gov-civil-vilareal.ptNeptuuni kuu tegemine: löö teine kuu TÕESTI kõvasti.
>Neptuun on Päikesest kaugeim suur planeet ja seda on raske uurida. Kuigi see on suur, umbes 50 000 kilomeetri läbimõõduga, on see lihtsalt nii kaugel, et detailidest võib puududa. Pagan, isegi sinna minek, nagu me tegime Voyager 2 -ga 1989. aastal, ei lahendanud kõiki selle saladusi.
Kuid see andis vihjeid suurele müsteeriumile, mis tekkis hiljem: kuidas on lugu Neptuuni tuhmiku kuu Hippocampiga?
see on pisike kuu, vaid 35 km lai ja see avastati juhuslikult! Nagu ülejäänud kolm suurt planeeti Päikesesüsteemis, Neptuunil on rõngad või täpsemalt rõngaskaar, nagu sõrmustükid. Aastal 2013 otsis astronoom Mark Showalter selliseid kaari 2000. aastate keskel tehtud Hubble'i piltidelt ja kasutas nutikat tarkvara, mis kujundas pilte ümber nii, et kiiresti liikuvad kaared tunduksid paigal, nii et neid oleks lihtne erinevate piltidega võrrelda.
Just sellepärast otsustas ta sama tarkvara objektidele rakendada väljas aeglasemalt tiirlevad rõngad ja Hippocamp hüppas piltidel välja. See on lahe lugu, millest ma omal ajal kirjutasin.
Hubble'i pilt Neptuunist (aastast 2009) on mõõtkavasse paigutatud selle palju nõrgemate kuude ja rõngaste kujutisega. Krediit: NASA, ESA ja M. Showalter (SETI instituut)
Hippocamp on nii väike ja hämar, et Voyager isegi ei näinud, kui ta 30 aastat tagasi hiidplaneedist mööda lendas (ausalt öeldes, Voyager ei otsinud hoolega nii kaugeid kuusid) ja ilmub vaevalt Hubble'i kaadritesse. Kuid ei läinud kaua aega, kui ilmnes midagi tõeliselt veidrat: kui astronoomid arvutasid selle orbiidi omadused, leidsid nad, et selle orbiit on vaid 12 000 km sees Proteuse orbiit, palju suurem kuu, mis on ümmarguse (ish) kartuli kujuga umbes 400 km.
See on probleem, sest Neptuuni kuude süsteem on jama ja kunagi oli see palju segasem. Kuu, mis moodustub seal, kus Hippocamp praegu asub, ei tohiks seal eksisteerida.
kuidas oma endine poiss-sõber tagasi võita
Siin lähevad asjad väga lahedaks : Hippocamp võis sündida siis, kui komeet Proteust peksis raske ja praht tuli seejärel kokku, et moodustada Hippocamp !
Keerame kella tagasi, oh, ütleme, paar miljardit aastat. Neptuun tekkis tõenäoliselt kuude süsteemiga; enamik planeete teeb seda. Kuid siis jäi katastroof kinni: tohutu jää- ja kiviobjekt välimine päikesesüsteem eksles Neptuunile liiga lähedal. Kuidagi - erinevaid ideid on palju - see suur keha võeti orbiidile ümber Neptuuni. Nüüd nimetame seda objekti Tritoniks ja see on Neptuuni suurim kuu, mille läbimõõt on 2700 km.
Neptuuni kuu Tritoni mosaiik, mis loodi Voyager 2 piltidest lendamise ajal 1989. aastal. Pange tähele põhja lähedal asuvaid musti triipe; tõendid geiseritaoliste pursete ja tuule kohta. Krediit: NASA/JPL/USGS
Suured vihjed, et Triton oli moodustamise asemel püütud kuu koos Neptuun on see, et 1) selle orbiit on kallutatud Neptuuni ekvaatori suhtes (suured kuud, mis sulguvad, peaksid orbiidi joonduma nende planeedi ekvaatoriga) ja b) selle orbiit on teiste kuudega (ja Neptuuni keerutusega) võrreldes tagurpidi. Kuudel, mis tekivad koos nende planeetidega, peaksid olema orbiidid, mis liiguvad samas suunas kui nende planeet (tavaliselt on see pööre vastupäeva vaadatuna põhja poolt vaadatuna). Triton on nii suur, et kui see moodustus koos Neptuuniga, pidi see olema prograd. Kuna seda ei ole, ei tohi see koos sellega tekkida, seega tuleb see jäädvustada.
See sündmus põhjustas Neptuuni süsteemis kaose. Tritoni orbiit oli tõenäoliselt algselt väga elliptiline ja muutus aja jooksul ringikujulisemaks, kui see suhtles Neptuuniga gravitatsiooniliselt. Füüsika on natuke keeruline , kuid Tritoni gravitatsioon tõstab Neptuunis loodet ja see põhjustab Tritoni orbiidi kahanemise ja muutub aja jooksul ringikujulisemaks (tavaliselt põhjustavad looded kuude liikumist väljapoole, kuid see on ainult prognoositud kuude puhul nagu meie oma Kuu; Trtion on retrograadne, nii et füüsika töötab teisiti ja liigub sissepoole).
Neptuuni kuude orbiidid ja suurused, sealhulgas selle rõngakaared. Proteuse ja Hippocampi orbiidid on äärmiselt lähedal. Krediit: NASA, ESA ja A. Feild (STScI)
Kui Triton end sisse seadis, oleks see Neptuuni sisekuud segadusse ajanud. Need kuud olid orbiidil nii häiritud, et oleksid üksteise vastu löönud, tekitades Neptuuni ümber tohutu prahirõnga. Aja jooksul ühines see väiksemateks kuudeks, mis tiirlesid Neptuuni ümber rõngaste lähedal.
Kuid see hävitamise lugu pole päris valmis. Seal on palju jäistest kehadest Neptuunist mööda piirkonnas, mida me nimetasime Kuiperi vööks, ja need võivad mõjutada neid väiksemaid kuusid. Tõenäoliselt on neid alates miljardite aastate eest algselt moodustamisest ikka ja jälle pekstud ja taastatud.
Ainus kuu, mis selle keerisest üle elas, oli Proteus. See on sisekuudest äärepoolseim ja suurim. Tänu samale gravitatsioonitantsule, mis viib Tritoni sissepoole Neptuuni poole, liigub Proteus (olles progradeeritud) Neptuunist eemale.
öö muuseumis 2
Aga - ja see on suur, kuid - Proteus on väljas praegu Hippocampi orbiidil. See Proteuse väljaränne oleks viinud selle otse läbi Hippocamp'i orbiidi ja see oleks pidanud põhjustama Hippocampi kokkupõrke Proteusega ja hävitamise, langemise Neptuuni ja hävitamise või süsteemist väljaheitmise. Ükskõik, kuidas seda tükeldate, ei tohiks Hippocamp olla seal, kus see on! Mis see seal teeb?
aga bob terve mõistuse meedia
Seda uurinud astronoomid leidsid lahenduse: millalgi pärast seda, kui Triton sai Neptuuni kuuks, tuli Kuiperi vöö objekt ja peksis Proteust. See puhus maha tohutu hulga prahti ja see kraam ühines, moodustades Proteuse orbiidi ümber Neptuuni tiirleva hipokampuse. Olles nii väike, ei saa Hippocampus väljapoole rännata (see ei tõsta Neptuunil piisavalt suuri loodeteid), nii et see jäi Proteuse orbiidile jääma ja nii jäävad asjad tänapäeval.
Pean ütlema, et see pidi olema Proteusele tohutu löök, et nii palju prahti tekitaks kuu üle 30 km. Sellest jääks päris kraater…
Pilt Neptuuni kuust Proteus, tehtud Voyager 2 poolt 1989. aastal. Hiiglaslik kraater Pharos on näha paremas ülanurgas. Krediit: NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill
... mida me arvame, et näeme! 1989. aasta Voyager 2 läbisõidul võttis see Proteusest pildi, millel on koletu kraater nimega Pharos ja see on ilmatu 230 km lai! Kui löök oleks olnud palju raskem, oleks see kuu purustanud. Nagu see oli, oleks prahitud praht olnud väga muljetavaldav. Tegelikult piisavalt suur, et moodustada terve teine kuu. Hippokamp.
See on nii lahe! Mulle meeldib, kui lugu niimoodi kokku jääb. Kõik toimib loogiliselt, isegi kui see algab kummalise tõsiasjaga, mis ei sobi.
Ja ma ei saa seda jätta ilma midagi mainimata. Rahvusvahelise Astronoomia Liidu kehtestatud tavade järgi , Neptuuni kuud peavad põhinema vee või Poseidoniga seotud kreeka mütoloogilistel olenditel. Triton oli näiteks mere sõnumitooja (ja Poseidoni poeg). Proteus oli paljudes müütides ka Poseidoni poeg, aga ka selline, kes võis oma kuju oma äranägemise järgi muuta (võib -olla seotud ideega, et mereolud võivad muutuda väga kiiresti).
See sobib kindlasti sellega, mida me teame! Need kuud on mitu korda kuju muutnud, sealhulgas Proteus, ja viimane muutis seda kindlasti Pharose tekkimisel. See on väike lõbus kokkusattumus.
Muide, Hippocamp on merekoletis, mis on hobuse ülemine pool ja kala alumine pool. Seda on raskem sobitada kaasaegsete teadmistega Kuust endast (see on liiga väike, et selle kuju isegi Hubble'i puhul eristada). Aga see on ikka korralik.
Mulle tundub see kõik hämmastav. Varem arvasime, et päikesesüsteem näeb praegu välja nagu alati, kuid viimastel aastatel oleme aru saanud, et see tõesti ei ole. Kuud liiguvad edasi -tagasi, planeedid rändavad Päikesest sisse ja välja ning hiiglaslikud löögid mitte ainult ei kujunda neid kehasid ümber, vaid tekitavad uusi. Alles pärast meie lühikest eluiga tundub asi stabiilne. Pikemas plaanis on päikesesüsteem sama dünaamiline ja tormiline kui meri.
