Neptūnu, to ledaino gāzes gigantu, kas ir astotā planēta no mūsu Saules, 1846. gadā atklāja divi astronomi - Urbains Le Verjers un Johans Galle. Saskaņā ar planētu nomenklatūras konvenciju Neptūns tika nosaukts pēc romiešu jūras dieva (līdzvērtīgs grieķu Poseidonam). Un tikai septiņpadsmit dienas pēc tā atklāšanas astronomi sāka pamanīt, ka arī tajā ir pavadoņu sistēma.
Sākotnēji varēja novērot tikai Tritonu - Neptūna lielāko Mēnesi. Bet līdz 20. gadsimta vidum un pēc tam, pateicoties uzlabojumiem uz zemes bāzētiem teleskopiem un robotu kosmisko zondu attīstībai, tiks atklāts vēl daudz pavadoņu. Neptūnam tagad ir 14 atzīti satelīti, un par godu viņu mātes planētai grieķu mitoloģijā visi ir nosaukti par nelielām ūdens dievībām.
Atklāšana un nosaukšana:
Tritons, kurš bija lielākais un masīvākais no Neptūna pavadoņiem, bija pirmais, kurš tika atklāts. To novēroja Viljams Lāsels 1846. gada 10. oktobrī, tikai septiņpadsmit dienas pēc Neptūna atklāšanas. Būtu gandrīz gadsimts, pirms tiktu atklāti citi pavadoņi.
Pirmais bija Nereid, Neptūna otrais lielākais un masīvākais mēness, kuru 1949. gada 1. maijā atklāja Džerards P. Kuipers (par kuru tiek nosaukta Kuipera josta), izmantojot fotoplates no McDonald Observatory Fort Davis, Texas. Trešo mēnesi, kas vēlāk tika nosaukts par Larisu, 1981. gada 24. maijā pirmo reizi novēroja Harolds J. Reitsema, Viljams B. Habards, Lerijs A. Lebofskis un Deivids J. Tolens.
Šī mēness atklāšana bija pilnīgi nejauša, un tas notika notiekošo gredzenu meklēšanas rezultātā, kas bija līdzīgi tiem, kas tika atklāti ap Urānu četrus gadus iepriekš. Ja patiesībā būtu gredzeni, zvaigznes gaismas spīdums nedaudz samazinātos tieši pirms planētas tuvākās tuvošanās. Vērojot zvaigznes tuvumu Neptūnam, zvaigznes spīdums mazinājās, bet tikai dažas sekundes. Tas norādīja uz mēness, nevis gredzena klātbūtni.
Turpmākie pavadoņi netika atrasti līdz Voyager 2 lidoja pa Neptūnu 1989. gadā. Ejot cauri sistēmai, kosmosa zonde no jauna atklāja Larisu un atklāja piecus papildu iekšējos mēnešus: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea un Proteus.
Divos apsekojumos, izmantojot lielus uz zemes bāzētus teleskopus, 2001. gadā - Cerro Tololo Amerikas observatorijas un Kanādas, Francijas un Havaju teleskopos - tika atrasti pieci papildu ārējie mēneši, kuru kopsumma bija trīspadsmit. Divu komandu pēcpārbaudes attiecīgi 2002. un 2003. gadā atkārtoti novēroja visus piecus šos mēnešus - Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia un Neso.
Un tad 2013. gada 15. jūlijā SETI institūta Marka R. Showaltera vadītā astronomu komanda atklāja, ka attēlos, ko Habla kosmiskais teleskops ir uzņēmis no 2004. līdz 2009. gadam, viņi ir atklājuši iepriekš nezināmu četrpadsmito mēnesi. Domājams, ka pagaidām nenosauktais četrpadsmitais mēness, kuru pašlaik identificē kā S / 2004 N 1, diametrā nepārsniedz 16–20 km.
Ievērojot astronomisko vienošanos, Neptūna pavadoņi ir ņemti no grieķu un romiešu mitoloģijas. Šajā gadījumā visi nosaukti par jūras dieviem vai Poseidona bērniem (kuru skaitā ir Tritons, Proteuss, Depsina un Thalassa), nelielām grieķu ūdens dietām (Naiad un Nereid) vai Nereids, ūdens nimfām grieķu mitoloģijā ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia un Psamathe).
Tomēr daudzi mēnesi oficiāli nenosauca līdz 20. gadsimtam. Nosaukums Triton, kuru sākotnēji savā 1880. gada grāmatā ieteica Kamils Flammarions Astronomija Populaire, bet ne izplatītā lietošanā vismaz līdz 30. gadiem.
Iekšējie (parastie) mēneši:
Neptūna regulārie mēneši ir tie, kas atrodas vistuvāk planētai un seko apļveida programmu orbītām, kas atrodas planētas ekvatoriālajā plaknē. Tie ir secībā no Neptūna: Naiad (48 227 km), Thalassa (50 074 km), Despina (52 526 km), Galatea (61 953 km), Larissa (73 548 km), S / 2004 N 1 (105 300 ± 50 km). ) un Proteus (117 646 km). Visi divi, izņemot ārējo, atrodas Neptūna sinhronajā orbītā (tas nozīmē, ka Neptūna orbītā ir lēnāks nekā orbitālais periods (0,6713 dienas), un tādējādi tie ir bēgti.
Iekšējie mēneši ir cieši saistīti ar Neptūna šauro gredzenu sistēmu. Divi visdziļākie pavadoņi, Naiad un Thalassa, riņķo starp Galle un LeVerrier gredzeniem, turpretī Despina riņķo tieši LeVerrier gredzena iekšpusē. Nākamais mēness, Galatea, riņķo tieši redzamākā Adamsa gredzena iekšpusē, un tā smagums palīdz uzturēt gredzenu, saturot tā daļiņas.
Balstoties uz novērojumu datiem un pieņemtajiem blīvumiem, Naiad mēra 96 × 60 × 52 km un sver aptuveni 1,9 x 1017 Kilograms. Tikmēr Thalassa mēra 108 x 100 × 52 km un sver 3,5 x 1017 Kilograms; Despina izmēri ir 180 x 148 x 128 un sver 21 x 1017 Kilograms; Galatea izmēri ir 204 x 184 x 144 un svars ir 37,5 x 1017 Kilograms; Larissas izmēri ir 216 x 204 x 168 un svars ir 49,5 x 1017 Kilograms; S / 2004 N1 ir 16-20 km diametrā un sver 0,5 ± 0,4 x 1017 Kilograms; un Proteus izmēri ir 436 x 416 x 402 un svars ir 50,35 x 1017 Kilograms.
Tikai divi lielākie regulārie mēneši ir attēloti ar izšķirtspēju, kas ir pietiekama, lai izprastu to formas un virsmas īpašības. Neskatoties uz to, tiek uzskatīts, ka visi Neptūna iekšējie mēneši ir gareniski, izņemot Larisu un Proteusu (kas lielākoties ir noapaļoti). Turklāt visi iekšējie pavadoņi ir tumši objekti ar ģeometrisko albedo diapazonu no 7 līdz 10%.
Viņu spektri arī norādīja, ka tie ir izgatavoti no ūdens ledus, kas piesārņots ar kādu ļoti tumšu materiālu, iespējams, organiskiem savienojumiem. Šajā ziņā Neptūnas iekšējie pavadoņi ir līdzīgi Urāna iekšējiem pavadoņiem.
Ārējie (neregulārie) mēneši:
Neptūna neregulārie mēneši sastāv no planētas atlikušajiem pavadoņiem (ieskaitot Tritonu). Viņi parasti seko slīpām ekscentriskām un bieži retrogādām orbītām tālu no Neptūna; vienīgais izņēmums ir Tritons, kurš riņķo tuvu planētai apļveida orbītā, kaut arī retrogrāds un slīps.
Neregulārie pavadoņi pēc attāluma no planētas ir Tritons, Nereids, Halimede, Sao, Laomedeija, Neso un Psamathe - grupa, kurā ietilpst gan programmētie, gan retrogrānie objekti. Izņemot Tritonu un Nereidu, Neptūna neregulārie mēneši ir līdzīgi citu milzu planētu planšetdatoriem, un tiek uzskatīts, ka Neptūns to ir sagūstījis gravitācijas ietekmē.
Lieluma un masas ziņā neregulārie mēneši ir samērā konsekventi, sākot ar aptuveni 40 km diametru un 4 x 1016 kg masas (Psamathe) līdz 62 km un 16 x 1016 kg Halimedei.
Tritons un Nereids:
Tritons un Nereids ir neparasti neregulāri pavadoņi, tāpēc tos apstrādā atsevišķi no pārējiem pieciem neregulārajiem Neptūnas pavadoņiem. Starp šiem diviem un pārējiem neregulārajiem pavadoņiem ir pamanītas četras galvenās atšķirības.
Pirmkārt, tie ir lielākie divi zināmie neregulārie mēneši Saules sistēmā. Pats Tritons ir gandrīz par vienu pakāpi lielāks nekā visi citi zināmie neregulārie mēneši, un tas satur vairāk nekā 99,5% no visas masas, kas zināma ap Neptūnu riņķo (ieskaitot planētas gredzenus un trīspadsmit citus zināmos mēnešus).
Otrkārt, viņiem abiem ir netipiski mazas daļēji lielās asis, un Tritona lielums ir lielāks par mazāku nekā visiem pārējiem zināmajiem neregulārajiem mēnešiem. Treškārt, viņiem abiem ir neparasti orbitāli ekscentriski: Nereidam ir viena no ekscentriskākajām visu zināmo neregulāro pavadoņu orbītām, un Tritona orbīta ir gandrīz ideāls aplis. Visbeidzot, Nereidam ir arī zemākais slīpums no visiem zināmajiem neregulārajiem satelītiem
Ar vidējo diametru aptuveni 2700 km un masu 214080 ± 520 x 1017 kg, Tritons ir lielākais no Neptūna pavadoņiem un vienīgais, kas ir pietiekami liels, lai sasniegtu hidrostatisko līdzsvaru (t.i., ir sfēriskas formas). 354 759 km attālumā no Neptūna tas atrodas arī starp planētas iekšējo un ārējo mēnesi.
Tritons seko retrogrādai un pusapaļai orbītā, un to galvenokārt veido slāpekļa, metāna, oglekļa dioksīda un ūdens ledus. Ar ģeometrisko albedo vairāk nekā 70% un Bond albedo pat 90%, tas ir arī viens no spilgtākajiem objektiem Saules sistēmā. Virsmai ir sarkanīga nokrāsa, kurai piemīt ultravioletā starojuma un metāna mijiedarbība, izraisot tolīnus.
Tritons ir arī viens no aukstākajiem pavadoņiem Saules sistēmā, kad virsmas temperatūra ir aptuveni 38 K (? 235,2 ° C). Tomēr, tā kā mēness ir ģeoloģiski aktīvs (kas izraisa kriovolkanismu) un virsmas temperatūras svārstības, kas izraisa sublimāciju, Tritons ir viens no tikai diviem Saules sistēmas pavadoņiem, kuriem ir būtiska atmosfēra. Līdzīgi kā tās virsmā, šo atmosfēru veido galvenokārt slāpeklis ar nelielu daudzumu metāna un oglekļa monoksīda un ar aptuveno spiedienu aptuveni 14 bar.
Triton blīvums ir relatīvi augsts - apmēram 2 g / cm3 norādot, ka ieži veido apmēram divas trešdaļas no tās masas, bet ledus (galvenokārt ūdens ledus) - atlikušo trešdaļu. Tritona iekšpusē var būt arī šķidra ūdens slānis, kas veido zemes okeānu. Virsmas īpašībās ietilpst lielais dienvidu polārā vāciņš, vecākās kraterētās plaknes, ko šķērso grabens un rētas, kā arī jaunības pazīmes, ko izraisa endogēnā seguma atjaunošana.
Sakarā ar retrogrādo orbītu un relatīvo tuvumu Neptūnam (tuvāk Zemei ir Mēness), Tritons ir sagrupēts ar planētas neregulārajiem pavadoņiem (skat. Zemāk). Turklāt tiek uzskatīts, ka tas ir sagūstīts objekts, iespējams, punduru planēta, kas kādreiz bija Kuipera jostas daļa. Tajā pašā laikā šīs orbītas īpašības ir iemesls, kāpēc Triton piedzīvo plūdmaiņas palēnināšanos. un galu galā spirālēs uz iekšu un sadursies ar planētu aptuveni 3,6 miljardu gadu laikā.
Nereids ir trešais lielākais Neptūna mēness. Tam ir programmēta, bet ļoti ekscentriska orbīta, un tiek uzskatīts, ka tas ir bijušais parastais satelīts, kurš tika izkliedēts pašreizējā orbītā, izmantojot gravitācijas mijiedarbību Tritona uztveršanas laikā. Uz tā virsmas spektroskopiski ir noteikts ūdens ledus. Nereidā ir redzamas lielas, neregulāras izmaiņas, kuras, iespējams, izraisa piespiedu precesija vai haotiska rotācija apvienojumā ar iegarenu formu un gaišiem vai tumšiem plankumiem uz virsmas.
Veidošanās:
Ņemot vērā vienpusīgo masas sadalījumu tās pavadoņos, tiek plaši uzskatīts, ka Tritons tika notverts pēc Neptūna oriģinālās satelītsistēmas izveidošanas - no kuras liela daļa būtu iznīcināta sagūstīšanas procesā. Gadu gaitā tika piedāvātas daudzas teorijas par tā uztveršanas mehānismiem.
Visplašāk pieņemtais ir tas, ka Tritons ir binārā Kuipera jostas objekta pārdzīvojušais loceklis, kuru pārtrauca tikšanās ar Neptūnu. Šajā scenārijā Tritona sagūstītais bija triju ķermeņa sastapšanās rezultāts, kad tas nonāca retrogrābā orbītā, kamēr otrs objekts tika iznīcināts vai izmests procesa laikā.
Tritona orbītā pēc sagūstīšanas būtu bijusi ļoti ekscentriska, un tā būtu izraisījusi haotiskus traucējumus sākotnējo Neptūnas satelītu orbītā, izraisot to sadursmi un samazināšanu līdz gruvešu diskam. Tikai pēc tam, kad Tritona orbīta atkal kļuva apļveida, daļa no gruvešiem atkal varēja uzkrāties mūsdienu regulārajos mēnešos. Tas nozīmē, ka ir iespējams, ka Neptūna pašreizējie iekšējie satelīti nav oriģinālie ķermeņi, kas veidojās ar Neptūnu.
Skaitliskās simulācijas rāda, ka ir 0,41 varbūtība, ka kādreiz pagātnē Mēness Halimede sadūrās ar Nereidu. Lai gan nav zināms, vai ir notikusi sadursme, abiem pavadoņiem, šķiet, ir līdzīgas (“pelēkas”) krāsas, kas nozīmē, ka Halimede varētu būt Nereida fragments.
Ņemot vērā tā attālumu no Saules, vienīgā misija, kas jebkad ir pētījusi Neptūnu un tā pavadoņus tuvu, bija Voyager 2 misija. Un, kaut arī pašlaik netiek plānotas misijas, ir iesniegti vairāki priekšlikumi, kas paredzētu robotizētu zondi uz sistēmu nosūtīt kādreiz 2020. gadu beigās vai 2030. gadu sākumā.
Kosmosa žurnālā šeit ir daudz interesantu rakstu par Neptūnu, Neptūna pavadoņiem un Trans-Neptūnijas reģionu. Šeit ir pilns raksts par Neptūna Mēness Tritonu, Naiadu un Nereidu un S / 2004 N 1.
Šis ir jauks raksts par jaunākajiem atklātiem Trans-Neptūnijas objektiem un to, kā astronoms prognozē vēl vismaz divus lielus planētas Saules sistēmā
Lai iegūtu papildinformāciju, apskatiet NASA Saules sistēmas izpētes lapu ar nosaukumu “Neptūns: vējainākā planēta”.
