천문학

목성과 토성이 가지고있는 캡처 된 위성의 수에 큰 차이가없는 이유는 무엇입니까?

목성과 토성이 가지고있는 캡처 된 위성의 수에 큰 차이가없는 이유는 무엇입니까?


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목성이 토성에 비해 대략 3 배 정도 크고 소행성대 바로 옆에 위치해 있다는 점을 감안할 때 목성은 쉽게 더 많은 양의 달을 포착해야한다고 생각합니다. 그러나 현재 토성이 20 개의 초승달을 발견 한 것에 대한 최근 조사로 인해 토성은 목성 71과 비교하여 57 개의 포착 된 위성을 관측했습니다.

또한 각 행성에 대해 캡처 된 6 개의 가장 큰 위성의 질량을 합하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
-목성 : 7.844 * 10 ^ 18kg
-토성 : 8.372 * 10 ^ 18kg

목성과 토성이 포착 한 위성의 수와 질량 사이에 더 큰 차이가없는 이유는 무엇입니까?

참고 : 목성은 매우 많은 양의 트로이 목마 소행성을 가지고 있지만 질문의 주요 초점은 주 행성 주위를 직접 공전하는 위성입니다.


중력 질량은 모든 것이 아니며 끝이 아닙니다. 다른 두 가지 메트릭은 힐 구와 중력 영향권입니다. 이들은 행성 체가 태양보다 중력 적으로 지배하는 부피를 설명하는 널리 사용되는 메트릭입니다. 토성은 목성보다 더 큰 언덕 구와 더 큰 중력 영향권을 가지고 있습니다.

이것은 토성이 목성보다 더 많은 달을 가질 수 있음을 시사합니다. 목성에 비해 토성의 태양으로부터 훨씬 더 먼 거리는 새로운 토성의 위성을 발견하는 것이 비슷한 크기의 새로운 목성 위성을 발견하는 것보다 3 배 이상 더 어렵다는 것을 암시합니다. 이것이 바로 비율이 가까운 이유 일 수 있습니다.


목성은 몇 개의 위성을 가지고 있습니까?

우리 달이 아니었다면 아마도 외로울 것입니다. 행성 지구는 하나의 자연 위성을 가진 축복을 받았습니다. 화성과 같은 다른 행성은 두 가지 축복을 받았지만 매우 적습니다.

그러나 가스 거인은 어떻습니까? 목성은 몇 개의 위성을 가지고 있습니까? 2020 년 이후 목성은 궤도를 도는 79 개의 위성을 확인했습니다. 가장 유명한 4 개의 위성 인 갈릴리 위성은 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나입니다.

그러나 목성은 달의 왕이 아니며 가장 자연스러운 위성을 가지고 있지 않습니다. 이 제목은 현재 82 개의 자연 위성을 호스팅하는 Saturn의 소유입니다. 목성은 주위를 공전하는 숨겨진 위성을 더 많이 가질 수 있으며, 그렇다면 다른 탐사선이 경계 내에 도착할 때 분명히 발견 될 것입니다.

다음 해에 목성에 대한 많은 임무가 계획되어 있으며, 그중 많은 임무가 목성의 가장 큰 4 개의 위성 인 갈릴리 달을 목표로합니다. 자, 목성의 위성에 대해 조금 이야기 해 보겠습니다. 왜 그들이 때때로 목성 자신보다 더 눈길을 끄는 이유와 과학자들이 새로운 우주선을 보내 분석 할만큼 가치가 있다고 생각하는 이유를 살펴 보겠습니다.


목성과 토성이 가지고있는 캡처 된 위성의 수에 큰 차이가없는 이유는 무엇입니까? -천문학

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토성의 고리의 간격

이러한 격차의 원인은 무엇입니까? 글쎄, 고리는 단단하지 않지만 수많은 작은 입자로 구성되어 있으며 대부분은 평범한 오래된 물 얼음입니다. 이 얼음 덩어리는 매우 작으며 대부분은 지름이 단지 센티미터에 불과합니다! 각 덩어리는 수십억 개의 달 떼처럼 개별적으로 토성을 공전합니다. 오래 전에 카시니 사단의 궤도는 큰 간격이 명명 된 것처럼 미 마스라는 토성의 위성 중 하나의주기가 거의 정확히 절반이라는 것이 발견되었습니다. 이것은 얼음 덩어리가 Cassini Division에서 토성을 공전 할 때마다 하늘에서 같은 위치에있는 Mimas를 볼 수 있다는 것을 의미합니다. 미 마스는 꽤 좋은 질량을 가지고있어서 상당한 중력을 가지고 있습니다. 수백만 년 동안이주기적인 잡아 당김은 토성의 고리에있는 해당 영역의 모든 입자를 끌어 당겼습니다.

반면에 Encke 부서는 틈새 내부에 위치한 작은 위성을 직접 훑어 본 결과입니다. 실제로 토성을 공전하면서 입자를 끌어 당겨 고리에 틈을 남깁니다!

어렸을 때 미 마스가 틈새를 해소 할 생각을했던 기억이납니다. "입자가 미 마스 기간의 1/3의 궤도를 돌면 어떨까요? 그것도 제거 될까요? 1/5 또는 10 분의 1은 어떨까요?" 오, 내가 전문 천문학 자에게 물었 더라면 얼마나 좋았 을까! 보이저 탐사선이 토성으로 갔을 때 그들은 토성의 주요 고리가 실제로 수천 개의 작은 고리로 나뉘어져 있음을 발견했습니다! 나는 유명 할 수 있었다! 오 잘. 거기에없는 이름의 이름을 원하는 사람은 누구입니까?

태양계에 대한 정보를 찾고 있다면 항상 Bill Arnett의 Nine Planets 사이트에서 시작해야합니다.

