Câți Moși sunt în Sistemul Solar?

Timp de milenii, ființele umane s-au uitat în sus la cerul nopții și au fost ținute în uimire de Lună. Pentru multe culturi antice, ea reprezenta o divinitate, iar ciclurile sale au primit semnificație divină. Pe vremea Antichității clasice și a Evului Mediu, Luna era considerată a fi un corp ceresc care a orbitat Pământul, la fel ca celelalte planete cunoscute ale zilei (Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn).

Cu toate acestea, înțelegerea noastră asupra lunilor a fost revoluționată când în 1610, astronomul Galilei Galilei și-a îndreptat telescopul către Jupiter și a observat „patru stele rătăcitoare” în jurul lui Jupiter. Din acest moment, astronomii au ajuns să înțeleagă că planetele, altele decât Pământul, pot avea propria lor lună - în unele cazuri, câteva zeci sau mai multe. Deci, cât de multe luni există în Sistemul Solar?

În adevăr, a răspunde la această întrebare necesită mai întâi o clarificare. Dacă vorbim despre lunile confirmate care orbitează oricare dintre planetele sistemului solar (adică cele care sunt în concordanță cu definiția adoptată de IAU în 2006), atunci putem spune că există în prezent 173 lunile cunoscute. Dacă, totuși, deschidem podeaua către planete pitice care au obiecte care le orbitează, numărul urcă la 182.

Cu toate acestea, peste 200 de luni-planete minore au fost, de asemenea, observate în Sistemul Solar (din ianuarie 2012). Aceasta include cele 76 de obiecte cunoscute din centura de asteroizi cu sateliți, patru troieni Jupiter, 39 de obiecte de pe Pământ (două cu doi sateliți fiecare), 14 traversări de Marte și 84 de sateliți naturali de obiecte trans-Neptuniene. Și aproximativ 150 de corpuri mici suplimentare au fost observate în inelele lui Saturn. Dacă includem toate acestea, putem spune că sistemul solar are 545 sateliți cunoscuți.

Sistem solar interior:

Planetele sistemului solar interior - Mercur, Venus, Pământ și Marte - sunt toate planetele terestre, ceea ce înseamnă că sunt compuse din rocă de silicat și minerale care se diferențiază între un miez metalic și o manta de silicat și crustă. Din mai multe motive, puțini sateliți există în această regiune a Sistemului Solar.

Toate spus, doar trei sateliți naturali există orbite pe corpuri planetare în Sistemul Solar Interior - Pământ și Marte. În timp ce omul de știință teoretizează că în trecut au existat luni în jurul lui Mercur și Venus, se crede că aceste luni au avut impact asupra suprafeței cu mult timp în urmă. Motivul pentru această sparsie de sateliți are foarte multe de-a face cu influența gravitațională a Soarelui.

Atât Mercur, cât și Venus sunt prea apropiați de Soare (și în cazul lui Mercur, prea slabi în ceea ce privește propria atracție gravitațională) pentru a fi apucat pe un obiect care trece sau a fi ținuți pe inele de resturi în orbită care ar fi putut să se înalțe pentru a forma un satelit. peste orar. Pământul și Marte au reușit să rețină sateliții, dar mai ales pentru că sunt cei mai exteriori ai planetelor interioare.

Pământul are un singur satelit natural, cu care suntem familiarizați - Luna. Cu o rază medie de 1737 km și o masă de 7,3477 x 10²² kg, Luna este de 0,273 ori mai mare decât Pământul și 0,0123 decât masivă, ceea ce este destul de mare pentru un satelit. De asemenea, este a doua cea mai densă lună din sistemul nostru solar (după Io), cu o densitate medie de 3.3464 g / cm³.

Mai multe teorii au fost propuse pentru formarea Lunii. Ipoteza predominantă astăzi este că sistemul Pământ-Lună s-a format ca urmare a impactului dintre nou-format proto-Pământul și un obiect de dimensiune Marte (numit Theia) în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani. Acest impact ar fi aruncat materialul de pe ambele obiecte pe orbită, unde în cele din urmă s-a acumulat pentru a forma Luna.

Între timp, Marte are două luni - Fobos și Deimos. Ca și luna noastră, ambele luni marțiene sunt blocate pe Marte, astfel încât acestea prezintă întotdeauna aceeași față pe planetă. În comparație cu Luna noastră, acestea au aspect aspre și asemănător asteroizilor și, de asemenea, mult mai mici. De aici teoria preponderentă potrivit căreia au fost odată asteroizi care au fost scoși din Centura Principală de gravitatea lui Jupiter și au fost apoi dobândiți de Marte.

Luna mai mare este Fobos, al cărui nume provine de la cuvântul grecesc care înseamnă „frică” (adică fobie). Fobos măsoară doar 22,7 km și are o orbită care o plasează mai aproape de Marte decât Deimos. Comparativ cu propria Lună a Pământului - care orbitează la o distanță de 384.403 km distanță de planeta noastră - Fobos orbitează la o distanță medie de doar 9.377 km deasupra Marte.

A doua lună a lui Marte este Deimos, care își ia numele din cuvântul grecesc pentru panică. Este chiar mai mică, măsoară doar 12,6 km și are o formă mai puțin neregulată. Orbita sa o situează mult mai departe de Marte, la o distanță de 23.460 km, ceea ce înseamnă că Deimos are nevoie de 30,35 ore pentru a finaliza o orbită în jurul Marte.

Aceste trei luni sunt suma totală a lunilor care se regăsesc în cadrul sistemului solar interior (cel puțin, prin definiția convențională). Dar privind mai departe în străinătate, vedem că acesta este cu adevărat doar vârful aisbergului. Să credem că am crezut cândva asta Luna era singura de acest fel!

Sistemul solar exterior:

Dincolo de centura Asteroidului (și linia de îngheț), lucrurile devin cu totul altele. În această regiune a Sistemului Solar, fiecare planetă are un sistem substanțial de luni; în cazul lui Jupiter și Saturn, ajungând poate chiar în sute. Până în prezent, în total 170 de luni au fost confirmate orbitând pe planetele exterioare, în timp ce alte câteva sute orbitează corpuri minore și asteroizi.

Datorită dimensiunii sale imense, a masei și a atracției gravitaționale, Jupiter are cei mai mulți sateliți ai oricărei planete din Sistemul Solar. În prezent, sistemul Jovian include 67 de luni cunoscute, deși se estimează că poate avea până la 200 de luni și lunete (majoritatea fiind încă confirmate și clasificate).

Cele mai mari patru luni joviene sunt cunoscute sub numele de Moile Galileene (numite după descoperitorul lor, Galilei Galilei). Acestea includ: Io, cel mai vulcanic organism activ din sistemul nostru solar; Europa, despre care se suspectează că are un ocean subacvatic masiv; Ganymede, cea mai mare lună din sistemul nostru solar; și Callisto, despre care se crede că are un ocean sub-suprafață și prezintă unele dintre cele mai vechi materiale de suprafață din Sistemul Solar.

Apoi, există Grupul interior (sau grupul Amalthea), care este format din patru luni mici, care au diametre mai mici de 200 km, orbitează la raze mai puțin de 200.000 km și au înclinații orbitale mai mici de jumătate de grad. Acest grup include lunile Metis, Adrastea, Amalthea și Thebe. Alături de o serie de lunete interioare încă nevăzute, aceste lună reînnoiesc și mențin sistemul slab de inel al lui Jupiter.

Jupiter are, de asemenea, o serie de sateliți neregulari, care sunt substanțial mai mici și au orbite mai îndepărtate și excentrice decât celelalte. Aceste luni sunt defalcate în familii care au asemănări în orbită și compoziție și se crede că sunt în mare parte rezultatul coliziunilor din obiecte mari care au fost surprinse de gravitatea lui Jupiter.

