Спутники солнечной системы: 20 крупнейших спутников Солнечной системы – Zagge.ru

Естественные спутники: какие они, характеристики и типы

Когда мы говорим обо всем наборе солнечная система мы должны относиться не только к планетам, но и к естественные спутники. Естественный спутник — это неискусственное небесное тело, вращающееся вокруг другого. Спутники обычно меньше по размеру, чем тело, которое они постоянно кружат. Это движение происходит из-за притяжения, оказываемого силой тяжести большего тела на меньшее. Это причина, по которой они начинают непрерывно вращаться по орбите. То же самое и с орбитой Земли по отношению к Солнцу.

В этой статье мы расскажем вам все характеристики и любопытства естественных спутников.

Индекс

• 1 Естественные спутники Солнечной системы
• 2 Características principales
• 3 Типы естественных спутников

Естественные спутники Солнечной системы

Когда мы говорим и о естественном спутнике его обычно называют общим названием лун. Поскольку мы называем наш спутник Луной, другие спутники других планет упоминаются под тем же именем. Например, часто говорят «луны Юпитер«. Каждый раз, когда мы используем термин луна, он относится к небесному телу, которое движется вокруг другого тела в солнечной системе, хотя оно может перемещаться вокруг карликовых планет, а также внутренние планеты, los
Внешние планеты и даже другие более мелкие тела, такие как asteroides.

Солнечная система состоит из 8 планет, 5 Крошечные планеты, кометы, астероиды и как минимум около 146 естественных спутников планет. Самая известная из них — луна. Это единственный спутник на планете Земля. Если мы начнем сравнивать количество спутников между внутренними и внешними планетами, мы увидим большую разницу. У внутренних планет очень мало или совсем нет спутников. С другой стороны, у остальных планет, известных как внешние планеты, есть несколько спутников из-за их большого размера.

Поскольку все эти естественные спутники были открыты мало-помалу, им дали разные названия. Большинство этих имен происходит из греческой и римской мифологий. Например, одна из лун Юпитера известна как Каллисто.

Características principales

Мы собираемся проанализировать, какими характеристиками обладают эти небесные тела. Во-первых, это это должно быть твердое небесное тело. Не существует естественных спутников, состоящих из газов, как газовые гиганты. Все естественные спутники состоят из твердых пород. Самое нормальное, что у них нет своей атмосферы. Поскольку эти тела такие маленькие, они не создают надлежащей атмосферы. Факт наличия атмосферы вызвал бы различные изменения в динамике Солнечной системы.

Мы знаем, что они существуют Всего в Солнечной системе около 146 естественных спутников. Ученые часто задают себе вопрос, как они остаются на своих орбитах, не уменьшают масштаб и не подходят слишком близко к планетам вокруг них. Здесь мы говорим о вышеупомянутом. Это связано с гравитационным притяжением. И дело в том, что когда примитивные планеты начали расти и развиваться, они приобрели гравитационное поле, способное удерживать другие тела близко друг к другу. Гравитация не заставляет небесное тело приближаться к другому, а заставляет его вращаться вокруг себя.

То же самое происходит с нашей планетой вокруг Солнца. Небесное тело движется вокруг большего тела, двигаясь с постоянной скоростью. Формирование естественного спутника связано с различными процессами, происходящими в Солнечной системе. Некоторые из них образовались из облаков газа и пыли, которые были обнаружены вокруг планет в первые годы их образования. Тот факт, что они были близко к планете, привел к тому, что гравитация связала частицы вместе, чтобы сформировать спутник.

Они не все одинакового размера. Мы находим одни из них больше Луны, а другие — намного меньше. Самый большой спутник имеет диаметр 5.262 километра и называется Ганимед. который принадлежит Юпитеру. Как и следовало ожидать, на самой большой планете Солнечной системы должен был находиться самый большой спутник. Если мы проанализируем орбиты, мы увидим, что они регулярные или неправильные. Не все исправлено. С морфологией происходит то же самое. Некоторые тела имеют сферическую форму, а другие имеют довольно неправильную форму. Это связано с процессом его формирования. Это также связано с его скоростью. Те тела, которые формировались быстро, приобретали более неправильную форму, чем те, которые формировались медленнее.

То же самое касается орбиты и периода времени. Например, Луна обращается вокруг Земли за 27 дней. В его аналоге Ганимед заканчивает поворот за 7.16 суток, несмотря на то, что планета Юпитер намного больше Земли.

Типы естественных спутников

По орбитам, которые у каждого есть, есть несколько типов спутников:

• Обычные естественные спутники: Это те тела, которые вращаются вокруг большего тела в том же смысле, что и вокруг Солнца. То есть орбиты имеют одинаковый смысл, даже если одна намного больше другой. Например, Луна вращается с востока на запад, и ваша планета делает то же самое. Следовательно, это обычный спутник, поскольку он находится на прямой орбите вокруг самого большого тела.
• Нерегулярные естественные спутники: здесь мы видим, что орбиты очень далеки от своих планет. Объяснение этому может заключаться в том, что их обучение не проводилось рядом с ними. Если бы не то, что эти спутники могли быть «захвачены» гравитационным притяжением, в частности, планеты. Также может быть происхождение, объясняющее удаленность этих планет. Дело в том, что когда-то они могли быть кометами, которые вышли на орбиту планеты-гиганта. Эти спутники неправильной формы имеют очень эллиптические и наклонные орбиты.

Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о естественных спутниках и их основных характеристиках.

Сколько спутников у Юпитера? | Cамый большой спутник в Солнечной системе

Среди всех планет Солнечной системы Юпитер занимает первое место по величине и второе – по количеству естественных спутников. Самые первые из них – Галилеевы спутники – были открыты более 400 лет назад. Какой из них самый большой в Солнечной системе, и какой из них потенциально пригоден для жизни? Давайте узнаем.

Содержание

• Сколько спутников у Юпитера?
• Кто открыл четыре самых больших спутника Юпитера?
• Ио: “заплесневевшая пицца”
• Европа: потенциально обитаемый спутник
• Ганимед: самый большой спутник в Солнечной системе
• Каллисто: здесь находится Вальгалла
• Часто задаваемые вопросы
  • Почему у Юпитера так много спутников?
  • Можно ли увидеть спутники Юпитера?
  • У спутников Юпитера есть атмосфера?
  • Можем ли мы колонизировать спутники Юпитера?
  • Вода на Европе пригодна для питья?

Сколько спутников у Юпитера?

На данный момент открыто 79 спутников Юпитера; возможно, в будущем астрономы обнаружат новые. Из всех спутников только 53 имеют официальные названия. Большинство из них имеют небольшие размеры, меньше 10 километров в диаметре, и были открыты в период с 1970-х по 1990-е годы современными исследовательскими аппаратами. Однако первые четыре спутника Юпитера были обнаружены еще в XVII веке с помощью самодельного телескопа.

Кто открыл четыре самых больших спутника Юпитера?

Четыре самых больших спутника Юпитера были обнаружены в 1610 году итальянским астрономом Галилео Галилеем – с тех пор их называют Галилеевыми в его честь. Сперва он смог разглядеть только три спутника из четырех – астроном принял Ио и Европу за одно небесное тело. Кроме того, он думал, что открыл неподвижные звезды и лишь позже увидел, что они не стоят на месте, а движутся по орбите Юпитера.

Открытие Галилео стало сенсацией. Оно доказывало, что не все небесные тела вращаются вокруг Земли, что противоречило геоцентрической теории, которой тогда придерживались ученые. Кроме того, оно показало, какую важную роль в астрономических наблюдениях могут сыграть телескопы: Галилео смог увидеть спутники Юпитера, лишь когда улучшил свой телескоп.

Сначала Галилей назвал открытые им спутники “звездами Козимо” (позже – “Медичийскими звездами”) в честь своего покровителя, Козимо Медичи. В своих записях он использовал обозначения Юпитер I (Ио), Юпитер II (Европа), Юпитер III (Ганимед) и Юпитер IV (Каллисто). Имена спутников, которые мы знаем сейчас, придумал астроном Симон Марий, который открыл их примерно в то же время, что и Галилей. Он решил назвать их в честь персонажей греческих мифов. Давайте подробнее изучим первые открытые спутники Юпитера.

Ио: “заплесневевшая пицца”

• Масса: 0,015 массы Земли
• Диаметр: 3 660 км
• Окружность по экватору: 11 445,5 км
• Орбитальная скорость: 17,334 км/с
• Температура поверхности: от -183 °C до -143 °C
• Видимый блеск: 5,02
• Назван в честь: жрицы Геры, возлюбленной Зевса

Когда члены исследовательской группы “Вояджера” впервые увидели Ио, он показался им похожим на “заплесневевшую пиццу”. Почему же спутник выглядит так необычно? Ио – самый геологически активный объект Солнечной системы: на его силикатной поверхности располагается более 400 вулканов. Он покрыт замерзшим диоксидом серы, потоками лавы и темными жерлами извергающихся вулканов, которые для нас выглядят как черные, белые, оранжевые, желтые и зеленые пятна.

Европа: потенциально обитаемый спутник

• Масса: 0,008 массы Земли
• Диаметр: 3 122 км
• Окружность по экватору: 9 807 км
• Орбитальная скорость: 13,743 км/с
• Температура поверхности: от -223 °C до -148 °C
• Видимый блеск: 5,29
• Назван в честь: финикийской аристократки, возлюбленной Зевса

Европа – самый маленький из галилеевых спутников. Его поверхность удивительно ровная, без кратеров и больших расколов. Возможно, под его ледяной оболочкой толщиной в 15 километров скрывается целый океан. Если это так, то в этом океане будет больше воды, чем во всех вместе взятых океанах Земли. Более того, здесь могут быть условия, подходящие для развития внеземной жизни, что делает Европу интересным объектом для исследований в области астробиологии.

Ганимед: самый большой спутник в Солнечной системе

• Масса: 0,025 массы Земли
• Диаметр: 5 268 км
• Окружность по экватору: 16 532 км
• Орбитальная скорость: 10,880 км/с
• Температура поверхности: от -203 °C до -121 °C
• Видимый блеск: 4,61
• Назван в честь: виночерпия Зевса

Ганимед очень похож на нашу Луну, только в 1,5 раза больше (вот так он бы смотрелся, если бы был спутником Земли). Он настолько огромный, что является единственным спутником, имеющим собственное магнитное поле. Также на Ганимеде, возможно, есть подземный соленый океан, в котором могли бы существовать живые организмы.

Каллисто: здесь находится Вальгалла

• Масса: 0,018 массы Земли
• Диаметр: 4 821 км
• Окружность по экватору: 15 144 км
• Орбитальная скорость: 8,204 км/с
• Температура поверхности: от -193 °C до -108 °C
• Видимый блеск: 5,65
• Назван в честь: нимфы, возлюбленной Зевса

На Каллисто больше кратеров, чем на любом другом объекте Солнечной системы. Один из самых больших называется Вальгалла, в честь волшебного дворца, куда, по легенде, попадают убитые воины после смерти. Каллисто считали “неинтересным”, поскольку он не проявлял ни вулканической, ни тектонической активности. Однако в 1990-х годах данные с аппаратов НАСА показали, что под его поверхностью может скрываться океан. Так Каллисто попал в список потенциально обитаемых небесных тел.

Часто задаваемые вопросы

Почему у Юпитера так много спутников?

Юпитер настолько огромный, что его масса в два раза превышет массу всех планет Солнечной системы. Поэтому силы его гравитации достотачно для того, чтобы удерживать целых 79 спутников.

Можно ли увидеть спутники Юпитера?

Да, но едва ли получится это сделать без оптических приборов. Лучше воспользоваться современными биноклями, в которые можно разглядеть даже больше, чем в телескоп Галилея. В приложении Sky Tonight спутники можно найти рядом с Юпитером. Если их не видно, поменяйте настройки фильтра по видимой величине в панели быстрых настроек в нижней части экрана.

У спутников Юпитера есть атмосфера?

Атмосфера Ио состоит преимущественно из диоксида серы. В атмосфере Каллисто преобладает углекислый газ. У Европы и Ганимеда кислородная атмосфера, но она слишком разреженная: дышать там мы не сможем.

Можем ли мы колонизировать спутники Юпитера?

Юпитер и его спутники не очень подходят для колонизации из-за постоянного воздействия больших доз радиации: к примеру, проведя несколько дней на Европе, можно получить смертельную дозу излучения. Если люди захотят организовать базу рядом с Юпитером, скорее всего, их выбор падет на Каллисто: он наименее подвержен радиации.

Вода на Европе пригодна для питья?

Ее пока никто не пробовал, но скорее всего, из-за химических реакций с горными породами она по вкусу похожа на воду в земных океанах. То есть, она слишком соленая и вряд ли пригодна для питья.

Спутники планет

Вы знаете, что вокруг больших планет, кроме Меркурия и
Венеры, обращаются спутники, которых на 2017 год насчитывалось 175. Причём на
долю планет земной группы приходится лишь три спутника: Луна у Земли, а также
Фобос и Деймос у Марса.

Большинство спутников планет имеют небольшие размеры — всего
несколько десятков километров. Они представляют собой каменные и ледяные тела
неправильной формы (например, как спутник Сатурна Пан, похожий на гигантский
пельмень диаметром около 35 километров). Поверхности таких спутников усеяны
мелкими кратерами и покрыты пылью.

