Päikesesüsteemis on päike - keskel - palju planeete, asteroide, Kuiperi vöö objekte ja satelliite, nad on ka kuud. Ehkki enamikul planeetidel on satelliidid ja mõnel Kuiperi vöö objektil ja isegi asteroidil on ka oma satelliidid, pole nende hulgas teada "satelliitide satelliite". Kas meil pole õnne või astrofüüsikute põhilised ja äärmiselt olulised reeglid raskendavad nende teket ja olemasolu.
Kui kõik, mida peate meeles pidama, on üks massiivne objekt kosmoses, tunduvad asjad üsna sirged. Ainus tööjõud on gravitatsioon ja selle abil saate ükskõik millise objekti asetada stabiilsele elliptilisele või ümmargusele orbiidile. Selle stsenaariumi järgi näib ta olevat oma positsioonis igavesti. Kuid siin tulevad mängu muud tegurid:
- esemel võib olla mingisugune atmosfäär või osakeste haju "halo";
- objekt ei pea tingimata paigal olema, vaid pöörleb - tõenäoliselt kiiresti - ümber telje;
- see objekt ei ole tingimata isoleeritud, nagu te algselt arvasite.
Saturni Kuul Enceladusel mõjuvatest loodejõududest piisab, et tõmmata selle jääkoor välja ja soojendada soolestikku, nii et maa-alune ookean purskab kosmosesse sadu kilomeetreid
Esimene tegur, atmosfäär, on mõistlik ainult viimase võimalusena. Tavaliselt vajab objekt, mis tiirleb massiivsest ja kindlast maailmast, kus puudub atmosfäär, vaid vältima objekti pinda ja see kleepub tähtajatult. Kuid kui atmosfääri, isegi uskumatult hajusat, täiustatakse, peab iga orbiidil olev keha hakkama saama keskmassi ümbritsevate aatomite ja osakestega.
Kuigi tavaliselt arvame, et meie atmosfääril on „lõpp” ja ruum algab teatud kõrgusel, on reaalsus see, et atmosfäär kuivab lihtsalt üles, kui lähete üha kõrgemale. Maa atmosfäär ulatub sadadesse kilomeetritesse; isegi rahvusvaheline kosmosejaam väljub orbiidilt ja põleb, kui me seda pidevalt ei õhuta. Päikesesüsteemi standardite kohaselt peab orbiidil olev keha asuma massist teatud kaugusel, et jääda “ohutuks”.
Reklaamvideo:
Pole vahet, kas tegemist on tehissatelliidi või loodusliku satelliidiga; kui see tiirleb ümber atmosfääri, milles atmosfäär on kõrge, siis ta läheb ümber orbiidi ja langeb lähimasse maailma. Seda teevad kõik satelliidid, kes asuvad madala Maa orbiidil, nagu ka Marsi satelliit Phobos
Lisaks saab objekt pöörata. See kehtib nii suure massi kui ka väiksema massi kohta, mis pöörleb ümber esimese. Seal on "stabiilne" punkt, kus mõlemad massid on tõusulainega lukus (see tähendab, et nad peavad alati olema ühel küljel üksteise suhtes), kuid mis tahes muu konfiguratsioon loob "pöördemomendi". See keerdumine viib mõlemad massid spiraalselt sissepoole (kui pöörlemine on aeglane) või väljapoole (kui pöörlemine on kiire). Teistes maailmades ei sünni enamik satelliite ideaalsetes tingimustes. Kuid on veel üks tegur, mida peame kaaluma, enne kui sukeldume "satelliitide satelliidi" probleemile.
Pluuto - Charoni mudel näitab kahte peamassid, mis pöörlevad üksteise ümber. "Uue horisondi" lendorav näitas, et Pluutol ega Charonil pole vastastiku orbiidide suhtes sisemisi satelliite
Suurt tähtsust omab asjaolu, et objekt pole isoleeritud. Objekti orbiidil on ühe massi lähedal - näiteks kuu planeedi lähedal, väike asteroid suure lähedal või Charon Pluuto lähedal - hoida palju lihtsam kui hoida objekti orbiidil massi lähedal, mis ise tiirleb ümber teise massi. See on oluline tegur ja me ei mõtle sellele kuigi palju. Kuid vaatame seda hetkeks meie Päikesele lähima, kuudeta planeedi Merkuuri vaatenurgast.
