Нептун, той крижаний газовий гігант, який є восьмою планетою від нашого Сонця, був відкритий у 1846 році двома астрономами - Урбеном Ле Вер'є та Йоганом Галле. Відповідно до конвенції планетарної номенклатури, Нептун був названий на честь римського бога моря (еквівалент грецькому Посейдону). І лише через сімнадцять днів після його виявлення астрономи почали помічати, що в ньому теж є система місячних.
Спочатку можна було спостерігати лише Тритон - найбільший місяць Нептуна. Але до середини 20 століття і після, завдяки вдосконаленням наземних телескопів та розробці роботизованих космічних зондів, було б відкрито ще багато супутників. Зараз у Нептуна є 14 визнаних супутників, і на честь їх материнської планети всі названі незначними водними божествами в грецькій міфології.
Відкриття та ім'я:
Тритон - найбільший і наймасовіший з лун Нептуна - вперше виявлений. Це спостерігав Вільям Ласселл 10 жовтня 1846 р., Всього через сімнадцять днів після того, як був виявлений Нептун. Минуло б майже століття, перш ніж будь-які інші місяці будуть виявлені.
Першим був Нереїд, другий за величиною і наймасовіший місяць Нептуна, виявлений 1 травня 1949 року Джерардом П. Куйпером (якого названо поясом Койпера) за допомогою фотопластин із обсерваторії Макдональд у Форт-Девісі, штат Техас. Третій місяць, пізніше названий Ларисою, вперше спостерігали Гарольд Дж. Рейцема, Вільям Б. Хаббард, Ларрі А. Лебофський та Девід Дж. Толен 24 травня 1981 року.
Відкриття цього Місяця було суто випадковим і відбулося в результаті постійних пошуків кілець, подібних до тих, що були виявлені навколо Урана чотирма роками раніше. Якби насправді були кільця, освітленість зірки дещо знизиться безпосередньо перед найближчим наближенням планети. Спостерігаючи за близьким підходом зірки до Нептуна, світність зірки зменшувалася, але лише на кілька секунд. Це вказувало на наявність місяця, а не кільця.
Поки що не було знайдено більше місячних Вояджер 2 полетів Нептуном у 1989 році. Під час проходження через систему космічний зонд знову відкрив Ларису та виявив п’ять додаткових внутрішніх лун: Наяда, Таласа, Деспіна, Галатея та Протей.
У 2001 р. Двома обстеженнями, які використовували великі наземні телескопи - Міжамериканська обсерваторія Серро Тололо та телескопи Канада - Франція - Гаваї - виявили п’ять додаткових зовнішніх лун, що загалом становило тринадцять. Наступні опитування двох команд у 2002 та 2003 роках відповідно повторно спостерігали всі п’ять цих лун - Халімеде, Сан, Псамате, Лаомедія та Несо.
А потім 15 липня 2013 року команда астрономів під керівництвом Марка Р. Шоултера з Інституту SETI виявила, що вони виявили раніше невідомий чотирнадцятий місяць у зображеннях, зроблених космічним телескопом Хаббл у 2004–2009 роках. Вважається, що поки що не названий чотирнадцятий Місяць, ідентифікований як S / 2004 N 1, має діаметр не більше 16–20 км.
Відповідно до астрономічної умовності, супутники Нептуна взяті з грецької та римської міфології. У цьому випадку всі названі богами моря або дітьми Посейдона (до яких належать Тритон, Протей, Депсіна та Таласа), незначні грецькі водяні (Наяд і Нереїд) або Нереїди, водні німфи в грецькій міфології ( Галімеде, Галатея, Несо, Сан, Лаомедія та Псамате).
Однак багато лун офіційно не були названі до 20 століття. Ім'я Тритон, яке спочатку було запропоновано Камілем Фламмаріоном у своїй книзі 1880 року Астрономія населення, але не в загальному користуванні принаймні до 1930-х років.
Внутрішні (регулярні) місяці:
Регулярні Місячні місяці Нептуна - це ті, які розташовані найближче до планети і прослідковують кругові орбіти, розташовані в екваторіальній площині планети. Вони знаходяться на відстані від Нептуна: Наяд (48,227 км), Таласа (50,074 км), Деспіна (52526 км), Галатея (61,953 км), Лариса (73,548 км), S / 2004 N 1 (105 300 ± 50 км) ), і Протей (117 646 км). Усі, крім зовнішніх двох, знаходяться на орбіті синхронної Нептуна (це означає, що орбіта Нептуна повільніше, ніж у орбітальному періоді (0,6713 днів), і, таким чином, уповільнюється.
Внутрішні місяці тісно пов'язані з вузькою кільцевою системою Нептуна. Два найпотаємніші супутники, Найад і Таласа, орбітують між кільцями Галле та Левер'є, тоді як Деспіна орбітує просто всередині кільця Левер'є. Наступний місяць, Галатея, обертається навколо всередині найвизначнішого кільця Адамса, і його сила тяжіння допомагає підтримувати кільце, утримуючи його частинки.
На підставі даних спостережень та передбачуваної щільності, Naiad вимірює 96 × 60 × 52 км і важить приблизно 1,9 x 1017 кг. Тим часом Таласа вимірює 108 х 100 × 52 км і важить 3,5 х 1017 кг; Деспіна розміром 180 х 148 х 128 і вагою 21 х 1017 кг; Галатея вимірює 204 х 184 х 144 і важить 37,5 х 1017 кг; Лариса вимірює 216 х 204 х 168 і важить 49,5 х 1017 кг; S / 2004 N1 вимірює діаметр 16-20 км і важить 0,5 ± 0,4 х 1017 кг; а Протей вимірює 436 х 416 х 402 і важить 50,35 х 1017 кг.
Лише два найбільші регулярні місячні зображення зображені з роздільною здатністю, достатньою для того, щоб розпізнати їх форми та особливості поверхні. Однак, за винятком Лариси та Протея (які значною мірою закруглені), вважається, що всі внутрішні місяці Нептуна мають витягнуту форму. Крім того, всі внутрішні місячні темні предмети, з геометричним альбедо в межах від 7 до 10%.
Їх спектри також вказували, що вони виготовлені з водяного льоду, забрудненого якимсь дуже темним матеріалом, ймовірно, органічними сполуками. У цьому відношенні внутрішні нептунські місяці схожі на внутрішні місяці Урана.
Зовнішні (нерегулярні) місяці:
Нерегулярні місячні місяці Нептуна складаються з інших супутників планети (включаючи Тритон). Вони, як правило, слідують похилим ексцентричним і часто ретроградним орбітам далеко від Нептуна; єдиний виняток - Тритон, який обертається близько до планети за круговою орбітою, хоча і ретроградною і похилою.
У порядку їх віддаленості від планети нерегулярними місяцями є Тритон, Нереїд, Халімеде, Сао, Лаомедія, Несо і Псамате, група, що включає в себе як програми, так і ретроградні об’єкти. За винятком Тритона і Нереїда, неправильні місяці Нептуна схожі на інші планети-гіганти і, як вважається, гравітаційно захоплені Нептуном.
За розміром і масою нерегулярні супутники відносно послідовні, коливаючись приблизно в діаметрі приблизно 40 км і 4 х 1016 кг маси (Псамате) до 62 км і 16 х 1016 кг за халімед.
Тритон і Нереїд:
Тритон і Нереїд - незвичайні нерегулярні супутники, тому вони обробляються окремо від інших п'яти нерегулярних нептунівських лун. Між цими двома та іншими нерегулярними місяцями відмічено чотири основні відмінності.
Перш за все, це найбільші два відомих нерегулярних місяця в Сонячній системі. Сам Тритон майже на порядок більший, ніж усі інші відомі нерегулярні місяці, і складає понад 99,5% усієї маси, відомих для орбіти Нептуна (включаючи кільця планети та тринадцять інших відомих лун).
По-друге, вони обидва мають нетипово малі напів-основні осі, причому Тритон на порядок менший, ніж у всіх інших відомих нерегулярних лун. По-третє, вони обидва мають незвичайні орбітальні ексцентриситети: у Нереїда є одна з найбільш ексцентричних орбіт будь-якого відомого нерегулярного супутника, а орбіта Тритона - майже ідеальне коло. Нарешті, Нереїд також має найнижчий нахил будь-якого з відомих нерегулярних супутників
З середнім діаметром близько 2700 км і масою 214080 ± 520 х 1017 кг, Тритон - найбільший з лун Нептуна і єдиний, достатньо великий для досягнення гідростатичної рівноваги (тобто сферичної форми). На відстані 354,759 км від Нептуна він також знаходиться між внутрішніми та зовнішніми місяцями планети.
Тритон слідує за ретроградною і квазіциркулярною орбітою і складається здебільшого з азоту, метану, вуглекислого газу та води. Маючи геометричний альбедо понад 70% та альбедо Бонда до 90%, він також є одним з найяскравіших об’єктів Сонячної системи. Поверхня має червонуватий відтінок, що володіє взаємодією ультрафіолетового випромінювання та метану, що викликає толіни.
Тритон - це також одна з найхолодніших лун Сонячної системи, температура поверхні близько 38 К (? 235,2 ° С). Однак завдяки тому, що Місяць є геологічно активним (що призводить до кріовулканізму) та коливанням температури поверхні, які викликають сублімацію, Тритон є одним із лише двох лун Сонячної системи, що має значну атмосферу. Як і на поверхні, ця атмосфера складається в основному з азоту з невеликою кількістю метану та оксиду вуглецю, а також з розрахунковим тиском близько 14? Бар.
Тритон має відносно високу щільність близько 2 г / см3 що вказує на те, що гірські породи складають приблизно дві третини його маси, а льоди (переважно водяний лід), що залишилися третину. Там же може бути шар рідкої води глибоко всередині Тритона, утворюючи підземний океан. Особливості поверхні включають велику південну полярну шапку, більш старі площинні крейдовані площини, перехрещені грабеном та шматками, а також юнацькі особливості, спричинені ендогенним розростанням.
Через свою ретроградну орбіту та відносну близькість до Нептуна (ближче, ніж Місяць до Землі), Тритон групується з нерегулярними лунами планети (див. Нижче). Крім того, вважається, що це захоплений об’єкт, можливо, карликова планета, яка колись була частиною поясу Койпера. У той же час, ці орбітальні характеристики є причиною того, що Тритон відчуває припливне уповільнення. і, врешті-решт, спіраль вийде всередину і зіткнеться з планетою приблизно через 3,6 мільярда років.
Нереїд - третій за величиною місяць Нептуна. Він має проградовану, але дуже ексцентричну орбіту, і вважається, що це колишній регулярний супутник, який був розкиданий до своєї поточної орбіти за допомогою гравітаційних взаємодій під час захоплення Тритона. Водний лід був спектроскопічно виявлений на його поверхні. Нереїд демонструє великі, неправильні зміни його видимої величини, які, ймовірно, викликані вимушеною прецесією або хаотичним обертанням у поєднанні з витягнутою формою та яскравими або темними плямами на поверхні.
Формування:
Враховуючи неоднорідний розподіл маси в її місяцях, широко вважається, що Тритон був захоплений після утворення первісної супутникової системи Нептуна - значна частина якої була б знищена в процесі захоплення. Про теорії механізмів його захоплення протягом багатьох років було запропоновано багато теорій.
Найпоширенішим є те, що Тритон є вцілілим членом бінарного Об'єкта пояса Койпера, який був зірваний при зустрічі з Нептуном. У цьому сценарії захоплений Тритон був результатом зустрічі з трьома тілами, де він потрапив на ретроградну орбіту, а інший об’єкт був або знищений, або викинутий в процесі.
Орбіта Тритона при захопленні була б надзвичайно ексцентричною і викликала б хаотичні збурення на орбітах первісних внутрішніх нептунівських супутників, спричинивши їх зіткнення і зменшення до диску із завали. Лише після того, як орбіта Тритона знову стала круговою, деякі частини щебеню знову відростають у сучасні регулярні місяці. Це означає, що цілком ймовірно, що сучасні супутники Нептуна не є оригінальними тілами, що утворилися з Нептуном.
Числові моделювання показують, що існує 0,41 ймовірність того, що Місяць Галімеде зіткнувся з Нереїдом у певний час у минулому. Хоча невідомо, чи відбулося якесь зіткнення, обидва місяці, схоже, мають подібні (сірі) кольори, що означає, що Галімеде може бути фрагментом Нереїда.
Враховуючи віддаленість від Сонця, єдиною місією, яка коли-небудь вивчала Нептун та його місяцями близько, була місія Voyager 2. І хоча наразі жодних місій не планується, було зроблено декілька пропозицій, які б побачили робототехнічний зонд, відправлений до системи десь в кінці 2020-х або на початку 2030-х років.
У нас в Space Space Magazine є багато цікавих статей про Нептун, місяці Нептуна та транснептунівський регіон. Ось повна стаття про Місяць Тритон, Наяд і Нереїд Нептуна та S / 2004 N 1.
Ось прекрасна стаття про останні відкриті Трансптунівські об'єкти та про те, як астроном прогнозує ще менше двох великих планет Сонячної системи
Для отримання додаткової інформації перегляньте сторінку дослідження НАСА Сонячної системи під назвою «Нептун: Найчутніша планета».
