A naprendszerben van egy nap - a központban - sok bolygó, aszteroida, Kuiper öv tárgyak és műholdak, ők is holdok. Bár a bolygók többségénél műholdak vannak, és néhány Kuiper öv-objektumnak, sőt még az aszteroidáknak is vannak saját műholdaik, köztük nincs ismert "műholdak műholda". Vagy nincs szerencsénk, vagy az asztrofizika alapvető és rendkívül fontos szabályai bonyolítják azok kialakulását és fennállását.
Ha csak annyit kell szem előtt tartania, hogy egy hatalmas tárgy van az űrben, akkor a dolgok elég egyszerűeknek tűnnek. A gravitáció lesz az egyetlen munkaerő, és bármilyen tárgyat elhelyezhet stabil ellipszis alakú vagy körkörös pályán körül. Úgy tűnik, hogy a forgatókönyv szerint örökre pozíciójában lesz. De más tényezők játszanak szerepet itt:
- a tárgy körül lehet valamiféle légkör vagy diffúz részecskékkel körülvett részecskék;
- az objektum nem feltétlenül áll helyben, hanem - valószínűleg gyorsan - egy tengely körül forog;
- ez az objektum nem feltétlenül lesz elkülönítve, ahogy eredetileg gondoltad.
A Szaturnusz holdján, az Enceladuson ható árapály-erők elegendőek ahhoz, hogy kihúzza jégkéregét és melegítse a belek oly módon, hogy a felszín alatti óceán kilométerek századokból kitör az űrbe
Az első tényező, a légkör csak utolsó lehetőségként van értelme. Jellemzően, ha egy objektum hatalmas és szilárd világot kering, amelyben nincs légkör, akkor csak el kell kerülnie a tárgy felületét, és végtelenségig ragaszkodik hozzá. De ha a légkör, akár hihetetlenül diffúz, megnövekszik, akkor minden pályán lévő testnek a központi tömeg körülvevő atomokkal és részecskékkel kell szembenéznie.
Annak ellenére, hogy általában azt gondoljuk, hogy légkörünknek „vége” van, és hogy a tér egy meghatározott magasságban kezdődik, a valóság az, hogy a légkör csak kiszárad, ahogy egyre magasabbra lépsz. A Föld légköre több száz kilométerre kiterjed; még a Nemzetközi Űrállomás is kikerül a pályáról, és megég, ha nem folyamatosan sürgetjük. A naprendszer szabványai szerint a pályán lévő testnek bizonyos távolságra kell lennie a tömegtől, hogy „biztonságos” maradjon.
Promóciós videó:
Akár műholdas, akár természetes műholdas, az nem számít; ha egy lényeges légkörű világ körül kering, akkor kering a pályára, és a legközelebbi világba esik. Minden műhold, amely az alacsony földi pályán van, csakúgy, mint a Mars műholdas Phobos
Ezen felül az objektum elforgatható. Ez vonatkozik mind a nagy, mind a kisebbre, amelyek az első körül forognak. Van egy "stabil" pont, amelyen mindkét tömeg az árapályhoz rögzítve van (vagyis mindig az egyik oldalán áll egymással szemben), de bármely más konfiguráció "nyomatékot" hoz létre. Ez a kanyarodás mindkét tömeget spirálisan befelé (ha a forgatás lassú), vagy kifelé (ha a forgatás gyors) spirálba hozza. Más világokon a legtöbb műhold nem ideális körülmények között született. De van még egy olyan tényező, amelyet figyelembe kell vennünk, mielőtt fejbe merülnénk a „műholdak műholdas” problémájához.
A Pluto - Charon modell két fő tömeget mutat, amelyek egymás körül forognak. Az "Új láthatár" repülõképe mutatta, hogy Plútónak vagy Káronnak nincsenek belső müholdaik a kölcsönös pályájukhoz viszonyítva
Nagyon fontos az a tény, hogy az objektum nincs elkülönítve. Sokkal könnyebb egy tárgyat pályán tartani egyetlen tömeg közelében - például egy hold a bolygó közelében, egy kis aszteroida egy nagy közelében vagy a Charon a Plútó közelében -, mint egy tárgyat pályán tartani egy olyan tömeg közelében, amely maga más tömeggel kering. Ez egy fontos tényező, és nem sokat gondolkodunk rajta. De nézzük meg egy pillanatra a Naphoz legközelebbi, a hold nélküli Merkúr bolygó szempontjából.
A higany viszonylag gyorsan forog a Napunkon, ezért a rajta ható gravitációs és árapály erők nagyon nagyok. Ha valami más forog a Merkúr körül, még sok más további tényező lenne.
1. A Napból származó "szél" (a kilépő részecskék áramlása) a Merkúrba és egy annak közelében lévő tárgyba ütközne, és kiütötte őket a pályáról.
2. A hő, amelyet a Nap ad a higany felületén, a higany légkörének kibővítéséhez vezethet. Annak ellenére, hogy a higany légtelen, a felszínen lévő részecskék felmelegsznek és űrbe dobják őket, halk légkört teremtve.
3. Végül van egy harmadik tömeg, amely a végső dagály elhárításához vezet: nemcsak az alacsony tömeg és a higany, hanem a higany és a nap között is.
Ezért a Merkúr bármely holdján két szélsőséges hely van.
Minden csillag, amely körül kering egy csillag, akkor a legstabilabb, ha az árapály rá van zárva: amikor a keringési és forgási periódusai egybeesnek. Ha újabb tárgyat ad hozzá a bolygó pályájához, akkor annak legstabilabb pályája kölcsönösen áthidalódik a bolygóval és az L2 közelében lévő csillaggal.
Ha a műholdas ok több okból túl közel van a Merkúrhoz:
- nem forog elég gyorsan a távolsághoz;
- A higany nem forog elég gyorsan ahhoz, hogy az árapály a Napkal záródjon;
- érzékeny a napszél lassulására;
- jelentős súrlódásnak lesz kitéve a higany légköréből, - végül a Merkúr felületére esik.
Ha egy objektum ütközik egy bolygóval, akkor képes lesz törmeléket eltávolítani, és a közeli holdak kialakulását okozhatja. Így jelentek meg a Föld holdja, valamint a Mars és a Plutó műholdatai is.
Ezzel szemben fennáll annak a veszélye, hogy kiszabadul a Mercury pályájáról, ha a műholdas túl messze van, és más szempontok érvényesek:
- a műhold túl gyorsan forog a távolságához;
- A higany túl gyorsan forog ahhoz, hogy az árapályhoz tapadjon a Nap felé;
- a napszél további sebességet ad a műholdnak;
- más bolygók általi zavarás elhúzza a műholdat;
- a Nap melegítése további kinetikus energiát biztosít egy határozottan kicsi műhold számára.
Ezzel együtt ne feledje, hogy sok bolygónak megvan a saját holdja. Habár a háromtestes rendszer soha nem lesz stabil, hacsak nem állítja be annak konfigurációját az ideális kritériumokhoz, milliárd évig stabilok leszünk a megfelelő feltételek mellett. Íme néhány feltétel, amely megkönnyíti a feladatot:
1. Vegyünk egy bolygót / aszteroidát úgy, hogy a rendszer nagy részét jelentősen eltávolítsuk a Naptól, úgy, hogy a napszél, a fény villanása és a Nap árapályos erői jelentéktelenek legyenek.
2. Annak érdekében, hogy ennek a bolygónak / aszteroidának a műholdja elég közel legyen a főtesthez, hogy ne erősen lógjon gravitációsán, és véletlenül ne kerüljön ki más gravitációs vagy mechanikai kölcsönhatások során.
3. Hogy ennek a bolygónak / aszteroidának a műholda elég messze volt a főtesttől, hogy az árapály erők, súrlódás vagy más hatások ne vezetjenek a szülő testhez való megközelítéshez és az egyesüléshez.
Mint gondoltam, létezik egy „édes bikabőr”, amelyben a hold létezhet a bolygó közelében: többször is meghaladhatja a bolygó sugarat, de elég közel ahhoz, hogy a keringési periódus ne legyen túl hosszú és még mindig lényegesen rövidebb, mint a bolygó keringési periódusa a csillaghoz képest. Tehát, ha mindezt együtt vesszük, hol vannak a Naprendszerünk műholdainak műholdat?
A fő övben lévő aszteroidáknak és a Jupiter közelében lévő trójaiaknak lehetnek saját műholdaik, de maguk nem tartják magukat ilyennek.
A legközelebb állnak a trójai aszteroidák saját műholdaikkal. De mivel ezek nem Jupiter "műholdat", ez nem teljesen megfelelő. Akkor mit?
Rövid válasz: valószínűleg nem találunk ilyesmit, de van remény. A gáz óriásvilága viszonylag stabil és elég messze van a Naptól. Számos műholdasuk van, amelyek közül sok az árapályhoz van kötve a szülői világhoz. A legnagyobb holdok lesznek a legjobb jelöltek a műholdak számára. Nekik kellene:
- a lehető legnagyobb mértékben;
- viszonylag eltávolítva a szülő testéből az ütközés kockázatának minimalizálása érdekében;
- nem túl messze, hogy ne kerüljenek ki;
- és - ez új - jól el van választva más holdoktól, gyűrűktől vagy műholdaktól, amelyek megzavarhatják a rendszert.
A naprendszerünk melyik holdjai alkalmasak a legjobban saját műholdaik megszerzésére?
- Jupiter-hold Callisto: a Jupiter összes nagy holdjának legtávolabbi része. Az 1 883 000 kilométer távolságra lévő Callisto sugara 2410 kilométer. A Jupiter körül 16,7 nap alatt halad és jelentős menekülési sebessége 2,44 km / s.
- Jupiter-hold Ganymede: a Naprendszer legnagyobb holdja (2634 km sugár). Ganymede nagyon távol van Jupitertől (1 070 000 kilométer), de nem elég. A Naprendszer műholdainak legnagyobb menekülési sebessége van (2,74 km / s), de az óriásbolygó sűrűn lakott rendszere rendkívül megnehezíti a Jupiter műholdainak műholdak beszerzését.
- Szaturnusz holdja Iapetus: nem túl nagy (734 kilométeres sugarú körben), de nagyon távol van a Szaturnusztól - átlagosan 3561 000 kilométerre. Jól el van választva a Saturn gyűrűitől és a bolygó más nagy holdjaitól. Az egyetlen probléma a kis tömege és mérete: a menekülési sebesség másodpercenként csak 573 méter.
- Uránusz műholdas titánja: 788 kilométer sugarú Uránusz legnagyobb műholda 436.000 kilométerre található Urántól, és pályája 8,7 nap alatt fejeződik be.
- Uránusz műholdas Oberon: a második legnagyobb (761 kilométer), de a legtávolabbi (584 000 kilométer) nagy hold 13,5 nap alatt fejezi be az Uránusz körüli pályáját. Oberon és Titania azonban veszélyesen vannak egymáshoz közel, így a "hold hold" valószínűleg nem jelenik meg közöttük.
- Neptunusz műholdas Triton: ez a rögzített Kuiper-öv tárgy hatalmas (1355 km sugara), távol Neptunustól (355 000 km) és hatalmas; az objektumnak 1,4 km / s-nál nagyobb sebességgel kell mozognia, hogy elhagyja Triton vonzerejét. Talán ez a legjobb jelölt a saját műhold tulajdonjogára.
Triton, Neptunusz legnagyobb holdja és elfogott Kuiper öv-objektum lehet a legjobb tét egy saját holddal rendelkező holdra. De a Voyager 2 nem látott semmit.
Mindezekkel, amennyire tudjuk, nincs napenergia-rendszerünkben saját műholdakkal rendelkező műholdak. Talán tévedek és megtaláljuk őket a Kuiper-öv legtávolabbi végén, vagy akár az Oort-felhőben, ahol egy tárgy egy tucat dollár.
Az elmélet szerint ilyen tárgyak létezhetnek. Ez lehetséges, de nagyon speciális feltételeket igényel. Megfigyeléseinket illetően, ezek még nem jelentek meg a naprendszerünkben. De ki tudja: az univerzum tele van meglepetésekkel. És minél jobbak lesznek keresési képességeink, annál több meglepetést fogunk találni. Senki sem lep meg, ha a következő nagy küldetés a Jupiterbe (vagy más gázipari óriásokba) műholdas közelében talál műholdat. Az idő fogja megmondani.
ILYA KHEL