Средние спутники представляют собой, как правило,
шарообразные тела диаметром несколько сот километров. По внешнему виду их
поверхность напоминает лунную.

Семь спутников, включая нашу Луну, имеют диаметр более 2500
километров. А, например, Ганимед и Титан даже больше Меркурия. Поверхности этих
спутников отличаются разнообразием, а по своему строению они больше похожи на
планеты земной группы.

Четыре крупнейших спутника Юпитера: Ганимед, Каллисто, Ио и
Европа — были обнаружены ещё в далёком 1610 году знаменитым итальянцем Галилео
Галилеем. Поэтому их также называют галиллеевыми
спутниками. Самый близкий из них к Юпитеру — это Ио, названный в
честь мифологической возлюбленной Зевса. Его средний радиус составляет 1821,3
километра, что делает его четвёртым по величине спутником Солнечной системы.

Помимо этого, Ио является и самым геологически
активным телом Солнечной системы. На его поверхности обнаружено более 400
действующих вулканов. Некоторые из них во время мощных извержений выбрасывают
серу и диоксид серы на высоту до пятисот 500 километров.

Вулканизм придаёт поверхности Ио уникальные особенности и
цвета. Пепел и потоки лавы (длина которых может достигать 500 километров)
окрашивают её в различные оттенки красного, жёлтого, белого, чёрного и зелёного
цветов.

Так же на поверхности спутника насчитывается около 150 гор,
которые выросли благодаря сжатию в основании силикатной коры спутника.
Некоторые из гор выше земного Эвереста. А, например, гора Южная Боосавла имеет относительную высоту 18,2 километра.

Ио, состоящая в основном из силикатных пород и железа, по
своему составу ближе к планетам земной группы, чем ко спутникам во внешней
части Солнечной системы. А её средняя плотность (3,53 г/см³) даже
больше плотности Луны.

Одна из моделей внутреннего строения Ио предполагает, что
внутри спутника находится ядро, радиус которого зависит от его состава. Ядро
окружает частично расплавленная мантия и кора, толщина которой составляет не
менее 12 километров. Атмосфера Ио крайне разрежена и состоит в основном из
диоксида серы 90 %.

Второй по удалённости от Юпитера галилеевый
спутник — это Европа. Названа она так в честь дочери финикийского царя —
возлюбленной Зевса. Средний радиус Европы составляет 1560,8 километра при
средней плотности 3,014 г/см³.

Она обращается вокруг Юпитера по почти круговой орбите
радиусом 671 100 километров. Европа, в принципе, как и все галилеевы спутники, обращена к Юпитеру всегда одной
стороной.

По размерам она занимает шестое место среди всех спутников
планет. Но при этом масса Европы больше, чем суммарная масса всех спутников,
уступающих ей в размерах.  Это дало основание полагать, что в её центре
находится железное ядро, окружённое силикатными породами.

Вся поверхность Европы покрыта льдом и является одной из
самых гладких поверхностей Солнечной системы. Также на поверхности спутника
очень мало кратеров, но много трещин. Помимо этого, рельеф некоторых участков
поверхности указывает на то, что здесь когда-то давно лёд был расплавлен и в
воде плавали льдины и айсберги. Также видно, что льдины (вмороженные ныне в
ледяную поверхность) ранее были одним целым, но затем разошлись.

Ещё одной примечательной деталью Европы является ударный
кратер Пуйл, центральная гора которого выше, чем
окружающий её вал. Вероятнее всего, через пробитое астероидом отверстие на
поверхность Европы излился вязкий лёд или вода.

Также над южным полюсом Европы были зафиксированы признаки
выброса водяного пара — это результат действия гейзеров, бьющих из трещин
ледяной коры. Это дало учёным основание полагать, что под толстым слоем льда
спутника находится водяной океан. Причём, по оценкам некоторых учёных, его
глубина может достигать 100 километров, а его объём вдвое больше объёма
мирового океана Земли (3 ∙ 10¹⁸ м³).

Интересные характеристики Европы, а также возможность
отыскать внеземную жизнь привели к тому, что в 2016 году НАСА выделило из
бюджета средства на создание межпланетной станции для детального изучения этого
спутника Юпитера. Запуск аппарата намечен на середину 2020-х гг.

Крупнейший спутник Солнечной системы и седьмой по удалённости
от Юпитера —Ганимед. Своё название, как и три остальных галилеевых спутника, он получил в честь возлюбленного
Зевса.

Средний радиус спутника равен 2634,1 километра, что почти на
8 % больше, чем у Меркурия. Средняя плотность Ганимеда равна 1,936 г/см³,
а масса составляет 2,5 % массы Земли и всего 45 % массы Меркурия.

Предположительно, Ганимед состоит из трёх слоёв:
расплавленного железного ядра и равного количества силикатных пород и водяного
льда.

Также предполагается, что под толстым слоем внешнего льда (на
глубине примерно в 200 километров) есть океан солёной жидкой воды. В пользу
этого факта говорит и поверхность Ганимеда, на которой наблюдается два основных
типа ландшафта. Так, треть его поверхности занимают тёмные области, покрытые
множеством ударных кратеров. Их возраст оценивается до 4 миллиардов лет.
Остальная же поверхность спутника — светлая. Это более молодая область (но
насколько — не ясно), покрытая бороздами и хребтами.

Примечательным местом поверхности Ганимеда является тёмная
область, названная областью Галилея, где видна сеть разноплановых борозд. Он
имеет округлую форму и резкие границы.

Последним из четырёх галилеевых
спутников является Каллисто, названный так в честь ещё одной любовницы Зевса.
Это второй по размерам спутник Юпитера и третий — по размерам в Солнечной
системе. Его радиус равен 2410,3 километра, что составляет 0,378 радиуса Земли.

При массе примерно 1 ∙ 10²³ килограмм
средняя плотность Каллисто не многим более 1,83 г/см³. Поэтому
модель её внутреннего строения предполагает, что поверхностный слой покоится на
ледяной литосфере толщиной до 150 километров.

Под ледяной корой, возможно, находится океан солёной воды
глубиной 50—200 километров. Ниже океана, судя по всему, находится смесь веществ
с постепенным ростом доли силикатов с глубиной. Ядро, если оно есть, очень
маленькое, и его радиус не превышает 600 километров.

Примечательными объектами поверхности Каллисто являются
многокольцевые бассейны, или цирки. Самый крупный из них — Вальхалла (см.
рис.). В её центре находится яркий регион диаметром около 600 километров,
который окружён концентрическими кольцами. Их радиус достигает 1800 километров.

Теперь отправимся к Сатурну. Здесь располагается второй по
величине спутник в Солнечной системе — Титан.

Его средний радиус составляет около 2576 километров (это на
50 % больше, чем у Луны, и на 5 % больше, чем у Меркурия). Средняя плотность
Титана составляет около 1,88 г/см³. При схожих размерах с Меркурием
и Ганимедом Титан — единственный спутник, который обладает атмосферой толщиной
около 400 километров, более чем на 98,4 % состоящей из азота. Остальное занимают
аргон и метан. Температура у поверхности Титана в среднем составляет около –180
^оС. При такой температуре метан способен
конденсироваться, и тогда над поверхностью Титана идут дожди.

На радарных снимках спутника хорошо видны горные хребты,
русла метановых рек, а также тёмные пятна (изначально считалось, что это либо
заполненные, либо высохшие метановые озёра). Однако в июле 2009 года
космический аппарат «Кассини» зафиксировал блик от
гладкой поверхности жидкого бассейна в инфракрасном диапазоне. Данное открытие
стало неоспоримым доказательством существования жидкости на Титане. Гигантские
озёра были обнаружены в районе северного полюса спутника. Самое крупное из них
— Море Кракена длиной более 1000 километров и по
площади сравнимое с Каспийским морем. Ещё одно — Море Лигеи
— по площади (около 100 000 км²) больше любого пресноводного
озера на Земле.

Примечательно, что Титан стал пока самым удалённым объектом
Солнечной системы, на поверхность которого сел исследовательский аппарат — зонд
«Гюйгенс». Снимки, сделанные зондом, показали сложный рельеф поверхности со
следами действия жидкости. Также при помощи внешнего микрофона «Гюйгенс»
записал звук ветра на Титане и передал его на Землю.

Следующая наша остановка — это окрестности Нептуна. Здесь
располагается Тритон — седьмой по величине спутник Солнечной
системы. Открыт он был всего через 17 дней после открытия планеты.

Имея диаметр около 2706 километров, Тритон превосходит по
размерам крупнейшие карликовые планеты — Плутон и Эриду. Плотность спутника
составляет 2,061 г/см) при массе 2,14 ∙ 10²² кг.

Предполагается, что в недрах Тритона находится
каменно-металлическое ядро, масса которого составляет до двух третьих (2/3)
массы всего спутника. Ядро окружено ледяной мантией с коркой водяного льда и
слоем азотного льда на поверхности.

Во время пролёта «Вояджера-2» около спутника было
зафиксировано всего 179 ударных кратеров (Для сравнения, на Миранде, спутнике
Урана, зафиксировано 835 кратеров, и это при том, что площадь её поверхности
составляет всего около 3 % от площади Тритона). Такое малое количество кратеров
дало основание полагать, что возраст поверхности не превышает и ста миллионов
лет. А сам спутник является одним из немногих геологически
активных спутников Солнечной системы. О его сложной геологической истории
свидетельствуют и следы тектонической активности, замысловатый рельеф и
многочисленные криовулканы, извергающие азот.

Сколько лун в Солнечной системе?

На протяжении тысячелетий люди смотрели в ночное небо и восхищались Луной. Во многих древних культурах он представлял божество, и его циклам придавалось божественное значение. Ко времени классической античности и средневековья Луна считалась небесным телом, вращающимся вокруг Земли, как и другие известные планеты того времени (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн).

Однако наши представления о спутниках коренным образом изменились, когда в 1610 году астроном Галилео Галилей направил свой телескоп на Юпитер и заметил «четыре блуждающие звезды» вокруг Юпитера. С этого момента астрономы пришли к пониманию того, что у других планет, кроме Земли, могут быть свои спутники — в некоторых случаях их несколько десятков и более. Так сколько же лун в Солнечной системе?

По правде говоря, ответ на этот вопрос требует сначала небольшого пояснения. Если мы говорим о подтвержденных спутниках, обращающихся вокруг любой из планет Солнечной системы (т.е. о тех, которые соответствуют определению, принятому МАС в 2006 году), то можно сказать, что на данный момент известно 173 спутников. Если, однако, мы откроем пол для карликовых планет, вокруг которых есть объекты, число возрастет до 182 .

Луны, несколько малых планет и комет Солнечной системы в масштабе. Кредит: Антонио Чикколелла

Однако в Солнечной системе также наблюдалось более 200 спутников малых планет (по состоянию на январь 2012 г.). Сюда входят 76 известных объектов в поясе астероидов со спутниками, четыре трояна Юпитера, 39 околоземных объектов (два с двумя спутниками каждый), 14 марсоходов и 84 естественных спутника транснептуновых объектов. И около 150 дополнительных малых тел наблюдались в пределах колец Сатурна. Если учесть все это, то можно сказать, что Солнечная система имеет 545 известных спутников.

Внутренняя Солнечная система:

Планеты Внутренней Солнечной системы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — являются планетами земной группы, что означает, что они состоят из силикатных пород и минералов, которые различаются между металлическим ядром и силикатным мантия и кора. По ряду причин в этом регионе Солнечной системы существует мало спутников.

Всего существует только три естественных спутника, вращающихся вокруг планетарных тел во Внутренней Солнечной системе – Земля и Марс. Хотя ученые предполагают, что в прошлом вокруг Меркурия и Венеры были спутники, считается, что эти спутники столкнулись с поверхностью давным-давно. Причина такой редкости спутников во многом связана с гравитационным влиянием Солнца.

И Меркурий, и Венера находятся слишком близко к Солнцу (и, в случае Меркурия, слишком слабы с точки зрения собственного гравитационного притяжения), чтобы зацепиться за проходящий мимо объект или зацепиться за кольца обломков на орбите, которые могли бы слиться и образовать спутник со временем. Земля и Марс смогли сохранить спутники, но главным образом потому, что они являются самыми внешними из Внутренних планет.

Земля имеет только один знакомый нам естественный спутник – Луна . При среднем радиусе 1737 км и массе 7,3477 x 10²² кг Луна в 0,273 раза больше Земли и в 0,0123 раза массивнее, что довольно много для спутника. Это также вторая по плотности луна в нашей Солнечной системе (после Ио) со средней плотностью 3,3464 г/см³.

Было предложено несколько теорий образования Луны. Преобладающая сегодня гипотеза состоит в том, что система Земля-Луна образовалась в результате столкновения новообразованной протоземли с объектом размером с Марс (названным Тейей) примерно 4,5 миллиарда лет назад. Это столкновение должно было выбросить материал обоих объектов на орбиту, где он в конечном итоге аккрецировался, образуя Луну.

Между тем у Марса есть два спутника — Фобос и Деймос. Как и наша собственная Луна, обе марсианские луны приливно привязаны к Марсу, поэтому они всегда обращены к планете одним и тем же лицом. По сравнению с нашей Луной они грубые и похожи на астероиды, а также намного меньше. Отсюда господствующая теория о том, что когда-то они были астероидами, выброшенными из Главного пояса гравитацией Юпитера, а затем захваченными Марсом.

Большая луна — Фобос, чье имя происходит от греческого слова, означающего «страх» (то есть фобия). Диаметр Фобоса составляет всего 22,7 км, а его орбита ближе к Марсу, чем к Деймосу. По сравнению с собственной Луной Земли, которая вращается на расстоянии 384 403 км от нашей планеты, Фобос вращается на среднем расстоянии всего 9 377 км над Марсом.

Фобос и Деймос, сфотографированные Марсианским разведывательным орбитальным аппаратом. Фото: NASA

Второй спутник Марса — Деймос, название которого происходит от греческого слова «паника». Он еще меньше, всего 12,6 км в поперечнике, а также имеет менее неправильную форму. Его орбита относит его намного дальше от Марса, на расстояние 23 460 км, а это означает, что Деймосу требуется 30,35 часа, чтобы совершить полный оборот вокруг Марса.

Эти три спутника представляют собой сумму всех спутников, находящихся во Внутренней Солнечной системе (по крайней мере, согласно общепринятому определению). Но глядя дальше за границу, мы видим, что это действительно только верхушка айсберга. Подумать только, мы когда-то верили, что Луна была единственной в своем роде!

Внешняя Солнечная система:

За пределами пояса астероидов (и линии льда) все становится совсем иначе. В этом регионе Солнечной системы каждая планета имеет существенную систему Лун; в случае Юпитера и Сатурна, возможно, даже сотни. На данный момент подтверждено, что в общей сложности 170 лун вращаются вокруг внешних планет, а еще несколько сотен вращаются вокруг малых тел и астероидов.

Благодаря своему огромному размеру, массе и гравитационному притяжению у Юпитера больше спутников, чем у любой другой планеты Солнечной системы. В настоящее время система Юпитера включает 67 известных спутников, хотя, по оценкам, в ней может быть до 200 спутников и спутников (большинство из которых еще не подтверждены и не классифицированы).

Четыре крупнейших спутника Юпитера известны как Галилеевы спутники (названные в честь их первооткрывателя Галилео Галилея). К ним относятся: Ио, самое вулканически активное тело в нашей Солнечной системе; Европа, которая, как подозревают, имеет массивный подповерхностный океан; Ганимед, самый большой спутник в нашей Солнечной системе; и Каллисто, который, как считается, также имеет подповерхностный океан и содержит один из старейших поверхностных материалов в Солнечной системе.

Изображение Юпитера и галилеевых спутников. Предоставлено: НАСА

Затем есть Внутренняя группа (или группа Амальтеи), которая состоит из четырех небольших спутников диаметром менее 200 км, радиусом орбиты менее 200 000 км и наклонением орбиты менее половины степень. В эту группу входят спутники Метиды, Адрастеи, Амальтеи и Фивы. Наряду с рядом пока еще невидимых внутренних спутников, эти спутники пополняют и поддерживают систему слабых колец Юпитера.

Юпитер также имеет группу неправильных спутников, которые значительно меньше и имеют более далекие и эксцентричные орбиты, чем другие. Эти спутники разбиты на семейства, которые имеют сходство по орбите и составу, и считается, что они в значительной степени являются результатом столкновений крупных объектов, захваченных гравитацией Юпитера.

Подобно Юпитеру, считается, что у Сатурна есть не менее 150 спутников и спутников, но только 53 из этих спутников получили официальные названия. Из них 34 имеют диаметр менее 10 км, а еще 14 — от 10 до 50 км в диаметре. Однако некоторые из его внутренних и внешних спутников довольно велики: от 250 до более 5000 км.

Традиционно большинство спутников Сатурна были названы в честь Титанов из греческой мифологии и сгруппированы в зависимости от их размера, орбиты и близости к Сатурну. Самые внутренние спутники и обычные спутники имеют малые наклонение и эксцентриситет орбиты, а также прямые орбиты. Между тем, спутники неправильной формы в самых отдаленных регионах имеют радиус орбиты в миллионы километров, орбитальные периоды длятся несколько лет и движутся по ретроградным орбитам.

Коллаж Сатурна (внизу слева) и некоторых его спутников: Титана, Энцелада, Дионы, Реи и Елены. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Институт космических наук

Внутренние большие спутники, вращающиеся вокруг кольца E, включают в себя более крупные спутники Мимас, Энцелад, Тефию и Диону. Все эти спутники состоят в основном из водяного льда и, как полагают, разделены на каменистое ядро ​​и ледяную мантию и кору. Большие Внешние Луны, которые вращаются за пределами кольца E Сатурна, по составу аналогичны Внутренним Лунам, то есть состоят в основном из водяного льда и горных пород.

При диаметре 5150 км и массе 1350×10 ²⁰ кг Титан является крупнейшим спутником Сатурна и состоит из более чем 96% массы на орбите вокруг планеты. Титан также является единственным большим спутником, имеющим собственную атмосферу, холодную, плотную и состоящую в основном из азота с небольшой долей метана. Ученые также отметили наличие в верхних слоях атмосферы полициклических ароматических углеводородов, а также кристаллов метанового льда.

На поверхности Титана, которую трудно наблюдать из-за постоянной атмосферной дымки, видны лишь несколько ударных кратеров, признаки криовулканов и продольные поля дюн, которые, по-видимому, сформировались приливными ветрами. Титан также является единственным телом в Солнечной системе, помимо Земли, на поверхности которого есть тела жидкости в виде метано-этановых озер в северных и южных полярных регионах Титана.

У Урана есть 27 известных спутников, которые подразделяются на категории больших спутников, внутренних спутников и спутников неправильной формы (подобных другим газовым гигантам). Самыми большими спутниками Урана являются Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Диаметр и масса этих спутников варьируются от 472 км и 6,7 × 10 ¹⁹ кг для Миранды до 1578 км и 3,5 × 10 ²¹ кг для Титании. Каждая из этих лун особенно темная, с низкой связью и геометрическим альбедо. Ариэль самый яркий, а Умбриэль самый темный.

Монтаж спутников Урана (слева направо) – Ариэль,  Фото: НАСА

Считается, что все большие спутники Урана сформировались в аккреционном диске, существовавшем вокруг Урана некоторое время после его образования, или в результате сильного удара, которому Уран подвергся в начале своей истории. Каждая из них состоит примерно из одинакового количества камня и льда, за исключением Миранды, которая состоит в основном из льда.

Ледяной компонент может включать аммиак и двуокись углерода, тогда как каменистый материал, как полагают, состоит из углеродистого материала, включая органические соединения (подобно астероидам и кометам). Считается, что их состав дифференцирован: ледяная мантия окружает скалистое ядро.

Нептун имеет 14 известных спутников, все, кроме одного, названы в честь греческих и римских божеств моря (за исключением S/2004 N 1, который в настоящее время не имеет названия). Эти спутники делятся на две группы — правильные и неправильные — в зависимости от их орбиты и близости к Нептуну. Обычные спутники Нептуна — Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Лариса, S/2004 N 1 и Протей — находятся ближе всего к планете и следуют по круговым прямым орбитам, лежащим в экваториальной плоскости планеты.

Неправильные спутники Нептуна состоят из оставшихся спутников планеты (включая Тритон). Обычно они следуют наклонным эксцентрическим и часто ретроградным орбитам вдали от Нептуна. Единственным исключением является Тритон, который вращается близко к планете по круговой орбите, хотя и ретроградной и наклонной.

Глобальная цветная мозаика Тритона, сделанная «Вояджером-2» в 1989 году. Фото: NASA/JPL/USGS – группа, включающая как проградные, так и ретроградные объекты. За исключением Тритона и Нереиды, спутники Нептуна неправильной формы похожи на спутники других планет-гигантов и, как полагают, были гравитационно захвачены Нептуном.

При среднем диаметре около 2700 км (миль) и массе 214080 ± 520 x 10 ¹⁷ кг Тритон является крупнейшим из спутников Нептуна и единственным, достаточно большим для достижения гидростатического равновесия (т. е. форма). На расстоянии 354 759 км от Нептуна он также находится между внутренней и внешней лунами планеты.

Эти спутники составляют львиную долю естественных спутников Солнечной системы. Однако, благодаря постоянным исследованиям и усовершенствованиям нашего оборудования, спутники обнаруживаются и на орбитах малых тел.

Карликовые планеты и другие тела:

Как уже отмечалось, в Солнечной системе есть несколько карликовых планет, ТНО и других тел, которые также имеют собственные спутники. Они состоят в основном из естественных спутников, которые, как было подтверждено, вращаются вокруг Плутона, Эриды, Хаумеа и Макемаке. С пятью орбитальными спутниками у Плутона больше всего подтвержденных спутников (хотя это может измениться при дальнейших наблюдениях).

Самый большой и ближайший к Плутону на орбите — Харон. Эта луна была впервые идентифицирована в 1978, сделанный астрономом Джеймсом Кристи с использованием фотопластинок из Военно-морской обсерватории США (USNO) в Вашингтоне, округ Колумбия. За Хароном находятся четыре других круговых спутника — Стикс, Никс, Кербер и Гидра соответственно.

Фотография последнего сближения космического корабля New Horizons с системой Плутона 11 июля 2015 года. Фото: NASA-JHUAPL-SWRI.

Никс и Гидра были обнаружены одновременно в 2005 году поисковой группой спутника Плутона с помощью космического телескопа Хаббла. Та же команда открыла Kerberos в 2011 году. Пятый и последний спутник, Стикс, был обнаружен космическим кораблем New Horizons в 2012 году во время съемки Плутона и Харона.

Харон, Стикс и Кербер достаточно массивны, чтобы превратиться в сфероид под действием собственной гравитации. Между тем Никс и Гидра имеют продолговатую форму. Система Плутон-Харон необычна, так как это одна из немногих систем в Солнечной системе, барицентр которой находится над поверхностью первичной звезды. Короче говоря, Плутон и Харон вращаются вокруг друг друга, из-за чего некоторые ученые утверждают, что это «двойная карликовая система», а не карликовая планета и вращающийся вокруг спутник.

Кроме того, необычно то, что каждое тело приливно сцеплено с другим. Харон и Плутон всегда представляют друг другу одно и то же лицо; и из любого положения на любом теле другое всегда находится в одном и том же положении на небе или всегда скрыто. Это также означает, что период вращения каждого из них равен времени, за которое вся система совершает оборот вокруг своего общего центра тяжести.

В 2007 г. наблюдения обсерватории Близнецов за участками гидратов аммиака и кристаллов воды на поверхности Харона позволили предположить наличие активных криогейзеров. Казалось бы, это указывает на то, что у Плутона действительно есть подповерхностный океан с теплой температурой и что ядро ​​геологически активно. Считается, что спутники Плутона образовались в результате столкновения Плутона с телом такого же размера в начале истории Солнечной системы. В результате столкновения высвободился материал, который объединился в луны вокруг Плутона.

Сравнение Плутона с другими крупнейшими ТНО и с Землей (все в масштабе). Фото: NASA/Lexicon

На втором месте Хаумеа, у которой есть два известных спутника — Хииака и Намака, названные в честь дочерей гавайской богини. Оба были обнаружены в 2005 году командой Брауна во время наблюдений за Хаумеа на станции В.М. Обсерватория Кека. Хииака, которую команда Калифорнийского технологического института первоначально назвала «Рудольф», была обнаружена 26 января 2005 года. почти круговой путь каждые 49дней. Инфракрасные наблюдения показывают, что его поверхность почти полностью покрыта чистым кристаллическим водяным льдом. Из-за этого Браун и его команда предположили, что Луна — это фрагмент Хаумеа, отколовшийся во время столкновения.

Намака, меньшая и самая внутренняя из двух, была обнаружена 30 июня 2005 года и получила прозвище «Блитцен». Это десятая часть массы Хииаки, и он совершает оборот вокруг Хаумеа за 18 дней по высокоэллиптической орбите. Оба спутника вращаются вокруг Хаумеа по орбитам с большим эксцентриситетом. Оценки их массы пока не сделаны.

У Эриды есть один спутник под названием Дисномия, названный в честь дочери Эриды в греческой мифологии, которую впервые наблюдали 10 сентября 2005 года – через несколько месяцев после открытия Эриды. Луна была замечена группой с помощью телескопов Кека на Гавайях, которые в то время были заняты наблюдениями за четырьмя самыми яркими ТНО (Плутон, Макемаке, Хаумеа и Эрида).

Художественная концепция карликовой планеты Эриды и ее единственного естественного спутника Дисномии. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Адольф Шаллер (для STScI)

В апреле 2016 года наблюдения с использованием широкоугольной камеры 3 космического телескопа Хаббла показали, что у Макемаке есть естественный спутник, который получил обозначение S/2015 (136472) 1 (по прозвищу MK 2 группой исследователей). По оценкам, его диаметр составляет 175 км (110 миль), а большая полуось находится на расстоянии не менее 21 000 км (13 000 миль) от Макемаке.

