Neptun, ledový plynový gigant, který je osmou planetou našeho Slunce, objevili v roce 1846 dva astronomové - Urbain Le Verrier a Johann Galle. V souladu s konvencí planetární nomenklatury bylo Neptun pojmenováno po římském bohu moře (ekvivalent k řeckému Poseidonu). A pouhých sedmnáct dní poté, co bylo objeveno, si astronomové všimli, že má také systém měsíců.
Zpočátku bylo možné pozorovat pouze Triton - Neptunův největší měsíc -. Ale v polovině 20. století a poté, díky zlepšením pozemních dalekohledů a vývoji robotických kosmických sond, by bylo objeveno mnohem více měsíců. Neptun má nyní 14 uznaných satelitů a na počest své mateřské planety jsou všichni v řecké mytologii jmenováni pro menší vodní božstva.
Objev a pojmenování:
Triton, největší a nejmasivnější Neptunovy měsíce, byl objeven jako první. Byl pozorován Williamem Lassellem 10. října 1846, pouhých sedmnáct dní po objevení Neptunu. Bylo by to téměř století, než by se objevily další měsíce.
První byl Nereid, Neptunův druhý největší a nejhmotnější měsíc, který objevil 1. května 1949 Gerard P. Kuiper (pro kterého je Kuiperův pás jmenován) pomocí fotografických desek z observatoře McDonald ve Fort Davis v Texasu. Třetí měsíc, později pojmenovaný Larissa, poprvé pozorovali Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky a David J. Tholen 24. května 1981.
Objev tohoto měsíce byl čistě náhodný a objevil se v důsledku probíhajícího hledání prstenů podobných těm, které byly objeveny kolem Uranu před čtyřmi lety. Pokud by prsteny byly ve skutečnosti přítomny, jas hvězdy by se mírně snížil těsně před nejbližším přiblížením planety. Zatímco pozoroval blízký přístup hvězdy k Neptunu, její jas se snížil, ale pouze na několik sekund. To naznačovalo spíše přítomnost měsíce než prstenu.
Dokud nebyly nalezeny žádné další měsíce Voyager 2 V roce 1989 přeletěl Neptun. Během průchodu systémem objevila kosmická sonda Larissu a objevila dalších pět vnitřních měsíců: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea a Proteus.
V roce 2001 našli dva průzkumy využívající velké pozemní dalekohledy - meziamerickou observatoř Cerro Tololo a dalekohledy Kanada-Francie-Havaj - pět dalších vnějších měsíců, čímž se celkový počet zvýšil na třináct. Následné průzkumy provedené dvěma týmy v roce 2002 a 2003 znovu pozorovaly všech pět z těchto měsíců - Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia a Neso.
A 15. července 2013 tým astronomů vedený Markem R. Showalterem z institutu SETI odhalil, že objevili dříve neznámý čtrnáctý měsíc na snímcích pořízených Hubbleovým vesmírným dalekohledem v letech 2004–2009. Dosud nejmenovaný čtrnáctý měsíc, v současnosti označený jako S / 2004 N 1, je považován za měřicí zařízení s průměrem nejvýše 16–20 km.
V souladu s astronomickou konvencí jsou Neptunovy měsíce převzaty z řecké a římské mytologie. V tomto případě jsou všichni pojmenováni pro bohy moře nebo pro děti z Poseidonu (mezi které patří Triton, Proteus, Depsina a Thalassa), menší řecké vodní stravy (Naiad a Nereid) nebo Nereids, vodní nymfy v řecké mytologii ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia a Psamathe).
Mnohé měsíce však nebyly oficiálně pojmenovány až do 20. století. Jméno Triton, které původně navrhoval Camille Flammarion ve své knize z roku 1880 Astronomie Populaire, ale ne do běžného použití alespoň do 30. let.
Vnitřní (pravidelné) měsíce:
Neptunovy pravidelné měsíce jsou ty, které se nacházejí nejblíže k planetě a které sledují kruhové oběžné dráhy, které leží v rovníkové rovině planety. Jsou v pořadí podle vzdálenosti od Neptunu: 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) ) a Proteus (117 646 km). Všichni kromě vnějších se nacházejí na Neptunově synchronní oběžné dráze (což znamená, že Neptun je obíhající pomaleji, než je jeho orbitální období (0,6713 dní), a proto jsou přílivově zpomaleny.
Vnitřní měsíce jsou úzce spojeny s Neptunovým úzkým prstencovým systémem. Dva nejvnitřnější satelity, Naiad a Thalassa, obíhají mezi prsteny Galle a LeVerrier, zatímco Despina obíhá těsně uvnitř kruhu LeVerrier. Příští měsíc, Galatea, obíhá těsně uvnitř nejvýznamnějšího Adamsova prstenu a jeho gravitace pomáhá udržovat prsten tím, že obsahuje jeho částice.
Na základě pozorovacích údajů a předpokládané hustoty měří Naiad 96 × 60 × 52 km a váží přibližně 1,9 x 1017 kg. Mezitím měří Thalassa 108 x 100 × 52 km a váží 3,5 x 1017 kg; Despina měří 180 x 148 x 128 a váží 21 x 1017 kg; Galatea měří 204 x 184 x 144 a váží 37,5 x 1017 kg; Larissa měří 216 x 204 x 168 a váží 49,5 x 1017 kg; S / 2004 N1 měří průměr 16-20 km a váží 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; a Proteus měří 436 x 416 x 402 a váží 50,35 x 1017 kg.
Pouze dva největší pravidelné měsíce byly zobrazeny s rozlišením dostatečným k rozpoznání jejich tvarů a povrchových rysů. Nicméně, s výjimkou Larissy a Proteuse (které jsou do značné míry zaoblené) jsou všechny Neptunovy vnitřní měsíce považovány za protáhlé. Kromě toho všechny vnitřní měsíce tmavé objekty, s geometrickým albedo v rozmezí od 7 do 10%.
Jejich spektra také naznačovala, že jsou vyrobena z vodního ledu kontaminovaného některým velmi tmavým materiálem, pravděpodobně organickými sloučeninami. V tomto ohledu jsou vnitřní neptunské měsíce podobné vnitřním měsícům Uranu.
Vnější (nepravidelné) měsíce:
Neptunovy nepravidelné měsíce sestávají ze zbývajících satelitů planety (včetně Tritonu). Oni obecně následují nakloněný výstřední a často retrográdní orbity daleko od Neptunu; jedinou výjimkou je Triton, který obíhá v blízkosti planety po kruhové oběžné dráze, i když retrográdní a nakloněný.
V pořadí jejich vzdálenosti od planety jsou nepravidelné měsíce Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso a Psamathe, skupina, která zahrnuje jak progresivní, tak retrográdní objekty. S výjimkou Tritona a Nereida jsou Neptunovy nepravidelné měsíce podobné těm na jiných obřích planetách a věří se, že Neptun je gravitačně zajal.
Pokud jde o velikost a hmotnost, nepravidelné měsíce jsou relativně konzistentní, pohybují se v rozmezí přibližně od 40 km do průměru 4 x 1016 kg na hmotnost (Psamathe) na 62 km a 16 x 1016 kg pro Halimede.
Triton a Nereid:
Triton a Nereid jsou neobvyklé nepravidelné satelity, a proto se s nimi zachází odděleně od ostatních pěti nepravidelných neptunských měsíců. Mezi těmito dvěma a ostatními nepravidelnými měsíci byly zaznamenány čtyři hlavní rozdíly.
Nejprve jsou to největší dva známé nepravidelné měsíce ve Sluneční soustavě. Samotný Triton je téměř o řád větší než všechny ostatní známé nepravidelné měsíce a zahrnuje více než 99,5% veškeré hmoty známé na oběžné dráze Neptunu (včetně prstenů planety a třinácti dalších známých měsíců).
Za druhé, oba mají atypicky malé polopřímé osy, přičemž Triton je o řád menší než ty ostatní známé nepravidelné měsíce. Zatřetí, oba mají neobvyklé orbitální excentricity: Nereid má jeden z nejvíce excentrických drah jakéhokoli známého nepravidelného satelitu a Tritonova dráha je téměř dokonalý kruh. Nakonec má Nereid také nejnižší sklon jakéhokoli známého nepravidelného satelitu
Se středním průměrem kolem 2700 km a hmotností 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton je největší z Neptunových měsíců a jediný dostatečně velký, aby dosáhl hydrostatické rovnováhy (tj. má kulovitý tvar). Ve vzdálenosti 354 759 km od Neptunu se také nachází mezi vnitřním a vnějším měsícem planety.
Triton sleduje retrográdní a kvazikruhovou oběžnou dráhu a je složen převážně z dusíku, metanu, oxidu uhličitého a vody. S geometrickým albedem vyšším než 70% a Bond albedem až 90% je také jedním z nejjasnějších objektů ve sluneční soustavě. Povrch má načervenalý odstín, který je vlastníkem interakce ultrafialového záření a metanu a způsobuje tholiny.
Triton je také jedním z nejchladnějších měsíců ve sluneční soustavě, s povrchovou teplotou asi 38 K (~ 235,2 ° C). Vzhledem k tomu, že Měsíc je geologicky aktivní (což má za následek cryovolcanismus) a kolísání teploty povrchu, které způsobují sublimaci, je Triton jedním ze dvou měsíců v Sluneční soustavě, která má podstatnou atmosféru. Podobně jako na povrchu je tato atmosféra složena převážně z dusíku s malým množstvím metanu a oxidu uhelnatého as odhadovaným tlakem asi 14? Bar.
Triton má relativně vysokou hustotu asi 2 g / cm3 což naznačuje, že skály tvoří asi dvě třetiny jeho hmotnosti, a ledy (hlavně vodní led) zbývající jednu třetinu. Hluboko uvnitř Tritonu může být také vrstva tekuté vody, která vytváří podzemní oceán. K povrchovým prvkům patří velká jižní polární čepice, starší kráterová letadla křížená popadáním a šrámy, stejně jako mladistvé rysy způsobené endogenním obnovením povrchu.
Kvůli své retrográdní oběžné dráze a relativní blízkosti Neptunu (blíže než Měsíc k Zemi) je Triton seskupen s nepravidelnými měsíci planety (viz níže). Navíc se předpokládá, že je to zajatý objekt, možná trpasličí planeta, která byla kdysi součástí Kuiperova pásu. Současně jsou tyto orbitální charakteristiky důvodem, proč Triton zažívá přílivové zpomalení. a nakonec se točí kolem a srazí se s planetou asi za 3,6 miliardy let.
Nereid je třetí největší Neptun. Má progresivní, ale velmi excentrickou oběžnou dráhu a je považován za bývalý pravidelný satelit, který byl během Tritonova zajetí rozptýlen na svou současnou oběžnou dráhu pomocí gravitačních interakcí. Vodní led byl spektroskopicky detekován na jeho povrchu. Nereid vykazuje velké nepravidelné odchylky ve své viditelné velikosti, které jsou pravděpodobně způsobeny nucenou precesí nebo chaotickou rotací v kombinaci s protáhlým tvarem a jasnými nebo tmavými skvrnami na povrchu.
Formace:
Vzhledem k prudkému rozložení hmoty ve svých měsících se všeobecně věří, že Triton byl zajat po vytvoření Neptunova původního družicového systému - většina z nich by byla zničena v procesu zachycení. V průběhu let bylo nabídnuto mnoho teorií o mechanismech jeho zachycení.
Nejrozšířenější je, že Triton je přežívajícím členem binárního objektu Kuiper Belt Object, který byl narušen střetnutím s Neptunem. V tomto scénáři byl Tritonův zajatý výsledkem střetu se třemi těly, kde upadl na retrográdní orbitu, zatímco druhý objekt byl během procesu zničen nebo vypuštěn.
Tritonova oběžná dráha při zachycení by byla vysoce excentrická a způsobila by chaotické poruchy na oběžné dráze původních vnitřních neptunských satelitů, což by způsobilo, že by se srazily a zmenšily na disk suti. Teprve poté, co se Tritonova oběžná dráha znovu stala kruhovou, mohly se některé sutiny znovu vnořit do dnešních pravidelných měsíců. To znamená, že je pravděpodobné, že současné Neptunovy vnitřní satelity nejsou původními těly, které se s Neptunem vytvořily.
Numerické simulace ukazují, že existuje pravděpodobnost 0,41, že se měsíc Halimede s Nereidem srazil někdy v minulosti. Ačkoli není známo, zda došlo ke kolizi, zdá se, že oba měsíce mají podobné („šedé“) barvy, což naznačuje, že Halimede mohl být fragmentem Nereidu.
Vzhledem k jeho vzdálenosti od Slunce byla jedinou misí, která kdy studovala Neptun a jeho měsíce zblízka, mise Voyager 2. A ačkoli v současné době nejsou plánovány žádné mise, bylo předloženo několik návrhů, které by umožnily robotickou sondu odeslat do systému někdy koncem 20. nebo 20. let 20. století.
Máme mnoho zajímavých článků o Neptunu, Neptunových měsících a transneptunské oblasti zde v časopise Space Magazine. Zde je celý článek o Neptunově měsíci Triton, Naiad a Nereid a S / 2004 N 1.
Zde je krásný článek o nejnovějších transneptunských objektech, které mají být objeveny, ao tom, jak astronom předpovídá nejméně dvě další velké planety ve sluneční soustavě
Další informace naleznete na stránce průzkumu sluneční soustavy NASA s názvem „Neptun: The Windiest Planet“.
