Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Большинство из 205 известных естественных спутников планет - спутники неправильной формы . Ганимед , за которым следуют Титан , Каллисто , Ио и Луна Земли - крупнейшие естественные спутники Солнечной системы (см. Список естественных спутников § Список ) . У Венеры нет спутников, а у Нептуна их 14.

Естественный спутник или луна , это, в основном общего пользование, астрономические тела , что орбиты планеты или малая планета (или иногда другое маленькое тело Солнечной системы ).

В Солнечной системе есть шесть планетных спутниковых систем, содержащих 205 известных естественных спутников. Также известно, что у карликовых планет, внесенных в список МАС, есть естественные спутники: Плутон , Хаумеа , Макемаке и Эрида . [1] По состоянию на сентябрь 2018 года известно , что у 334 других малых планет есть луны . [2]

Система Земля-Луна уникальна среди планетных систем тем, что отношение диаметра Луны к диаметру Земли намного больше, чем у любого другого отношения естественных спутников и планет в Солнечной системе. Диаметр Луны составляет 3474 км (2158 миль), что в 0,273 раза больше диаметра Земли. [3] Это в пять раз больше, чем следующее по величине отношение диаметра Луны к планете (самый большой спутник Нептуна - 0,055, Сатурн - 0,044, Юпитер - 0,038, а Уран - 0,031). Что касается категории планетоидов, среди пяти известных в Солнечной системе, Харон имеет наибольшее соотношение, составляющее половину (0,52) диаметра Плутона .

Терминология [ править ]

Первым известным естественным спутником была Луна , но она считалась «планетой» до тех пор, пока Коперник не представил De Revolutionibus orbium coelestium в 1543 году. До открытия галилеевых спутников в 1610 году не было возможности отнести такие объекты к классу. . Галилей решил называть свои открытия Planetæ («планеты»), но позже первооткрыватели выбрали другие термины, чтобы отличать их от объектов, вокруг которых они вращались. [ необходима цитата ]

Первым, кто использовал термин спутник для описания орбитальных тел, был немецкий астроном Иоганн Кеплер в своей брошюре Narratio de Observatis a se quatuor Iouis satellitibus erronibus («Повествование о четырех наблюдаемых спутниках Юпитера») в 1610 году. Он получил термин от латинского слово satelles , означающее «охранник», «помощник» или «компаньон», потому что спутники сопровождали свою основную планету в их путешествии по небу. [4]

Таким образом, термин « спутник» стал обычным для обозначения объекта, вращающегося вокруг планеты, поскольку он избегал двусмысленности «луна». Однако в 1957 году запуск искусственного объекта « Спутник» вызвал потребность в новой терминологии . [4] От терминов искусственный спутник и искусственная луна очень быстро отказались в пользу более простого спутника , и, как следствие, этот термин стал ассоциироваться в основном с искусственными объектами, летающими в космосе, включая, иногда, даже те, которые не находятся на орбите вокруг планеты. [ необходима цитата ]

Из-за этого изменения значения термин луна , который продолжал использоваться в общем смысле в научно-популярных и художественных произведениях, вновь обрел респектабельность и теперь используется как синоним естественного спутника , даже в научных статьях. Когда необходимо избежать неоднозначной путаницы с естественным спутником Земли, Луной и естественными спутниками других планет, с одной стороны, и искусственными спутниками, с другой, термин естественный спутник (используя «естественный» в некотором смысле противоположный к «искусственному»). Чтобы еще больше избежать двусмысленности, принято использовать слово «Луна» с заглавной буквы при обращении к естественному спутнику Земли, но не к другим естественным спутникам.

Многие авторы определяют «спутник» или «естественный спутник» как вращающийся вокруг некоторой планеты или малой планеты, что является синонимом «луны» - согласно такому определению все естественные спутники являются лунами, но Земля и другие планеты не являются спутниками. [5] [6] [7] Некоторые недавние авторы определяют «Луну» как «спутник планеты или малой планеты», а «планету» как «спутник звезды» - такие авторы считают Землю «естественным спутник Солнца ». [8] [9] [10]

Определение луны [ править ]

Сравнение размеров Земли и Луны

Не существует установленного нижнего предела для того, что считается «луной». Каждое естественное небесное тело с идентифицированной орбитой вокруг планеты Солнечной системы , некоторые размером с километр в поперечнике, считалось луной, хотя объекты в десятой части этого размера внутри колец Сатурна, которые не наблюдались напрямую, были названы луны . Небольшие астероидные спутники (естественные спутники астероидов), такие как Дактиль , также называются лунными лунами . [11]

Верхний предел также неясен. Два вращающихся тела иногда описывают как двойную планету, а не как первичную и спутниковую. Астероиды, такие как 90 Антиопа , считаются двойными астероидами, но они не привели к четкому определению того, что составляет луну. Некоторые авторы считают систему Плутон – Харон двойной (карликовой) планетой. Наиболее распространенная [ ссылка ] разделительная линия того, что считается луной, зависит от того, находится ли центр масс ниже поверхности большего тела, хотя это несколько произвольно, потому что зависит от расстояния, а также от относительной массы.

Происхождение и орбитальные характеристики [ править ]

Две луны: естественный спутник Сатурна Диона покрывает Энцелад

Естественные спутники на орбите относительно близко к планете на Prograde , uninclined круговые орбиты ( регулярные спутники ) , как правило , полагают, были сформированы из того же разрушающейся области от протопланетного диска , который создал его основной. [12] [13] Напротив, спутники неправильной формы (обычно вращающиеся по удаленным, наклонным , эксцентрическим и / или ретроградным орбитам) считаются захваченными астероидами, возможно, еще более фрагментированными из-за столкновений. Большинство основных естественных спутников Солнечной системыимеют правильные орбиты, в то время как большинство маленьких естественных спутников имеют неправильные орбиты. [14] Луна [15] и , возможно , Харон [16] исключения среди крупных тел в том , что они , как полагает, возникли в результате столкновения двух крупных прото-планетарных объектов (см гигантской гипотезы воздействия ). Предполагается, что материал, который был бы помещен на орбиту вокруг центрального тела, повторно активизировался, чтобы сформировать один или несколько естественных спутников на орбите. Считается, что в отличие от тел размером с планету , в результате этого процесса обычно образуются луны-астероиды . Тритонеще одно исключение; хотя она большая и находится на близкой круговой орбите, ее движение ретроградно, и ее считают захваченной карликовой планетой .

Временные спутники [ править ]

Захват астероида с гелиоцентрической орбиты не всегда бывает постоянным. Согласно моделированиям, временные спутники должны быть обычным явлением. [17] [18] Единственными наблюдаемыми примерами являются 1991 VG , 2006 RH 120 , 2020 CD 3 .

2006 RH 120 был временным спутником Земли в течение девяти месяцев в 2006 и 2007 годах. [19] [20]

Приливная блокировка [ править ]

Большинство обычных спутников (естественные спутники, следующие относительно близкими и прямолинейными орбитами с малым наклоном орбиты и эксцентриситетом) в Солнечной системе приливно привязаны к своим соответствующим основным цветам, что означает, что одна и та же сторона естественного спутника всегда обращена к его планете. Единственный известное исключение является Сатурн естественного спутника «s Hyperion , который вращается хаотический из-за гравитационное влияние Титана .

Напротив, внешние естественные спутники планет-гигантов (спутники неправильной формы) находятся слишком далеко, чтобы их можно было заблокировать. Например, Гималии Юпитера , Фиби Сатурна и Нереида Нептуна имеют периоды вращения в пределах десяти часов, тогда как их орбитальные периоды составляют сотни дней.

Спутники спутников [ править ]

Впечатление художника от предложенных Реей колец

В настоящее время неизвестны «спутники лун» или субспутники (естественные спутники, вращающиеся вокруг естественного спутника планеты). В большинстве случаев приливные эффекты планеты могут сделать такую ​​систему нестабильной.

Однако расчеты, выполненные после обнаружения в 2008 году [21] возможной системы колец вокруг спутника Сатурна Реи, показывают, что спутники, вращающиеся вокруг Реи, могут иметь стабильные орбиты. Кроме того, предполагаемые кольца считаются узкими [22], что обычно ассоциируется с пастушьими лунами . Однако прицельные изображения, сделанные космическим кораблем Кассини, не смогли обнаружить кольца вокруг Реи. [23]

Также было высказано предположение, что у спутника Сатурна Япета в прошлом был спутник; это одна из нескольких гипотез, которые были выдвинуты для объяснения его экваториального гребня . [24]

Троянские спутники [ править ]

Известно, что у двух естественных спутников есть маленькие спутники в лагранжевых точках L 4 и L 5 , на шестьдесят градусов впереди и позади тела на его орбите. Эти спутники называются троянские лун , поскольку их орбиты аналогичны троянские астероиды с Юпитером . Троянские луны - это Телесто и Калипсо , которые являются ведущими и последующими спутниками, соответственно, спутника Сатурна Тетис ; и Элен и Полидевк , ведущие и последующие спутники сатурнианской луны Дионы .

Спутники астероидов [ править ]

Открытие естественного спутника 243 Иды Дактиль в начале 1990-х подтвердило, что у некоторых астероидов есть естественные спутники; действительно, 87 Сильвия их двое. Некоторые из них, такие как 90 Антиопа , представляют собой двойные астероиды с двумя компонентами сопоставимого размера.

Форма [ править ]

Относительные массы естественных спутников Солнечной системы . Мимас , Энцелад и Миранда слишком малы, чтобы их можно было увидеть в таком масштабе. Все естественные спутники неправильной формы, даже сложенные вместе, также были бы слишком малы, чтобы их можно было увидеть.

Спутник Нептуна Протей - самый большой естественный спутник неправильной формы. Все другие известные естественные спутники, которые по крайней мере размером с Миранду Урана, при гидростатическом равновесии превратились в округлые эллипсоиды , то есть являются «круглыми / закругленными спутниками». Более крупные естественные спутники, будучи заблокированы приливом, имеют тенденцию к овальной (яйцевидной) форме: приседают на своих полюсах и с более длинными экваториальными осями в направлении своих основных звезд (своих планет), чем в направлении их движения. У спутника Сатурна Мимас , например, большая ось на 9% больше, чем его полярная ось, и на 5% больше, чем другая экваториальная ось. Метон, другой спутник Сатурна, имеет диаметр всего около 3 км и имеет форму яйца . Эффект меньше на крупнейших естественных спутниках, где их собственная гравитация больше по сравнению с эффектами приливных искажений, особенно тех, которые вращаются вокруг менее массивных планет или, как в случае с Луной , на больших расстояниях.

Геологическая деятельность [ править ]

Из девятнадцати известных естественных спутников Солнечной системы , которые достаточно велики, чтобы войти в состояние гидростатического равновесия , несколько остаются геологически активными и сегодня. Ио является наиболее вулканически активным телом в Солнечной системе, в то время как Европа , Энцелад , Титан и Тритон демонстрируют свидетельства продолжающейся тектонической активности и криовулканизма . В первых трех случаях геологическая активность обеспечивается за счет приливного нагрева в результате эксцентрических орбит.близко к их праймериз планет-гигантов. (Этот механизм также работал бы на Тритоне в прошлом, до того, как его орбита была сделана круговой .) Многие другие естественные спутники, такие как Луна Земли , Ганимед , Тетис и Миранда , демонстрируют свидетельства прошлой геологической активности, вызванной источниками энергии, такими как распад их первичных радиоизотопов , большие эксцентриситеты орбиты в прошлом (в некоторых случаях из-за прошлых орбитальных резонансов ) или дифференциация или замерзание их внутренних частей. Энцелад и Тритон имеют активные элементы, напоминающие гейзеры., хотя в случае Triton солнечное отопление, по-видимому, обеспечивает энергию. Титан и Тритон обладают значительной атмосферой; На Титане также есть углеводородные озера . Также у Ио и Каллисто есть атмосферы, даже если они очень тонкие. [25] Считается, что четыре крупнейших естественных спутника - Европа , Ганимед , Каллисто и Титан - имеют подземные океаны жидкой воды, в то время как Энцелад меньшего размера может иметь локализованную подповерхностную жидкую воду.

Естественные спутники Солнечной системы [ править ]

Диаграмма Эйлера, показывающая типы тел в Солнечной системе.

Из объектов в нашей Солнечной системе, у которых есть естественные спутники, 76 находятся в поясе астероидов (пять по два в каждом), четыре трояна Юпитера , 39 околоземных объектов (два с двумя спутниками каждый) и 14 пересекающих Марс . [2] Есть также 84 известных естественных спутника транснептуновых объектов . [2] Около 150 дополнительных малых тел наблюдались в пределах колец Сатурна , но лишь некоторые из них отслеживались достаточно долго, чтобы установить орбиты. У планет вокруг других звезд, вероятно, также есть спутники, и хотя на сегодняшний день обнаружено множество кандидатов, ни один из них еще не подтвержден.

Из внутренних планет Меркурий и Венера не имеют естественных спутников; У Земли есть один большой естественный спутник, известный как Луна; а у Марса есть два крошечных естественных спутника, Фобос и Деймос . В гигантском планете имеет обширные системы естественных спутников, в то числе полудюжины сопоставимого по размеру с Луной Земли: четыре галилеевых спутников , Сатурн «s Титан , и Нептун » s Triton . У Сатурна есть еще шесть естественных спутников среднего размера, достаточно массивных, чтобы достичь гидростатического равновесия , а Уранимеет пять. Было высказано предположение, что на некоторых спутниках потенциально может быть жизнь . [26]

Среди идентифицированных карликовых планет у Цереры нет известных естественных спутников. Плутон имеет относительно большой естественный спутник Харон и четыре меньших естественных спутника; Стикс , Никс , Керберос и Гидра . [27] У Хаумеа есть два естественных спутника, а у Эрис и Макемаке - по одному. Система Плутон-Харон необычна тем, что центр масс находится в открытом пространстве между ними, что иногда ассоциируется с системой двух планет .

Семь крупнейших естественных спутников в системе солнечной энергии (те больше , чем 2500 км в поперечнике) , являются Юпитер «s Галилеевы лун ( Ганимед , Каллисто , Ио и Европа ), Сатурна луна Титан Земли луна , и захватили естественный спутник Нептуна Тритон . Тритон, самый маленький из них, имеет большую массу, чем все меньшие естественные спутники вместе взятые. Точно так же и в следующей по размеру группе из девяти естественных спутников среднего размера, от 1000 до 1600 км в поперечнике, Титания , Оберон , Рея , Япет ,Харон , Ариэль , Умбриэль , Диона и Тетис , самый маленький, Тетис, имеет большую массу, чем все меньшие естественные спутники вместе взятые. Помимо естественных спутников различных планет, существует более 80 известных естественных спутников карликовых планет , малых планет и других малых тел Солнечной системы . По оценкам некоторых исследований, до 15% всех транснептуновых объектов могут иметь спутники.

Ниже приводится сравнительная таблица с классификацией естественных спутников Солнечной системы по диаметру. Столбец справа включает в себя некоторые известные планеты, карликовые планеты, астероиды и транснептуновые объекты для сравнения. Естественные спутники планет названы в честь мифологических персонажей. Они преимущественно греческие, за исключением естественных спутников Урана , названных в честь шекспировских персонажей. Девятнадцать тел, достаточно массивных, чтобы достичь гидростатического равновесия, выделены жирным шрифтом в таблице ниже. Малые планеты и спутники, которые, как предполагается, но не доказали, достигли гидростатического равновесия, выделены курсивом в таблице ниже.

Визуальное резюме [ править ]

Сравнение ( части ) Юпитера
и его четырех крупнейших естественных спутников

См. Также [ править ]

  • Околопланетный диск
  • Коорбитальная луна
  • Exomoon
  • Внутренняя луна
  • Неровная луна
  • Список естественных спутников
  • Именование лун
  • Квазиспутниковый
  • Подспутник (он же Moonmoon)
  • Хронология открытия планет Солнечной системы и их спутников
  • Троянская луна
  • Буксир войны (астрономия)

Спутники планет [ править ]

  • Луна , естественный спутник Земли
  • Луны Марса
  • Спутники Юпитера
  • Спутники Сатурна
  • Спутники Урана
  • Спутники Нептуна

Спутники карликовых планет и малых тел Солнечной системы [ править ]

  • Малая планета Луна
  • Спутники Плутона
  • Дисномия , естественный спутник Эрис
  • Луны Хаумеа
  • S / 2015 (136472) 1 , естественный спутник Макемаке

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Названия планет и спутников и первооткрыватели" . Рабочая группа Международного астрономического союза (МАС) по номенклатуре планетных систем (WGPSN) . Проверено 27 января 2012 года .
  2. ^ а б в Wm. Роберт Джонстон (30 сентября 2018 г.). «Астероиды со спутниками» . Архив Джонстона . Проверено 22 октября 2018 года .
  3. ^ Глендей, Крэйг (2014). Книга рекордов Гиннеса 2014 . п. 186 . ISBN 978-1-908843-15-9.
  4. ^ а б «Ранняя история - Первые спутники» . www.jpl.nasa.gov . Проверено 8 февраля 2018 .
  5. ^ Кеннет Р. Лэнг. «Кембриджский путеводитель по Солнечной системе» . 2011. с. 15. Цитата: «Любой объект, вращающийся вокруг планеты, теперь называется спутником, а естественный спутник теперь также называется луной».
  6. ^ Тереза ​​Энкреназ и др. «Солнечная система» . 2004. с. 30.
  7. ^ Тилман Спон, Дорис Брейер, Торренс Джонсон. «Энциклопедия Солнечной системы» . 2014. с. 18.
  8. ^ Дэвид Эндрю Вайнтрауб. «Плутон - это планета ?: Историческое путешествие по Солнечной системе» . п. 65 цитата: «... общее понятие« луна »как спутник планеты и« планета »как спутник звезды».
  9. ^ "Спутник" . www.merriam-webster.com . Мерриам Вебстер . Проверено 16 ноября 2015 года .
  10. Стиллман, Дэн (16 июня 2015 г.). "Что такое спутник?" . www.nasa.gov . НАСА . Проверено 16 ноября 2015 года .
  11. ^ F. Marchis, et al. (2005). «Открытие тройной астероидной системы 87 Сильвия» . Природа . 436 (7052): 822–24. Bibcode : 2005Natur.436..822M . DOI : 10,1038 / природа04018 . PMID 16094362 . 
  12. ^ Canup, Робин М .; Уорд, Уильям Р. (30 декабря 2008 г.). Происхождение Европы и галилеевых спутников . Университет Аризоны Press. п. 59. arXiv : 0812.4995 . Bibcode : 2009euro.book ... 59C . ISBN 978-0-8165-2844-8.
  13. ^ D'Angelo, G .; Подолак, М. (2015). «Захват и эволюция планетезималей в круговых дисках». Астрофизический журнал . 806 (1): 29–. arXiv : 1504.04364 . Bibcode : 2015ApJ ... 806..203D . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 806/2/203 .
  14. Энциклопедия Солнечной системы, стр. 366, Academic Press, 2007, Люси-Энн Адамс Макфадден, Пол Роберт Вайсман, Торренс В. Джонсон
  15. ^ Кануп, Р. & Asphaug, Е (2001). «Происхождение Луны в результате гигантского удара в конце формирования Земли». Природа . 412 (6848): 708–12. Bibcode : 2001Natur.412..708C . DOI : 10.1038 / 35089010 . PMID 11507633 . 
  16. ^ Стерн, SA; Weaver, HA; Steffl, AJ; Mutchler, MJ; и другие. (2006). «Гигантское столкновение с небольшими естественными спутниками Плутона и множественность спутников в поясе Койпера». Природа . 439 (7079): 946–49. Bibcode : 2006Natur.439..946S . DOI : 10,1038 / природа04548 . PMID 16495992 . 
  17. Камилла М. Карлайл (30 декабря 2011 г.). "Псевдо-спутники на орбите Земли". Небо и телескоп .
  18. ^ Федорец, Григорий; Гранвик, Микаэль; Джедике, Роберт (15 марта 2017 г.). «Распределение орбит и размеров астероидов, временно захваченных системой Земля-Луна». Икар . 285 : 83–94. Bibcode : 2017Icar..285 ... 83F . DOI : 10.1016 / j.icarus.2016.12.022 .
  19. ^ «2006 RH120 (= 6R10DB9) (Вторая луна для Земли?)» . Обсерватория Грейт-Шеффорд. 14 сентября 2017. Архивировано 6 февраля 2015 года . Проверено 13 ноября 2017 года .
  20. Роджер В. Синнотт (17 апреля 2007 г.). «Земля„Другая Луна » . Небо и телескоп . Архивировано из оригинального 2 -го апреля 2012 года . Проверено 12 марта 2018 .
  21. ^ Джонс, GH; и другие. (2008). «Пылевой гало самой большой ледяной луны Сатурна, Рея - Джонс и др. 319 (5868): 1380 - Наука» (PDF) . Наука . 319 (5868): 1380–1384. Bibcode : 2008Sci ... 319.1380J . DOI : 10.1126 / science.1151524 . PMID 18323452 .  
  22. Джефф Хехт (6 марта 2008 г.). «Спутник Сатурна показывает первые лунные кольца» . Новый ученый .
  23. ^ Tiscareno, Мэтью S .; Бернс, Джозеф А .; Cuzzi, Джеффри Н .; Хедман, Мэтью М. (2010). «Визуальный поиск Кассини исключает кольца вокруг Реи - Тискарено - 2010». Письма о геофизических исследованиях . 37 (14): н / д. arXiv : 1008,1764 . Bibcode : 2010GeoRL..3714205T . DOI : 10.1029 / 2010GL043663 .
  24. ^ "Как Япет, самый дальний спутник Сатурна, получил свой гребень" . 13 декабря 2010 г.
  25. ^ Луна с атмосферой | Планетарное общество
  26. Ву, Маркус (27 января 2015 г.). «Почему мы ищем инопланетную жизнь на лунах, а не только на планетах» . Проводной . Проверено 27 января 2015 года .
  27. ^ "Хаббл обнаруживает новую луну Плутона" . Пресс-релиз ЕКА / Хаббла . Проверено 13 июля 2012 года .
  28. ^ "Насколько велик Плутон? Новые горизонты улаживают многолетние споры" . НАСА . 13 июля 2015 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Спутник (астрономия) в Британской энциклопедии

Все луны [ править ]

  • Физические параметры естественных спутников (Лаборатория реактивного движения-НАСА, с справками - последнее обновление в июле 2006 г.)
  • Спутники Солнечной системы (Планетарное общество, по состоянию на март 2009 г.)
  • Страница JPL "Динамика Солнечной системы"
  • «Сколько тел в солнечной системе» . НАСА / Лаборатория реактивного движения Солнечной системы . Проверено 26 января 2012 года .
  • Названия планет: названия планет и спутников и первооткрыватели
  • «Верхний предел размера лун объяснил» Келли Янг. Nature (том 441, стр. 834) 14 июня 2006 г.
  • Изображения планет и больших спутников (без масштаба)
  • Планетарное общество - Лунный монтаж (и)
  • Альбом изображений Луны Кевина М. Гилла
  • Атлас лун Национального географического общества

Спутники Юпитера [ править ]

  • Шеппард, Скотт С. "Спутник Юпитера и Лунная страница" . Отделение земного магнетизма Научного института Карнеги . Проверено 8 марта 2018 .
  • Внешние спутники, обнаруженные вокруг Юпитера в 2002 году Скотт С. Шеппард
  • Новые спутники Юпитера, обнаруженные в 2003 году Скотт С. Шеппард

Спутники Сатурна [ править ]

  • Спутники-охотники нашли четыре новых луны планеты Сатурн Дэвид Брэнд | 26 октября 2000 г.
  • Новый спутник Сатурна S / 2003 S1 Скотт С. Шеппард