Asemănător lui Jupiter, se estimează că Saturn are cel puțin 150 de luni și lunete, dar numai 53 din aceste luni au primit nume oficiale. Dintre aceștia, 34 au un diametru mai mic de 10 km, iar alți 14 au un diametru între 10 și 50 km. Totuși, unele dintre lunile sale interioare și exterioare sunt destul de mari, cuprinse între 250 și peste 5000 km.

În mod tradițional, majoritatea lunilor lui Saturn au fost numite după titanii mitologiei grecești și sunt grupate în funcție de mărimea, orbitele și proximitatea lor cu Saturn. Lunile cele mai interioare și lunile obișnuite au toate înclinații orbitale mici și excentricități și orbite prograde. Între timp, lunile neregulate din regiunile ultraperiferice au raze orbitale de milioane de kilometri, perioade orbitale care durează câțiva ani și se mișcă pe orbitele retrograde.

Lunile mari interioare, care orbitează în inelul E, include sateliții mai mari Mimas Enceladus, Tethys și Dione. Aceste luni sunt toate compuse în principal din gheață cu apă și se crede că sunt diferențiate într-un miez stâncos și o manta și crustă înghețată. Lunile exterioare mari, care orbitează în afara inelului E al lui Saturn, sunt similare în compoziție cu lunile interioare - adică compuse în principal din gheață de apă și rocă.

La 5150 km în diametru și 1.350 × 10²⁰ kg în masă, Titan este cea mai mare lună a lui Saturn și cuprinde mai mult de 96% din masa de pe orbita de pe planetă. Titanul este, de asemenea, singura lună mare care are atmosfera proprie, care este rece, densă și compusă în principal din azot cu o fracție mică de metan. Oamenii de știință au remarcat, de asemenea, prezența hidrocarburilor aromatice policiclice în atmosfera superioară, precum și a cristalelor de gheață de metan.

Suprafața Titanului, dificil de observat din cauza ceții atmosferice persistente, arată doar câteva cratere de impact, dovezi de crio-vulcani și câmpuri de dună longitudinale care au fost aparent modelate de vânturile de maree. Titanul este, de asemenea, singurul corp din Sistemul Solar de lângă Pământ cu corpuri de lichid pe suprafața sa, sub formă de lacuri de metan-etan din regiunile polare nord și sud ale Titanului.

Uranus are 27 de sateliți cunoscuți, care sunt împărțiți pe categorii de lună mai mare, lună interioară și lună neregulată (similar cu alți giganți de gaz). Cele mai mari luni ale Uranului sunt, în ordinea mărimii, Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon și Titania. Aceste lună variază în diametru și masă de 472 km și 6,7 × 10¹⁹ kg pentru Miranda la 1578 km și 3,5 × 10²¹ kg pentru Titania. Fiecare lună este deosebit de întunecată, cu legături scăzute și albeduri geometrice. Ariel este cel mai luminos, în timp ce Umbriel este cel mai întunecat.

Se crede că toate lunile mari ale lui Uranus s-au format în discul de acumulare, care a existat în jurul lui Uranus de ceva timp după formarea sa, sau a rezultat din impactul mare suferit de Uran la începutul istoriei sale. Fiecare este alcătuită din cantități aproximativ egale de rocă și gheață, cu excepția Mirandei care este formată în principal din gheață.

Componenta de gheață poate include amoniac și dioxid de carbon, în timp ce materialul stâncos este considerat a fi compus din material carbonos, inclusiv compuși organici (similari cu asteroizii și cometele). Se consideră că compozițiile lor sunt diferențiate, cu o manta înghețată înconjură un miez stâncos.

Neptun are 14 sateliți cunoscuți, cu excepția unuia fiind numiți după zeități grecești și romane ale mării (cu excepția S / 2004 N 1, care este în prezent fără nume). Aceste luni sunt împărțite în două grupuri - lunile obișnuite și neregulate - în funcție de orbita și proximitatea lor cu Neptun. Moile obișnuite ale Neptunului - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 și Proteus - sunt cele mai apropiate de planetă și care urmează orbite circulare, prograde, care se află în planul ecuatorial al planetei.

Lunile neregulate ale Neptunului constau în restul sateliților planetei (inclusiv Triton). Urmează, în general, orbite excentrice înclinate și adesea retrograde, departe de Neptun. Singura excepție este Triton, care orbitează aproape de planetă, urmând o orbită circulară, deși retrogradă și înclinată.

În ordinea distanței lor de planetă, lunile neregulate sunt Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso și Psamathe - un grup care include atât obiecte prograde, cât și retrograde. Cu excepția lui Triton și Nereid, lunile neregulate ale lui Neptun sunt similare cu cele ale altor planete uriașe și se crede că au fost capturate gravitațional de Neptun.

Cu un diametru mediu de aproximativ 2700 km (mi) și o masă de 214080 ± 520 x 10¹⁷ kg, Triton este cea mai mare dintre lunile Neptunului și singura suficient de mare pentru a atinge echilibrul hidrostatic (adică are formă sferică). La o distanță de 354.759 km de Neptun, se află, de asemenea, între lunile interioare și exterioare ale planetei.

Aceste luni constituie ponderea leului din sateliții naturali găsiți în Sistemul Solar. Cu toate acestea, datorită explorării continue și îmbunătățirilor realizate în instrumentarea noastră, sateliții sunt descoperite și pe orbită în jurul corpurilor minore.

Planete pitice și alte organisme:

După cum sa menționat deja, există mai multe planete pitice, TNO-uri și alte corpuri din Sistemul Solar care au, de asemenea, lunile lor. Acestea constau în principal din sateliții naturali care au fost confirmați orbitând pe Pluto, Eris, Haumea și Makemake. Cu cinci sateliți care orbitează, Pluto are cele mai confirmate luni (deși acest lucru se poate schimba odată cu observațiile ulterioare).

Cel mai mare și cel mai apropiat pe orbită de Pluto este Charon. Această lună a fost identificată pentru prima dată în 1978 de către astronomul James Christy folosind plăci fotografice de la Observatorul Naval al Statelor Unite ale Americii (USNO) din Washington, D.C. Dincolo de Charon se află celelalte patru luni circumbinare - Styx, Nix, Kerberos și, respectiv, Hydra.

Nix și Hydra au fost descoperite simultan în 2005 de echipa de căutare a companiei Pluto, folosind telescopul spațial Hubble. Aceeași echipă a descoperit Kerberos în 2011. Al cincilea și ultimul satelit, Styx, a fost descoperit de nava spațială New Horizons, în 2012, în timp ce surprindea imagini cu Pluto și Charon.

Charon, Styx și Kerberos sunt suficient de masivi pentru a se prăbuși într-o formă sferoidă sub propria lor gravitație. Nix și Hydra, între timp, au formă alungită. Sistemul Pluto-Charon este neobișnuit, deoarece este unul dintre puținele sisteme din Sistemul Solar al căror baricentru se află deasupra suprafeței primare. Pe scurt, Pluto și Charon se orbitează reciproc, determinând unii oameni de știință să afirme că este un „sistem dublu-pitic” în locul unei planete pitice și o lună orbitantă.

În plus, este neobișnuit prin faptul că fiecare corp este blocat în ordine pe celălalt. Charon și Pluto își prezintă întotdeauna aceeași față unul față de celălalt; și din orice poziție a oricărui corp, celălalt este întotdeauna în aceeași poziție pe cer sau întotdeauna întunecat. Aceasta înseamnă, de asemenea, că perioada de rotație a fiecăruia este egală cu timpul necesar întregului sistem pentru a se roti în jurul centrului său gravitațional comun.

În 2007, observațiile Observatorului Gemeni cu privire la peticele de hidrați de amoniac și cristale de apă de pe suprafața lui Charon au sugerat prezența crizoizerelor active. Acest lucru pare să indice că Pluton are un ocean sub-suprafață, care este temperatură caldă și că miezul este activ din punct de vedere geologic. Lunile lui Pluton se cred că au fost formate dintr-o coliziune între Pluton și un corp de dimensiuni similare la începutul istoriei Sistemului Solar. Coliziunea a lansat material care s-a consolidat în lunile din jurul lui Pluto.

Pe locul doi se află Haumea, care are două luni cunoscute - Hi’iaka și Namaka - care poartă numele fiicelor zeiței hawaiene. Ambele au fost descoperite în 2005 de echipa lui Brown în timp ce efectuau observații despre Haumea la W.M. Observatorul Keck. Hi’iaka, care a fost poreclită inițial „Rudolph” de către echipa Caltech, a fost descoperită pe 26 ianuarie 2005.

Este exteriorul și - cu aproximativ 310 km în diametru - cel mai mare și mai strălucitor dintre cele două, și orbitează Haumea pe o cale aproape circulară la fiecare 49 de zile. Observațiile în infraroșu indică faptul că suprafața sa este aproape în întregime acoperită de gheață pură de apă cristalină. Din această cauză, Brown și echipa sa au speculat că luna este un fragment din Haumea care s-a stins în timpul unei coliziuni.

Namaka, cea mai mică și mai interioară dintre cele două, a fost descoperită pe 30 iunie 2005 și poreclită „Blitzen”. Este o zecime din masa Hi'iaka și orbitează Haumea în 18 zile într-o orbită extrem de eliptică. Ambele luni cercul Haumea este orbită extrem de excentrică. Nu s-au făcut încă estimări cu privire la masa lor.

Eris are o lună numită Disnomie, care poartă numele fiicei lui Eris în mitologia greacă, care a fost observată prima dată pe 10 septembrie 2005 - la câteva luni de la descoperirea lui Eris. Luna a fost observată de o echipă care folosea telescoapele Keck din Hawaii, care erau ocupate să efectueze observații ale celor mai strălucitoare TNO-uri (Pluto, Makemake, Haumea și Eris) la acea vreme.

În aprilie 2016, observații folosind Telescopul spațial HubbleCamera Wide Field 3 a dezvăluit că Makemake avea un satelit natural - care a fost desemnat S / 2015 (136472) 1 (poreclit MK 2 de către echipa de descoperire). Se estimează că are un diametru de 175 km (110 mi) și are o axă semi-majoră la cel puțin 21.000 km (13.000 mi) de Makemake.

Lunile cele mai mari și mai mici:

Titlul pentru cea mai mare lună din Sistemul Solar se referă la Ganymede, care măsoară 5262,4 kilometri (3270 mi) în diametru. Aceasta nu numai că o face mai mare decât Luna Pământului, dar este mai mare chiar și decât planeta Mercur - deși are doar jumătate din masa lui Mercur. În ceea ce privește cel mai mic satelit, aceasta este o legătură între S / 2003 J 9 și S / 2003 J 12. Acești doi sateliți, ambii orbitând Jupiter, măsoară aproximativ 1 km (0,6 mi) în diametru.

Un lucru important de remarcat atunci când discutăm numărul lunilor cunoscute în Sistemul Solar este că cuvântul cheie aici este „cunoscut”. Cu fiecare an care trece, se confirmă mai mulți sateliți, iar marea majoritate a celor despre care știm acum au fost descoperite doar în ultimele decenii. Pe măsură ce eforturile noastre de explorare continuă și instrumentele noastre se îmbunătățesc, este posibil să descoperim că există alte sute de pândi pe acolo!

Am scris multe articole interesante despre lunile sistemului solar aici la Space Magazine. Iată care este cea mai mare lună din sistemul solar? Care sunt planetele sistemului solar?, Câte luni are Pământul? Câte luni are Neptun?

Pentru mai multe informații, asigurați-vă că consultați pagina de explorare a sistemului solar a NASA.

Am înregistrat o serie întreagă de podcast-uri despre Sistemul Solar la Astronomy Cast. Vezi-le aici.

surse:

• Sistemul solar NASA
• Wikipedia
• Explorarea sistemului solar NASA
• Ferestre către Univers
• Arhiva lui Johnston - Asteroizi cu Sateliți