PŘÍRODNÍ SATELITY: VLASTNOSTI, FORMACE, FUNKCE, PŘÍKLADY - ARTE - 2025

Přírodní satelity jsou skalní tělesa spojená s planetami gravitační silou. Obvykle jsou menší než planeta, kterou obíhají. Přírodní satelity se také nazývají „měsíce“, protože Měsíc je přirozeným satelitem Země. Přítomnost těchto hvězd je zcela běžná, protože s výjimkou Merkuru, Venuše a Cerese mají další planety sluneční soustavy kolem nich měsíce.

Celkový počet měsíců ve Sluneční soustavě není znám, protože se věří, že je ještě mnoho objevovat. Doposud byla zdokumentována existence 181, z nichž největší počet má planeta Saturn: 82.

Některé z přírodních satelitů sluneční soustavy. Ganymede, následovaný Titanem, Callisto, Io a Měsíc, jsou největší. Venuše má 0 měsíců Neptun má 14. Uživatel: primefac

Přírodní satelity nemají měsíce, existují však asteroidy, například (243) Ida je asteroid s přirozeným satelitem: Dactyl.

Jediným přírodním satelitem viditelným pouhým okem je náš vlastní Měsíc. K zobrazení satelitů Jupiteru potřebujete dalekohled. Galileo Galilei jako první objevil čtyři největší v roce 1610 a pokřtil je mytologickými jmény: Io, Callisto, Europa a Ganymede.

Od té doby je každému nově objevenému satelitu přiřazeno mytologické jméno, s výjimkou těch Uranu, které jsou pojmenovány po postavách od Williama Shakespeara.

Tato animace ukazuje přirozený satelit obíhající nad mateřskou planetou. Zdroj: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

Výcvik

Původ přírodních satelitů sahá až do samotného vzniku sluneční soustavy. V současnosti nejrozšířenější hypotézou je hypotéza o mlhovině: ze zbytků supernovy vznikla mlhovina kosmického plynu a prachu, která díky gravitační síle aglomerovala dost hmoty, aby vytvořila Slunce.

Jakmile bylo slunce vytvořeno, kolem něj zůstal rotující disk plynu a prachu, jak bylo pozorováno u mladých hvězd, ve kterých jsou tyto disky časté.

Hmota na disku, který obklopuje hvězdu, kondenzuje, když se ochladí a částice, které ji tvoří, se srazí. Postupem času se formovaly planetesimály, embrya budoucích planet a stejným způsobem se mohly tvořit satelity.

Kosmologové tak věří, že byla vytvořena všechna těla, která sluneční soustava obsahuje, včetně samotného Slunce, planet, satelitů, asteroidů a komet. Proces aglomerace a zhutňování hmoty se nazývá narůstání.

Nyní zůstává otázkou, jak každá planeta získala své vlastní přirozené satelity. V naší sluneční soustavě mají skalnaté planety nebo vnitřní planety málo satelitů. Rtuť a Venuše ne. Země má pouze jeden, kterým je Měsíc, zatímco Mars má dva: Phobos a Deimos.

Ale plynné vnější planety počítají své měsíce po desítkách. Takže existuje několik teorií, které se snaží vysvětlit toto:

- Satelity se oddělily od planety a zůstaly na své oběžné dráze

- Planeta zachytila ​​satelit

-Vše planeta a satelit vytvořili systém od začátku.

Pohyby přírodních satelitů

Srovnání velikostí mezi Zemí a Měsícem. Apollo 17 Obrázek celé země: NASATeleskopický obraz úplňku: Gregory H. Revera

Gravitační interakce mezi těly ve sluneční soustavě vedou ke složitým scénářům pohybu satelitů. Tyto interakce modifikují oběžné dráhy a známé pohyby translace a rotace, přidávají se další, jako jsou například librace.

Librace nebo váhání Měsíce jsou oscilační pohyby satelitu, které jsou pozorovány ze Země. Díky libracím, i když Měsíc vždy ukazuje na Zemi stejnou tvář, lze vidět malé další procento neviditelné strany.

Interakce také modifikují vzhled satelitů a ty zase mění planety, kolem kterých obíhají. O něco později se o tom řekne později.

Druhy přírodních satelitů

Pokud jde o typy, přírodní satelity mohou být například:

Pravidelné satelity

Pravidelné satelity rotují stejným směrem jako jejich mateřská planeta kolem Slunce, takže s největší pravděpodobností vznikly ve stejnou dobu nebo jsou výsledkem nějaké katastrofické události, kterou planeta utrpěla ve vzdálených časech.

Nepravidelné satelity

Téměř vždy se otáčí opačným směrem než směr mateřské planety (jsou retrográdní) a jejich oběžné dráhy mají tendenci mít větší excentricitu a jsou vzdálenější, pro které spadají do kategorie pravděpodobných zachycených satelitů.

Dočasné satelity

Obvykle se jedná o malé asteroidy zachycené planetou po určitou dobu, které poté pronikají do vesmíru. Malý RH120 z roku 2006, asi 10 stop dlouhý, je věřil, že se dostane na orbitu Země každých 20 let a je zde zachycen, i když to nemusí být jediný dočasný satelit Země.

Existují také jiná jména pro přírodní satelity podle účinků, které mají na planetu nebo podle konfigurace její oběžné dráhy.

Funkce

Přirozené satelity planet nebyly na rozdíl od umělých satelitů vytvořeny, aby měly žádnou specifickou funkci. Existují kvůli mnoha interakcím gravitačního typu a jiným fyzikálním procesům, které jsou stále částečně neznámé.

Obíhat

Satelity však mají pozoruhodné účinky na planety, kolem kterých obíhají. Stačí přemýšlet o účinku přílivu a odlivu, abychom pochopili obrovský vliv Měsíce na Zemi.

A nejen to, Měsíc také přispívá k utváření orbity Země, takže pokud by chyběla, tak by zde bylo výrazně ovlivněno klima a životní podmínky.

Podobně měsíce jiných planet pomáhají stanovit oběžné dráhy jejich mateřských planet a konfigurovat jejich vlastnosti.

Konfigurace zvonění

Za zmínku stojí případ pastýřských družic na vnějších planetách, tzv. Protože díky své gravitaci pomáhají udržovat konfiguraci prstenců na planetách, jako je Saturn, planeta s nejvýznamnějšími kruhy.

Kolem Saturn je tenký disk materiálu složený z velmi jemných částic. Oběžná dráha některých jejích měsíců, jako Mimas, prochází diskem a dělí jej na prstence. To je pak říkal, že satelity gravitačně "pasou" tyto prsteny, udržovat oblast, která obklopuje jejich orbitu volný.

Přílivové síly

Přílivové síly jsou přítomny mezi planetou a jejími satelity, například mezi Zemí a Měsícem. Jsou způsobeny skutečností, že obě jsou rozšířená těla, tj. S měřitelnou velikostí.

Gravitační interakce mezi nimi tedy není zcela homogenní, protože existují body blíže k sobě, kde je velikost gravitační síly větší.

Nezapomeňte, že gravitační přitažlivost závisí na vzdálenosti mezi objekty. Pokud chceme vypočítat jejich hodnotu mezi Zemí a Měsíc Newtonovou rovnicí, obvykle to uděláme nahrazením jejich příslušných hmotností a vzdálenosti mezi jejich středy.

Tímto způsobem předpokládáme, že masy obou jsou soustředěny přímo ve středu.

Věci se však změní, pokud vezmete v úvahu bod na Zemi umístěný v určité vzdálenosti od centra. Například na následujícím obrázku je gravitační tah měsíce (vlevo) mírně odlišný v bodech A, B, C a D. Alespoň očekáváme, že bude silnější v bodě A, který je blíže, a menší v bodě B, který je dále.

Obrázek 3. Přílivové síly, které vyvíjí hlavně Měsíc, způsobují, že oceány stoupají k němu během přílivu. Zdroj: Wikimedia Commons. Emane.

Ve skutečnosti rozdíl není příliš velký, ale stačí způsobit přílivy, protože oceánské masy, které jsou tekuté, jsou snadněji deformovatelné mírným gravitačním tahem vyvíjeným Měsícem.

K podobné interakci dochází mezi Zemí a Sluncem, navzdory skutečnosti, že Slunce je daleko dále, ale je třeba vzít v úvahu, že je masivnější.

Vysoké a nízké přílivy

Účinky Měsíce a Slunce se pravidelně sčítají a příliv je pak vyšší. To se děje na novém měsíci nebo úplňku, když jsou tři hvězdy zarovnány. Na druhé straně, když jsou v pravém úhlu, přílivové účinky působí proti sobě.

Přílivové síly nejsou jedinečné pro systém Země - Měsíc, ale jsou také přítomny v celé sluneční soustavě

Přírodní satelity Země

Pohled na Měsíc, jediný přírodní satelit Země. Zdroj: Max Pixels.

Jediným přirozeným satelitem Země je náš Měsíc. Je to největší satelit ve srovnání s mateřskou planetou.

Přestože je jeho povrch nehostinný, jeho vliv je pro život na Zemi mimořádný: síla jeho gravitace změnila orbitu Země, prodlužuje dobu světla, aby rostlinám poskytl čas na fotosyntézu.

Na Měsíci není prodyšná atmosféra, postrádá tekutou vodu a má náhlé změny teploty. Ale díky tomu dochází k ročním obdobím a přílivům a také přeměňuje zemskou atmosféru tak, aby byla prodyšná.

Jako by to nestačilo, slouží jako vodítko pro zemědělství a je věčným zdrojem inspirace pro vědce, filozofy, básníky a milence.

Přírodní satelity Marsu

Obrázek 5. Phobos a Deimos. Zdroj: Wikimedia Commons. Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. RHorning převzato (na základě nároků na autorská práva)..

Jsou to dva malé (asi 10 km v maximálním průměru) a nepravidelné satelity objevené na konci 19. století americkým astronomem Asaphem Hall: Phobos a Deimos.

Pravděpodobně přišli z asteroidového pásu, který odděluje vnitřní a vnější planety a byl tažen marťanskou gravitací.

Obíhají velmi blízko k červené planetě, přičemž Phobos je nejbližší, na oběžné dráze 3000 km nebo méně. Astronomové věří, že nakonec dopadne na povrch Marsu. Pokud jde o Deimos, možná unikne gravitaci Marsu, aby se stal nezávislým asteroidem.

Jupiterovy přirozené satelity

Srovnání velikostí mezi galilejskými satelity, Zemí a Měsícem. Zdroj: Wikimedia Commons. Hydra92.

Čtyři největší satelity Jupiteru byly objeveny díky nově propuštěnému dalekohledu Galileo, proto se jim říká Galilean satelity. Ale plynový gigant zatím nemá méně než 79 měsíců, ačkoli galilejské měsíce jsou největší, co do velikosti srovnatelné s planetou Merkur.

Jeden z nich, Io, má atmosféru, dělá naprostou revoluci kolem Jupiteru za necelé 2 dny a má průměrnou hustotu podobnou hustotě Měsíce.

Evropa je skalnatá a má tenkou atmosféru. Cesta kolem planety trvá méně než 4 dny a vědci se domnívají, že má tektonickou aktivitu, stejně jako Země.

Ganymede a Callisto jsou největší měsíce a zabírají týden na oběžné dráze. Ganymede, největší z měsíců v celé sluneční soustavě, má své vlastní magnetické pole, tenkou atmosféru s kyslíkem a může obsahovat kapalnou vodu, stejně jako Callisto.

Stejně tak má Jupiter velké množství dalších měsíců, pravidelných i nepravidelných, z nichž některé možná tvoří část stejné mlhoviny, která vznikla Jupiterem narůstáním. Ostatní, zejména nepravidelní, byli jistě zajati jovianskou gravitací, když se náhodou dostali dostatečně blízko k planetě.

Saturnovy přirozené satelity

Mimas, satelit Saturn na snímku pořízeném z Cassini. Zdroj: Wikimedia Commons.

Saturn je planeta s nejvíce satelity, asi 82 ​​podle posledních údajů. Tvoří poměrně složitý systém, ve kterém vynikají pastýřské satelity, trojské koně, ty, které sdílejí oběžné dráhy a mnoho satelitů.

Nejdůležitější je kvůli své velikosti a protože má atmosféru, Titan. Tento měsíc je po Ganymede druhým největším v celé sluneční soustavě a je díky dalekohledu viditelný ze Země.

V polovině 20. století Gerard Kuiper již detekoval metan v Titanově atmosféře, ale díky misi Cassini-Huygens nyní víme, že Titan je domovem větru až 210 m / s.

Pro srovnávací účely jsou pozemní hurikány kategorie 5 nejintenzivnější a mají vítr s rychlostí něco přes 70 m / s. Podobně i deště na Titanu jsou metan, takže výhled není vítaný.

Mimas je další zajímavý satelit Saturn, i když menší než Titan. Už jsme se o něm zmínili jako prstencový pastýř. Na ledovém povrchu je však nápadný kráter s nárazem, který se jmenuje Herschel po svém objeviteli. Uprostřed kráteru je hora vysoká asi 6000 metrů.

Iapetus se vyznačuje tím, že má jednu stranu výrazně tmavší než druhou, i když důvod není znám. Má také svůj gigantický nárazový kráter o průměru 500 km, je umístěn ve velké vzdálenosti od Saturn, mnohem dále než ostatní významné satelity a oběžné dráhy jsou velmi nakloněné.

Přírodní satelity Uranu

Satelit Miranda fotografoval od Voyageru. NASA / JPL-Caltech

K dnešnímu dni bylo počítáno 27 satelitů planety Uran, všechny postrádající atmosféru. Mezi nimi jsou pastýřské satelity, stejně jako na Saturn.

Na Uranu se rozlišují dvě velké skupiny satelitů: interiér a exteriér. První z nich jsou vyrobeny z ledu a skály, zatímco složení druhého je stále neznámé.

Titania a Oberon jsou největší satelity Uranu, ale ledový satelit Miranda, nejmenší z hlavních satelitů, je nápadný kvůli chaotickému povrchu, který, jak se zdá, utrpěl nespočet dopadů, nebo možná extrémně násilný.

Je také možné, že byl silně ovlivněn přílivovými silami způsobenými mateřskou planetou Uran a má tedy znepokojivě popraskaný vzhled.

Neptunovy přirozené satelity

Dosud je zde 15 satelitů Neptunu a nejvýraznější je také největší: Triton. Jedná se o ledový svět, který je mimo představivost, protože podle údajů je povrch 37 K nebo -236,15 ° C.

V pólech je dostatek dusíku a dalších zmrazených plynů, jako je oxid uhelnatý a oxid uhličitý. Při pohledu z vesmíru má Triton krásný téměř dokonale kulovitý tvar, který jej odlišuje od ostatních nepravidelnějších družic Neptunu.

Pokud jde o ostatní satelity Neptunu, spadají do kategorie nepravidelných satelitů, takže je velmi pravděpodobné, že je planeta v určitém okamžiku zachytila.

Přírodní satelity Pluta

Srovnávací velikost Země-Měsíc a Pluto-Charon. Zdroj: NASA prostřednictvím Wikimedia Commons.

Nejznámější ze satelitů Pluta je Charon, jehož velikost je podobná velikosti mateřské planety, a proto je považován spíše za binární systém, spíše než za planetu a její satelit.

Charon byl objeven v roce 1975 a vylučoval možnost, že Pluto kdysi byl Neptunovým satelitem. Kromě dalekohledu Pluto-Charon existují další čtyři menší satelity, které se nazývají: Nix, Hydra, Cerberus a Styx.

Pluto a Charon jsou v synchronních oběžných drahách, to znamená, že čas, který potřebují k rotaci kolem své osy, je stejný, jako když cestují po oběžné dráze.

Reference

1. Carroll, B. Úvod do moderní astrofyziky. 2. Edice. Pearson.
2. Geoenccyclopedia. Přírodní satelity. Obnoveno z: geoenciclopedia.com.
3. Howell, E. Co je satelit? Obnoveno z: space.com.
4. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redakční reverté.
5. Wikipedia. Přírodní satelit. Obnoveno z: es.wikipedia.org.
6. Peale, S. 1999. Původ a vývoj přírodních satelitů. Obnoveno z: researchgate.net.