KUINKA MONTA KUUTA AURINKOKUNNASSA ON?

Send

Ihmiset tuijottivat vuosituhansia yötaivaalle ja kuu pitivät niitä kauhistuneena. Monille muinaisille kulttuureille se edusti jumaluutta, ja sen jaksoille annettiin jumalallinen merkitys. Klassisen antiikin ja keskiajan aikaan Kuuta pidettiin taivaallisena ruumuna, joka kiertää maapalloa, aivan kuten muutkin päivän tunnetut planeetat (elohopea, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus).

Kuuemme ymmärtäminen kuista kuitenkin mullisti, kun vuonna 1610 tähtitieteilijä Galileo Galilei osoitti kaukoputkensa Jupiterille ja huomasi ”neljä vaeltavaa tähteä” Jupiterin ympärillä. Tästä eteenpäin tähtitieteilijät ovat ymmärtäneet, että muilla planeetoilla kuin Maapallolla voi olla omat kuunsa - joissakin tapauksissa useita kymmeniä tai enemmän. Joten kuinka monta kuukautta aurinkojärjestelmässä on?

Itse asiassa tähän kysymykseen vastaaminen vaatii ensin hieman selvennystä. Jos puhumme vahvistetuista kuista, jotka kiertävät jotain aurinkokunnan planeetasta (ts. Sellaisia, jotka ovat yhdenmukaisia IAU: n vuonna 2006 hyväksymän määritelmän kanssa), voimme sanoa, että niitä on tällä hetkellä 173 tunnetut kuut. Jos kuitenkin avaamme lattian kääpiö planeetoille, joilla on niitä kiertäviä esineitä, lukumäärä nousee 182.

Kuitenkin myös aurinkojärjestelmässä on havaittu yli 200 pien planeettakuukautta (tammikuun 2012 päivästä lähtien). Tähän sisältyy 76 tunnettua kohdetta asteroidihihnassa satelliittien kanssa, neljä Jupiter-troijalaista, 39 maapallon lähellä olevaa objektia (kahdessa kaksi satelliittia), 14 Mars-risteytettä ja 84 luonnonmallia Trans-Neptunian esineistä. Ja Saturnuksen renkaissa on havaittu noin 150 ylimääräistä pientä vartaloa. Jos sisällytämme kaikki nämä, voimme sanoa, että aurinkokunnalla on 545 tunnetut satelliitit.

Sisäinen aurinkojärjestelmä:

Sisäisen aurinkokunnan planeetat - elohopea, Venus, maa ja Mars - ovat kaikki maanpäällisiä planeettoja, mikä tarkoittaa, että ne koostuvat silikaattikivestä ja mineraaleista, jotka on erotettu metallisesta ytimestä ja silikaattivaipan ja kuoren välillä. Monista syistä aurinkojärjestelmän tällä alueella on vähän satelliitteja.

Sisäisen aurinkojärjestelmän kiertoradalla kiertää vain kolme luonnollista satelliittia - maapalloa ja Marsia. Vaikka tiedemies teoriassa väittää, että aiemmin Merkuksen ja Venuksen ympärillä oli kuita, uskotaan, että nämä kuut vaikuttivat pintaan kauan sitten. Syy tähän satelliittien harvaan aikaan on paljon tekemistä auringon painovoiman vaikutuksen kanssa.

Sekä elohopea että Venus ovat liian lähellä aurinkoa (ja Mercuryn tapauksessa liian heikkoja oman painovoimansa kannalta) voidakseen tarttua ohitse kulkevaan esineeseen tai pitääkseen radan kiertoradalla olevien roskien renkaissa, jotka olisivat voineet yhdistyä muodostamaan satelliitin ajan myötä. Maa ja Mars pystyivät pitämään satelliitteja, mutta pääasiassa siksi, että ne ovat Sisäisten planeettojen syrjäisimpiä.

Maapallolla on vain yksi luonnollinen satelliitti, jonka me tunnemme - Kuu. Kuun keskimääräinen säde on 1737 km ja massa 7,3477 x 10²² kg, Kuu on 0,273-kertainen maapallon suuruiseen ja 0,01123 yhtä massiivinen, mikä on melko suuri satelliitille. Se on myös aurinkokuntamme (Io: n jälkeen) toiseksi tihein kuu, jonka keskimääräinen tiheys on 3,3464 g / cm³.

Kuun muodostukseen on ehdotettu useita teorioita. Nykyään vallitseva hypoteesi on, että Maa-Kuu-järjestelmä muodostui vasta muodostuneen proto-Maan ja Marsin kokoisen esineen (nimeltään Theia) välillä noin 4,5 miljardia vuotta sitten. Tämä vaikutus olisi räjäyttänyt materiaalin molemmista esineistä kiertoradalle, missä se lopulta akkreditoitui muodostamaan Kuun.

Sillä välin Marsilla on kaksi kuua - Phobos ja Deimos. Oman kuun tavoin molemmat Marsin kuut ovat vuorovesilukittu Marsiin, joten ne esittävät aina saman kasvot planeetalle. Kuuemme verrattuna, ne ovat ulkonäöltään karkeita ja asteroidimaisia, ja myös paljon pienempiä. Tästä syystä vallitseva teoria, että ne olivat kerran asteroideja, jotka Jupiterin gravitaatio potkaisivat pois päävyöstä, ja sitten Mars hankki ne.

Suurempi kuu on Phobos, jonka nimi tulee kreikan sanasta, joka tarkoittaa ”pelkoa” (ts. Fobia). Phobos on vain 22,7 km: n kokoinen ja sen kiertorata on lähempänä Marsia kuin Deimos. Verrattuna maan omaan kuuhun - joka kiertää 384 403 km: n päässä planeettamme - Phobos kiertää keskimäärin vain 9 377 km: n etäisyydellä Marsista.

Marsin toinen kuu on Deimos, joka saa nimensä kreikkalaisesta sanasta paniikki. Se on vielä pienempi, mittaa vain 12,6 km ja on myös muodoltaan vähemmän epäsäännöllinen. Sen kiertorata sijoittaa sen paljon kauemmaksi Marsista, 23 460 km: n etäisyydelle, mikä tarkoittaa, että Deimosin kiertorata Marsin ympärille kestää 30.35 tuntia.

Nämä kolme kuukautta ovat sisäisestä aurinkojärjestelmästä löydettävien kuukokojen kokonaismäärä (ainakin tavanomaisella määritelmällä). Mutta katsomalla kauempana ulkomaille, näemme, että tämä on todella vain jäävuoren huippu. Ajatella uskoimme kerran siihen Kuu oli ainoa laatuaan!

Ulkoinen aurinkojärjestelmä:

Asteroidihihnan (ja Frost Line) ulkopuolella asiat muuttuvat aika erilaisiksi. Tällä aurinkokunnan alueella jokaisella planeetalla on merkittävä kuunjärjestelmä; Jupiterin ja Saturnuksen tapauksessa tavoittaen jopa satojen joukkoon. Toistaiseksi kaikkialla 170 kuun on vahvistettu kiertävän ulko planeettoja, kun taas useita satoja kiertoradalla pienempiä kappaleita ja asteroideja.

Valtavan koon, massan ja painovoiman vetonsa ansiosta Jupiterilla on aurinkokunnan kaikkien planeettojen eniten satelliitteja. Tällä hetkellä Jovian-järjestelmään kuuluu 67 tunnettua kuukautta, vaikkakin arvioidaan, että siinä voi olla jopa 200 kuukautta ja kuukautta (joista suurin osa on vielä vahvistettu ja luokiteltu).

Neljä suurinta jovialaista kuuta tunnetaan Galilean kuukautena (nimetty heidän löytönsä, Galileo Galilein mukaan). Niihin kuuluvat: Io, aurinkokunnan vulkaanisesti aktiivisin elin; Europa, jonka epäillään olevan valtava merenpinnan alla; Ganymede, aurinkokunnan suurin kuu; ja Callisto, jonka uskotaan myös olevan merenpinnan alla ja jossa on joitain aurinkokunnan vanhimmista pintamateriaaleista.

Sitten on Sisäinen ryhmä (tai Amalthea-ryhmä), joka koostuu neljästä pienestä kuusta, joiden halkaisijat ovat alle 200 km, kiertorata on alle 200 000 km säteellä ja joiden kiertoradan kaltevuus on alle puoli astetta. Tähän ryhmään kuuluvat Metin, Adrastean, Amalthea ja Theben kuut. Yhdessä lukuisten, vielä näkymättömien sisäisten kellujen kanssa, nämä kuut täydentävät ja ylläpitävät Jupiterin heikkoa rengasjärjestelmää.

Jupiterilla on myös joukko epäsäännöllisiä satelliitteja, jotka ovat huomattavasti pienempiä ja joiden etäisyys ja eksentrinen kiertorata on muita. Nämä kuut jaotellaan perheisiin, joilla on samankaltaisia kiertorata ja koostumus, ja niiden uskotaan johtuvan suurelta osin Jupiterin painovoiman vangitsemien suurten esineiden törmäyksistä.

Samoin kuin Jupiter, arvioidaan, että Saturnuksella on ainakin 150 kuua ja kuukautta, mutta vain 53 näistä kuista on annettu viralliset nimet. Näistä 34 on halkaisijaltaan alle 10 km ja vielä 14 ovat halkaisijaltaan 10-50 km. Jotkut sen sisä- ja ulkomuodoista ovat kuitenkin melko suuria, vaihteleen 250 - yli 5000 km.

Perinteisesti suurin osa Saturnin kuista on nimetty kreikkalaisen mytologian titaanien mukaan, ja ne on ryhmitelty koon, kiertoratojen ja Saturnuksen läheisyyden perusteella. Sisimmäisillä kuuilla ja säännöllisillä kuuilla on kaikilla pienet kiertoradan taipumukset ja epäkeskeisyydet sekä ohjelmoidut kiertoradat. Sillä välin syrjäisimpien alueiden epäsäännöllisillä kuukausilla on miljoonien kilometrien kiertorada, useiden vuosien kestävä kiertorata ja ne liikkuvat taaksepäin kiertoradalla.

Sisäiset suuret kuut, jotka kiertävät E-renkaassa, sisältävät suurempia satelliitteja Mimas Enceladus, Tethys ja Dione. Nämä kaikki kuut koostuvat pääasiassa vesijäästä, ja niiden uskotaan erottuvan kiviseksi ytimeksi ja jäiseksi vaipana ja kuoreksi. Suuret ulkoiset kuut, jotka kiertävät Saturnuksen E-renkaan ulkopuolella, ovat koostumukseltaan samanlaisia kuin Sisäiset Kuut - eli koostuvat pääasiassa vesijäästä ja kalliosta.

Halkaisijaltaan 5150 km ja 1 350 x 10²⁰ Massakiloissa Titan on Saturnin suurin kuu ja se käsittää yli 96% massasta kiertoradan ympäri planeettaa. Titan on myös ainoa suuri kuu, jolla on oma ilmapiiri, joka on kylmä, tiheä ja koostuu pääasiassa typestä ja pienestä fraktiosta metaania. Tutkijat ovat myös huomanneet polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen läsnäoloa ilmakehän yläosassa, samoin kuin metaanijääkiteiden.

Titanin pinnassa, jota on vaikea tarkkailla jatkuvan ilmakehän sameuden takia, näkyy vain muutama iskulaatikko, todisteita kryo-tulivuoreista ja pitkittäiset dyynikentät, jotka ilmeisesti muovautuivat vuoroveden tuulet. Titan on myös ainoa aurinkokunnan elin maapallon vieressä, jonka pinnalla on nestekappaleita, metaani-etaanijärvien muodossa Titanin pohjois- ja etelänapa-alueilla.

Uraanilla on 27 tunnettua satelliittia, jotka on jaettu suurempien kuiden, sisäkuukausien ja epäsäännöllisten kuukausien luokkiin (samanlaisia kuin muut kaasu jättiläiset). Uraanin suurimmat kuukaudet ovat suuruusjärjestyksessä Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon ja Titania. Nämä kuut ovat halkaisijaltaan ja painoltaan välillä 472 km ja 6,7 × 10¹⁹ kg Mirandassa 1578 km: iin ja 3,5 × 10²¹ kg Titanialle. Jokainen näistä kuista on erityisen tumma, alhaisen sidoksen ja geometristen albedoiden kanssa. Ariel on kirkkain, kun taas Umbriel on tumisin.

Kaikkien suurten Uraanikuukausien uskotaan muodostuvan lisäyslevyyn, joka oli olemassa Uraanin ympärillä jonkin aikaa sen muodostumisen jälkeen, tai johtui Uranuksen kärsimästä suuresta vaikutuksesta historiansa alussa. Jokainen niistä koostuu suunnilleen yhtä monista kivistä ja jäästä, paitsi Miranda, joka on valmistettu pääasiassa jäästä.

Jääkomponentti voi sisältää ammoniakkia ja hiilidioksidia, kun taas kivisen materiaalin uskotaan koostuvan hiilipitoisesta materiaalista, mukaan lukien orgaaniset yhdisteet (samanlaisia kuin asteroidit ja komeetat). Heidän koostumuksensa uskotaan erilaistuneen, ja jäinen vaippa ympäröi kivistä ydintä.

Neptunuksella on 14 tunnettua satelliittia, joista kaikki paitsi yksi on nimetty meren kreikkalaisten ja roomalaisten jumaluuksien mukaan (paitsi S / 2004 N 1, jota ei tällä hetkellä nimeä). Nämä kuut on jaettu kahteen ryhmään - säännöllisiin ja epäsäännöllisiin kuihin - niiden kiertoradan ja Neptunuksen läheisyyden perusteella. Neptunuksen säännölliset kuut - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 ja Proteus - ovat niitä, jotka ovat lähinnä planeettaa ja seuraavat ympyrämäisiä, ohjelmallisia kiertoratoja, jotka sijaitsevat planeetan päiväntasaajan tasossa.

Neptunuksen epäsäännölliset kuut koostuvat planeetan jäljellä olevista satelliiteista (mukaan lukien Triton). Ne seuraavat yleensä taipuvaisia epäkeskeisiä ja usein taaksepäin kiertoratoja kaukana Neptunuksesta. Ainoa poikkeus on Triton, joka kiertää lähellä planeettaa kiertoradan seurassa, vaikkakin taaksepäin ja kalteva.

Epäsäännölliset kuut ovat etäisyyden päässä planeetasta Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso ja Psamathe - ryhmä, joka sisältää sekä ohjelmoidut että taaksepäin suuntautuvat esineet. Tritonia ja Nereidiä lukuun ottamatta, Neptunuksen epäsäännölliset kuut ovat samanlaisia kuin muiden jättiläisten planeettojen, ja Neptunuksen uskotaan kiinnittäneen ne gravitaation avulla.

Keskimääräinen halkaisija on noin 2700 km ja massa 214080 ± 520 x 10¹⁷ kg, Triton on suurin Neptunuksen kuista ja ainoa riittävän suuri hydrostaattisen tasapainon saavuttamiseksi (ts. on pallomainen). 354 759 km: n etäisyydellä Neptunuksesta se istuu myös planeetan sisä- ja ulkokuukauden välissä.

Nämä kuut muodostavat leijonan osan aurinkojärjestelmästä löytyvistä luonnollisista satelliiteista. Mittalaitteissamme jatkuvan tutkimuksen ja parannusten ansiosta satelliitteja löydetään kuitenkin myös kiertoradalla pienten kappaleiden ympärillä.

Kääpiöplanetit ja muut rungot:

Kuten jo todettiin, aurinkokunnassa on useita kääpiöplaneettoja, TNO: ta ja muita ruumiita, joilla on myös omat kuunsa. Ne koostuvat pääasiassa luonnollisista satelliiteista, joiden on vahvistettu kiertävän Pluton, Erisin, Haumea ja Makemaken. Pluutolla on viidellä kiertoradalla olevalla satelliitteilla vahvimmat kuut (tosin se voi muuttua myöhemmin havaittaessa).

Suurin ja läheisin kiertoradalla Plutoon on Charon. Tähtikuva tunnistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1978 tähtitieteilijä James Christyn avulla Yhdysvaltojen merivoimien seurantakeskuksen (USNO) valokuvauslevyiltä Washingtonista, C.C.

Pluton seuralainen hakuryhmä löysi Nixin ja Hydran samanaikaisesti vuonna 2005 Hubble-avaruusteleskoopin avulla. Sama joukkue löysi Kerberosin vuonna 2011. New Horizonsin avaruusalus löysi viidennen ja viimeisen satelliitin, Styxin, vuonna 2012 ottaen kuvia Plutosta ja Charonista.

Charon, Styx ja Kerberos ovat kaikki tarpeeksi massiivisia, jotta ne olisivat romahtaneet spheroidimuotoon oman painovoimansa alla. Nix ja Hydra ovat sen sijaan muodoltaan pitkänomaiset. Pluto-Charon-järjestelmä on epätavallinen, koska se on yksi harvoista aurinkokunnan järjestelmistä, jonka keskikeskuksessa on ensisijainen pinta. Lyhyesti sanottuna, Pluto ja Charon kiertävät toisiaan, aiheuttaen joidenkin tutkijoiden väittävän, että kyseessä on "kaksois kääpiöjärjestelmä" kääpiö planeetan ja kiertävän kuun sijasta.

Lisäksi on epätavallista, että kukin runko on lukittu vuorovesi toisiinsa. Charon ja Pluto esittävät aina saman kasvot toisilleen; ja mistä tahansa sijainnista kummassakin kehossa, toinen on aina samassa paikassa taivaalla tai aina peitettynä. Tämä tarkoittaa myös, että kunkin pyörimisjakso on yhtä suuri kuin aika, joka kuluu koko järjestelmän pyörimiseen yhteisen painopisteensä ympäri.

Vuonna 2007 Gemini-observatorion havainnot Charonin pinnalla olevista ammoniakkihydraattien ja vesikiteiden laastarista ehdottivat aktiivisten kryogeyserien läsnäoloa. Tämä näyttää osoittavan, että Plutolla on merenpinnan alapuolella valtameri, jonka lämpötila on lämmin ja että ydin on geologisesti aktiivinen. Pluuton kuun uskotaan muodostuvan Pluton ja samankokoisen ruumiin välisestä törmäyksestä aurinkokunnan historian varhaisessa vaiheessa. Törmäys vapautti materiaalia, joka vahvistui Kuuton ympärillä oleviin kuihin.

Toisena on Haumea, jolla on kaksi tunnettua kuuta - Hi’iaka ja Namaka -, jotka on nimetty Havaijin jumalattaren tyttäreiden mukaan. Brownin joukkue löysi molemmat vuonna 2005 tutkiessaan Haumeaa W.M. Keckin observatorio. Hi’iaka, jonka Caltech-joukkue nimitti alun perin nimellä “Rudolph”, löydettiin 26. tammikuuta 2005.

Se on ulompi ja - halkaisijaltaan noin 310 km - näistä kahdesta suurempi ja kirkkaampi, ja se kiertää Haumeaa lähes pyöreällä polulla 49 päivän välein. Infrapunahavainnot osoittavat, että sen pinta on melkein kokonaan peitetty puhtaalla kiteisellä vesijäällä. Tämän takia Brown ja hänen tiiminsä ovat spekuloineet, että kuu on Haumea-fragmentti, joka hajosi törmäyksen aikana.

Namaka, pienin ja sisin näistä kahdesta, löydettiin 30. kesäkuuta 2005, ja sen lempinimi oli “Blitzen”. Se on kymmenesosa Hi'iakan massaa ja kiertää Haumeaa 18 päivässä erittäin elliptisessä kiertoradalla. Molemmat kuut kiertävät Haumeaa on erittäin epäkeskeinen kiertorata. Niiden massasta ei ole vielä arvioitu.

Erisillä on yksi kuu nimeltään Dysnomia, joka on nimetty kreikkalaisessa mytologiassa Erisin tyttären mukaan, joka havaittiin ensimmäisen kerran 10. syyskuuta 2005 - muutama kuukausi Erisin löytämisen jälkeen. Kuua huomasi Hackin Keck-teleskoopeilla käyttävä joukkue, joka oli kiireinen suorittamalla tuolloin neljän kirkkaimman TNO: n (Pluto, Makemake, Haumea ja Eris) havainnot.

Huhtikuussa 2016 havainnot käyttämällä Hubble-avaruuskaukoputkiLeveä kenttäkamera 3 paljasti, että Makemakeella oli luonnollinen satelliitti - joka nimettiin S / 2015 (136472) 1 (etsintäryhmän lempinimi MK 2). Sen halkaisijan on arvioitu olevan 175 km (110 mi) km, ja sen puoli-pääakseli on vähintään 21 000 km (13 000 mi) päässä Makemakesta.

Suurimmat ja pienimmät kuut:

Aurinkokunnan suurimman kuun otsikko menee Ganymedelle, jonka halkaisija on 5262,4 km (3270 mi). Tämä ei vain tee siitä suurempi kuin Maan Kuu, mutta myös suurempi kuin planeetta Mercury - vaikka sillä on vain puolet elohopean massasta. Pienimmän satelliitin kohdalla, se on S / 2003 J 9: n ja S / 2003 J 12: n välinen solmio. Nämä kaksi satelliittia, jotka molemmat kiertävät Jupiteria, ovat halkaisijaltaan noin 1 km (0,6 mi).

Tärkeä huomioitava asia, kun keskustellaan aurinkojärjestelmässä tunnettujen kuukausien lukumäärästä, on se, että avainsana tässä on ”tunnettu”. Jokaisen kuluneen vuoden aikana vahvistetaan lisää satelliitteja, ja suurin osa niistä, joista nyt tiedämme, löydettiin vasta viime vuosikymmeninä. Tutkimusponnistelujemme jatkuessa ja välineidemme parantuessa saatamme huomata, että siellä piilee satoja enemmän!

Olemme kirjoittaneet monia mielenkiintoisia artikkeleita aurinkokunnan kuista täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on mikä on aurinkokunnan suurin kuu? Mitkä ovat aurinkokunnan planeetat ?, Kuinka monta kuut on maapallolla ?, Kuinka monta kuut on Marsilla ?, Kuinka monta kuut on Jupiterilla ?, Kuinka monta kuut on Saturnuksella ?, Kuinka monta kuuta Uraania on ?, Kuinka monta kuukautta Neptunuksella on?

Katso lisätietoja NASA: n aurinkokunnan tutkimussivulta.

Olemme nauhoittaneet koko sarjan podcasteja aurinkojärjestelmästä tähtitieteen näyttelijöissä. Katso heidät täältä.

Lähteet: