ПРИРОДНИ СПЪТНИЦИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМИРАНЕ, ФУНКЦИЯ, ПРИМЕРИ - ARTE - 2025

Естествените спътници са скалисти тела, свързани с планетите чрез силата на гравитацията. Обикновено те са по-малки от планетата, на която обикалят. Естествените спътници също се наричат ​​"луни", защото Луната е естественият спътник на Земята. Наличието на тези звезди е доста често, защото с изключение на Меркурий, Венера и Церера, другите планети на Слънчевата система имат около нея луни.

Общият брой на луните в Слънчевата система не е известен, тъй като се смята, че има още много неща за откриване. Досега е документирано съществуването на 181, от които най-голям е планетата Сатурн: 82.

Някои от естествените спътници на Слънчевата система. Ганимед, следван от Титан, Калисто, Йо и Луната са най-големи. Венера има 0 луни Нептун има 14. Потребител: primefac

Естествените спътници нямат луни, обаче има астероиди, които го правят, например (243) Айда е астероид с естествен спътник: Дактил.

Единственият естествен спътник, видим с просто око, е нашата собствена Луна. За да видите сателитите на Юпитер, ви е необходим телескоп. Галилео Галилей е първият, който открива четирите най-големи през 1610 г. и ги кръщава с митологични имена: Йо, Калисто, Европа и Ганимед.

Оттогава на всеки нов открит сателит е присвоено митологично име, с изключение на тези на Уран, които са кръстени на герои от Уилям Шекспир.

Тази анимация показва естествен спътник в орбита на родителската планета. Източник: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

обучение

Произходът на природните спътници датира от самото формиране на Слънчевата система. В момента най-широко приетата хипотеза е мъглявата хипотеза: от останките на свръхнова се образува мъглявина от космически газ и прах, която благодарение на силата на гравитацията агломерира достатъчно материя, за да създаде Слънцето на първо място.

След като Слънцето е създадено, около него остава въртящ се диск от газ и прах, както беше наблюдавано при младите звезди, в които тези дискове са чести.

Материята в диска, който заобикаля звездата, се кондензира, докато тя се охлажда и частиците, които я съставят, се сблъскват. С течение на времето се формирали пластезимали, ембрионите на бъдещите планети и по същия начин биха могли да се формират сателити.

По този начин космолозите вярват, че всички тела, които Слънчевата система съдържа, са се образували, включително самото Слънце, планетите, спътниците, астероидите и кометите. Процесът на агломерация и уплътняване на материята се нарича аккреция.

Сега остава въпросът как всяка планета е придобила собствени природни спътници. В нашата Слънчева система скалистите планети или вътрешните планети имат малко спътници. Меркурий и Венера не го правят. Земята има само една, която е Луната, докато Марс има две: Фобос и Деймос.

Но газообразните външни планети отброяват луните си по десетките. Така че има няколко теории, които се опитват да обяснят това:

-Сателитите се откъснаха от планетата и останаха в нейната орбита

-Планетата превзе спътника

-От планетата и сателита формира система от самото начало.

Движения на природни спътници

Сравнение на размера между Земята и Луната. Аполон 17 Снимка на цялата Земя: НАСАТелескопичен образ на Пълнолунието: Григорий Х. Ревера

Гравитационните взаимодействия между телата в Слънчевата система водят до сложни сценарии за движението на спътниците. Тези взаимодействия модифицират орбитите и към известните движения на превод и въртене, добавят се и други, например библиотеки.

Библиотеките или колебанията на Луната са колебателни движения на спътника, които се наблюдават от Земята. Благодарение на библиотеките, въпреки че Луната винаги показва едно и също лице към Земята, може да се види малък допълнителен процент от невидимата страна.

Взаимодействията също променят появата на спътниците и това от своя страна тези на планетата, около която те орбитират. Малко повече ще бъде казано по-късно.

Видове природни спътници

Що се отнася до видовете, естествените спътници могат да бъдат например:

Редовни сателити

Редовните спътници се въртят в същата посока като тяхната родителска планета около Слънцето, така че най-вероятно те са възникнали по едно и също време или са резултат от някакво катастрофално събитие, претърпено от планетата в отдалечени времена.

Нерегулярни спътници

Те почти винаги се въртят в обратна посока на тази на майчината планета (те са ретроградни), а орбитата им има тенденция да има по-голяма ексцентричност и те са по-далечни, поради което попадат в категорията на вероятните заснети спътници.

Временни спътници

Те обикновено са малки астероиди, заловени от планетата за известно време, които след това продължават да проникват в космоса. Счита се, че малкият 2006 RH120, дълъг около 10 фута, достига орбита на Земята на всеки 20 години и е заловен там, въпреки че може да не е единственият временен спътник на Земята.

Съществуват и други имена на природни спътници според ефектите, които имат върху планетата или според конфигурацията на нейната орбита.

функция

Естествените спътници на планетите не са създадени да имат някаква специфична функция, за разлика от изкуствените спътници. Те съществуват поради множество взаимодействия от гравитационен тип и други физически процеси, които все още отчасти са неизвестни.

Orbit

Сателитите обаче имат забележителни ефекти върху планетите, около които орбитат. Достатъчно е да помислите за ефекта на приливите и отливите, за да разберете огромното влияние, което Луната оказва върху Земята.

И не само това, Луната също допринася за оформянето на земната орбита, така че ако тя отсъства, климатът и условията на живот тук биха били значително засегнати.

По подобен начин луните на другите планети помагат да се установят орбитите на техните родителски планети и да се конфигурират техните характеристики.

Конфигурация на звънене

Заслужава да се спомене случаят със сателитите на овчарите на външните планети, така наречени, защото със своята гравитация те помагат да се поддържа конфигурацията на пръстените на планети като Сатурн, планетата с най-забележимите пръстени.

Около Сатурн има тънък диск от материал, съставен от много фини частици. Орбитата на някои от неговите луни, като Мимас, преминава през диска, разделяйки го на пръстени. Тогава се казва, че спътниците гравитационно "пасят" тези пръстени, запазвайки зоната около тяхната орбита свободна.

Приливни сили

Силите на приливите и отливите присъстват между една планета и нейните спътници, например между Земята и Луната. Те се дължат на факта, че и двете са удължени тела, тоест с измерими размери.

Значи гравитационното взаимодействие между двете не е напълно хомогенно, защото има точки, по-близо една до друга, където величината на силата на гравитацията е по-голяма.

Не забравяйте, че гравитационното привличане зависи от разстоянието между обектите. Ако искаме да изчислим стойността им между Земята и Луната с уравнението на Нютон, обикновено го правим, като заместваме съответните им маси и разстоянието между техните центрове.

Правейки това по този начин, ние приемаме, че масите и на двете са концентрирани точно в центъра.

Но нещата се променят, ако вземете предвид точка на Земята, разположена на определено разстояние от центъра. Например на следващата фигура гравитационното дърпане на Луната (отляво) е малко по-различно в точки A, B, C и D. Най-малкото очакваме тя да е по-силна в точка A, която е по-близо, и по-малка в точка Б, която е по-далеч.

Фигура 3. Приливните сили, упражнявани главно от Луната, причиняват океаните да се издигат към нея по време на приливи и отливи. Източник: Wikimedia Commons. Иман.

Всъщност разликата не е твърде голяма, но е достатъчна, за да предизвика приливите на Земята, тъй като океанските маси, бидейки течни, се деформират по-лесно от лекото гравитационно дърпане, упражнено от Луната.

Подобно взаимодействие възниква между Земята и Слънцето, въпреки факта, че Слънцето е много по-далече, но трябва да се има предвид, че е по-масивно.

Силни и ниски приливи и отливи

Периодично ефектите на Луната и Слънцето се сумират и тогава приливите и отливите са по-високи. Това се случва на новолуние или пълнолуние, когато трите звезди са подравнени. От друга страна, когато са под прав ъгъл, приливите и отливите се противодействат един на друг.

Силите на приливите не са характерни само за системата Земя - Луна, но присъстват и в цялата Слънчева система

Природни спътници на Земята

Изглед към Луната, единственият естествен спътник на Земята. Източник: Max Pixels

Единственият естествен спътник на Земята е нашата Луна. Той е най-големият спътник в сравнение с родителската планета.

Въпреки че повърхността му е негостоприемна, влиянието му е изключително за живота на Земята: силата на нейната гравитация променя орбитата на Земята, като удължава периода на светлината, за да даде време на растенията да извършат фотосинтеза.

На Луната няма дишаща атмосфера, липсва й течна вода и има резки промени в температурата. Но благодарение на него се случват сезоните и приливите, а също така трансформира земната атмосфера, за да я направи дишаща.

Сякаш това не е достатъчно, тя служи като пътеводител за земеделието и е вечен източник на вдъхновение за учени, философи, поети и любители.

Естествени спътници на Марс

Фигура 5. Фобос и Деймос. Източник: Wikimedia Commons. Не е предоставен машинно четим автор. Предполага се RHorning (въз основа на претенции за авторски права)., Те са два малки (около 10 км с максимален диаметър) и неправилни спътници, открити в края на 19 век от американския астроном Асаф Хол: Фобос и Деймос.

Те вероятно идваха от астероидния пояс, който разделя вътрешната и външната планета и бяха изтеглени от марсианската гравитация.

Те орбитат много близо до червената планета, като Фобос е най-близо, в орбита от 3000 км или по-малко. Астрономите вярват, че в крайна сметка той ще се сблъска на повърхността на Марсиан. Що се отнася до Деймос, възможно е да избяга от гравитацията на Марс, за да се превърне в независим астероид.

Естествените спътници на Юпитер

Сравнение на размерите между спътниците на Галилей, Земята и Луната. Източник: Wikimedia Commons. Hydra92.

Четирите най-големи спътника на Юпитер бяха открити благодарение на новоиздадения телескоп на Галилео, поради което те се наричат ​​спътници на Галилей. Но газовият гигант има не по-малко от 79 луни досега, въпреки че Галилейските луни са най-големите, сравними по размер с планетата Меркурий.

Един от тях, Йо, има атмосфера, прави пълна революция около Юпитер само за по-малко от 2 дни и има средна плътност, подобна на тази на Луната.

От своя страна Европа е скалиста и има тънка атмосфера. Необходими са по-малко от 4 дни, за да обиколите планетата и учените смятат, че тя има тектонична активност, подобно на Земята.

Ганимед и Калисто са най-големите луни, които отнемат седмица на орбита. Ганимед, най-големият от луните в цялата слънчева система, има собствено магнитно поле, тънка атмосфера с кислород и може да съдържа течна вода, както прави Калисто.

По същия начин Юпитер има голям брой други луни, както редовни, така и нередовни, някои евентуално образувани от част от една и съща мъглявина, възникнала от Юпитер чрез натрупване. Други, особено нередовните, със сигурност бяха заловени от гравитацията на Джовиан, когато случайно преминаха достатъчно близо до планетата.

Естествените спътници на Сатурн

Мимас, спътник на Сатурн в изображение, взето от Касини. Източник: Wikimedia Commons.

Сатурн е планетата с най-много спътници, около 82 според последните преброявания. Те образуват доста сложна система, в която се открояват сателитите на овчарите, троянците, онези, които споделят орбити и множество спътници.

Най-важният, поради размерите си и защото има атмосфера, е Титан. Тази Луна е втората по големина в цялата Слънчева система след Ганимед и е видима от Земята с помощта на телескопа.

До средата на 20 век Джерард Куйпер вече е открил метан в атмосферата на Титан, но благодарение на мисията Касини-Хюйгенс вече знаем, че Титан е дом на ветрове до 210 м / сек.

За сравнителни цели ураганите от категория 5 са ​​най-интензивни и имат ветрове със скорост над 70 м / сек. По същия начин дъждовете на Титан са метан, така че прогнозата е нежелана.

Мимас е друг интересен спътник на Сатурн, макар и по-малък от Титан. Споменахме го за пръстен овчар. Но това, което е поразително за ледената му повърхност, е масивен кратер за удар, наречен Хершел на неговия откривател. В центъра на кратера има планина с височина около 6000 метра.

От своя страна Япет се отличава с това, че едната страна е подчертано по-тъмна от другата, въпреки че причината е неизвестна. Той също има свой гигантски кратер за удар с диаметър 500 км, разположен е на голямо разстояние от Сатурн, много по-далеч от другите забележителни спътници, а орбитата е много наклонена.

Естествени спътници на Уран

Сателитът Миранда снима от Вояджър. НАСА / JPL-Caltech

Към днешна дата са преброени 27 спътника на планетата Уран, всички лишени от атмосфера. Сред тях са овчарски спътници, точно както на Сатурн.

На Уран се отличават две големи групи спътници: вътрешността и външността. Първите са направени от лед и скала, докато композицията на последната все още е неизвестна.

Титания и Оберон са най-големите спътници на Уран, но леденият спътник Миранда, най-малкият от основните спътници, е поразителен заради хаотичната си повърхност, която изглежда е претърпяла безброй въздействия или може би е изключително силна.

Възможно е също така той да е бил силно засегнат от силите на приливите, причинени от родителската планета Уран и по този начин да има този смущаващ напукан вид.

Естествените спътници на Нептун

Засега има 15 спътника на Нептун, а най-поразителният е и най-големият: Тритон. Това е леден свят отвъд въображението, тъй като според данните повърхността е при 37 К или -236,15 ° С.

На полюсите изобилстват азот и други замразени газове, като въглероден оксид и диоксид. Погледнат от космоса, Тритон има красива почти идеално сферична форма, което го отличава от другите, по-неправилни спътници на Нептун.

Що се отнася до останалите спътници на Нептун, те попадат в категорията на нередовни спътници, така че е много вероятно планетата да ги е заснела в някакъв момент.

Естествените спътници на Плутон

Сравнителен размер Земя-Луна и Плутон-Харон. Източник: НАСА чрез Wikimedia Commons.

Най-известният от спътниците на Плутон е Харон, чийто размер е подобен на този на родителската планета, поради което се счита за по-скоро бинарна система, а не за планета и нейния спътник.

Харон е открит през 1975 г., като изключва възможността Плутон някога да е бил спътник на Нептун. В допълнение към биномията на Плутон-Харон има още четири по-малки спътника, наречени: Nix, Hydra, Cerberus и Styx.

Плутон и Харон са на синхронни орбити, тоест времето, необходимо за въртене около оста си, е същото време, когато пътуват по орбитата.

Препратки

1. Карол, Б. Въведение в съвременната астрофизика. 2-ри. Edition. Пиърсън.
2. Geoenccyclopedia. Естествени сателити. Възстановено от: geoenciclopedia.com.
3. Хауел, Е. Какво е сателит? Възстановена от: space.com.
4. Остер, Л. 1984. Модерна астрономия. Редакционно реверте.
5. Wikipedia. Естествен сателит. Възстановено от: es.wikipedia.org.
6. Peale, S. 1999. Произход и еволюция на природните спътници. Възстановена от: researchgate.net.