MITU KUUD ON PäIKESESüSTEEMIS?

Send

Inimesed vahtisid aastatuhandeid öötaevas ja Kuu hoidis neid aukartuses. Paljudele iidsetele kultuuridele kujutas see jumalust ja selle tsüklitele omistati jumalik tähtsus. Klassikalise antiigi ja keskaja ajaks peeti Kuud taevakehaks, mis tiirles Maa ümber, sarnaselt teiste teadaolevate päeva planeetidega (Merkuur, Veenus, Marss, Jupiter ja Saturn).

Meie arusaam kuudest sai aga pöörde, kui 1610. aastal osutas astronoom Galileo Galilei oma teleskoobi Jupiterile ja märkas Jupiteri ümber “nelja ekslevat tähte”. Sellest hetkest alates on astronoomid mõistnud, et muudel planeetidel kui Maa võivad olla oma kuud - mõnel juhul mitu tosinat või enam. Niisiis, mitu kuud Päikesesüsteemis on?

Tõepoolest, sellele küsimusele vastamine nõuab kõigepealt pisut täpsustamist. Kui me räägime kinnitatud kuudest, mis tiirlevad ümber ükskõik millise Päikesesüsteemi planeedi (s.o need, mis vastavad IAU poolt 2006. aastal vastu võetud määratlusele), siis võime öelda, et praegu on 173 tuntud kuud. Kui aga avame põrandal kääbusplaneetidele, millel on objekte, mis neid tiirlevad, siis arv ronib 182.

Siiski on Päikesesüsteemis täheldatud ka üle 200 alaealise planeedi kuu (2012. aasta jaanuari seisuga). See hõlmab satelliitidega asteroidivööndis teadaolevaid 76 objekti, nelja Jupiteri troojalast, 39 Maa lähedal asuvat objekti (kaks kaks satelliiti kummalgi), 14 Marsi ristlülitit ja 84 Trans-Neptuuni objektide looduslikku satelliiti. Ja Saturni rõngastes on täheldatud umbes 150 täiendavat väikest keha. Kui kaasame kõik need, siis võime öelda, et Päikesesüsteemil on 545 teadaolevad satelliidid.

Sisemine päikesesüsteem:

Sise-päikesesüsteemi planeedid - Merkuur, Veenus, Maa ja Marss - on kõik maapealsed planeedid, mis tähendab, et need koosnevad silikaatkivimist ja mineraalidest, mis eristuvad metallilise südamiku ja silikaatvoo vahest ning koorikust. Mitmel põhjusel on Päikesesüsteemi selles piirkonnas vähe satelliite.

Kõiksugu, et Sise Päikesesüsteemis on planeedikehade ümber tiirlemas ainult kolm looduslikku satelliiti - Maa ja Mars. Kui teadlane teoreetiliselt väitis, et varem oli Merkuuri ja Veenuse ümber kuusid, siis arvatakse, et need kuud mõjusid pinnale juba tükk aega tagasi. Selle satelliitide hõredaks põhjuseks on palju pistmist Päikese gravitatsioonilise mõjuga.

Nii Merkuur kui ka Veenus on Päikesele liiga lähedal (ja Merkuuri puhul enda gravitatsioonilise tõmbe mõttes liiga nõrgad), et haarata mööduvale objektile või hoida seda orbiidil olevate prahurõngaste peal, mis oleksid võinud ühineda satelliidi moodustamiseks üle aja. Maa ja Marss suutsid satelliite säilitada, kuid peamiselt seetõttu, et nad on Siseplaneetidest kõige kaugemad.

Maal on ainult üks looduslik satelliit, millega oleme tuttavad - Kuu. Kuu keskmise raadiusega 1737 km ja massiga 7,3477 x 10²² kg on Kuu Maa suurus 0,273 korda suurem ja massi järgi 0,0123, mis on satelliidi jaoks üsna suur. See on ka meie Päikesesüsteemi teine tiheim kuu (pärast Io), keskmise tihedusega 3,3464 g / cm³.

Kuu moodustamiseks on välja pakutud mitmeid teooriaid. Täna valitsev hüpotees on, et Maa-Kuu süsteem, mis tekkis vastmoodustatud proto-Maa ja Marsi suuruse objekti (nimega Theia) vahel umbes 4,5 miljardit aastat tagasi toimunud kokkupõrke tagajärjel. See löök oleks mõlemast objektist lõhkunud materjali orbiidile, kus see lõpuks akrediteerus Kuu moodustamiseks.

Vahepeal on Marsil kaks kuud - Phobos ja Deimos. Nagu meie oma Kuu, on mõlemad Marsi kuud tõusulainega Marsile lukustatud, nii et nad esitavad planeedil alati sama nägu. Võrreldes meie Kuuga on nad välimuselt konarlikud ja asteroidsed ning ka palju väiksemad. Seetõttu valitses teooria, et need olid kunagi asteroidid, mis Jupiteri gravitatsiooni tõttu löödi peavööst välja ja mille Mars seejärel omandas.

Suurem kuu on Phobos, kelle nimi pärineb kreekakeelsest sõnast, mis tähendab “hirmu” (s.t foobiat). Phobos mõõdab üle kõigest 22,7 km ja on orbiidil, mis asetab selle Marsile lähemale kui Deimos. Võrreldes Maa enda Kuuga - mis tiirleb meie planeedist 384 403 km kaugusel - tiirleb Phobos keskmiselt Marsist kõrgemal vaid 9 377 km.

Marsi teine kuu on Deimos, mis võtab oma nime kreekakeelsest sõnast paanika. See on veelgi väiksem, laiuse läbimõõt on kõigest 12,6 km, ja kuju on ka vähem ebakorrapärane. Selle orbiit asetab selle Marsist palju kaugemale, 23 460 km kaugusele, mis tähendab, et Deimosel kulub orbiidi täitmiseks Marsi ümber 30,35 tundi.

Need kolm kuud on sisemises päikesesüsteemis leiduvate kuude summa (vähemalt tavapärase määratluse järgi). Kuid kaugemale välismaale vaadates näeme, et see on tõesti vaid jäämäe tipp. Arvata, et me seda kunagi uskusime Kuu oli ainus omataoline!

Väline päikesesüsteem:

Asteroidivööst (ja Frost Line'ist) peale muutuvad asjad hoopis teistsuguseks. Selles Päikesesüsteemi piirkonnas on igal planeedil oluline Kuude süsteem; Jupiteri ja Saturni puhul ulatudes võib-olla isegi sadadesse. Siiani on Välisplaneetide orbiidil kinnitatud kokku 170 kuud, samal ajal kui orbiidil on veel mitusada väiksemat keha ja asteroide.

Oma tohutu suuruse, massi ja gravitatsioonilise tõmbe tõttu on Jupiteril kõige rohkem Päikesesüsteemi planeete ükskõik millises piirkonnas. Praegu hõlmab Jovia süsteem 67 teadaolevat kuud, ehkki hinnanguliselt võib sellel olla kuni 200 kuud ja kuukivi (neist enamus on veel kinnitamata ja klassifitseeritud).

Neli suurimat Jovia kuut on tuntud kui Galilea kuud (nimetatud nende avastaja Galileo Galilei järgi). Nende hulka kuulub: Io, meie Päikesesüsteemi kõige vulkaaniliselt aktiivsem keha; Europa, mida kahtlustatakse tohutu maa-aluse ookeani piirkonnas; Ganymede, meie päikesesüsteemi suurim kuu; ja Callisto, millel arvatakse olevat ka maa-alune ookean ja millel on Päikesesüsteemi vanim pinnamaterjal.

Siis on veel sisemine rühm (või Amalthea rühm), mis koosneb neljast väikesest kuust, mille läbimõõt on alla 200 km, orbiit raadiuses alla 200 000 km ja mille orbitaalkaldumine on alla poole kraadi. Sellesse rühma kuuluvad Metise, Adrastea, Amalthea ja Thebe kuud. Koos paljude seni nägemata sisemiste kuukingadega täiendavad ja säilitavad need kuud Jupiteri nõrka rõngaste süsteemi.

Jupiteril on ka rida ebaregulaarseid satelliite, mis on oluliselt väiksemad ning nende orbiidid on kaugemad ja ekstsentrilisemad kui teistel. Need kuud jagunevad perekondadeks, millel on sarnasused orbiidil ja koosseisus, ning arvatakse, et need on suuresti Jupiteri raskusastme poolt tabatud suurte objektide kokkupõrgete tagajärg.

Sarnaselt Jupiteriga arvatakse, et Saturnil on vähemalt 150 kuud ja kuukingad, kuid ainult 53 neist kuudest on antud ametlikud nimed. Neist 34 on läbimõõduga alla 10 km ja veel 14 läbimõõduga 10-50 km. Mõned selle sise- ja väliskuud on siiski üsna suured, ulatudes 250–5000 km.

Traditsiooniliselt on enamus Saturni kuudest nimetatud Kreeka mütoloogia titaanide järgi ja need on rühmitatud vastavalt nende suurusele, orbiitidele ja Saturni lähedusele. Sisemistel ja tavalistel kuudel on kõigil väikesed orbitaalkalded ja ekstsentrilisused ning programmide orbiidid. Samal ajal on äärepoolseimate piirkondade ebaregulaarsete kuude orbitaalraadiused miljonid kilomeetrid, orbitaalperioodid kestavad mitu aastat ja liiguvad tagurpidi orbiidil.

Sisemised suured Kuud, mis tiirlevad E-rõnga sees, hõlmavad suuremaid satelliite Mimas Enceladus, Tethys ja Dione. Kõik need kuud koosnevad peamiselt vesijääst ja arvatakse, et nad eristuvad kiviseks tuumaks ning jäiseks vahevööks ja koorikuks. Saturni E-rõngast väljapoole tiirlevad suured välimised kuud on oma koostiselt sarnased sisemiste kuudega - st koosnevad peamiselt vesijääst ja kivist.

5150 km läbimõõduga ja 1350 × 10²⁰ Massi kg kohta on Titan Saturni suurim kuu ja hõlmab enam kui 96% massist, mis on orbiidi ümber planeedi. Titan on ka ainus suur kuu, kus on oma atmosfäär, mis on külm, tihe ja koosneb peamiselt lämmastikust ning väikese osa metaanist. Teadlased on märkinud ka polütsükliliste aromaatsete süsivesinike, sealhulgas metaani jääkristallide olemasolu atmosfääri ülemises atmosfääris.

Titani pinnal, mida püsiva atmosfäärivaimu tõttu on keeruline jälgida, on näha vaid mõned löögikraatrid, krüo vulkaanide tõendid ja pikisuunalised luideväljad, mis olid ilmselt loodetuule poolt kujundatud. Titan on ka Maa kõrval ainus päikesesüsteemi keha, mille pinnal on vedelike kehasid, metaani-etaani järvede kujul Titani põhja- ja lõunapooluses.

Uraanil on 27 teadaolevat satelliiti, mis jagunevad suuremate kuude, sisemiste kuude ja ebaregulaarsete kuude kategooriasse (sarnaselt teiste gaasihiiglastega). Uraani suurimad kuud on suurusjärgus Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon ja Titania. Nende kuude läbimõõt ja mass on vahemikus 472 km ja 6,7 × 10¹⁹ kg Miranda puhul 1578 km ja 3,5 × 10²¹ kg Titania jaoks. Kõik need kuud on eriti tumedad, madala sideme ja geomeetriliste albedostega. Ariel on heledam, Umbriel aga kõige tumedam.

Arvatakse, et kõik Uraani suured kuud on moodustunud akretsiooniketasse, mis eksisteeris Uraani ümbruses mõnda aega pärast selle moodustumist või tulenes Uraani suurest mõjust oma ajaloo alguses. Igaüks neist koosneb enam-vähem võrdses koguses kivimit ja jääd, välja arvatud Miranda, mis koosneb peamiselt jääst.

Jääkomponent võib sisaldada ammoniaaki ja süsinikdioksiidi, samal ajal kui kivine materjal koosneb arvatavasti süsinikust, sealhulgas orgaanilistest ühenditest (sarnased asteroididele ja komeetidele). Nende kompositsioonid arvatakse olevat diferentseerunud ja jäine vahevöö ümbritseb kivist südamikku.

Neptuunil on 14 teadaolevat satelliiti, millest kõik, välja arvatud üks, on nimetatud Kreeka ja Rooma merejumalate järgi (välja arvatud S / 2004 N 1, mida praegu ei nimetata). Need kuud jagunevad orbiidi ja Neptuuni läheduse järgi kahte rühma - tavalised ja ebaregulaarsed kuud. Neptuuni regulaarsed kuud - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 ja Proteus - on need, mis on planeedile kõige lähemal ja mis järgnevad ringikujulistele, programmilistele orbiitidele, mis asuvad planeedi ekvatoriaaltasapinnal.

Neptuuni ebaregulaarsed kuud koosnevad planeedi järelejäänud satelliitidest (sealhulgas Triton). Nad järgivad üldiselt kaldu ekstsentrilisi ja sageli tagurpidi orbiite Neptuunist kaugel. Ainus erand on Triton, mis tiirleb planeedi lähedal, järgides ümmargust orbiiti, ehkki tagurpidi ja kaldu.

Ebakorrapäraste kuude järgi planeedist on ebaregulaarsed kuud Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso ja Psamathe - rühm, mis hõlmab nii programme kui ka tagasiulatuvaid objekte. Neptuuni ebaregulaarsed kuud, välja arvatud Triton ja Nereid, sarnanevad teiste hiidplaneetidega ja arvatakse, et Neptuun on need gravitatsiooniliselt hõivatud.

Keskmise läbimõõduga umbes 2700 km (mi) ja massiga 214080 ± 520 x 10¹⁷ kg, on Triton Neptuuni kuude hulgast suurim ja ainus, mis on piisavalt suur, et saavutada hüdrostaatiline tasakaal (s.t. on sfäärilise kujuga). Neptuunist 354 759 km kaugusel asub see ka planeedi sisemise ja välimise kuu vahel.

Need kuud moodustavad lõviosa Päikesesüsteemis leiduvatest looduslikest satelliitidest. Kuid tänu meie mõõteriistade jätkuvale uurimisele ja täiustustele leitakse satelliite ka väiksemate kehade ümbruses orbiidil.

Kääbusplaneedid ja muud kehad:

Nagu juba märgitud, on Päikesesüsteemis mitmeid kääbusplaneete, TNO-sid ja muid kehasid, millel on ka oma kuud. Need koosnevad peamiselt looduslikest satelliitidest, mille ümber on kinnitatud Pluuto, Erise, Haumea ja Makemake. Viie orbiidil liikuva satelliidi abil on Pluutol enim kinnitatud kuusid (kuigi see võib edasise vaatluse korral muutuda).

Suurim ja Pluutole orbiidile lähim on Charon. Selle kuu tuvastas esmakordselt astronoom James Christy 1978. aastal Washingtonis asuva Ameerika Ühendriikide mereväe vaatluskeskuse (USNO) fotoplaatide abil, C.C.-st Charonist kaugemal asuvad veel neli ümmargust kuuti - vastavalt Styx, Nix, Kerberos ja Hydra.

Nix ja Hydra avastasid 2005. aastal samaaegselt Pluuto kaaslaste otsingugrupp, kasutades Hubble'i kosmoseteleskoopi. Sama meeskond avastas Kerberose 2011. aastal. Viienda ja viimase satelliidi Styx avastas kosmoselaev New Horizons 2012. aastal, jäädvustades pilte Pluutost ja Charonist.

Charon, Styx ja Kerberos on kõik piisavalt massiivsed, et variseda oma raskuse all kerakujuliseks. Nix ja Hydra on vahepeal pikliku kujuga. Pluuto-Charoni süsteem on ebatavaline, kuna see on üks väheseid Päikesesüsteemi süsteeme, mille barycenter asub primaarse pinna kohal. Lühidalt, Pluuto ja Charon tiirlevad üksteise ümber, pannes mõned teadlased väitma, et see on kääbusplaneedi ja tiirleva Kuu asemel "topelt-kääbus süsteem".

Lisaks on ebatavaline see, et iga keha on loodete suhtes üksteisega lukustatud. Charon ja Pluto esitavad üksteisele alati sama nägu; ja ükskõik kumma keha mis tahes asendist, on teine alati taevas samas asendis või alati varjatud. See tähendab ka, et kummagi pöörlemisperiood on võrdne ajaga, mis kulub kogu süsteemi pöörlemisel selle ühise raskuskeskme ümber.

2007. aastal vaatasid Gemini observatooriumi vaatlused Charoni pinnal leiduvate ammoniaagihüdraatide ja veekristallide plaastrite kohta aktiivsete krüogeizerite olemasolu. See näib osutavat, et Pluutol on maa-alune ookean, mille temperatuur on soe ja tuum on geoloogiliselt aktiivne. Arvatakse, et Pluuto kuud tekkisid Pluuto ja sarnase suurusega keha kokkupõrkest Päikesesüsteemi ajaloo alguses. Kokkupõrge vabastas materjali, mis konsolideerus Kuuto ümber kuudeks.

Teiseks tuleb Haumea, millel on kaks teadaolevat kuud - Hi’iaka ja Namaka -, kes on nimetatud Havai jumalanna tütarde järgi. Mõlemad avastas 2005. aastal Browni meeskond Haumea vaatluste ajal W.M. Kecki observatoorium. Hi’iaka, mille Caltechi meeskond hüüdnimega “Rudolph”, avastati 26. jaanuaril 2005.

See on väline ja - läbimõõduga umbes 310 km - neist kahest suurem ja heledam ning tiirleb Haumea'st peaaegu 49 päeva tagant ringikujulisel teel. Infrapunavaatlused näitavad, et selle pind on peaaegu täielikult kaetud puhta kristallilise vesijääga. Seetõttu on Brown ja tema meeskond spekuleerinud, et kuu on Haumea fragment, mis purunes kokkupõrke ajal.

Namaka, väikseim ja sisemine neist kahest, avastati 30. juunil 2005 ja kandis hüüdnime “Blitzen”. See on kümnendik Hi'iaka massist ja tiirleb Haumeaga 18 päeva jooksul kõrge elliptilise orbiidil. Mõlemad kuud tiirutavad Haumea orbiiti. Nende massi kohta pole veel hinnanguid tehtud.

Eris on üks kuu nimega Dysnomia, mis on Kreeka mütoloogias nimetatud Erise tütre järgi ja mida esmakordselt täheldati 10. septembril 2005 - mõni kuu pärast Erise avastamist. Kuu märkas Hawaiil Kecki teleskoope kasutav meeskond, kes tegelesid kiirelt nelja sel ajal säravaima TNO (Pluto, Makemake, Haumea ja Eris) vaatlustega.

2016. aasta aprillis vaatlused, kasutades Hubble'i kosmoseteleskoopWide Field Camera 3 paljastas, et Makemake'il oli looduslik satelliit - see tähistati S / 2015 (136472) 1 (avastusmeeskonna hüüdnimega MK 2). Selle läbimõõt on hinnanguliselt 175 km (110 mi) km ja selle poolsuunaline telg on Makemakest vähemalt 21 000 km (13 000 mi).

Suurimad ja väikseimad kuud:

Päikesesüsteemi suurima kuu tiitel läheb Ganymedele, mille läbimõõt on 5262,4 kilomeetrit (3270 mi). See ei muuda mitte ainult Maa Kuust suuremaks, vaid isegi suuremaks kui planeet Merkuur - ehkki sellel on vaid pool Merkuuri massist. Mis puutub väikseimasse satelliiti, siis see on side S / 2003 J 9 ja S / 2003 J 12 vahel. Need kaks satelliiti, mis mõlemad on Jupiteri orbiidil, on umbes 1 km (0,6 mi) läbimõõduga.

Oluline asi, mida Päikesesüsteemis teadaolevate kuude arvu arutamisel tuleb tähele panna, on see, et siin on võtmesõna “teada”. Iga mööduva aasta jooksul kinnitatakse üha rohkem satelliite ja valdav enamus neist, millest me nüüd teame, avastati alles viimase paari aastakümne jooksul. Kui meie uurimistööd jätkuvad ja instrumendid paremaks muutuvad, võime avastada, et seal varitseb veel sadu inimesi!

Oleme kirjutanud palju huvitavaid artikleid Päikesesüsteemi kuude kohta siin ajakirjas Space. Siin on Mis on Päikesesüsteemi suurim kuu? Mis on päikesesüsteemi planeedid?, Mitu kuud on Maal ?, mitu kuud on Marsil ?, mitu kuud on Jupiteril ?, mitu kuud on Saturniga ?, mitu kuud? Uraaniga ?, Mitu kuud on Neptuunil?

Lisateabe saamiseks vaadake kindlasti NASA päikesesüsteemi uurimise lehte.

Astronoomiaosakonnas oleme lindistanud terve rea taskuhäälingusaateid päikesesüsteemi kohta. Vaadake neid siit.

Allikad: