HVOR MANGE MåNER ER DER I SOLSYSTEMET?

Send

I årtusinder stirrede mennesker op på nattehimlen og blev holdt i ærefrygt af Månen. For mange gamle kulturer repræsenterede den en guddom, og dens cyklusser blev tildelt guddommelig betydning. På tidspunktet for den klassiske oldtid og middelalderen blev månen betragtet som et himmelsk legeme, der kredsede om Jorden, ligesom de andre kendte planeter på dagen (Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn).

Vores forståelse af måner blev imidlertid revolutioneret, da astronom Galileo Galilei i 1610 pegede sit teleskop mod Jupiter og bemærkede ”fire vandrende stjerner” omkring Jupiter. Fra dette tidspunkt og fremover har astronomer forstået, at andre planeter end Jorden kan have deres egne måner - i nogle tilfælde flere dusin eller mere. Så hvor mange måner er der i solsystemet?

I sandhed kræver det at besvare dette spørgsmål lidt af en afklaring først. Hvis vi taler om bekræftede måner, der kredser om nogen af planeterne i solsystemet (dvs. dem, der er i overensstemmelse med definitionen vedtaget af IAU i 2006), kan vi sige, at der i øjeblikket findes 173 kendte måner. Hvis vi imidlertid åbner gulvet for dværgplaneter, der har genstande, der kredser omkring dem, klatrer antallet til 182.

Imidlertid er over 200 mindre planeter man også observeret i solsystemet (fra januar 2012). Dette inkluderer de 76 kendte objekter i asteroidebæltet med satellitter, fire Jupiter-trojanere, 39 objekter i nærheden af Jorden (to med to satellitter hver), 14 Mars-krydsere og 84 naturlige satellitter af transneptuniske objekter. Og ca. 150 ekstra små kroppe er blevet observeret inden i Saturns ringe. Hvis vi inkluderer alle disse, kan vi sige, at solsystemet har 545 kendte satellitter.

Indre solsystem:

Planeterne i det indre solsystem - Merkur, Venus, Jorden og Mars - er alle jordbaserede planeter, hvilket betyder, at de er sammensat af silikatsten og mineraler, der er differentieret mellem en metallisk kerne og en silikatmantel og skorpe. Af flere årsager findes der få satellitter i denne region af solsystemet.

Alt i alt er der kun tre naturlige satellitter, der kredser om planetlegemer i det indre solsystem - Jorden og Mars. Mens forskeren teoretiserer, at der tidligere var måner omkring Merkur og Venus, menes det, at disse måner påvirkede overfladen for længe siden. Årsagen til denne tyndhed af satellitter har meget at gøre med tyngdepåvirkningen fra Solen.

Både Merkur og Venus er for tæt på Solen (og i Mercurys tilfælde for svage i forhold til sit eget tyngdekrafttræk) til at have taget fat på en forbipasserende genstand eller holdt fast i ringe af snavs i bane, der kunne have sammenklappet til at danne en satellit over tid. Jorden og Mars var i stand til at tilbageholde satellitter, men hovedsageligt fordi de er den yderste af de indre planeter.

Jorden har kun den ene naturlige satellit, som vi er bekendt med - det Måne. Med en gennemsnitlig radius på 1737 km og en masse på 7.3477 x 10²² kg er månen 0,273 gange Jordens størrelse og 0,0123 som massiv, hvilket er ret stort for en satellit. Det er også den næsttæteste måne i vores solsystem (efter Io) med en gennemsnitlig massefylde på 3.3464 g / cm³.

Flere teorier er blevet foreslået til dannelse af Månen. Den fremherskende hypotese i dag er, at Earth-Moon-systemet dannet som et resultat af en påvirkning mellem den nydannede proto-Earth og en Mars-størrelse genstand (kaldet Theia) for ca. 4,5 milliarder år siden. Denne påvirkning ville have sprængt materiale fra begge genstande ind i bane, hvor det til sidst hævdes at danne Månen.

Mars har i mellemtiden to måner - Phobos og Deimos. Ligesom vores egen måne er begge Marsmånerne tidligt låst til Mars, så de præsenterer altid det samme ansigt til planeten. Sammenlignet med vores måne er de ru og asteroidlignende i udseende og også meget mindre. Derfor er den herskende teori om, at de engang var asteroider, der blev sparket ud af hovedbeltet af Jupiters tyngdekraft og derefter blev erhvervet af Mars.

Den større måne er Phobos, hvis navn kommer fra det græske ord, der betyder "frygt" (dvs. fobi). Phobos måler kun 22,7 km på tværs og har en bane, der placerer den tættere på Mars end Deimos. Sammenlignet med Jordens egen måne - som kredser i en afstand af 384.403 km væk fra vores planet - kredser Phobos i en gennemsnitlig afstand på kun 9.377 km over Mars.

Mars 'anden måne er Deimos, der tager sit navn fra det græske ord for panik. Den er endnu mindre, måler kun 12,6 km på tværs og er også mindre uregelmæssig i form. Dens bane placerer den langt længere væk fra Mars i en afstand af 23.460 km, hvilket betyder, at Deimos tager 30,35 timer at afslutte en bane omkring Mars.

Disse tre måner er summen af måner, der findes i det indre solsystem (i det mindste ved den traditionelle definition). Men når vi kigger længere i udlandet, ser vi, at dette virkelig kun er toppen af isbjerget. At tro, vi troede det engang det Moon var den eneste i sin slags!

Udvendigt solsystem:

Ud over Asteroidebæltet (og Frost Line) bliver tingene ganske forskellige. I denne region af solsystemet har hver planet et betydeligt månesystem; i tilfælde af Jupiter og Saturn, når de måske endda ind i hundrederne. Indtil videre er i alt 170 måner bekræftet, der kredser om de ydre planeter, mens flere hundrede flere kredsløb og mindre asteroider drejer sig om.

På grund af sin enorme størrelse, masse og tyngdekraften har Jupiter de fleste satellitter på enhver planet i solsystemet. På nuværende tidspunkt inkluderer det joviske system 67 kendte måner, skønt det anslås, at det kan have op til 200 måner og måneblade (hvoraf størstedelen endnu ikke er bekræftet og klassificeret).

De fire største joviske måner er kendt som de galileiske måner (opkaldt efter deres opdager, Galileo Galilei). De inkluderer: Io, det mest vulkanisk aktive organ i vores solsystem; Europa, der mistænkes for at have et massivt hav under jorden; Ganymedes, den største måne i vores solsystem; og Callisto, som også menes at have et hav under jorden og indeholder noget af det ældste overflademateriale i solsystemet.

Så er der den indre gruppe (eller Amalthea-gruppen), der består af fire små måner, der har diametre på mindre end 200 km, kredsløb ved radier mindre end 200.000 km og har banehældninger på mindre end en halv grad. Denne gruppe inkluderer månerne fra Metis, Adrastea, Amalthea og Thebe. Sammen med et antal in-moonlets, som endnu er uset, fylder og vedligeholder disse måner Jupiters svage ringsystem.

Jupiter har også en række uregelmæssige satellitter, som er væsentligt mindre og har fjernere og excentriske baner end de andre. Disse måner er opdelt i familier, der har ligheder i bane og sammensætning, og antages at være i vid udstrækning et resultat af kollisioner fra store genstande, der blev fanget af Jupiters tyngdekraft.

I lighed med Jupiter anslås det, at Saturn har mindst 150 måner og månedyner, men kun 53 af disse måner har fået officielle navne. Af disse er 34 mindre end 10 km i diameter, og yderligere 14 er mellem 10 og 50 km i diameter. Nogle af dens indre og ydre måner er imidlertid ret store, der spænder fra 250 til over 5000 km.

Traditionelt er de fleste af Saturns måner opkaldt efter titanerne i den græske mytologi og er grupperet baseret på deres størrelse, kredsløb og nærhed til Saturn. De inderste måner og almindelige måner har alle små banehældninger og excentriciteter og udbredte bane. I mellemtiden har de uregelmæssige måner i regionerne i den yderste periferi orbitalradius på millioner af kilometer, orbitalperioder, der varer flere år, og bevæger sig i retrograde bane.

De indre store måner, der går i kredsløb inden for E-ringen, inkluderer de større satellitter Mimas Enceladus, Tethys og Dione. Disse måner er alle primært sammensat af vandis og antages at blive opdelt i en stenet kerne og en iskald mantel og skorpe. De store ydre måner, der kredser uden for Saturns E-ring, ligner i sammensætning som de indre måner - dvs. sammensættes primært af vandis og klippe.

Ved 5150 km i diameter og 1.350 × 10²⁰ kg i masse, Titan er Saturns største måne og udgør mere end 96% af massen i kredsløb omkring planeten. Titan er også den eneste store måne, der har sin egen atmosfære, der er kold, tæt og sammensat primært af nitrogen med en lille fraktion af metan. Forskere har også bemærket tilstedeværelsen af polycykliske aromatiske kulbrinter i den øvre atmosfære såvel som metanis-krystaller.

Overfladen af Titan, som er vanskelig at observere på grund af vedvarende atmosfærisk uklarhed, viser kun et par slagkratere, bevis på kryo-vulkaner og langsgående klitmarker, der tilsyneladende var formet af tidevandsvinde. Titan er også det eneste legeme i solsystemet ved siden af Jorden med væskelegemer på dets overflade i form af metan-etan-søer i Titans nord- og sydpolarregioner.

Uranus har 27 kendte satellitter, der er opdelt i kategorierne af større måner, indre måner og uregelmæssige måner (svarende til andre gasgiganter). De største måner på Uranus er i rækkefølge efter størrelse Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon og Titania. Disse måner spænder i diameter og masse fra 472 km og 6,7 × 10¹⁹ kg for Miranda til 1578 km og 3,5 × 10²¹ kg til Titania. Hver af disse måner er især mørke med lavbinding og geometriske albedoer. Ariel er den lyseste, mens Umbriel er den mørkeste.

Det antages, at alle de store måner af Uranus har dannet sig i akkretionsskiven, der eksisterede omkring Uranus i nogen tid efter dens dannelse, eller skyldtes den store påvirkning, som Uranus havde lidt tidligt i sin historie. Hver består af omtrent lige store mængder sten og is, bortset fra Miranda, der primært er lavet af is.

Iskomponenten kan omfatte ammoniak og carbondioxid, mens det stenede materiale antages at være sammensat af kulstofholdigt materiale, herunder organiske forbindelser (svarende til asteroider og kometer). Deres sammensætninger antages at være differentierede med en iskald mantel, der omgiver en stenet kerne.

Neptune har 14 kendte satellitter, som alle er undtagen en, der er opkaldt efter græske og romerske guder i havet (bortset fra S / 2004 N 1, der i øjeblikket ikke er navngivet). Disse måner er opdelt i to grupper - de regelmæssige og uregelmæssige måner - baseret på deres bane og nærhed til Neptun. Neptuns almindelige måner - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S / 2004 N 1 og Proteus - er dem, der er tættest på planeten, og som følger cirkulære, udbredte bane, der ligger i planetens ækvatoriale plan.

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 en gennemsnitlig diameter på ca. 2700 km (mi) 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.

Disse måner udgør brorparten af naturlige satellitter, der findes i solsystemet. Takket være den igangværende efterforskning og forbedringer, der er foretaget i vores instrumentering, opdages imidlertid satellitter også i kredsløb omkring mindre kroppe.

Dværgplaneter og andre organer:

Som allerede nævnt er der flere dværgplaneter, TNO'er og andre kroppe i solsystemet, der også har deres egne måner. Disse består hovedsageligt af de naturlige satellitter, der er bekræftet, der kredser om Pluto, Eris, Haumea og Makemake. Med fem kredsende satellitter har Pluto de mest bekræftede måner (skønt det kan ændre sig med yderligere observation).

Den største og tættest i kredsløb mod Pluto er Charon. Denne måne blev første gang identificeret i 1978 af astronomen James Christy ved hjælp af fotografiske plader fra United States Naval Observatory (USNO) i Washington, D.C. Beyond Charon ligger de fire andre lukkede måner - henholdsvis Styx, Nix, Kerberos og Hydra.

Nix og Hydra blev opdaget samtidigt i 2005 af Pluto Companion Search Team ved hjælp af Hubble-rumteleskopet. Det samme hold opdagede Kerberos i 2011. Den femte og sidste satellit, Styx, blev opdaget af rumfartøjet New Horizons i 2012, mens han fandt billeder af Pluto og Charon.

Charon, Styx og Kerberos er alle massive nok til at have kollapset i en sfæroid form under deres egen tyngdekraft. Nix og Hydra er i mellemtiden aflange form. Pluto-Charon-systemet er usædvanligt, da det er et af de få systemer i solsystemet, hvis barycenter ligger over den primære overflade. Kort sagt, Pluto og Charon kredser om hinanden, hvilket får nogle forskere til at hævde, at det er et "dobbelt-dværgssystem" i stedet for en dværgplanet og en kredsløbende måne.

Derudover er det usædvanligt, idet hver krop er tidligt låst til den anden. Charon og Pluto præsenterer altid det samme ansigt til hinanden; og fra enhver position på hver af kroppen, er den anden altid på den samme position på himlen eller altid skjult. Dette betyder også, at rotationsperioden for hver er lig med den tid det tager hele systemet at rotere rundt om dets fælles tyngdepunkt.

I 2007 antydede observationer fra Gemini-observatoriet af plaster af ammoniakhydrat og vandkrystaller på overfladen af Charon tilstedeværelsen af aktive kryo-gejsere. Dette ser ud til at indikere, at Pluto har et hav under jorden, der er varmt i temperaturen, og at kernen er geologisk aktiv. Det antages, at Plutos måner er dannet ved en kollision mellem Pluto og et lignende legeme tidligt i solsystemets historie. Kollisionen frigav materiale, der konsoliderede i månerne omkring Pluto.

Dels kommer Haumea, der har to kendte måner - Hi’iaka og Namaka - som er opkaldt efter døtrene til den hawaiianske gudinde. Begge blev opdaget i 2005 af Browns team, mens de gennemførte observationer af Haumea på W.M. Keck Observatorium. Hi’iaka, der oprindeligt blev kaldet "Rudolph" af Caltech-teamet, blev opdaget 26. januar 2005.

Det er den ydre og - med ca. 310 km i diameter - den større og lysere af de to og kredser om Haumea i en næsten cirkulær sti hver 49 dag. Infrarøde observationer viser, at dens overflade næsten udelukkende er dækket af ren krystallinsk vandis. På grund af dette har Brown og hans team spekuleret i, at månen er et fragment af Haumea, der brød af under en kollision.

Namaka, den mindre og inderste af de to, blev opdaget den 30. juni 2005 og kaldet "Blitzen". Det er en tiendedel af massen af Hi‘iaka og kredser om Haumea på 18 dage i en meget elliptisk bane. Begge måner cirkel Haumea er meget excentriske baner. Der er endnu ikke foretaget skøn over deres masse.

Eris har en måne kaldet Dysnomia, der er opkaldt efter datteren til Eris i græsk mytologi, som først blev observeret den 10. september 2005 - et par måneder efter opdagelsen af Eris. Månen blev opdaget af et hold, der brugte Keck-teleskoperne på Hawaii, der var optaget af at gennemføre observationer af de fire lyseste TNO'er (Pluto, Makemake, Haumea og Eris) på det tidspunkt.

I april 2016 observationer ved hjælp af Hubble-rumteleskop‘Wide Field Camera 3 afslørede, at Makemake havde en naturlig satellit - som blev betegnet S / 2015 (136472) 1 (kaldet MK 2 af opdagelsesholdet). Det anslås at være 175 km (110 mi) km i diameter og har en semi-større akse mindst 21.000 km (13.000 mi) fra Makemake.

Største og mindste måner:

Titlen på den største måne i solsystemet går til Ganymede, som måler 5262,4 kilometer (3270 mi) i diameter. Dette gør det ikke kun større end Jordens måne, men også større end planeten Merkur - skønt den kun har halvdelen af Merkuris masse. Hvad angår den mindste satellit, er det et bånd mellem S / 2003 J 9 og S / 2003 J 12. Disse to satellitter, som begge kredser om Jupiter, måler cirka 1 km (0,6 mi) i diameter.

En vigtig ting at bemærke, når man diskuterer antallet af kendte måner i solsystemet, er, at nøgleordet her er ”kendt”. Med hvert år, der bekræftes, er flere satellitter bekræftet, og langt de fleste af dem, vi nu kender til, blev kun opdaget i de sidste par årtier. Når vores efterforskningsindsats fortsætter, og vores instrumenter forbedres, kan vi opleve, at der er hundredvis af flere, der lurer derude!

Vi har skrevet mange interessante artikler om solsystemets måner her på Space Magazine. Her er hvad er den største måne i solsystemet? Hvad er solsystemets planeter ?, Hvor mange måner har jorden ?, Hvor mange måner har Mars ?, Hvor mange måner har Jupiter ?, Hvor mange måner har Saturn ?, Hvor mange måner har Uranus ?, Hvor mange måner har Neptune?

For mere information, skal du kontrollere NASAs side om efterforskning af solsystemer.

Vi har indspillet en hel række podcasts om solsystemet på Astronomy Cast. Tjek dem her.

Kilder: