CIK PAVADOŅU IR SAULES SISTĒMĀ?

Send

Gadsimtiem ilgi cilvēki uzlūkoja nakts debesis, un Mēness viņus aizbaidīja. Daudzām senajām kultūrām tā pārstāvēja dievību, un tās cikliem tika piešķirta dievišķa nozīme. Līdz klasiskās senatnes un viduslaiku laikam Mēness tika uzskatīts par debesu ķermeni, kas riņķoja ap Zemi, līdzīgi kā citas zināmās dienas planētas (Merkurs, Venēra, Marss, Jupiters un Saturns).

Tomēr mūsu izpratne par pavadoņiem tika mainīta, kad 1610. gadā astronoms Galileo Galilei norādīja savu teleskopu uz Jupiteru un pamanīja “četras klejojošas zvaigznes” ap Jupiteru. Kopš šī brīža astronomi ir sapratuši, ka planētām, kas nav Zeme, var būt savi pavadoņi - dažos gadījumos vairāki desmiti vai vairāk. Tātad, cik daudz mēnešu ir Saules sistēmā?

Patiesībā, atbildot uz šo jautājumu, vispirms ir nedaudz jāprecizē. Ja mēs runājam par apstiprinātiem pavadoņiem, kas riņķo ap kādu no Saules sistēmas planētām (t.i., tiem, kas atbilst definīcijai, kuru 2006. gadā pieņēma IAU), tad mēs varam teikt, ka pašlaik ir 173 zināmie pavadoņi. Ja tomēr mēs atveram grīdu punduru planētām, kurām ir objekti, kas riņķo ap tām, skaits uzkāps 182.

Tomēr Saules sistēmā (sākot ar 2012. gada janvāri) ir novēroti arī vairāk nekā 200 nelielu planētu pavadoņi. Tas ietver 76 zināmos objektus asteroīdu jostā ar satelītiem, četrus Jupitera Trojas zirgus, 39 objektus Zemei tuvu (divus ar diviem satelītiem katrā), 14 Marsa krustojumus un 84 Trans-Neptūnijas objektu dabiskos satelītus. Un Saturna gredzenos ir novēroti apmēram 150 papildu mazi ķermeņi. Ja mēs tos visus iekļaujam, tad mēs varam teikt, ka Saules sistēmai ir 545 zināmi satelīti.

Iekšējā Saules sistēma:

Iekšējās Saules sistēmas planētas - Merkurs, Venēra, Zeme un Marss - ir visas zemes planētas, kas nozīmē, ka tās sastāv no silikāta ieža un minerāliem, kas ir atšķirti starp metālisko kodolu un silikāta apvalku un garoza. Vairāku iemeslu dēļ šajā Saules sistēmas reģionā ir maz satelītu.

Kopumā teikts, ka iekšējā Saules sistēmā planētu ķermeņi riņķo tikai trīs dabiskos satelītos - Zeme un Marss. Kaut arī zinātnieks teorizē, ka pagātnē ap Merkura un Venēras apkārtni bija pavadoņi, tiek uzskatīts, ka šie pavadoņi uz virsmas skāra jau sen. Iemesls šādai satelītu retumam ir daudz saistīts ar Saules gravitācijas iedarbību.

Gan Merkurs, gan Venēra ir pārāk tuvu Saulei (un Merkura gadījumā ir pārāk vāji attiecībā uz pašas gravitācijas vilkmi), lai varētu satverties uz garāmbraucošu priekšmetu vai turēt uz gružu gredzeniem orbītā, kas varēja salikt, lai veidotu satelītu laika gaitā. Zeme un Marss spēja saglabāt satelītus, bet galvenokārt tāpēc, ka tie ir attālākie no Iekšējām planētām.

Zemei ir tikai viens dabīgais satelīts, kuru mēs pazīstam - Mēness. Ar vidējo rādiusu 1737 km un masu 7,3477 x 10²² kg Mēness ir 0,273 reizes lielāks nekā Zeme un 0,0123 kā masīvs, kas ir samērā liels satelītam. Tas ir arī otrais blīvākais mēness mūsu Saules sistēmā (aiz Io) ar vidējo blīvumu 3,3464 g / cm³.

Mēness veidošanai ir ierosinātas vairākas teorijas. Mūsdienās dominējošā hipotēze ir tāda, ka Zemes-Mēness sistēma, kas izveidojusies trieciena rezultātā starp jaunizveidoto protozemi un Marsa lieluma objektu (nosauktu Theia) aptuveni pirms 4,5 miljardiem gadu. Šī trieciena rezultātā abus objektus būtu uzspridzinājusi orbītā, kur tā galu galā akreditējās, veidojot Mēnesi.

Tikmēr Marsam ir divi mēneši - Foboss un Deimos. Līdzīgi kā mūsu pašu Mēness, abi Marsa mēneši ir plūdmaiņas saistīti ar Marsu, tāpēc planētai tie vienmēr ir vienādi. Salīdzinot ar mūsu Mēnesi, tie ir rupji un asteroīdiem līdzīgi, kā arī daudz mazāki. Līdz ar to dominēja teorija, ka tie kādreiz bija asteroīdi, kurus Jupitera gravitācija izmeta no galvenās jostas, un pēc tam tos ieguva Marss.

Lielāks mēness ir Foboss, kura vārds cēlies no grieķu vārda, kas nozīmē “bailes” (t.i., fobija). Foboss mēra tikai 22,7 km pāri, un tam ir orbīta, kas to novieto tuvāk Marsam nekā Deimos. Salīdzinot ar pašas Zemes Mēnesi, kas riņķo aptuveni 384 403 km attālumā no mūsu planētas, Foboss riņķo tikai vidējā attālumā tikai 9 377 km virs Marsa.

Otrais Marsa mēness ir Deimos, kura nosaukums ir cēlies no grieķu vārda panika. Tas ir vēl mazāks, šķērsojot tikai 12,6 km, un arī formas ziņā tas ir mazāk neregulārs. Tā orbīta novieto to daudz tālāk no Marsa 23 460 km attālumā, kas nozīmē, ka Deimos prasa 30,35 stundas, lai pabeigtu orbītu ap Marsu.

Šie trīs mēneši ir to pavadoņu kopsumma, kas jāatrod iekšējā Saules sistēmā (vismaz pēc tradicionālās definīcijas). Bet, skatoties tālāk uz ārzemēm, mēs redzam, ka tas tiešām ir tikai aisberga redzamā daļa. Domājam, mēs kādreiz tam ticējām Mēness bija vienīgais šāda veida veids!

Ārējā Saules sistēma:

Aiz asteroīda jostas (un Frost Line) lietas kļūst pavisam savādākas. Šajā Saules sistēmas reģionā uz katras planētas ir ievērojama Mēness sistēma; Jupitera un Saturna gadījumā sasniedzot varbūt pat simtos. Līdz šim ir apstiprināts, ka Ārējās planētas riņķo aptuveni 170 mēneši, bet vēl vairāki simti orbītā ir nepilngadīgi ķermeņi un asteroīdi.

Tā milzīgā izmēra, masas un gravitācijas spēka dēļ Jupiteram ir visvairāk satelītu no jebkuras Saules sistēmas planētas. Pašlaik Jovian sistēmā ietilpst 67 zināmi mēneši, lai gan tiek lēsts, ka tajā varētu būt līdz 200 pavadoņiem un mēnesnīcas (no kurām lielākā daļa vēl nav apstiprināta un klasificēta).

Četri lielākie Jovijas mēneši ir pazīstami kā Galilejas mēneši (nosaukti viņu atklājēja Galileo Galilei vārdā). Tajos ietilpst: Io, vulkāniski aktīvākais ķermenis mūsu Saules sistēmā; Eiropa, par kuru tiek turēts aizdomās par masīvu zemzemes okeānu; Ganimīds, lielākais mēness mūsu Saules sistēmā; un Kallisto, kam, domājams, ir arī virszemes okeāns un kurā ir daži no vecākajiem Saules sistēmas virsmas materiāliem.

Pēc tam ir Iekšējā grupa (vai Amalthea grupa), kuru veido četri mazi mēneši, kuru diametrs ir mazāks par 200 km, orbītas rādiuss ir mazāks par 200 000 km, un orbītas slīpums ir mazāks par pusi grāda. Šajā grupā ietilpst Metis, Adrastea, Amalthea un Thebe pavadoņi. Kopā ar vairākiem vēl neredzētiem iekšējiem moonletiem šie pavadoņi papildina un uztur Jupitera vājo gredzenu sistēmu.

Jupiteram ir arī neregulāru pavadoņu klāsts, kas ir ievērojami mazāki un kuriem ir attālākas un ekscentriskas orbītas nekā pārējiem. Šie mēneši tiek sadalīti ģimenēs, kurām ir līdzības orbītā un kompozīcijā, un tiek uzskatīts, ka tās lielākoties ir lielu objektu sadursmju rezultāts, kurus sagūstīja Jupitera gravitācija.

Tiek lēsts, ka līdzīgi kā Jupiteram, Saturnā ir vismaz 150 pavadoņu un mēnessērdzīgo, bet tikai 53 no šiem pavadoņiem ir doti oficiāli vārdi. No tiem 34 ir mazāki par 10 km diametrā, un vēl 14 ir no 10 līdz 50 km diametrā. Tomēr daži no tā iekšējiem un ārējiem pavadoņiem ir diezgan lieli, sākot no 250 līdz vairāk nekā 5000 km.

Tradicionāli lielākā daļa Saturna pavadoņu ir nosaukti pēc grieķu mitoloģijas titāniem un ir sagrupēti, ņemot vērā to lielumu, orbītas un tuvumu Saturnam. Iekšējiem un regulārajiem pavadoņiem visiem ir nelieli orbītas slīpumi un ekscentritātes, kā arī programmu orbītas. Tikmēr neregulārajiem pavadoņiem attālākajos reģionos ir miljoniem kilometru liels orbītas rādiuss, orbītas periodi ilgst vairākus gadus un pārvietojas retrogrādās orbītās.

Iekšējie lielie mēneši, kas riņķo E gredzena ietvaros, ietver lielākos satelītus Mimas Enceladus, Tethys un Dione. Visi šie pavadoņi galvenokārt sastāv no ūdens ledus, un tiek uzskatīts, ka tie ir diferencēti akmeņainā kodolā un ledainā mantijā un garozā. Lielie ārējie mēneši, kas riņķo ārpus Saturna E gredzena, pēc sastāva ir līdzīgi kā iekšējie mēneši - t.i., tie galvenokārt sastāv no ūdens ledus un klints.

Ar 5150 km diametru un 1350 × 10²⁰ kg masas, Titāns ir Saturna lielākais mēness un tas satur vairāk nekā 96% masas orbītā ap planētu. Titāns ir arī vienīgais lielais mēness, kurā ir sava atmosfēra, kas ir auksta, blīva un sastāv galvenokārt no slāpekļa ar nelielu metāna daļu. Zinātnieki ir arī atzīmējuši policiklisko aromātisko ogļūdeņražu klātbūtni augšējā atmosfērā, kā arī metāna ledus kristālus.

Titāna virsmā, kuru ir grūti novērot pastāvīgas atmosfēras dūmakas dēļ, redzami tikai daži trieciena krāteri, kriovulkānu liecības un gareniski kāpu lauki, kurus acīmredzami veidoja plūdmaiņu vēji. Titāns ir arī vienīgais ķermenis Saules sistēmā blakus Zemei, uz kura virsmas ir šķidruma ķermeņi metāna – etāna ezeru veidā Titāna ziemeļu un dienvidu polārajos reģionos.

Urānam ir 27 zināmi satelīti, kas tiek iedalīti lielāku pavadoņu, iekšējo pavadoņu un neregulāro pavadoņu kategorijās (līdzīgi kā citi gāzes giganti). Lielākie Urāna pavadoņi pēc lieluma ir Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon un Titania. Šo pavadoņu diametrs un masa svārstās no 472 km un 6,7 × 10¹⁹ kg Mirandā līdz 1578 km un 3,5 × 10²¹ kg Titānijai. Katrs no šiem pavadoņiem ir īpaši tumšs, ar zemām saitēm un ģeometriskiem albedos. Ariels ir spilgtākais, kamēr Umbriels ir tumšākais.

Tiek uzskatīts, ka visi lielie Urāna pavadoņi ir izveidojušies akrācijas diskā, kas kādu laiku pastāvēja ap Urānu pēc tā veidošanās, vai arī radās lielās ietekmes dēļ, ko Urāns cieta agrīnā tās vēstures posmā. Katru no tiem veido aptuveni vienāds daudzums akmeņu un ledus, izņemot Mirandu, kas galvenokārt izgatavota no ledus.

Ledus komponentā var ietilpt amonjaks un oglekļa dioksīds, savukārt domājams, ka akmeņaino materiālu veido oglekļa materiāls, ieskaitot organiskos savienojumus (līdzīgus asteroīdiem un komētām). Tiek uzskatīts, ka viņu kompozīcijas ir diferencētas ar apledojušu mantiju, kas apņem akmeņainu kodolu.

Neptūnam ir 14 zināmi satelīti, no kuriem visi, izņemot vienu, ir nosaukti pēc grieķu un romiešu jūras dievībām (izņemot S / 2004 N 1, kas šobrīd nav nosaukts). Šie pavadoņi ir sadalīti divās grupās - regulārajos un neregulārajos pavadoņos -, pamatojoties uz to orbītu un Neptūna tuvumu. Neptūna regulārie mēneši - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 un Proteus - ir tie, kas ir vistuvāk planētai un seko apļveida, programmu orbītām, kas atrodas planētas ekvatoriālajā plaknē.

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, sekojot riņķveida orbītāi, kaut arī retrogrāds un slīps.

Neregulārie pavadoņi pēc attāluma no planētas ir Tritons, Nereids, Halimede, Sao, Laomedeia, 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.

Ar vidējo diametru aptuveni 2700 km (mi) 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.

Šie pavadoņi veido lauvas daļu no dabiskajiem pavadoņiem, kas atrodami Saules sistēmā. Tomēr, pateicoties notiekošajai izpētei un uzlabojumiem mūsu instrumentācijā, satelīti tiek atklāti arī orbītā ap mazākiem ķermeņiem.

Rūķu planētas un citas struktūras:

Kā jau minēts, Saules sistēmā ir vairākas punduru planētas, TNO un citi ķermeņi, kuriem ir arī savi pavadoņi. Tie galvenokārt sastāv no dabiskajiem satelītiem, par kuriem ir apstiprināts, ka tie riņķo ap Plutonu, Erisu, Haumea un Makemake. Ar pieciem riņķojošajiem pavadoņiem Plutonam ir visvairāk apstiprināto pavadoņu (lai gan tas var mainīties turpmākā novērošanā).

Lielākais un vistuvāk orbītā Plutonam ir Šarons. Šo mēness pirmo reizi 1978. gadā identificēja astronoms Džeimss Kristijs, izmantojot fotoplates no Amerikas Savienoto Valstu Jūras observatorijas (USNO) Vašingtonā, D. C. Aiz Čarona atrodas četri citi rumbveida mēneši - attiecīgi Sikss, Niks, Kerbeross un Hidra.

Niksu un Hidru vienlaicīgi 2005. gadā atklāja Plutona pavadošās meklēšanas komanda, izmantojot Habla kosmisko teleskopu. Šī pati komanda 2011. gadā atklāja Kerberosu. Piekto un pēdējo satelītu Styx 2012. gadā atklāja kosmosa kuģis New Horizons, uzņemot Plutona un Šarona attēlus.

Šarons, Stikss un Kerbeross ir pietiekami masīvi, lai nonāktu sfēras formā sava smaguma spēka ietekmē. Tikmēr Niks un Hidra ir iegarenas formas. Plutona-Šarona sistēma ir neparasta, jo tā ir viena no nedaudzajām Saules sistēmas sistēmām, kuras barycenters atrodas virs primārās virsmas. Īsāk sakot, Plutons un Šarons riņķo apkārt viens otram, liekot dažiem zinātniekiem apgalvot, ka tā ir “dubultā punduru sistēma”, nevis pundurplanēta un riņķojošais mēness.

Turklāt tas ir neparasti ar to, ka katrs korpuss ir plūdmaiņu aizslēgts pret otru. Šarons un Plutons viens otram vienmēr uzrāda vienu un to pašu seju; un no jebkura stāvokļa uz jebkuru ķermeni otrs vienmēr atrodas tajā pašā vietā debesīs vai vienmēr ir aizklāts. Tas nozīmē arī to, ka katra rotācijas periods ir vienāds ar laiku, kas nepieciešams, lai visa sistēma rotētu ap savu kopējo smaguma centru.

2007. gadā Gemini observatorijas novērojumi par amonjaka hidrātu un ūdens kristālu plāksteriem uz Šarona virsmas liecināja par aktīvu kriogeizeru klātbūtni. Šķiet, ka tas norāda, ka Plutonam ir virszemes okeāns, kura temperatūra ir silta, un ka kodols ir ģeoloģiski aktīvs. Tiek uzskatīts, ka Plutona pavadoņi ir izveidojušies sadursmē starp Plutonu un līdzīga lieluma ķermeni agrīnā Saules sistēmas vēsturē. Sadursmē tika atbrīvots materiāls, kas nostiprinājās pavadoņos ap Plutonu.

Otrkārt nāk Haumea, kurai ir divi zināmi mēneši - Hi’iaka un Namaka -, kas nosaukti Havaju dievietes meitu vārdā. Abus atklāja Brauna komanda 2005. gadā, veicot Haumea novērojumus ASV. Keka observatorija. Hi’iaka, kuru sākotnēji Kaltech komanda sauca par “Rudolph”, tika atklāts 2005. gada 26. janvārī.

Tas ir ārējais un - aptuveni 310 km diametrā - lielāks un gaišāks no abiem, un tas riņķo Haumea gandrīz apļveida ceļā ik pēc 49 dienām. Infrasarkanie novērojumi norāda, ka tā virsmu gandrīz pilnībā pārklāj tīrs kristālisks ūdens ledus. Sakarā ar to Brauns un viņa komanda ir prātojuši, ka mēness ir Haumea fragments, kas izcēlās sadursmes laikā.

Namaka, mazākais un visdziļākais no diviem, tika atklāts 2005. gada 30. jūnijā un saukts par “Blitzen”. Tā ir desmitā daļa no Hi’iaka masas un 18 dienu laikā riņķo Haumea ļoti eliptiskajā orbītā. Abi pavadošie mēneši ap Haumea riņķo ekscentriski. Pagaidām nav veikts aprēķins par to masu.

Erisam ir viens mēness ar nosaukumu Dysnomia, kas grieķu mitoloģijā nosaukts par Erisa meitu, kurš pirmo reizi tika novērots 2005. gada 10. septembrī - dažus mēnešus pēc Erisa atklāšanas. Mēnesi pamanīja komanda, kas Havaju salās izmantoja Keka teleskopus, kas bija aizņemti, veicot četru tolaik spilgtāko TNO (Plutona, Makemake, Haumea un Eris) novērojumus.

2016. gada aprīlī novērojumi, izmantojot Habla kosmiskais teleskopsPlašā lauka fotokamera 3 atklāja, ka Makemake bija dabisks satelīts, kurš tika apzīmēts ar S / 2015 (136472) 1 (atklāšanas komanda iesauca MK 2). Tiek lēsts, ka tā diametrs ir 175 km (110 jūdzes) km, un pusfabrikāta ass ir vismaz 21 000 km (13 000 jūdzes) no Makemakes.

Lielākie un mazākie pavadoņi:

Saules sistēmas lielākā mēness nosaukums tiek iegūts Ganimēdā, kura diametrs ir 5262,4 kilometri (3270 jūdzes). Tas ne tikai padara to lielāku par Zemes Mēnesi, bet lielāku pat par planētu Merkūrs - lai gan tai ir tikai puse no Merkura masas. Runājot par mazāko satelītu, tas ir, savienojums starp S / 2003 J 9 un S / 2003 J 12. Šie divi satelīti, kas abi ir Jupitera orbītā, ir aptuveni 1 km (0,6 jūdzes) diametrā.

Svarīga lieta, kas jāņem vērā, apspriežot zināmo mēnesi Saules sistēmā, ir tā, ka atslēgas vārds šeit ir “zināms”. Ar katru gadu tiek apstiprināts arvien vairāk satelītu, un vairums no tiem, par kuriem mēs tagad zinām, tika atklāti tikai pēdējās desmitgadēs. Turpinot mūsu izpētes centienus un uzlabojoties mūsu instrumentiem, mēs varam secināt, ka tur slēpjas vēl simtiem cilvēku!

Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par Saules sistēmas pavadoņiem šeit, žurnālā Space. Lūk, kas ir lielākais mēness Saules sistēmā? Kādas ir Saules sistēmas planētas ?, Cik pavadoņu ir Zemei ?, Cik Mēnešu ir Marsam ?, Cik Mēnešu ir Jupiteram? Cik daudz mēnešu ir Neptūnam?

Lai iegūtu papildinformāciju, noteikti apskatiet NASA Saules sistēmas izpētes lapu.

Mēs esam ierakstījuši veselas apraides sērijas par Saules sistēmu Astronomijas izlasē. Pārbaudiet tos šeit.

Avoti: