Praktiliselt igal päikesesüsteemi planeedil on kuud. Maal on Kuu, Marsil on Phobos ja Deimos ning Jupiteril ja Saturnil on vastavalt 67 ja 62 kuud. Heck, isegi hiljuti asustatud kääbusplaneedil Pluutol on viis kinnitatud kuut - Charon, Nix, Hydra, Kerberos ja Styx. Ja isegi sellistel asteroididel nagu 243 Ida võivad olla satelliidid, mis neid tiirlevad (antud juhul Dactyl). Aga kuidas on Merkuuriga?
Kui kuud on Päikesesüsteemis nii tavaline omadus, siis miks pole Merkuuril ühtegi sellist? Jah, kui küsida, mitu satelliiti on meie Päikesele kõige lähemal planeedil, oleks see lühike vastus. Kuid sellele põhjalikumaks vastamiseks on vaja uurida protsessi, mille kaudu teised planeedid oma kuud omandasid, ja näha, kuidas need elavhõbeda suhtes kehtivad (või ei kehti).
Selle kõige lagundamiseks on kolmel viisil looduslik satelliit omandada. Need põhjused on kindlaks tehtud tänu aastakümnete pikkustele astronoomidele ja füüsikutele Päikesesüsteemi mitmesuguste kuude uurimisel ning nende orbiitide ja koostise tundmaõppimisel. Selle tulemusel on meie teadlastel hea ettekujutus sellest, kust need satelliidid pärit on ja kuidas nad vastavad planeedid orbiidile jõudsid.
Looduslike satelliitide põhjused:
Esiteks võib satelliit (või satelliidid) moodustuda planeedil tiirleva materjali ümmarguse planeedi ketast - sarnaselt tähe ümber asuvale protoplanetaarsele kettale. Selle stsenaariumi korral koondub ketas järk-järgult suuremate kehade moodustamiseks, mis võivad olla või mitte olla piisavalt massiivsed, et läbida hüdrostaatiline tasakaal (s.t muutuda sfäärilisteks). Nii arvatakse, et Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun on suurema osa oma suurematest satelliitidest omandanud.
Teiseks võib satelliite omandada siis, kui väiksema keha haarab suurema keha raskusjõud. Arvatakse, et see on nii Marsi Phobose ja Deimose kuude kui ka Jupiteri, Saturni, Neptuuni ja Uraani kuude korral. Samuti arvatakse, et Neptuuni suurim kuu Triton oli kunagi Trans-Neptuuni objekt (TNO), mis visati Kuiperi vööst välja ja hõivati seejärel Neptuuni raskuse poolt.
Viimaseks on võimalus, et kuud on ulatuslike kokkupõrgete tagajärjed, mille tagajärjel planeet väljus osa nende materjalist kosmosesse, mis seejärel koos moodustus, moodustades orbiidil satelliidi. Laialdaselt arvatakse, et Kuu kujunes, kui Marsi suurune objekt (mida sageli nimetatakse ka Theiaks) põrkasid sellega kokku 4,5 miljardit aastat tagasi.
Mäesfäär:
Tuntud ka kui Roche'i sfäär, on Hill Sphere astronoomilise keha ümber asuv piirkond, kus see domineerib satelliitide ligitõmbamisel. Selle piirkonna välisserv moodustab nullkiirusega pinna - see viitab pinnale, mida antud energiakeha ei saa ületada, kuna sellel oleks pinnakiirus nullkiirus. Planeedi orbiidil peab Kuul olema orbiit, mis asub planeedi Mäesfääris.
Teisisõnu, mäesfäär lähendab väiksema keha gravitatsioonilist mõjusfääri massiivsemast kehast (st algtähest) tulenevate häirete korral. Niisiis, kui tegeletakse Päikesesüsteemis asuvate objektidega, on kõik planeedi mäesfääris asuvad selle planeediga seotud, samal ajal kui kõik väljaspool seda asuv Päike on seotud.
Selle suurepäraseks näiteks on Maa, mis suudab Kuu oma orbiidil hoida Päikese ülekaaluka gravitatsiooni korral, kuna see tiirleb Maa mäesfääris. Paraku on see, miks Merkuuril pole oma kuusid. Kategooriliselt ei ole võimalik seda orbiidile paisatud materjalist moodustada, seda hõivata ega omandada. Ja siin on järgmised põhjused:
Elavhõbeda suurus ja orbiit:
Arvestades Merkuuri väiksust (Päikesesüsteemi väikseim planeet) ja selle lähedust Päikesele, on selle raskusjõud loodusliku satelliidi säilitamiseks liiga nõrk (ja Mäesfäär on liiga väike). Põhimõtteliselt, kui mõni suur objekt läheneks täna Merkuurile niivõrd, et see sisenes tegelikult Mägisfääri, haarab teda tõenäoliselt Päikese gravitatsioon.
Teine viis, kuidas Merkuur poleks saanud kuut, on seotud selle orbiidil oleva materjali nappusega. Selle põhjuseks võivad olla päikesetuuled ja kergemate materjalide kondenseerumisraadius, kus mikroelemendid, nagu vesinik ja metaan, jäid elavhõbeda tekkimise ajal Päikesele lähemal gaasilises vormis ja olid sealt minema pühitud. Nii jäid tahkel kujul ainult sellised elemendid nagu raud ja nikkel, mis seejärel koos moodustasid elavhõbeda ja muud maapealsed planeedid.
Aeg-ajalt 1970ndate alguses arvasid astronoomid, et elavhõbedal võib olla kuu. NASA pardal olevad instrumendid Mariner 10 kosmoseaparaadid tuvastasid Merkuuri läheduses suures koguses ultraviolettkiirgust, mis astronoomide arvates sinna ei kuulunud. Seetõttu arvasid mõned, et see kiirgus tuleb lähedalasuvalt kuult. Kahjuks kadus kiirgus järgmisel päeval ja hiljem avastati, et allikas oli tegelikult kauge täht.
Paraku tundub, et Päikesele liiga lähedal olevad planeedid, näiteks Merkuur ja Veenus, on mõeldud olema ilma looduslike satelliitideta. Siis on hea, et meil, maainimestel, oli õnn elada maailmas, mis on Päikesest piisavalt kaugel ja millel on satelliidi pidamiseks piisavalt suur mäesfäär. Samuti on meil õnne, et meie Kuu tekitanud massiline kokkupõrge juhtus nii kaua aega tagasi!
Oleme Mercury kohta kirjutanud mitu ajakirja Space Magazine. Siin on artikkel elavhõbeda raskusastmest ja siin on mõned faktid elavhõbeda kohta. Ja siin on artikkel, mis vastab küsimusele, mitu kuud on päikesesüsteemis?
Kui soovite lisateavet Merkuuri kohta, lugege NASA päikesesüsteemi uurimise juhendit ja siin on link NASA MESSENGER Missoni lehele.
Samuti oleme salvestanud episoodi astronoomiast, milles on jutustatud kõik Merkuuri kohta. Kuulake siin, episood 49: elavhõbe.
