieji mėnesiai turi mažus orbitos polinkius ir ekscentriškumus bei programų orbitas. Tuo tarpu netaisyklingi mėnuliai atokiausiuose regionuose orbitos spindulį sudaro milijonus kilometrų, orbitaliniai periodai trunka kelerius metus ir juda atgaline orbita.

Vidinius didelius mėnulius, kurie skrieja per E žiedą, sudaro didesni palydovai Mimas Enceladus, Tethys ir Dione. Visi šie mėnuliai daugiausia sudaryti iš vandens ledo ir, manoma, kad jie gali būti atskirti į akmenuotą šerdį ir ledinę mantiją bei plutą. Didieji išoriniai mėnuliai, kurie skrieja už Saturno E žiedo, savo sudėtimi yra panašūs į vidinius mėnulius - t. Y. Sudaryti iš vandens ledo ir uolienų.

5150 km skersmens ir 1 350 × 10²⁰ Masės kg, Titanas yra didžiausias Saturno mėnulis ir sudaro daugiau kaip 96% visos planetos orbitos masės. Titanas taip pat yra vienintelis didelis mėnulis, turintis savo atmosferą, kuri yra šalta, tanki ir sudaryta daugiausia iš azoto ir nedidelės dalies metano. Mokslininkai taip pat atkreipė dėmesį, kad viršutinėje atmosferoje yra policiklinių aromatinių angliavandenilių, taip pat metano ledo kristalų.

Titano paviršiuje, kurį sunku stebėti dėl nuolatinio atmosferos miglos, matomi tik keli smūginiai krateriai, kriovulkanų įrodymai ir išilginiai kopų laukai, kuriuos, matyt, suformavo potvynio vėjai. Titanas taip pat yra vienintelis Saulės sistemos kūnas šalia Žemės, kurio paviršiuje yra skysčio kūnelių - metano – etano ežerų pavidalu Titano šiauriniame ir pietiniame poliniuose regionuose.

Uranas turi 27 žinomus palydovus, kurie yra suskirstyti į didesnių, vidinių ir netaisyklingų mėnulių kategorijas (panašius į kitus dujų milžinus). Didžiausi Urano mėnuliai pagal dydį yra Miranda, Arielis, Umbrielis, Oberonas ir Titanija. Šių mėnulių skersmuo ir masė yra nuo 472 km ir 6,7 × 10¹⁹ kg Mirandoje iki 1578 km ir 3,5 × 10²¹ kg Titanijai. Kiekvienas iš šių mėnulių yra ypač tamsus, su mažai jungčių ir geometrinių albedų. Arielis yra šviesiausias, o Umbrielas - tamsiausias.

Manoma, kad visi didieji Urano mėnuliai susiformavo įbrėžimo diske, kuris egzistavo aplink Uraną tam tikrą laiką po jo susidarymo, arba atsirado dėl didelio poveikio, kurį Uranas patyrė ankstyvoje savo istorijoje. Kiekvieną iš jų sudaro maždaug vienodi uolienų ir ledo kiekiai, išskyrus „Mirandą“, kuri daugiausia pagaminta iš ledo.

Ledo komponentą gali sudaryti amoniakas ir anglies dioksidas, o manoma, kad uolėtąją medžiagą sudaro anglinės medžiagos, įskaitant organinius junginius (panašius į asteroidus ir kometas). Manoma, kad jų kompozicijos yra diferencijuotos, o ledinė mantija apjuosia uolėtą šerdį.

„Neptūnas“ turi 14 žinomų palydovų, iš kurių vienas, išskyrus vieną, yra pavadintas graikų ir romėnų jūrų dievybių vardu (išskyrus „S / 2004 N 1“, kuris šiuo metu dar neįvardijamas). Šie mėnuliai yra suskirstyti į dvi grupes - įprastus ir netaisyklingus mėnulius - atsižvelgiant į jų orbitą ir artumą Neptūnui. Neptūno įprasti mėnuliai - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 ir Proteus - yra tie, kurie yra arčiausiai planetos ir kurie eina žiedinėmis, programinėmis orbitomis, esančiomis planetos pusiaujo plokštumoje.

Neptūno nereguliarūs mėnuliai susideda iš likusių planetos palydovų (įskaitant Tritoną). Paprastai jie seka ekscentriškomis ir dažnai retrogradinėmis orbitomis toli nuo Neptūno. Vienintelė išimtis yra „Triton“, kuris skrieja netoli planetos, eidamas žiedine orbita, nors ir atgal ir pasviręs.

Nereguliarūs mėnuliai pagal atstumą nuo planetos yra Tritonas, Nereidai, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso ir Psamathe - grupė, apimanti ir programinius, ir retrogradinius objektus. Išskyrus Tritoną ir Nereidą, Neptūno netaisyklingi mėnuliai yra panašūs į kitų milžiniškų planetų ir manoma, kad Neptūnas juos patraukė gravitaciniu būdu.

Vidutinis skersmuo apie 2700 km, o masė 214080 ± 520 x 10¹⁷ kg, „Triton“ yra didžiausias iš Neptūno mėnulių ir vienintelis pakankamai didelis, kad būtų pasiekta hidrostatinė pusiausvyra (t. y. yra sferinės formos). 354 759 km atstumu nuo Neptūno jis taip pat yra tarp vidinio ir išorinio planetos mėnulių.

Šie mėnuliai sudaro liūto dalį natūralių palydovų, esančių Saulės sistemoje. Tačiau dėl nuolatinių mūsų prietaisų tyrinėjimų ir patobulinimų, palydovai taip pat aptinkami orbitoje aplink nepilnamečius kūnus.

Nykštukų planetos ir kiti kūnai:

Kaip jau pažymėta, Saulės sistemoje yra kelios nykštukinės planetos, TNO ir kiti kūnai, kurie taip pat turi savo mėnulius. Jie daugiausia susideda iš natūralių palydovų, kurie, kaip patvirtinta, skrieja aplink Plutoną, Erisą, Haumea ir Makemake. Plutonas, turėdamas penkis orbitą keliančius palydovus, turi daugiausiai patvirtinimų mėnulių (nors tai gali pasikeisti toliau stebint).

Didžiausia ir artimiausia orbitoje Plutonui yra Charon. Šį mėnulį pirmą kartą 1978 m. Atpažino astronomas Jamesas Christy, naudodamas fotografines plokšteles iš JAV karinio jūrų laivyno observatorijos (USNO) Vašingtone, D.C. Už Charono yra kiti keturi aplinkiniai mėnuliai - atitinkamai „Styx“, „Nix“, „Kerberos“ ir „Hydra“.

„Nix“ ir „Hydra“ 2005 m. Vienu metu atrado Plutono kompanionų paieškos komanda, naudodama Hablo kosminį teleskopą. Ta pati komanda 2011 m. Atrado „Kerberos“. Penktą ir paskutinį palydovą „Styx“ atrado erdvėlaivis „New Horizons“ 2012 m., Fotografuodamas Plutoną ir Charoną.

„Charon“, „Styx“ ir „Kerberos“ yra pakankamai masyvūs, kad pagal savo sunkumą galėtų žlugti rutulio formos. Tuo tarpu „Nix“ ir „Hydra“ yra pailgos formos. Plutono-Chaono sistema yra neįprasta, nes ji yra viena iš nedaugelio Saulės sistemos sistemų, kurios tarpcentrinis centras yra virš pirminio paviršiaus. Trumpai tariant, Plutonas ir Šaronas skrieja aplink vienas kitą, todėl kai kurie mokslininkai tvirtina, kad tai yra „dvigubų nykštukų sistema“, o ne nykštukinė planeta ir orbita.

Be to, neįprasta, kad kiekvienas kūnas yra potvynio link užfiksuotas. Šaronas ir Plutonas visada pateikia tą patį veidą vienas kitam; ir iš bet kurios kūno padėties, kitas visada yra toje pačioje dangaus padėtyje arba visada užtemdytas. Tai taip pat reiškia, kad kiekvieno sukimosi laikotarpis yra lygus laikotarpiui, per kurį visa sistema sukasi aplink bendrą svorio centrą.

2007 m. „Gemini“ observatorijos stebėjimai dėl amoniako hidratų ir vandens kristalų ant Charono paviršiaus parodė, kad yra aktyvių kriogeizerių. Atrodytų, kad Plutonas turi požeminį vandenyną, kurio temperatūra yra šilta, o šerdis yra geologiškai aktyvi. Manoma, kad Plutono mėnuliai susidarė per Plutono ir panašaus dydžio kūno susidūrimą ankstyvoje Saulės sistemos istorijoje. Susidūrimas paleido medžiagą, kuri įsitvirtino mėnuliuose aplink Plutoną.

Netrukus Haumea turi du žinomus mėnulius - Hi'iaka ir Namaka -, kurie pavadinti Havajų deivės dukterimis. Abu juos atrado 2005 m. Brown'o komanda, stebėdama Haumea W.M. Kecko observatorija. „Hi’iaka“, kurią iš pradžių „Caltech“ komanda pravardžiavo „Rudolph“, atrado 2005 m. Sausio 26 d.

Tai yra išorinis ir maždaug 310 km skersmens - didesnis ir ryškesnis iš dviejų, ir jis apeina Haumea beveik apskritimo keliu kas 49 dienas. Infraraudonieji stebėjimai rodo, kad jo paviršių beveik visiškai padengia grynas kristalinis vandens ledas. Dėl šios priežasties Brownas ir jo komanda spėliojo, kad mėnulis yra Haumea fragmentas, kuris nutrūko susidūrimo metu.

Namaka, mažiausias ir giliausias iš dviejų, buvo atrastas 2005 m. Birželio 30 d. Ir pramintas „Blitzen“. Tai yra dešimtoji Hi'iaka masė ir ji per 18 dienų orbita skrieja iš Haumea labai elipsės formos orbita. Abiejų mėnulių ratas Haumea yra labai ekscentriškos. Kol kas neįvertinta jų masė.

Erisas turi vieną mėnulį, vadinamą Dysnomia, kuris graikų mitologijoje pavadintas Eris dukters vardu. Pirmą kartą jis buvo pastebėtas 2005 m. Rugsėjo 10 d., Praėjus keliems mėnesiams po Eriso atradimo. Mėnulį pastebėjo komanda, naudodama Kecko teleskopus Havajuose, kurie buvo užsiėmę tuo metu stebėdami keturias ryškiausias TNO (Plutonas, Makemake, Haumea ir Eris).

2016 m. Balandžio mėn. Stebėjimai naudojant Hablo kosminis teleskopasPlačioji lauko kamera 3 atskleidė, kad Makemake turėjo natūralų palydovą, kuris buvo pažymėtas S / 2015 (136472) 1 (atradimų komandos pravardžiuotas MK 2). Manoma, kad jo skersmuo yra 175 km (110 mylių), o jo pusiau pagrindinė ašis yra mažiausiai 21 000 km (13 000 mi) nuo Makemake.

Didžiausi ir mažiausi mėnuliai:

Didžiausio Saulės sistemos mėnulio titulas atitenka Ganymede, kurio skersmuo yra 5262,4 kilometro (3270 mylių). Tai ne tik daro jį didesnį už Žemės Mėnulį, bet ir net didesnį nei Merkurijaus planeta - nors jis turi tik pusę Merkurijaus masės. Kalbant apie mažiausią palydovą, tai yra jungtis tarp S / 2003 J 9 ir S / 2003 J 12. Šie du palydovai, abu iš Jupiterio orbitos, matuoja apie 1 km (0,6 mi) skersmens.

Aptariant žinomų mėnulių skaičių Saulės sistemoje, svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad pagrindinis žodis čia yra „žinomas“. Kiekvienais metais patvirtinama vis daugiau palydovų, o dauguma tų, apie kuriuos dabar žinome, buvo aptikti tik per pastaruosius kelis dešimtmečius. Tęsiant mūsų tyrinėjimo darbus ir tobulėjant mūsų priemonėms, galime pastebėti, kad ten šurmuliuoja dar šimtai žmonių!

Mes esame parašę daug įdomių straipsnių apie Saulės sistemos mėnulius čia, žurnale „Space“. Štai koks yra didžiausias Saulės sistemos mėnulis? Kas yra Saulės sistemos planetos ?, Kiek mėnulių turi žemė ?, Kiek mėnulių turi Marsas ?, Kiek mėnulių turi Jupiteris ?, Kiek mėnulių turi Saturnas ?, Kiek mėnulių turi Uranas ?, Kiek mėnesių turi „Neptūnas“?

Norėdami gauti daugiau informacijos, būtinai apsilankykite NASA Saulės sistemos tyrimų puslapyje.

Mes įrašėme visą seriją podcast'ų apie Saulės sistemą astronomijos laidoje. Peržiūrėkite juos čia.

Šaltiniai: