Neptun, den iskolde gigant, der er den ottende planet fra vores sol, blev opdaget i 1846 af to astronomer - Urbain Le Verrier og Johann Galle. I overensstemmelse med konventionen om planetarisk nomenklatur blev Neptune opkaldt efter den romerske gud i havet (svarende til den græske Poseidon). Og blot sytten dage efter, at det blev opdaget, begyndte astronomer at bemærke, at det også havde et månesystem.
Oprindeligt var det kun Triton - Neptuns største måne - der kunne observeres. Men i midten af det 20. århundrede og efter, takket være forbedringer i jordbaserede teleskoper og udviklingen af robotrumssonde, ville mange flere måner blive opdaget. Neptun har nu 14 anerkendte satellitter, og til ære for deres overordnede planet er alle opkaldt efter mindre vandgoder i græsk mytologi.
Opdagelse og navngivning:
Triton, der var den største og mest massive af Neptuns måner, var den første, der blev opdaget. Det blev observeret af William Lassell den 10. oktober 1846, blot sytten dage efter, at Neptune blev opdaget. Det ville være næsten et århundrede, før andre måner blev opdaget.
Den første var Nereid, Neptuns næststørste og mest massive måne, der blev opdaget 1. maj 1949 af Gerard P. Kuiper (som Kuiper Beltet hedder) ved hjælp af fotografiske plader fra McDonald-observatoriet i Fort Davis, Texas. Den tredje måne, senere opkaldt Larissa, blev først observeret af Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky og David J. Tholen den 24. maj 1981.
Opdagelsen af denne måne var rent heldig og fandt sted som et resultat af den igangværende søgning efter ringe svarende til dem, der blev opdaget omkring Uranus fire år tidligere. Hvis ringe faktisk var til stede, ville stjernens lysstyrke falde lidt lige før planetens nærmeste tilgang. Mens man observerede en stjerners tætte tilgang til Neptune, dyppede stjernens lysstyrke, men kun i flere sekunder. Dette indikerede tilstedeværelsen af en måne snarere end en ring.
Der blev ikke fundet yderligere måner før Voyager 2 fløj af Neptune i 1989. I løbet af passagen gennem systemet genopdagede rumføleren Larissa og opdagede yderligere fem indre måner: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea og Proteus.
I 2001 fandt to undersøgelser ved hjælp af store jordbaserede teleskoper - Cerro Tololo Inter-American Observatory og Canada-Frankrig-Hawaii-teleskoper - yderligere fem ydre måner, der bringer det samlede antal til tretten. Opfølgningsundersøgelser foretaget af to hold i henholdsvis 2002 og 2003 gentog alle fem af disse måner - som var Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia og Neso.
Og den 15. juli 2013 afslørede et team af astronomer ledet af Mark R. Showalter fra SETI Institute, at de havde opdaget en tidligere ukendt fjortende måne på billeder taget af Hubble-rumteleskopet fra 2004 til 2009. Den endnu ikke navngivne fjortende måne, der i øjeblikket er identificeret som S / 2004 N 1, menes at måle højst 16–20 km i diameter.
I overensstemmelse med den astronomiske konvention er Neptunes måner alle hentet fra græsk og romersk mytologi. I dette tilfælde er alle navngivet til havets guder eller til børnene fra Poseidon (som inkluderer Triton, Proteus, Depsina og Thalassa), mindre græske vanddiætier (Naiad og Nereid) eller Nereider, vandnymfene i græsk mytologi ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia og Psamathe).
Imidlertid blev mange af månerne ikke officielt navngivet før i det 20. århundrede. Navnet Triton, som oprindeligt blev foreslået af Camille Flammarion i hans bog fra 1880 Astronomi Populaire, men ikke til almindelig brug før mindst i 1930'erne.
Indre (regelmæssige) måner:
Neptuns almindelige måner er dem, der ligger tættest på planeten, og som følger cirkulære progradbaner, der ligger i planetens ækvatorplan. De er i rækkefølge efter afstand fra Neptun: Naiad (48.227 km), Thalassa (50.074 km), Despina (52.526 km), Galatea (61.953 km), Larissa (73.548 km), S / 2004 N 1 (105.300 ± 50 km ) og Proteus (117.646 km). Alle undtagen de ydre to er inden for Neptun-synkron bane (hvilket betyder, at bane Neptun er langsommere end dets orbital periode (0,6713 dage)) og bliver derfor tidligt decelereret.
De indre måner er tæt forbundet med Neptunes snævre ringsystem. De to inderste satellitter, Naiad og Thalassa, går i bane mellem Galle- og LeVerrier-ringene, mens Despina kredser lige inden for LeVerrier-ringen. Den næste måne, Galatea, kredser lige inden for den mest prominente Adams-ring, og dens tyngdekraft hjælper med at bevare ringen ved at indeholde dens partikler.
Baseret på observationsdata og antatte densiteter måler Naiad 96 × 60 × 52 km og vejer ca. 1,9 x 1017 kg. I mellemtiden måler Thalassa 108 x 100 × 52 km og vejer 3,5 x 1017 kg; Despina måler 180 x 148 x 128 og vejer 21 x 1017 kg; Galatea måler 204 x 184 x 144 og vejer 37,5 x 1017 kg; Larissa måler 216 x 204 x 168 og vejer 49,5 x 1017 kg; S / 2004 N1 måler 16-20 km i diameter og vejer 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; og Proteus måler 436 x 416 x 402 og vejer 50,35 x 1017 kg.
Kun de to største regelmæssige måner er afbildet med en opløsning, der er tilstrækkelig til at skelne deres former og overfladefunktioner. Ikke desto mindre antages alle Neptunes indre måner at være langstrakte i form, med undtagelse af Larissa og Proteus (som stort set er afrundede). Derudover er alle indre månes mørke genstande med geometrisk albedo fra 7 til 10%.
Deres spektre angav også, at de er fremstillet af vandis, der er forurenet med noget meget mørkt materiale, sandsynligvis organiske forbindelser. I denne henseende ligner de indre Neptuniske måner de indre måner i Uranus.
Ydre (uregelmæssige) måner:
Neptuns uregelmæssige måner består af planetens resterende satellitter (inklusive Triton). De følger generelt skrå excentriske og ofte retrogradige baner langt fra Neptun; den eneste undtagelse er Triton, der kredser tæt på planeten efter en cirkulær bane, dog retrograd og skråt.
I orden på deres afstand fra planeten er de uregelmæssige måner Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso og Psamathe, en gruppe, der inkluderer både prograd og retrograd objekter. Med undtagelse af Triton og Nereid svarer Neptunes uregelmæssige måner til dem fra andre gigantiske planeter og antages at være fanget af Neptune på tyngdepunktet.
Med hensyn til størrelse og masse er de uregelmæssige måner relativt konsistente og spænder fra ca. 40 km i diameter og 4 x 1016 kg i masse (Psamathe) til 62 km og 16 x 1016 kg for Halimede.
Triton og Nereid:
Triton og Nereid er usædvanlige uregelmæssige satellitter og behandles således separat fra de andre fem uregelmæssige Neptuniske måner. Mellem disse to og de andre uregelmæssige måner er der bemærket fire store forskelle.
For det første er de de største to kendte uregelmæssige måner i solsystemet. Triton i sig selv er næsten en størrelsesorden større end alle andre kendte uregelmæssige måner og omfatter mere end 99,5% af al den masse, der er kendt for at bane rundt Neptun (inklusive planetens ringe og tretten andre kendte måner).
For det andet har de begge atypisk små semi-større akser, hvor Triton er over en størrelsesorden mindre end dem fra alle andre kendte uregelmæssige måner. For det tredje har de begge usædvanlige orbitale excentriciteter: Nereid har en af de mest excentriske baner fra enhver kendt uregelmæssig satellit, og Tritons bane er en næsten perfekt cirkel. Endelig har Nereid også den laveste hældning af enhver kendt uregelmæssig satellit
Med en gennemsnitlig diameter på omkring 2700 km og en masse på 214080 ± 520 x 1017 kg, er Triton den største af Neptunes måner, og den eneste, der er stor nok til at opnå hydrostatisk ligevægt (dvs. er sfærisk i form). I en afstand af 354.759 km fra Neptune sidder den også mellem planetens indre og ydre måner.
Triton følger en retrograd og kvasi-cirkulær bane og består stort set af nitrogen, metan, kuldioxid og vandis. Med en geometrisk albedo på mere end 70% og en Bond-albedo helt op til 90%, er det også et af de lyseste objekter i solsystemet. Overfladen har en rødlig farvetone, der ejer samspillet mellem ultraviolet stråling og metan, hvilket forårsager tholiner.
Triton er også en af de koldeste måner i solsystemet, med en overfladetemperatur på ca. 38 K (? 235,2 ° C). På grund af, at månen er geologisk aktiv (hvilket resulterer i kryovolkanisme) og variationer af overfladetemperatur, der forårsager sublimering, er Triton en af kun to måner i solsystemet, der har en betydelig atmosfære. Ligesom det er overfladen, er denne atmosfære primært sammensat af nitrogen med små mængder methan og kulilte og med et estimeret tryk på ca. 14 bar.
Triton har en relativt høj densitet på ca. 2 g / cm3 hvilket indikerer, at klipper udgør omkring to tredjedele af dens masse, og is (hovedsageligt vandis) den resterende tredjedel. Der kan også være et lag flydende vand dybt inde i Triton, der danner et underjordisk hav. Overfladefunktioner inkluderer den store sydlige polhætte, ældre kraterpladser, der er skåret af graben og arn, samt ungdommelige træk forårsaget af endogen genoverflade.
På grund af dens retrogradbane eller den relative nærhed til Neptune (tættere end månen er Jorden), er Triton grupperet med planetens uregelmæssige måner (se nedenfor). Derudover antages det at være et fanget objekt, muligvis en dværgplanet, der engang var en del af Kuiper Belt. På samme tid er disse orbital-karakteristika grunden til, at Triton oplever tidevandsafbremsning. og vil til sidst spiral indad og kollidere med planeten inden for ca. 3,6 milliarder år.
Nereid er Neptuns tredje største måne. Den har en prograd, men meget excentrisk bane og antages at være en tidligere regelmæssig satellit, der blev spredt til sin nuværende bane gennem gravitationsinteraktioner under Tritons indfangning. Vandis er spektroskopisk detekteret på dens overflade. Nereid viser store, uregelmæssige variationer i dens synlige størrelse, som sandsynligvis er forårsaget af tvungen præcession eller kaotisk rotation kombineret med en langstrakt form og lyse eller mørke pletter på overfladen.
Dannelse:
I betragtning af den skæve massedistribution i dens måner antages det bredt, at Triton blev fanget efter dannelsen af Neptuns originale satellitsystem - hvoraf meget ville være blevet ødelagt under indfangningsprocessen. Mange teorier er blevet tilbudt om mekanismerne til dens indfangning gennem årene.
Det mest accepterede er, at Triton er et overlevende medlem af et binært Kuiper Belt-objekt, der blev afbrudt ved et møde med Neptune. I dette scenarie var Tritons indfangning resultatet af et tre-legems møde, hvor det faldt i en retrograd bane, mens det andet objekt enten blev ødelagt eller kastet ud i processen.
Tritons bane ved indfangning ville have været yderst excentrisk og ville have forårsaget kaotiske forstyrrelser i kredsløbene fra de oprindelige indre Neptuniske satellitter, hvilket fik dem til at kollidere og reduceres til en skrot med murbrokker. Først efter at Tritons bane igen blev cirkulær, kunne nogle af murbrokkerne genindtræde i nutidens almindelige måner. Dette betyder, at det er sandsynligt, at Neptunes nuværende indre satellitter ikke er de originale organer, der dannedes med Neptune.
Numeriske simuleringer viser, at der er en sandsynlighed på 0,41 for, at månen Halimede kolliderede med Nereid et eller andet tidspunkt i fortiden. Selvom det ikke vides, om der har fundet nogen kollision sted, synes begge måner at have lignende ("grå") farver, hvilket antyder, at Halimede kunne være et fragment af Nereid.
I betragtning af dens afstand fra solen var den eneste mission, der nogensinde har studeret Neptune og dens måner på tæt hold, Voyager 2-missionen. Og selvom der ikke planlægges nogen missioner i øjeblikket, er der blevet fremsat flere forslag, der vil se en robotsonde sendt til systemet engang i slutningen af 2020'erne eller begyndelsen af 2030'erne.
Vi har mange interessante artikler om Neptune, Neptunes måner og den transneptuniske region her i Space Magazine. Her er en fuld artikel om Neptuns Moon Triton, Naiad og Nereid og S / 2004 N 1.
Her er en dejlig artikel om de nyeste transneptuniske objekter, der skal opdages, og hvordan astronom forudsiger mindst to flere store planeter i solsystemet
For mere information, se NASAs side om solsystem til efterforskning med titlen "Neptune: The Windiest Planet".
