PRÍRODNÉ SATELITY: VLASTNOSTI, FORMÁCIA, FUNKCIA, PRÍKLADY - ARTE - 2025

Prírodné satelity sú skalnaté telá spojené gravitačnou silou. Zvyčajne sú menšie ako planéta, na ktorej obiehajú. Prirodzené satelity sa nazývajú aj „mesiace“, pretože Mesiac je prírodný satelit Zeme. Prítomnosť týchto hviezd je celkom bežná, pretože s výnimkou ortuti, Venuše a Ceresu majú okolo seba ďalšie planéty slnečnej sústavy mesiace.

Celkový počet mesiacov v slnečnej sústave nie je známy, pretože sa verí, že je ešte stále veľa objavovať. Doteraz bola dokumentovaná existencia 181, z ktorých najväčší počet má planéta Saturn: 82.

Niektoré z prírodných satelitov slnečnej sústavy. Najväčší sú Ganymede, za ktorým nasledujú Titan, Callisto, Io a Mesiac. Venuša má 0 mesiacov Neptún má 14. Používateľ: primefac

Prírodné satelity nemajú mesiace, existujú však asteroidy, napríklad (243) Ida je asteroid s prírodným satelitom: Dactyl.

Jediným prírodným satelitom viditeľným voľným okom je náš vlastný Mesiac. Na zobrazenie satelitov Jupitera potrebujete ďalekohľad. Galileo Galilei bol prvým, kto objavil štyri najväčšie v roku 1610 a krstil ich mytologickými názvami: Io, Callisto, Europa a Ganymede.

Odvtedy sa každému novému objavenému satelitu pridelilo mytologické meno, s výnimkou Uránu, ktoré sú pomenované podľa znakov Williama Shakespeara.

Táto animácia ukazuje prirodzený satelit obiehajúci po rodičovskej planéte. Zdroj: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

výcvik

Pôvod prírodných satelitov siaha až do samotného vzniku slnečnej sústavy. V súčasnosti najbežnejšie akceptovanou hypotézou je hypotéza hmloviny: zo zvyškov supernovy sa vytvorila hmlovina kozmického plynu a prachu, ktorá vďaka gravitačnej sile aglomerovala dosť hmoty na vytvorenie Slnka na prvom mieste.

Po vytvorení Slnka okolo neho zostal rotujúci disk plynu a prachu, ako bolo pozorované u mladých hviezd, v ktorých sú tieto disky časté.

Látka na disku, ktorá obklopuje hviezdu, kondenzuje, keď ochladzuje a častice, ktoré ju tvoria, sa zrážajú. Postupom času sa formovali planetesimály, embryá budúcich planét a rovnako sa mohli tvoriť satelity.

Týmto spôsobom sa kozmológovia domnievajú, že sa vytvorili všetky telá, ktoré obsahuje slnečná sústava, vrátane samotného Slnka, planét, satelitov, asteroidov a komét. Proces aglomerácie a zhutňovania hmoty sa nazýva narastanie.

Teraz zostáva otázka, ako každá planéta získala svoje vlastné prírodné satelity. V našej slnečnej sústave majú skalné planéty alebo vnútorné planéty málo satelitov. Ortuť a Venuša nie. Zem má iba jeden, ktorým je Mesiac, zatiaľ čo Mars má dva: Fobos a Deimos.

Ale plynné vonkajšie planéty počítajú svoje mesiace do desiatok. Existuje teda niekoľko teórií, ktoré sa snažia vysvetliť toto:

- Satelity sa oddelili od planéty a zostali na svojej obežnej dráhe

- Planéta zachytila ​​satelit

- Planéta a satelit vytvorili systém od začiatku.

Pohyby prírodných satelitov

Porovnanie veľkosti Zeme a Mesiaca. Apollo 17 Obrázok celej Zeme: NASATeleskopický obraz splnu: Gregory H. Revera

Gravitačné interakcie medzi telesami v slnečnej sústave vedú k zložitým scenárom pohybu satelitov. Tieto interakcie modifikujú obežné dráhy a známe pohyby translácie a rotácie, ďalšie sa pridávajú, ako napríklad librácie.

Librácie alebo váhania Mesiaca sú kmitavé pohyby satelitu, ktoré sú pozorované zo Zeme. Vďaka libráciám, aj keď Mesiac vždy ukazuje tú istú tvár na Zemi, na neviditeľnej strane vidno malé ďalšie percento.

Interakcie tiež modifikujú vzhľad satelitov, a to zase tie planéty, okolo ktorých obiehajú. O tejto otázke sa dozvieme neskôr.

Druhy prírodných satelitov

Pokiaľ ide o typy, prírodné satelity môžu byť napríklad:

Bežné satelity

Bežné satelity rotujú rovnakým smerom ako ich pôvodná planéta okolo Slnka, takže s najväčšou pravdepodobnosťou vznikli v rovnakom čase alebo sú výsledkom nejakej katastrofickej udalosti, ktorú planéta utrpěla v odľahlých časoch.

Nepravidelné satelity

Takmer vždy rotujú v opačnom smere ako na materskej planéte (sú retrográdne) a ich obežná dráha má tendenciu mať väčšiu excentricitu a sú vzdialenejšie, pre ktoré spadajú do kategórie pravdepodobných zajatých satelitov.

Dočasné satelity

Zvyčajne sú to malé asteroidy, ktoré planéta zachytí na určitý čas a ktoré potom naďalej prenikajú do vesmíru. Malý RH120 z roku 2006, asi 10 stôp dlhý, sa predpokladá, že dosiahne obežnú dráhu Zeme každých 20 rokov, a je tam zachytený, hoci to nemusí byť iba dočasný satelit Zeme.

Existujú aj iné názvy prírodných satelitov podľa účinkov, ktoré majú na planétu alebo podľa konfigurácie jej obežnej dráhy.

funkcie

Prirodzené satelity planét neboli na rozdiel od umelých satelitov vytvorené tak, aby mali špecifickú funkciu. Existujú kvôli mnohým interakciám gravitačného typu a iným fyzikálnym procesom, ktoré sú stále čiastočne neznáme.

Orbit

Satelity však majú pozoruhodné účinky na planéty, okolo ktorých obiehajú. Stačí premýšľať o prílivoch a odlivoch, aby sme pochopili obrovský vplyv Mesiaca na Zem.

Mesiac nielenže prispieva k formovaniu orbity Zeme, takže ak by chýbala, výrazne by to ovplyvnilo klímu a životné podmienky.

Podobne aj mesiace ostatných planét pomáhajú určiť obežné dráhy ich rodičovských planét a nakonfigurovať ich vlastnosti.

Konfigurácia zvonenia

Za zmienku stojí prípad pastierskych satelitov na vonkajších planétach, takzvaných, pretože svojou gravitáciou pomáhajú udržiavať konfiguráciu prstencov na planétach ako Saturn, planéte s najvýznamnejšími prstencami.

Okolo Saturn je tenký kotúč materiálu zložený z veľmi jemných častíc. Obežná dráha niektorých jej mesiacov, ako Mimas, prechádza cez disk a delí ho na krúžky. Potom sa hovorí, že satelity gravitačne „pasú“ tieto prstence a udržiavajú oblasť, ktorá obklopuje ich obežnú dráhu, voľnú.

Slapové sily

Medzi planétou a jej satelitmi sú napríklad prílivové sily, napríklad medzi Zemou a Mesiacom. Dôvodom je skutočnosť, že obidve sú rozšírené telá, tj s merateľnou veľkosťou.

Teda gravitačná interakcia medzi nimi nie je úplne homogénna, pretože sú body bližšie k sebe, kde je veľkosť gravitačnej sily väčšia.

Pamätajte, že gravitačná príťažlivosť závisí od vzdialenosti medzi objektmi. Ak chceme vypočítať ich hodnotu medzi Zemou a Mesiacom pomocou Newtonovej rovnice, zvyčajne to urobíme tak, že nahradíme ich príslušné hmotnosti a vzdialenosť medzi ich stredmi.

Týmto spôsobom predpokladáme, že masy oboch sú sústredené priamo v strede.

Veci sa však menia, ak vezmete do úvahy bod na Zemi, ktorý sa nachádza v určitej vzdialenosti od centra. Napríklad na nasledujúcom obrázku je gravitačný ťah Mesiaca (vľavo) mierne odlišný v bodoch A, B, C a D. Aspoň očakávame, že bude silnejší v bode A, ktorý je bližší, a menšie v bode B, ktorý je ďalej.

Obrázok 3. Sila prílivu a odlivu, ktorú vyvíja hlavne mesiac, spôsobuje, že oceány sa pri prílivu a odlivu zvyšujú smerom k nemu. Zdroj: Wikimedia Commons. Eman.

V skutočnosti rozdiel nie je príliš veľký, ale stačí spôsobiť suchozemské prílivy, pretože oceánske masy, ktoré sú tekuté, sa ľahšie deformujú miernym gravitačným ťahom, ktorý vyvíja mesiac.

K podobnej interakcii dochádza medzi Zemou a Slnkom napriek skutočnosti, že Slnko je ďaleko ďalej, ale treba vziať do úvahy, že je masívnejší.

Vysoké a nízke odlivy

Účinky Mesiaca a Slnka sa pravidelne sčítavajú a prílivy sú potom vyššie. Stáva sa to na novom alebo úplňku, keď sú tri hviezdy zarovnané. Na druhej strane, keď sú v pravom uhle, prílivové účinky pôsobia proti sebe.

Prílivové sily nie sú jedinečné pre Zem - Mesiac, ale sú prítomné aj v celej slnečnej sústave

Prirodzené satelity Zeme

Pohľad na Mesiac, jediný prírodný satelit Zeme. Zdroj: Max. Pixelov.

Jediným prirodzeným satelitom Zeme je náš mesiac. Je to najväčší satelit v porovnaní s materskou planétou.

Aj keď je jeho povrch nehostinný, jeho vplyv je mimoriadny pre život na Zemi: sila jeho gravitácie zmenila obežnú dráhu Zeme, čím sa predlžuje doba svetla, aby rastliny dostali čas na fotosyntézu.

Na mesiaci nie je žiadna priedušná atmosféra, chýba mu tekutá voda a má náhle zmeny teploty. Ale vďaka tomu sa vyskytujú ročné obdobia a prílivy, a tiež to zmenilo zemskú atmosféru tak, aby bola priedušná.

Ak by to nestačilo, slúži ako vodítko pre poľnohospodárstvo a je večným zdrojom inšpirácie pre vedcov, filozofov, básnikov a milencov.

Prírodné satelity Marsu

Obrázok 5. Phobos a Deimos. Zdroj: Wikimedia Commons. Nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. RHorning prevzatý (na základe nárokov na autorské práva). ,

Sú to dva malé (asi 10 km v maximálnom priemere) a nepravidelné satelity objavené koncom 19. storočia americkým astronómom Asaph Hall: Phobos a Deimos.

Pravdepodobne prišli z asteroidového pásu, ktorý oddeľuje vnútornú a vonkajšiu planétu a bol ťahaný marťanskou gravitáciou.

Obiehajú veľmi blízko k červenej planéte, pričom Phobos je najbližší na obežnej dráhe 3000 km alebo menej. Astronómovia sa domnievajú, že nakoniec dopadne na povrch Marsu. Pokiaľ ide o Deimos, môže sa stať, že unikne gravitácii Marsu a stane sa nezávislým asteroidom.

Prirodzené satelity Jupitera

Porovnanie veľkostí medzi galilskými satelitmi, Zemou a Mesiacom. Zdroj: Wikimedia Commons. Hydra92.

4 najväčšie satelity Jupitera boli objavené vďaka novo vydanému ďalekohľadu Galilea, preto sa nazývajú galilské satelity. Plynný gigant však zatiaľ nemá menej ako 79 mesiacov, hoci galilejské mesiace sú najväčšie, porovnateľné čo do veľkosti s planétou Merkúr.

Jeden z nich, Io, má atmosféru, robí úplnú revolúciu okolo Jupitera za necelé 2 dni a jeho priemerná hustota je podobná hustote Mesiaca.

Európa je skalnatá a má tenkú atmosféru. Cesta okolo planéty trvá menej ako 4 dni a vedci sa domnievajú, že má tektonickú aktivitu, rovnako ako Zem.

Ganymede a Callisto sú najväčšie mesiace, ktoré trvajú týždeň na obežnú dráhu. Ganymede, najväčší z mesiacov v celej slnečnej sústave, má svoje vlastné magnetické pole, tenkú atmosféru s kyslíkom a môže obsahovať tekutú vodu, rovnako ako Callisto.

Podobne má Jupiter veľké množstvo ďalších mesiacov, pravidelných aj nepravidelných, z ktorých niektoré možno tvoria časť tej istej hmloviny, ktorá vznikla Jupitrom prírastkom. Iní, najmä nepravidelní, boli bezpochyby zajatí jovianskou gravitáciou, keď náhodou prešli dosť blízko k planéte.

Saturnove prírodné satelity

Mimas, satelit Saturn na snímke zhotovenej z Cassini. Zdroj: Wikimedia Commons.

Saturn je planéta s najväčším počtom družíc, podľa posledných údajov asi 82. Tvoria pomerne komplexný systém, v ktorom vynikajú pastierske satelity, trójske kone, tie, ktoré zdieľajú obežné dráhy a veľké množstvo satelitov.

Najdôležitejšie z dôvodu svojej veľkosti a atmosféry je Titan. Tento mesiac je po Ganymede druhým najväčším v celej slnečnej sústave a pomocou ďalekohľadu je viditeľný zo Zeme.

V polovici 20. storočia Gerard Kuiper už zistil metán v Titanovej atmosfére, ale vďaka misii Cassini-Huygens teraz vieme, že Titan je domovom vetra až do 210 m / s.

Na porovnávacie účely sú pozemné hurikány kategórie 5 najintenzívnejšie a majú vetra s rýchlosťou niečoho viac ako 70 m / s. Podobne aj dažde na Titáne sú metán, takže výhľad nie je vítaný.

Mimas je ďalší zaujímavý satelit Saturn, hoci menší ako Titan. Už sme ho spomínali ako prsteň pastiera. Na jeho zľadovatenom povrchu je však nápadný kráter s nárazom nazývaný Herschel po svojom objaviteľovi. V strede kráteru sa nachádza hora vysoká asi 6000 metrov.

Iapetus sa vyznačuje tým, že má jednu stranu výrazne tmavšiu ako druhú, hoci dôvod nie je známy. Má tiež svoj gigantický nárazový kráter s priemerom 500 km, je umiestnený vo veľkej vzdialenosti od Saturn, oveľa ďalej ako ostatné významné satelity a obežná dráha je veľmi naklonená.

Prírodné satelity Uránu

Satelit Miranda fotografoval od Voyagera. NASA / JPL-Caltech

K dnešnému dňu bolo spočítaných 27 satelitov planéty Urán, pričom všetky boli zbavené atmosféry. Medzi nimi sú pastierske satelity, rovnako ako na Saturn.

Na Uráne sa rozlišujú dve veľké skupiny satelitov: interiér a exteriér. Prvý z nich je vyrobený z ľadu a skaly, zatiaľ čo zloženie druhého je stále neznáme.

Titania a Oberon sú najväčšie satelity Uránu, ale ľadový satelit Miranda, najmenší z hlavných satelitov, je zarážajúci kvôli jeho chaotickému povrchu, ktorý, ako sa zdá, utrpel nespočetné alebo snáď veľmi násilné satelity.

Je tiež možné, že bol výrazne ovplyvnený prílivovými silami spôsobenými materskou planétou Urán, a teda má znepokojivo popraskaný vzhľad.

Prírodné satelity Neptúna

Doteraz existuje 15 satelitov Neptúna a najvýraznejšie je tiež najväčšie: Triton. Je to ľadový svet, ktorý sa nedá predstaviť, pretože podľa údajov je povrch pri 37 K alebo -236,15 ° C.

V póloch je množstvo dusíka a iných mrazených plynov, ako je oxid uhoľnatý a oxid. Pri pohľade z vesmíru má Triton krásny takmer dokonale sférický tvar, ktorý ho odlišuje od ostatných nepravidelnejších satelitov Neptúna.

Pokiaľ ide o ostatné satelity Neptúna, tieto spadajú do kategórie nepravidelných satelitov, takže je veľmi pravdepodobné, že ich planéta v určitom okamihu zachytila.

Prírodné satelity Pluta

Porovnávacia veľkosť Zeme-Mesiac a Pluto-Charon. Zdroj: NASA prostredníctvom Wikimedia Commons.

Najznámejší zo satelitov Pluto je Charon, ktorého veľkosť je podobná ako u rodičovskej planéty, a preto sa považuje skôr za binárny systém, než za planétu a jej satelit.

Charon bol objavený v roku 1975 a vylučuje možnosť, že Pluto bol kedysi satelitom Neptúna. Okrem binomického súboru Pluto-Charon sú k dispozícii ďalšie štyri menšie satelity: Nix, Hydra, Cerberus a Styx.

Pluto a Charon sú v synchrónnych obežných dráhach, čo znamená, že čas potrebný na to, aby sa otočili okolo svojej osi, je ten istý čas, keď cestujú po obežnej dráhe.

Referencie

1. Carroll, B. Úvod do modernej astrofyziky. 2 .. Vydanie. Pearson.
2. Geoenccyclopedia. Prirodzené satelity. Obnovené z: geoenciclopedia.com.
3. Howell, E. Čo je satelit? Obnovené z: space.com.
4. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redakcia Reverté.
5. Wikipedia. Prírodný satelit. Obnovené z: es.wikipedia.org.
6. Peale, S. 1999. Pôvod a vývoj prírodných satelitov. Obnovené z: researchgate.net.