Самая большая и самая маленькая луна:

Титул самой большой луны в Солнечной системе принадлежит Ганимеду, диаметр которого составляет 5262,4 км (3270 миль). Это делает его не только больше, чем земная Луна, но даже больше, чем планета Меркурий, хотя его масса составляет лишь половину массы Меркурия. Что касается самого маленького спутника, то он находится между S/2003 J 9и S/2003 J 12. Эти два спутника, оба вращающиеся вокруг Юпитера, имеют диаметр около 1 км (0,6 мили).

Важно отметить, что при обсуждении количества известных спутников в Солнечной системе ключевое слово здесь «известно». С каждым годом подтверждается все больше спутников, и подавляющее большинство из тех, о которых мы сейчас знаем, были обнаружены только в последние несколько десятилетий. По мере того, как наши исследовательские усилия будут продолжаться, а наши инструменты будут улучшаться, мы можем обнаружить, что вокруг скрываются еще сотни!

Мы написали много интересных статей о спутниках Солнечной системы в Universe Today. Вот какая самая большая луна в Солнечной системе? Что такое планеты Солнечной системы?, Сколько лун у Земли?, Сколько лун у Марса?, Сколько лун у Юпитера?, Сколько лун у Сатурна?, Сколько лун у Урана?, Сколько спутников у Нептуна?

Для получения дополнительной информации обязательно посетите страницу исследования Солнечной системы НАСА.

Мы записали целую серию подкастов о Солнечной системе на Astronomy Cast. Проверьте их здесь.

Источники:

• Солнечная система НАСА
• Википедия
• Исследование Солнечной системы НАСА
• Окна во Вселенную
• Архив Джонстона – Астероиды со спутниками

Нравится:

Нравится Загрузка…

Самые интересные луны в нашей Солнечной системе

Вы знаете о планетах. А как же их спутники?

By

Исаак Шульц

Комментарии (18)

Предупреждения

Ио, вулканически активный спутник, вращающийся вокруг Юпитера. поэтому район может чувствовать себя довольно пустым. Но вокруг объектов в Солнечной системе вращается более 200 спутников, включая планеты и большие астероиды.

Многие из этих спутников имеют атмосферу, сложную топографию и даже погодные системы. Это динамичные, вулканические и изысканные объекты для космических агентств, пытающихся узнать больше о разнообразии планетарных тел и их спутников.

Некоторые луны больше планет, а некоторые чуть больше космических валунов, но все они могут дать ключ к пониманию того, как возникли наши современные миры. Вот некоторые из самых интригующих спутников (больших и малых), которые вращаются вокруг нашей Солнечной системы.

2 / 11

Луна

Луна

Луна Земли. Изображение: Мэтт Карди (Getty Images)

Вы наверняка слышали об этом. Большой, рябой, точно не полый? Луну Земли иногда называют латинским именем Luna, но ее правильное английское и астрономическое обозначение — просто Moon.

Его посещали несколько раз — на самом деле, прямо сейчас на нем находится марсоход — но он обязательно станет намного интереснее с предстоящими миссиями Artemis, в ходе которых астронавты-люди вернутся на наш единственный спутник.

Миссии Артемиды, вероятно, многому нас научат о геологической истории Луны, учитывая, насколько продвинулись технологии с тех пор, как были собраны последние лунные образцы. Также есть планы построить на спутнике космическую станцию ​​Lunar Gateway, что проложит путь для будущих космических исследований. Спасибо, Луна!

Луна

3 / 11

Фобос и Деймос

Фобос и Деймос

Деймос, меньший из спутников Марса, снимок Марсианского разведывательного орбитального аппарата Университета Аризоны. Изображение: NASAtech/JPL-C.0003

Фобос и Деймос — две марсианские луны диаметром 17 и 9 миль соответственно. До сих пор космическим агентствам не удалось посадить космический корабль ни на одну из лун. Но, как и в случае с нашей Луной, у Фобоса и Деймоса, вероятно, есть детали формирования Марса, спрятанные в их каменистых слоях. Орбита Фобоса также сужается по мере того, как он вращается вокруг Марса, а это означает, что Луна может либо врезаться в Марс, либо быть разорванной планетой на части в следующие 100 миллионов лет. Мы должны были ожидать этого от планеты, названной в честь бога войны.

4 / 11

Дактил

Дактил

Астероид Ида и его спутник Дактил. В 1993 году космический корабль НАСА «Галилео» пролетел мимо астероида 243 Ида и заметил маленькую луну, вращающуюся вокруг космической скалы.

Дактиль доказал, что у астероидов могут быть спутники, и благодаря Галилею у нас есть изображение маленького спутника, вероятно, возникшего в результате того же столкновения древних объектов, которое создало Иду.

5 / 11

Европа

Европа

Ледяная поверхность Европы. Европа покрыта льдом, под которым находится глобальный водный океан. Поскольку жизнь, какой мы ее знаем, существует только при наличии воды, Европа является главным кандидатом для исследования внеземной жизни.

Другие элементы Луны негостеприимны, а именно излучение Юпитера, которое, как ранее сообщал Gizmodo, может стереть любые признаки жизни, которые мы увидим издалека. Это делает перспективу посадки космического корабля на Европу еще более заманчивой; проще увидеть жизнь вблизи.

6 / 11

Ио

Извержение вулкана на Ио, снятое космическим аппаратом Галилео в 1997 году. Луна Земли), поверхность Ио покрыта сотнями вулканов, которые извергают лаву на десятки миль в небо; в сочетании с ее разреженной сернистой атмосферой Луна выглядит довольно адски. Огромные приливные силы Юпитера заставляют поверхность Луны смещаться на сотни футов взад и вперед. Поскольку Луна очень горячая и нестабильная, все наблюдения за Ио велись на расстоянии.

7 / 11

Pan & Atlas

Pan & Atlas

Два изображения Пана, сделанные Кассини. , и оба имеют форму летающей тарелки, напоминающую окруженную кольцом планету, вокруг которой они вращаются. Они также крошечные, с радиусом менее 10 миль. Спутники были впервые сфотографированы программой «Вояджер», а позже были сфотографированы космическим кораблем «Кассини» (который закончил свою карьеру, погрузившись в сам Сатурн).

Другие спутники Сатурна имеют аналогичные гребни вдоль экватора, что указывает на то, что способ образования спутников Сатурна привел к ярко выраженным и неправильным формам Пана и Атласа.

8 / 11

Харон

Харон

Плутон (справа) и Харон (слева) на снимке, сделанном космическим кораблем New Horizons. Изображение: NASA/JHUAPL/SWRI (Getty Images)

Харон спутник Плутона, и он мал по сравнению с другими спутниками Солнечной системы, но велик по сравнению с его родительским телом, которое когда-то считалось самой маленькой планетой в Солнечной системе. Вместе эти два тела образуют единственную известную двойную планетарную систему, в которой одни и те же стороны Плутона и Харона всегда обращены друг к другу. (Для сравнения, наблюдатель на Земле всегда видит одну сторону Луны, но на Луне вы бы видели все стороны Земли, когда она вращается).

Харон — относительно недавно обнаруженный спутник Солнечной системы, обнаруженный астрономом Военно-морской обсерватории США в 1978 году. /JPL

Нереида — один из внешних спутников Нептуна, известный своей бесконечно длинной орбитой. Далекой Луне требуется около 360 земных дней (почти земной год, если вести подсчет), чтобы совершить оборот вокруг своей планеты-хозяина.

Трудно наблюдать с Земли, но наблюдения «Вояджера-2» в 1989 году показали, что Нереида — ледяная луна. С появлением новых телескопов, возможно, скоро мы увидим больше Нереид.

10 / 11

Титан

Титан (и Диона, меньший спутник Сатурна) глазами космического корабля «Кассини». второй по величине в Солнечной системе после Ганимеда Юпитера. Но больше всего Титан интересен своей плотной атмосферой и массивными океанами метана. НАСА планирует запустить туда космический корабль примерно через пять лет.

У нас уже есть изображение поверхности Титана, сделанное зондом «Гюйгенс», который прибыл на Луну в 2005 году. Это дало нам достаточно заманчивое представление, чтобы мы захотели вернуться.

11 / 11

Исследование показывает, как могли образоваться ледяные спутники Солнечной системы

Массы спутника (спутников) колеблются от 1/10 до 1/1000 соответствующих TNO. Для сравнения также показаны Земля и Луна. Авторы и права: NASA/APL/SwRI/ESA/STScI

Используя сложное компьютерное моделирование и наблюдения, группа исследователей из Института наук о жизни Земли (ELSI) Токийского технологического института показала, как могли формироваться так называемые транснептуновые объекты (или ТНО). ТНО, к которым относится карликовая планета Плутон, представляют собой группу ледяных и каменистых малых тел — меньше планет, но больше комет, — которые вращаются вокруг Солнечной системы за планетой Нептун. TNO, вероятно, сформировались в то же время, что и Солнечная система, и понимание их происхождения может дать важные подсказки относительно того, как возникла вся Солнечная система.

Как и многие тела Солнечной системы, включая Землю, ТНО часто имеют свои собственные спутники, которые, вероятно, образовались на раннем этапе в результате столкновений между строительными блоками Солнечной системы. Понимание происхождения TNO вместе с их спутниками может помочь понять происхождение и раннюю эволюцию всей Солнечной системы. Свойства ТНО и их спутников, например, их орбитальные свойства, состав и скорость вращения, дают ряд подсказок для понимания их формирования. Эти свойства могут отражать их формирование и историю столкновений, что, в свою очередь, может быть связано с тем, как орбиты планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана менялись с течением времени с момента образования Солнечной системы.

Космический корабль New Horizons пролетел мимо Плутона, самого известного ТНО, в 2015 году. С тех пор Плутон и его спутник Харон привлекли большое внимание планетологов, и было обнаружено много новых малых спутников вокруг других крупных ТНО. Фактически, теперь известно, что все известные TNO диаметром более 1000 км имеют спутниковые системы. Интересно, что диапазон предполагаемого отношения масс этих спутников к их хост-системам колеблется от 1/10 до 1/1000, включая отношение масс Луны к Земле (~ 1/80). Это может иметь большое значение, поскольку считается, что земная луна и Харон образовались из гигантского ударного элемента.

На верхних панелях показаны снимки гигантского удара, образующего спутник, со скоростью удара около 1 км/с и углом удара 75 градусов. На нижней панели показан схематический вид круговой орбиты спутника из-за приливного взаимодействия после формирования спутника. Предоставлено: Аракава и др. (2019) Природа Астрономия

Чтобы изучить формирование и эволюцию спутниковых систем TNO, исследовательская группа выполнила более 400 моделирования гигантских столкновений и расчетов эволюции приливов. «Это действительно тяжелая работа», — говорит старший автор исследования, профессор Хиденори Генда из Института наук о Земле и жизни (ELSI) Токийского технологического института. Среди других членов команды Tokyo Tech были Сота Аракава и Рюки Хёдо.

Исследование Токийского технологического института показало, что размер и орбита спутниковых систем крупных ТНО лучше всего объясняются тем, что они образовались в результате ударов расплавленных прародителей. Они также обнаружили, что TNO, которые достаточно велики, могут сохранять внутреннее тепло и оставаться в расплавленном состоянии всего несколько миллионов лет; особенно если их внутренним источником тепла являются короткоживущие радиоактивные изотопы, такие как алюминий-26, который также участвует во внутреннем нагреве родительских тел метеоритов. Поскольку эти предшественники должны были иметь высокое содержание короткоживущих радионуклидов, чтобы быть расплавленными, эти результаты предполагают, что системы TNO-спутников сформировались до миграции внешних планет, включая Нептун, или в первые ~ 700 миллионов лет история Солнечной системы.

Показана связь между начальным эксцентриситетом образовавшихся спутников и окончательным эксцентриситетом после 4,5-миллиардной приливной эволюции для трех случаев. Когда планетарные тела остаются твердыми все время (правый рисунок) или ведут себя как жидкость в течение первых 1000 лет (средний рисунок), большая часть эксцентриситетов не затухает, что не противоречит наблюдениям. Когда они ведут себя как жидкость в течение первого > 1 миллиона лет, результирующие эксцентриситеты согласуются с наблюдениями. Предоставлено: Аракава и др. (2019) Природа Астрономия

Предыдущие теории формирования планет предполагали, что рост ТНО занимает намного больше времени, чем время жизни короткоживущих радионуклидов, и, таким образом, ТНО не должны были находиться в расплавленном состоянии, когда они формировались. Однако эти ученые обнаружили, что быстрое образование ТНО согласуется с недавними исследованиями формирования планет, которые предполагают, что ТНО образовались в результате аккреции небольших твердых тел к ранее существовавшим телам. Быстрое образование крупных ТНО согласуется с недавними исследованиями формирования планет; однако другие анализы предполагают, что кометы образовались намного позже того, как распалось большинство короткоживущих радионуклидов. Таким образом, авторы отмечают, что предстоит еще много работы по созданию единой модели происхождения планетарных тел Солнечной системы.

Исследуйте дальше

Загадочные орбиты в самых отдаленных уголках Солнечной системы, не созданные «Планетой Девять»

Дополнительная информация:
Сота Аракава и др., Раннее формирование спутников вокруг крупных транснептуновых объектов в результате гигантских столкновений, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0797-9

Информация журнала:
Природа Астрономия

Предоставлено
Токийский технологический институт

Цитата :
Исследование показывает, как могли образоваться ледяные спутники внешней Солнечной системы (25 июня 2019 г.