Elavhõbe pöörleb meie Päikese ümber suhteliselt kiiresti ja seetõttu on seda mõjutavad gravitatsiooni- ja loodejõud väga suured. Kui midagi muud keerleks Merkuuri ümber, oleks veel palju muid tegureid.
1. Päikese "tuul" (väljuvate osakeste voog) satub kokku Merkuuri ja selle lähedal asuvasse objekti, koputades need orbiidilt välja.
2. Kuumus, mille Päike elavhõbeda pinnale annab, võib viia elavhõbeda atmosfääri laienemiseni. Vaatamata asjaolule, et elavhõbe on õhuvaba, soojenevad pinnal olevad osakesed ja visatakse kosmosesse, luues nõrga atmosfääri.
3. Lõpuks on olemas kolmas mass, mis soovib viia loodete lõpliku ummistumiseni: mitte ainult väikese massi ja elavhõbeda, vaid ka elavhõbeda ja päikese vahel.
Seetõttu on iga elavhõbedakuu jaoks kaks äärmist asukohta.
Kõik tähed tiirlevad planeedid on kõige stabiilsemad, kui loodete tõus on lukustatud: kui orbiidi ja pöörlemisperiood langevad kokku. Kui lisate planeedi orbiidile veel ühe objekti, lukustuvad selle kõige stabiilsemad orbiidid vastastikku koos planeedi ja tähega L2
Kui satelliit on Merkuurile liiga lähedal mitmel põhjusel:
- ei pöörle oma vahemaa jaoks piisavalt kiiresti;
- elavhõbe ei pöörle piisavalt kiiresti, et tõusulaine Päikesega lukustuda;
- vastuvõtlik päikesetuule aeglustumisele;
- see elavhõbeda atmosfäärist hõõrdub märkimisväärselt, - see langeb lõpuks elavhõbeda pinnale.
Kui objekt põrkub planeediga, võib see prahi tõsta ja põhjustada läheduses asuvate kuude moodustumise. Nii ilmus Maa Kuu ning ilmusid ka Marsi ja Pluuto satelliidid.
Vastupidiselt on oht, et see lastakse Merkuuri orbiidilt välja, kui satelliit on liiga kaugel ja kehtivad muud kaalutlused:
- satelliit pöörleb oma vahemaa jaoks liiga kiiresti;
- elavhõbe keerleb liiga kiiresti, et olla loodetega päikese käes lukustatud;
- päikesetuul annab satelliidile täiendava kiiruse;
- teiste planeetide häiringud lükkavad satelliidi välja;
- Päikese soojendamine annab kindlale väikesele satelliidile täiendava kineetilise energia.
Seda tehes pidage meeles, et paljudel planeetidel on oma kuud. Kuigi kolme keha süsteem ei ole kunagi stabiilne, kui te ei kohanda selle konfiguratsiooni ideaalsetele kriteeriumidele, oleme me õigetes tingimustes stabiilsed miljardeid aastaid. Siin on mõned tingimused, mis hõlbustavad ülesande täitmist.
1. Võtke planeet / asteroid nii, et süsteemi põhimass eemalduks Päikesest märkimisväärselt, nii et päikesetuul, valguse välgud ja Päikese loodejõud on tähtsusetud.
2. Nii, et selle planeedi / asteroidi satelliit on põhikorpusele piisavalt lähedal, et see ei roni gravitatsiooniliselt ega libiseks kogemata välja muude gravitatsiooniliste või mehaaniliste vastasmõjude ajal.
3. et selle planeedi / asteroidi satelliit asus põhikorpusest piisavalt kaugel, et loodejõud, hõõrdumine või muud mõjud ei viiks lähenemiseni ja ühinemisele emakehaga.
Nagu võis arvata, on olemas "armas pulbikivi", milles kuu võib eksisteerida planeedi lähedal: mitu korda planeedi raadiusest kaugemal, kuid piisavalt lähedal, et orbitaalperiood poleks liiga pikk ja siiski oluliselt lühem kui planeedi orbiidiperiood tähe suhtes. Niisiis, kui võtta see kõik kokku, siis kus on meie päikesesüsteemi satelliitide satelliidid?
Põhivöö asteroididel ja Jupiteri lähedal troojalastel võivad küll olla oma satelliidid, kuid nad ise ei pea end selliseks.
Lähimad meil on Trooja asteroidid, millel on oma satelliidid. Kuid kuna need pole Jupiteri "satelliidid", pole see täiesti asjakohane. Mis siis saab?
Lühike vastus: tõenäoliselt ei leia me midagi sellist, kuid lootust on. Gaasihiigimaailmad on suhteliselt stabiilsed ja Päikesest piisavalt kaugel. Neil on palju satelliite, millest paljud on loodete kaudu oma vanematemaailmaga lukus. Parimad satelliitide kandidaadid on suurimad kuud. Need peaksid olema:
- võimalikult massiivne;
- suhteliselt eemaldatud emakehast, et vähendada kokkupõrke ohtu;
- mitte liiga kaugel, et mitte välja tõugata;
- ja - see on uus - hästi eraldatud teistest kuudest, rõngastest või satelliitidest, mis võivad süsteemi häirida.
Millised meie päikesesüsteemi kuudid sobivad kõige paremini omaenda satelliitide saamiseks?
- Jupiteri kuu Callisto: kõigi Jupiteri suurte kuude äärepoolseim osa. Samuti on 1883 000 kilomeetri kaugusel asuva Callisto raadius 2410 kilomeetrit. See liigub Jupiteri ümber 16,7 päevaga ja selle oluline evakuatsioonikiirus on 2,44 km / s.
- Jupiteri kuu Ganymede: Päikesesüsteemi suurim kuu (raadius 2634 km). Ganymede on Jupiterist (1,070 000 kilomeetrit) väga kaugel, kuid mitte piisavalt. Sellel on Päikesesüsteemi kõigi satelliitide suurim põgenemiskiirus (2,74 km / s), kuid hiiglasliku planeedi tihedalt asustatud süsteem teeb Jupiteri satelliitide jaoks satelliitide hankimise äärmiselt keeruliseks.
- Saturni kuu Iapetus: mitte väga suur (raadiusega 734 kilomeetrit), kuid üsna kaugel Saturnist - keskmiselt 3561 000 kilomeetrit. See on hästi eraldatud Saturni rõngastest ja teistest planeedi suurtest kuudest. Ainus probleem on selle väike mass ja suurus: põgenemiskiirus on vaid 573 meetrit sekundis.
- Uraani satelliit Titania: 788 kilomeetri raadiusega on Uraani suurim satelliit Uraanist 436 000 kilomeetri kaugusel ja see lõpetab oma orbiidi 8,7 päevaga.
- Uraani satelliit Oberon: suuruselt teine (761 kilomeetrit), kuid kõige kaugem (584 000 kilomeetrit) suur kuu lõpetab oma orbiidi Uraani ümber 13,5 päevaga. Oberon ja Titania asuvad aga ohtlikult teineteise lähedal, nii et "kuukuu" nende vahel tõenäoliselt ei paista.
- Neptuuni satelliit Triton: see tabatud Kuiperi vöö objekt on tohutu (raadiuses 1355 km), Neptuunist kaugel (355 000 km) ja massiivne; objekt peab Tritoni vaatamisväärsusest lahkumiseks liikuma kiirusega üle 1,4 km / s. Võib-olla on see meie parim kandidaat õiguse saamiseks omaenda satelliiti.
Triton, Neptuuni suurim kuu ja hõivatud Kuiperi vöö objekt, võiks olla meie parim panus oma kuuga kuu jaoks. Kuid Voyager 2 ei näinud midagi.
Kõike seda, niipalju kui me teame, pole meie päikesesüsteemis ühtegi satelliiti, millel oleks oma satelliit. Võib-olla oleme eksinud ja leiame neid Kuiperi vöö kaugemas otsas või isegi Oorti pilves, kus objekte on peenraha tosin.
Teooria ütleb, et sellised objektid võivad olemas olla. See on võimalik, kuid see nõuab väga konkreetseid tingimusi. Mis puutub meie tähelepanekutesse, siis selliseid pole meie päikesesüsteemis veel ilmnenud. Kuid kes teab: universum on täis üllatusi. Ja mida paremaks meie otsinguvõimalused muutuvad, seda rohkem üllatusi leiame. Keegi ei imesta, kui järgmine suurejooneline missioon Jupiterisse (või muudesse gaasigigaanidesse) leiab satelliidi lähedalt kosmosest. Aeg näitab.
ILYA KHEL