Voyager 임무가 수행 한 과학에 대한 훌륭한 요약은 Jet Propulsion Laboratory에서 찾을 수 있습니다.

더 좋은 토성 링 정보는 국립 항공 우주 박물관의 토성 페이지에서 찾을 수 있습니다.


토성 시스템

토성 웅장한 고리 세트와 함께 최소 62 개의 알려진 위성이 있습니다. 가장 큰 위성, 타이탄, 목 성계의 가니메데와 거의 비슷하며 표면에 상당한 대기와 호수 또는 액체 탄화수소 (예 : 메탄 및 에탄)의 바다가있는 유일한 달입니다. 토성에는 직경이 400 ~ 1600km 인 6 개의 다른 큰 일반 위성, 고리 안이나 근처를 공전하는 작은 위성 모음, 목성과 유사한 길을 포착 한 많은 위성이 있습니다. 이상하게도 토성의 작은 위성 중 하나는 엔셀라두스, 활동적인 물 간헐천이 우주로 방출되고 있습니다.

태양계에서 가장 인상적인 광경 중 하나 인 토성의 고리는 넓고 평평하며 몇 개의 크고 작은 간격이 있습니다. 그들은 단단하지 않고 오히려 거대한 얼음 조각 모음으로 토성의 적도를 도는 교통 패턴으로 대도시의 러시아워를 비교하면 간단하게 보입니다. 개별 링 입자는 주로 물 얼음으로 구성되며 일반적으로 탁구 공, 테니스 공 및 농구 공 크기입니다.


목성과 토성이 가지고있는 캡처 된 위성의 수에 큰 차이가없는 이유는 무엇입니까? -천문학


토성의 위성 18 개의 상대적 크기와 모양 (이미지 크레딧 JPL / NASA). 행성에 더 가까운 달은 왼쪽에 표시되고 멀리있는 달은 오른쪽에 표시됩니다. 대부분의 위성은 서로와 토성에 비해 크기가 조정되지만 Pan, Atlas, Telesto, Calypso 및 Helene은 5 배로 확대됩니다.

토성은 세 그룹의 달을 가지고 있습니다. Mimas에서 Iapetus까지 확장되고 더 큰 위성을 모두 포함하는 한 그룹은 태양계의 소형 버전입니다. 이들은 생성의 마지막 단계에서 거의 100 개의 지구 질량의 수소 및 기타 가스를 중력 적으로 끌어 당겨 토성 주위를 소용돌이 치는 먼지와 가스 내에 형성된 물체 또는 곧 원래 달과 다른 물체 간의 충돌로 인한 조각입니다. 나중에. 이 그룹에는 큰 위성뿐만 아니라 트로이 목마 소행성이 목성과 공 궤도를 이루는 것과 같은 방식으로 더 큰 위성과 공 궤도를 이루는 작은 위성도 포함되어있어 태양계와의 비교가 더욱 두드러집니다.
두 번째 그룹은 실제로 링 시스템 내부에있는 팬과 다른 작은 위성에서 링 시스템의 주요 부분 바깥쪽에있는 야누스와 에피메테우스까지 뻗어 있으며 소위 "양치기"위성으로 구성됩니다. 이 영역에서 달과 고리 입자 사이의 중력 상호 작용은 고리 내의 물질 분포를 강력하게 제어하여 고리 내에 고리와 밀도 파를 생성하고 고리 경계에서 날카로운 가장자리를 만듭니다. 고리는 또한 첫 번째 달 그룹의 내달, 특히 카시니 사단을 일으키는 Mimas의 영향을받을 수 있지만 고리의 미세 구조의 대부분은 양치기 위성에 의해 제어됩니다.
피비에서 바깥쪽으로 뻗어있는 세 번째 그룹은 작은 몸체로 구성되어 있으며, 아마도 대부분은 부서진 혜성 조각으로, 토성의 중력과 태양의 중력 사이의 상호 작용에 의해 포착되었습니다. 처음 두 그룹의 모든 위성은 거의 원형 궤도에서 회전 및 링 시스템과 거의 동일한 평면에서 회전하는 방향과 동일한 방향으로 행성을 공전합니다. 그러나 세 번째 그룹에서 포착 된 물체는 토성의 회전면에 대해 실질적으로 기울어 진 궤도를 가질 수 있으며, 몇몇 경우에는 회전하는 방향과 같은 방향으로 행성을 돌지도 않습니다.
이미 50 개 이상의 위성이 토성을 공전하는 것으로 발견되었지만 더 많은 연구를 통해 특히 두 번째 및 세 번째 그룹에서 더 많은 작은 위성이 발견 될 것으로 예상됩니다.
토성의 달의 대부분은 다양한 타이탄, 천왕성, 지구의 여신 인 가이아의 신화적인 아들 딸의 이름을 따서 명명되었지만, 최근에 발견 된 많은 작은 달은 아직 공식적인 이름을받지 못했습니다. .


Pan이 Encke Gap을 만드는 방법


외부 포획 된 달
피비 (PHEE-bee)는 직경이 약 130 마일에 불과한 비교적 작은 달입니다. 가장 가까운 이웃 인 이아페투스보다 토성에서 거의 4 배 더 멀리 떨어져 있으며 황도 (행성의 궤도면)에 더 가까운 편심 역행 궤도 (행성의 회전 방향과 반대 방향으로 토성을 공전한다는 의미)를 가지고 있습니다. 행성)보다 토성의 궤도 면보다. 이것은 행성의 원래 위성 중 하나가 아니라 토성에 의해 포착 된 소행성 또는 혜성 물체임을 시사합니다. Phoebe는 매우 어둡습니다. 실제로는 램프 블랙만큼 어둡습니다. 피비와 다른 작은 물체 (예 : 미세 유성체) 사이의 충돌은 아마도 Iapetus의 앞쪽 가장자리를 덮는 어두운 물질의 원인이라고 생각됩니다. 그 표면은 Iapetus의 어두운 물질의 표면과 약간 다릅니다.
보이저 2는 피비와 매우 가까워지지 않았기 때문에 매우 큰 특징 만 사진에 표시되었을 것이며 현재 (2004)의 질량 추정치는 거의 2 배 차이로 매우 불확실합니다. 카시니 우주선이 토성에 접근함에 따라 피비에서 30,000 마일도 채 안되는 거리를지나 보이저 사진보다 수백 배 더 자세한 이미지를 찍었습니다 (결과적으로 피비의 링크 된 페이지는이 간단한 토론이 제안하는 것보다 훨씬 더 많은 정보를 보여줍니다). . Phoebe와의 중력 상호 작용 분석이 완료되면 (매우 작은) 중력장을 훨씬 더 정확하게 측정해야합니다. Cassini flyby의 흥미로운 초기 결과 중 하나는 Phoebe의 표면이 (이미 알려진 바와 같이) 매우 어두운 물질로 덮여 있지만 내부가 훨씬 더 밝고 비교적 깨끗한 얼음으로 구성 될 수 있다는 것입니다. 이것은 표면을 찌르는 매우 많은 분화구가 밝기의 변화를 보여주는 사실에 의해 드러납니다. 이는 밝은 밑층 위에 앉아있는 어두운 오버레이로 가장 쉽게 설명됩니다.

S / 2000 S 1 ~ S 12 이상 검색 2000 년에서 2007 년 사이에 발견 된 수십 개의 작은 위성입니다. 그들은 모두 발견 사진에서 별과 같은 작은 점 들이며, 추정 (더 밝은 것은 희미한 것보다 더 큰 것으로 추정 됨) 외에는 그 크기를 결정할 수 없습니다. 그들이 모두 먼 태양계의 피비와 다른 얼음 물체만큼 어둡다 고 가정하면, 그들의 다른 밝기는 4 ~ 20 마일 사이의 직경을 산출합니다. 이것보다 훨씬 더 어둡고 클 가능성은 없지만 상대적으로 밝은 경우이 추정치보다 더 작을 수 있습니다.
이 위성들 중 일부는 직접 운동 (행성가 회전하는 것과 같은 방식)으로 토성을 공전하고, 일부는 역행 운동 (반대 방향)으로 토성을 공전하며, 궤도면은 행성의 회전면에서 45도까지 다양합니다. . 이것은 그들의 궤도 운동이 자연적으로 작은 수의 유사한 궤도, 그러한 물체의 부서진 조각으로 그룹화되는 것처럼 보이기 때문에 그들이 아마도 혜성을 포착하거나 더 가능성이 있음을 의미합니다.


목성 : 가스 거인의 해부학

목성은 여분의 최상품이 있습니다. 우리는 신화적인 신들의 왕의 이름을 딴 시체에서 그 이상을 기대하지 않습니다. 목성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성 일뿐만 아니라 가장 빠른 속도로 회전하고 가장 많은 수의 위성을 자랑합니다.

이것은 날이 짧지 만 폭풍이 수세기 동안 계속 될 수있는 세상입니다. 그리고 과학 애호가들은 그것을 충분히 얻을 수 없습니다.

크기는 중요해

잠시 목성의 미친 비율을 살펴 보겠습니다. 적도에서 우리 태양으로부터 다섯 번째 행성의 폭은 약 143,000 킬로미터입니다. 목성이 속이 빈 껍질이면 그 안에 1,300 개의 지구를 더 넣을 수 있습니다. 그건 그렇고, 목성이 우리가 사랑하는 고향의 질량의 약 318 배를 가지고 있다는 것을 알고 계셨습니까? 사실, 폭풍우가 치는 거상은이 태양계의 다른 모든 행성보다 2.5 배나 무겁습니다. 결합.

그래도 큰 태양 옆에 목성은 여전히 ​​작게 보입니다. 이 익숙한 노란색 별은 태양계 전체 질량의 99.8 %를 차지합니다. 목성을 포함합니다. 그럼에도 불구하고 행성은 지구가 결코 할 수없는 방식으로 태양에 영향을 미칠만큼 충분히 크다.

목성이 태양을 공전한다고 말하는 것은 정확하지 않습니다. 이 두 물체는 둘 다 회전하는 공통 질량 중심 인 "중심"을 공유합니다. 태양은 행성의 모든 하나와 함께 개별 중심을 유지합니다.

이제 태양과 지구 사이의 크기 차이는 믿을 수 없을 정도로 광대합니다. 관계가 너무 왜곡되어 있기 때문에 그들의 공유 중심이 태양 자체 내에 있습니다. (결국 태양의 질량은 훨씬 더 많습니다.)

아,하지만 목성은 다른 이야기입니다. 행성이 너무 커서 태양이있는 중심이 외부 태양 표면 위의 한 지점에서 별의. 그리고 여기 또 다른 재미있는 사실이 있습니다. 목성의 거대한 부피는 태양을 약간 (그러나 눈에 띄게) 흔들립니다. 따라서 과학자들이 멀리 떨어진 별에서 그런 종류의 흔들리는 움직임을 감지한다면 목성 크기의 행성이 근처에 있음을 의미 할 수 있습니다.

목성의 다채로운 장소

상대적인 크기 만이 지구와 목성을 구분하는 유일한 것은 아닙니다. 구성 적으로 두 세계는 완전히 다릅니다. 수성, 금성, 지구 및 화성은 모두 지상 행성으로 분류됩니다. 즉, 외부 표면이 딱딱하고 대부분 금속 또는 규산염 암석으로 구성됩니다.

다른 한편으로, 목성은 전형적인 가스 거인입니다. 그러한 행성에는 외부 지각이 없으며 이름에서 알 수 있듯이 압도적으로 가스로 구성되어 있습니다. 목성의 두 가지 주요 성분은 수소와 헬륨이지만 소량의 메탄, 암모니아 및 물도 검출되었습니다.

딱딱한 지각이 없기 때문에 과학자들은 목성의 "표면"을 대기압이 지구와 같은 외부 수준으로 정의합니다. 이 외부 영역 아래에는 분자 수소가 지배하는 층이 있습니다. 그 아래에는 액체 금속 수소가 주성분 인 레벨이 있습니다. (우리가 지구에서 발견 한 액체 수은을 연상시키는 물질.)

목성의 중심에있는 핵심은 많은 논쟁을 불러 일으 킵니다. 일부 천문학 자들은 그것이 존재하지도 않고 사라진 지 오래되었다고 주장했습니다. NASA의 Juno 우주선에 의해 수집 된 데이터는 코어가 아마도 실제라고 말하지만 우리는 여전히 그것이 무엇으로 만들어 졌는지 모릅니다. 그러나이 물질은 지구의 철과 니켈 기반 내부 코어보다 덜 응축 된 것으로 보입니다.

좋아요, 그래서 목성의 소위 표면과의 거래는 무엇입니까? 글쎄요, 좋은 망원경을 통해 행성을 보면, 수평으로 가로 지르는 색의 띠가 번갈아 나타나는 것을 볼 수 있습니다.

놀랍게도 이웃 밴드는 반대 방향으로 움직입니다. 천문학 자들은 더 어두운 것을 "벨트"라고 부르는 반면, 더 밝은 것은 "존"이라고 불렀습니다. 화학, 투명도 및 / 또는 온도의 변화는 관찰 된 색상 차이를 설명 할 수 있습니다. 이 다채로운 선은 목성의 대기에서 실제로 암모니아 구름이기 때문에 구역과 벨트는 끊임없이 모양을 변경합니다.

목성의 폭풍 관찰

폭풍우가 가스 거인을 수수께끼합니다. 목성의 남반구 아래에는 시계 반대 방향으로 회전하는 일련의 타원형 폭풍이 있습니다. 색이 희끄무레 한 이들은 '진주 문자열'이라는 별명을 붙였습니다. 1986 년 이래로 '진주'폭풍의 정확한 수는 6 개에서 9 개까지 다양했으며, Juno가 2016 년 12 월 11 일에 문자열을 촬영했을 때 8 개가 보입니다.

훨씬 더 잘 알려진 것은 대적점입니다. 진홍빛 색조의 서사시 폭풍으로 시속 270 마일 (시속 434.5km)의 속도로 소용돌이 치는 바람이 있습니다. 두 개의 강력한 제트 기류 (동쪽과 서쪽에 하나씩) 사이에있는이 지점은 적도 아래 22 도의 위도에 있습니다. 연구자들은 폭풍이 줄어들고 있다고 생각하지만 현재의 크기는 여전히 매우 인상적입니다. 폭이 16,350km 인 그레이트 레드 스팟은 지구 전체를 덮을만큼 충분히 큽니다.

천문학 자들은 1830 년부터 계속해서 폭풍을 주시하고 있습니다. 따라서 우리는 그 폭풍이 최소한 180 년이 넘었다는 것을 알고 있습니다. 그 수명은 목성의 회전 속도와 관련이있을 수 있습니다.

당신의 고향은 24 시간마다 한 번씩 지구 축을 중심으로 새로운 회전을 완료합니다. 그러나 목성은 대체로 기체이기 때문에 일부 위도 영역은 다른 영역보다 빠르게 회전합니다. 극지에서 목성의 하루는 9 시간 56 분 동안 지속됩니다. 한편, 행성의 적도 근처의 장소는 9 시간 50 분으로 활기차게 목격됩니다.

그럼에도 불구하고, 당신이 그것을 어떻게 쪼개 든간에 목성은이 태양계의 모든 행성들 중에서 가장 짧은 날을 가지고 있습니다.

반지와 달

토성과 마찬가지로 목성에도 고리가 있지만 덜 극적인 고리가 있습니다. 1979 년에 발견 된 조 비안 링 시스템은 네 가지 주요 하위 집합으로 나뉘며 가장 넓은 링은 약 226,000km (140,429 마일)의 외부 반경을 가지고 있습니다. 작은 입자 모양의 입자로 만들어진 천문학 자들은 운석과 달과 같은 단단하고 바위 같은 물체 사이의 충돌 중에 고리가 형성되었다고 생각합니다.

달에 대해 말하자면 목성 주변에서 매우 흔합니다. 79 개 이상의 알려진 위성이 현재 가스 거인을 공전하고 있습니다. 이들 중 5 개는 2019 년 8 월에 공식 명칭을 받았습니다. 새로 발견 된 달은 자랑스러운 명명법 전통을 반영하는 Pandia, Ersa, Eirene, Philophrosyne 및 Eupheme이라고 불립니다. 목성의 이름을 딴 행성은 로마의 번개 신이며 그리스 신화에서 그의 대응 물은 제우스로 알려진 짜릿한 올림픽 선수입니다.

따라서 천문학 자들은 새로운 목성의 달을 발견 할 때마다 신화적인 연인이나이 신들의 후손의 이름을 따서 명명합니다. 두 신은 약간 사랑스러운 편 이었기 때문에 우리는 아마 조만간 이름이 떨어지지 않을 것입니다.

번개 폭풍은 목성에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 그들은 적도에서보다 극 주변에서 더 자주 발생하는 경향이 있습니다. 이는 지구 상황과 반대입니다.


명왕성이나 에리스가 아닌 트리톤, 카이퍼 벨트의 가장 큰 세계

우리의 태양계는 인류가 우리 주변의 행성, 달 및 기타 중요한 물체를 매핑 한 우주에서 가장 잘 연구 된 구석 일 것입니다. 태양에 가장 가까운, 우리는 가장 밀도가 높은 세계를 가지고 있습니다. 가장 무거운 원소로 만들어져 거대한 가스 봉투를 붙잡기에는 너무 작습니다. 그 너머에는 태양계의 원래 서리 선과 일치하는 소행성이 있습니다. 그보다 더 멀리 떨어진 곳은 각각 고유의 달과 고리 시스템을 가진 4 개의 거대한 가스 세계입니다. 마지막으로, 그 너머에는 해왕성 횡단 물체가 있습니다. 얼어 붙은 혜성 같은 세계와 우리가 지금까지 감지 한 태양계에서 가장 먼 물체입니다.

그러나 넵투 니아 횡단 물체의 가장 안쪽에있는 진정한 Kuiper 벨트의 왕은 어느 세계일까요? 반지름이 가장 큰 명왕성도 질량이 가장 큰 에리스도 아닙니다. 대신 해왕성의 가장 큰 위성 인 트리톤이 둘 다 이겼습니다. 방법에 대한 기괴한 이야기입니다.

언뜻 보면 이것이 미친 짓이라고 생각할 수도 있습니다. 결국 Triton은 Kuiper 벨트에 있지 않고 Neptune의 위성 중 하나입니다. 해왕성의 임의의 달이 아니라 가장 눈에 띄는 달이기도합니다. 해왕성의 위성 중 가장 크고 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나이며 지구의 달, 토성의 타이탄, 목성의 4 개의 갈릴리 위성 만이이를 능가합니다. 트리톤은 해왕성이 처음으로 발표 된 지 불과 몇 달 후인 1846 년 10 월에 발견 된 최초의 해왕성 위성입니다.

그렇다면 그것이 해왕성의 실제 문자 그대로 달이라면 어떻게 해왕성 횡단 천체로 분류 될 수 있을까요? 다른 분야와는 달리 천문학에서 중요한 것은 현재 귀하의 자산이 무엇인지 또는 귀하가 현재 어디에 있는지가 아닙니다. 당신이 어떻게 형성하고 현재 위치에 도착했는지에 대한 역사는 무시할 수없는 이야기의 일부입니다.

6 일마다 고향 행성을 공전하는 크고 눈에 띄는 달인 Triton은 대부분의 계정에서 매우 정상으로 보입니다. 즉, 그것이 궤도를 도는 방식에 대한 기괴하고 불안한 사실을 살펴볼 때까지. 태양계의 다른 모든 큰 위성은

  • 행성이 태양 주위를 도는 것과 같은 방향으로 공전합니다.
  • 행성이 태양 (황도면)을 공전하는 것과 거의 동일한 평면에서 공전합니다.
  • 그리고 태양으로부터의 특정한 현재 거리에서 형성된 고체에 대해 예측 된 밀도와 일치하는 밀도를 가지고 있습니다.

트리톤을 제외한 모든 태양계의 큰 위성은 이러한 속성을 가지고 있습니다. 대신 트리톤은 해왕성이 축을 중심으로 회전하고 태양을 중심으로 (시계 반대 방향) 회전하는 방식과 반대 방향 (시계 방향)으로 해왕성 주위를 공전하며 130 °의 비정상적인 각도로 태양계의 황도면에 기울어집니다. Triton의이 역행 궤도 운동은이 미스터리를 연결하는 열쇠입니다.

역행 궤도에있는 달은 행성계의 규칙과 일치하지 않는 궤도를 도는 행성과 태양 전 성운의 동일한 부분에서 형성 될 수 없습니다. 대부분의 위성이 가스 거인 부모와 함께 형성되는 방식 인 해왕성과 함께 형성 될 수 없었다면 Triton은 "입양 된"위성이어야합니다. 즉, 먼 과거의 어느 시점에서 포착되었을 것입니다.

Triton에 대한 두 가지 다른 큰 단서가 있습니다.

  1. 해왕성 계의 많은 부분이 트리톤의 바깥쪽에있는 가장 가까운 달이 트리톤보다 15 배 이상 먼 궤도를 공전하고 있습니다.
  2. 해왕성의 태고의 달이 되기에는 밀도, 색, 분위기가 잘못되어 있습니다.

둘 다 큰 거래입니다.

다른 가스 거인의 위성을 살펴보면 왜 트리톤이 큰 위성 중에서 왜 그렇게 이상한지 즉시 알 수 있습니다.

  • 목성의 가장 바깥쪽에있는 큰 위성 인 칼리스토는 목성에서 평균 190 만 km 떨어진 곳을 공전합니다. 그 다음 달인 테미스 토의 거리는 740 만 km로 3.9 : 1 비율입니다.
  • 토성의 가장 바깥쪽에있는 큰 달은 360 만 km를 공전하는 Iapetus입니다. 그러나 다음 외부 달인 Kiviuq는 1,130 만 km로 공전합니다 : 3.2 대 1 비율입니다.
  • 천왕성의 가장 바깥쪽에있는 큰 위성은 오베론으로 평균 궤도 거리는 583,520km입니다. 그 다음 달은 430 만 km의 프란시스코 (7.3 대 1 비율)입니다.

그러나 Neptune은 정말 이상합니다. Triton의 평균 궤도 거리는 355,000km에 불과할뿐만 아니라 다음 달인 Nereid는 550 만 km (15.5- : 1 비율)에서 궤도를 도는 데 그 다음 달은 무려 1600 만 km입니다. 밖! 거의 Triton의 존재가 Neptune의 외부 위성 대부분을 제거하여 Neptune을 가스 거인 중에서 독특하게 만드는 것과 같습니다.

Triton의 밀도는 또한 우리가 태양계에서 물체가 형성되는 것을 아는 방법을 기반으로 밀도, 색상 및 대기와 같은 물리적 특성이 예상되는 것과는 모두 잘못되었습니다. 대신 Triton은 오늘날 우리가 보는 많은 Kuiper 벨트 개체와 이러한 물리적 특성 및 기타 물리적 특성을 기반으로 훨씬 더 잘 일치합니다. 특히 얼어 붙은 얼음 껍질, 주로 고체 질소로 구성된 표면, 주로 물-얼음으로 만들어진 맨틀, 바위와 금속이 혼합 된 것처럼 보이는 크고 단단한 코어가 있습니다.

그 구성과 전체적인 색상은 사실 명왕성처럼 보입니다. 다음은 1989 년에 비행했을 때 찍은 포토 모자이크 Voyager 2에서 Triton의 모습입니다.

2015 년에 뉴 호라이즌이 날아가던 명왕성의 포토 모자이크와 비교해보세요.

매우 비슷하지 않나요? 해왕성 주변의 현재 위치에있는 Triton은 그 자체로 매혹적인 세계입니다. 지질 학적으로 어린 표면을 가지고 있으며 명왕성과 같은 충돌 분화구가 거의 없는데, 이는 시간이 지남에 따라 자체적으로 부활하는 활동적인 세계임을 나타냅니다. 우리는 분출하는 간헐천이 있고, 기체 질소를 표면 위로 보내 트리톤의 얇은 명왕성 대기의 대부분을 구성한다는 것을 알고 있습니다.

트리톤의 지각은 55 % 질소 얼음이며 다른 얼음 (예 : 물 얼음 및 냉동 이산화탄소)이 혼합되어 있습니다. 명왕성과 동일한 비율입니다. 트리톤은 붉은 색을 띠며, 메탄 얼음이 자외선으로부터 톨린으로 변환 된 것으로 생각됩니다. 다시 명왕성과 비슷합니다. 심지어 표면에는 검은 색의 연기를 내뿜는 극저온 화산이 있습니다. 아마도 지하의 액체 바다가 지각을 통과 할 수 있다는 증거입니다. Triton은 차갑고 얼어 붙었지만 활동적인 세계입니다.

그렇다면 어떻게 오늘날의 위치에있게 되었습니까? 우리가 Kuiper 벨트에서 시작된 것으로 알고있는 많은 물체와 마찬가지로 Triton은 아마도 해왕성까지 여러 번 가까운 통과를하도록 만든 궤도를 가지고있을 것입니다. 오늘 이런 일이 발생하면 Neptune의 중력은 개체의 궤도를 대략 임의의 방향으로 변경합니다. 그러나 이것이 태양계 초기에 일어났다면 해왕성은 달, 고리 또는 원반 형태로 주변에 거대한 질량 집합을 가지고있을 가능성이 큽니다.

Triton이 들어 왔을 때 중력 상호 작용, 항력, 충돌, 그리고 Triton이 포획되고 원형 화되도록 허용 한 이진 동반자의 방출의 조합이었을 것입니다. Triton은 Kuiper 벨트에서 태어나 초기에 포획되었으며, 포획 과정에서 해왕성 시스템에서 대부분의 외부 질량과 위성이 방출되었습니다.

그 결과, 오늘날 Kuiper 벨트에서 형성되는 가장 크고 무거운 몸체는-명왕성보다 20 % 더 크고 Eris보다 29 % 더 큰-이제 해왕성에서 가장 큰 위성 인 트리톤입니다. 오늘날 트리톤은 해왕성 궤도를 도는 질량의 99.5 %를 차지하며, 이는 우리가 알고있는 다른 모든 거대 행성 시스템과는 크게 다릅니다. 그 특성, 특히 기괴하고 독특한 궤도에 대한 유일한 설명은 Triton이 캡처 된 Kuiper 벨트 개체라는 것입니다.

우리는 종종 생명의 후보 세계로 지하 바다가있는 얼음 달에 대해 이야기합니다. 우리는 크고 먼 얼음 체를 그 자체로 행성 또는 왜소 행성으로 상상합니다. 트리톤은 해왕성의 달이 아니라 생존 할 수있는 가장 크고 거대한 카이퍼 벨트로 태어났습니다. 위치를 이동할 때 존재하는 것을 멈추지 않고 Triton도 마찬가지입니다. 그것은 Kuiper 벨트의 원래 왕이며, 그 진정한 기원 이야기는 풀어야 할 우주의 미스터리입니다.


일부 행성에 다른 행성보다 더 많은 달이있는 이유에 대한 설명

제 이름은 로키 박물관의 테일러 천문관의 Eric Loberg입니다. 그리고 저는 왜 어떤 행성이 다른 행성보다 더 많은 달을 가지고 있는지 설명하려고했습니다. 그 중 일부는 행성이 어디에 위치하고 어떻게 형성되는지에 대한 특징 일뿐입니다. 대부분의 행성은 태양계의 작은 암석 덩어리가 모여 더 크고 더 큰 행성을 형성하기 시작할 때 형성됩니다. 이 행성들이 소행성 벨트에 가까웠다면, 그 소행성이 행성에 포착되기 때문에 더 많은 달을 얻을 수 있습니다. 그래서, 두 개의 달을 가진 화성이나 다섯 개의 달을 가진 명왕성과 같은 행성은 종종 소행성 벨트 근처에 있고 작은 것보다 몇 개의 달을 가지고 있습니다. 수성이나 금성과 지구와 같은 작은 행성은 태양에 더 가깝습니다. 태양은 남은 물질의 대부분을 흡수했습니다. 그래서 우리는 달이 많지 않습니다. 지구의 달은 아마도 우리 태양계 외부에서 온 화성 크기의 물체 일 것입니다. 이 물체 중 일부는 초기 폭격 기간에 들어와 지구로 박살났습니다. 그리고 그것이 우리의 달을 형성 한 것입니다. 일부 행성에 위성이 많은 이유는 기본적으로 크기 때문입니다. 달이 더 많은 우리 태양계의 행성은 큰 행성, 목성, 토성, 천왕성 및 해왕성입니다. 그들은 너무 커서 달을 많이 모을 수 있습니다. 혜성이 그들 옆에서 흔들리면 때때로 혜성을 흡수하고 소행성을 붙잡을 수 있습니다. 그리고 그것이 그 큰 행성으로 응축되기 시작함에 따라 훨씬 더 많은 물질이 있습니다. 행성 주위에 소용돌이 치는 뒤에 더 많은 것이 남아 있으며 더 많은 달을 남겼습니다. 우리는 태양계에있는 달의 수를 볼 수 있습니다. 수성은 위성이 없으며 태양에 가깝고 금성은 위성이 없으며 태양에 가깝습니다. 지구에는 우리의 것이 있는데, 아마도 멀리서 온 큰 영향이었을 것입니다. 그리고 화성에는 두 개의 달이 있습니다. 이 모든 행성은 그 위대하고 큰 태양에 매우 가까웠고 태양은 그 물체의 대부분을 흡수했습니다. 화성과 목성 사이에 큰 소행성대가 있기 때문에 화성은 아마도 두 개를 가지고있을 것입니다. 목성은 50 개, 가장 큰 행성, 토성, 두 번째로 큰 행성, 53 개를 가지고 있습니다. 천왕성도 매우 큽니다. 27 개, 가장 먼 해왕성에는 14 개가 있습니다. 그리고 카이퍼 벨트라고 불리는 또 다른 종류의 암석 소행성 벨트가 있습니다. 다섯. 그 작은 바위 남은 음식 근처에 있었기 때문에 일부를 잡을 수 있습니다. 그렇다면 왜 일부 행성은 다른 행성보다 더 많은 달을 가지고 있습니까? 대부분 크기 때문에 더 큰 행성에는 더 많은 달이 있습니다. 저는 록키 박물관, Taylor Planetarium의 Eric Loberg입니다.

저자 정보

J. Eric Loberg는 몬태나의 Bozeman에있는 유명한 Rockies 박물관 인 Taylor Planetarium at the World의 관리자, 강사 및 프로그램 기획자입니다.


구성 및 구조

토성의 고리는 모래알에서 산 크기의 덩어리에 이르기까지 수십억 개의 입자로 구성됩니다. 주로 물-얼음으로 구성된 고리는 우주를 여행 할 때 바위 같은 유성체를 그립니다.

아마추어 천문학자가 볼 때 토성은 하나의 단단한 고리로 둘러싸여 있지만 여러 부분이 존재합니다. 고리는 발견 순서에 따라 알파벳순으로 명명됩니다. 따라서 주 고리는 행성에서 가장 먼 곳에서 가장 가까운 곳까지 A, B 및 C입니다. Cassini Division으로 알려진 2,920 마일 (4,700km) 너비의 간격은 A 고리와 B 고리를 분리합니다.

망원경 기술이 향상됨에 따라 다른 희미한 고리가 발견되었습니다. 보이저 1 호는 1980 년에 가장 안쪽에있는 D 링을 감지했습니다. F 링은 A 링 바로 바깥에 있고 G와 E 링은 더 멀리 떨어져 있습니다.

고리 자체에는 많은 간격과 구조가 있습니다. 일부는 토성의 많은 작은 위성에 의해 생성되는 반면 다른 일부는 계속해서 천문학 자에게 퍼즐을 맞추고 있습니다.

토성은 태양계에서 고리를 가진 유일한 행성이 아닙니다. 목성, 천왕성, 해왕성도 희미한 고리 계를 포함하고 있습니다. 가장 크고 가장 눈에.니다.


내용

행성 아르 자형H, 10 6km [1] 아르 자형, km [1] 알려진 수
목성 55 1.5 71
토성 69 3 58
천왕성 73 7 9
해왕성 116 16 7 (트리톤 포함)

There is no widely accepted precise definition of an irregular satellite. Informally, satellites are considered irregular if they are far enough from the planet that the precession of their orbital plane is primarily controlled by the Sun.

In practice, the satellite's semi-major axis is compared with the radius of the planet's Hill sphere (that is, the sphere of its gravitational influence), r H > . Irregular satellites have semi-major axes greater than 0.05 r H > with apoapses extending as far as to 0.65 r H > . [1] The radius of the Hill sphere is given in the adjacent table.

Earth's Moon seems to be an exception: it is not usually listed as an irregular satellite even though its precession is primarily controlled by the Sun [ 인용 필요 ] and its semi-major axis is greater than 0.05 of the radius of Earth's Hill Sphere.

Current distribution Edit

The orbits of the known irregular satellites are extremely diverse, but there are certain patterns. Retrograde orbits are far more common (83%) than prograde orbits. No satellites are known with orbital inclinations higher than 55° (or smaller than 130° for retrograde satellites). In addition, some groupings can be identified, in which one large satellite shares a similar orbit with a few smaller ones.

Given their distance from the planet, the orbits of the outer satellites are highly perturbed by the Sun and their orbital elements change widely over short intervals. The semi-major axis of Pasiphae, for example, changes as much as 1.5 Gm in two years (single orbit), the inclination around 10°, and the eccentricity as much as 0.4 in 24 years (twice Jupiter's orbit period). [2] Consequently, mean orbital elements (averaged over time) are used to identify the groupings rather than osculating elements at the given date. (Similarly, the proper orbital elements are used to determine the families of asteroids.)

Origin Edit

Irregular satellites have been captured from heliocentric orbits. (Indeed, it appears that the irregular moons of the giant planets, the Jovian and Neptunian trojans, and grey Kuiper belt objects have a similar origin. [3] ) For this to occur, at least one of three things needs to have happened:

  • energy dissipation (e.g. in interaction with the primordial gas cloud)
  • a substantial (40%) extension of the planet's Hill sphere in a brief period of time (thousands of years)
  • a transfer of energy in a three-body interaction. This could involve:
    • a collision (or close encounter) of an incoming body and a satellite, resulting in the incoming body losing energy and being captured.
    • a close encounter between an incoming binary object and the planet (or possibly an existing moon), resulting in one component of the binary being captured. Such a route has been suggested as most likely for Triton. [4]

    After the capture, some of the satellites could break up leading to groupings of smaller moons following similar orbits. Resonances could further modify the orbits making these groupings less recognizable.

    장기적인 안정성

    The current orbits of the irregular moons are stable, in spite of substantial perturbations near the apocenter. [5] The cause of this stability in a number of irregulars is the fact that they orbit with a secular or Kozai resonance. [6]

    In addition, simulations indicate the following conclusions:

    • Orbits with inclinations between 50° and 130° are very unstable: their eccentricity increases quickly resulting in the satellite being lost [2]
    • Retrograde orbits are more stable than prograde (stable retrograde orbits can be found further from the planet)

    Increasing eccentricity results in smaller pericenters and large apocenters. The satellites enter the zone of the regular (larger) moons and are lost or ejected via collision and close encounters. Alternatively, the increasing perturbations by the Sun at the growing apocenters push them beyond the Hill sphere.

    Retrograde satellites can be found further from the planet than prograde ones. Detailed numerical integrations have shown this asymmetry. The limits are a complicated function of the inclination and eccentricity, but in general, prograde orbits with semi-major axes up to 0.47 rH (Hill sphere radius) can be stable, whereas for retrograde orbits stability can extend out to 0.67 rH.

    The boundary for the semimajor axis is surprisingly sharp for the prograde satellites. A satellite on a prograde, circular orbit (inclination=0°) placed at 0.5 rH would leave Jupiter in as little as forty years. The effect can be explained by so-called evection resonance. The apocenter of the satellite, where the planet's grip on the moon is at its weakest, gets locked in resonance with the position of the Sun. The effects of the perturbation accumulate at each passage pushing the satellite even further outwards. [5]

    The asymmetry between the prograde and retrograde satellites can be explained very intuitively by the Coriolis acceleration in the frame rotating with the planet. For the prograde satellites the acceleration points outward and for the retrograde it points inward, stabilising the satellite. [7]

    Temporary captures Edit

    The capture of an asteroid from a heliocentric orbit isn't always permanent. According to simulations, temporary satellites should be a common phenomenon. [8] [9] The only observed examples are 2006 RH 120 and 2020 CD 3 , which were temporary satellites of Earth discovered in 2006 and 2020, respectively. [10] [11] [12]

    Size Edit

    Given their greater distance from Earth, the known irregular satellites of Uranus and Neptune are larger than those of Jupiter and Saturn smaller ones probably exist but have not yet been observed. However, with this observational bias in mind, the size distribution is similar for all four giant planets.

    A shallow power law (q

    2) is observed for sizes 10 to 100 km † but steeper (q

    3.5) for objects smaller than 10 km ‡ . An analysis of archival 2010 images from the Canada-France-Hawaii Telescope shows that the power law for Jupiter's retrograde population of irregular satellites larger than

    400 m is shallow, at q≃2.5. [13]

    For comparison, the distribution of Kuiper belt objects is much steeper (q

    4), i.e. for one object of 1000 km there are a thousand objects with a diameter of 100 km. The size distribution provides insights into the possible origin (capture, collision/break-up or accretion).

    For every object of 100 km, ten objects of 10 km can be found.
    For one object of 10 km, some 140 objects of 1 km can be found.

    Colours Edit

    The colours of irregular satellites can be studied via colour indices: simple measures of differences of the apparent magnitude of an object through blue (B), visible green-yellow (V), and red (R) filters. The observed colours of the irregular satellites vary from neutral (greyish) to reddish (but not as red as the colours of some Kuiper belt objects).

    albedo [14] neutral reddish red
    low 3–8% 2–6% 2–5%
    medium 미디엄 10–18% 13–35%
    high 이자형 25–60%

    Each planet's system displays slightly different characteristics. Jupiter's irregulars are grey to slightly red, consistent with C, P and D-type asteroids. [15] Some groups of satellites are observed to display similar colours (see later sections). Saturn's irregulars are slightly redder than those of Jupiter.

    The large Uranian irregular satellites (Sycorax and Caliban) are light red, whereas the smaller Prospero and Setebos are grey, as are the Neptunian satellites Nereid and Halimede. [16]

    Spectra Edit

    With the current resolution, the visible and near-infrared spectra of most satellites appear featureless. So far, water ice has been inferred on Phoebe and Nereid and features attributed to aqueous alteration were found on Himalia.

    Rotation Edit

    Regular satellites are usually tidally locked (that is, their orbit is synchronous with their rotation so that they only show one face toward their parent planet). In contrast, tidal forces on the irregular satellites are negligible given their distance from the planet, and rotation periods in the range of only ten hours have been measured for the biggest moons Himalia, Phoebe, Sycorax, and Nereid (to compare with their orbital periods of hundreds of days). Such rotation rates are in the same range that is typical for asteroids.

    Some irregular satellites appear to orbit in 'groups', in which several satellites share similar orbits. The leading theory is that these objects constitute collisional families, parts of a larger body that broke up.

    Dynamic groupings Edit

    Simple collision models can be used to estimate the possible dispersion of the orbital parameters given a velocity impulse ΔV. Applying these models to the known orbital parameters makes it possible to estimate the ΔV necessary to create the observed dispersion. A ΔV of tens of meters per seconds (5–50 m/s) could result from a break-up. Dynamical groupings of irregular satellites can be identified using these criteria and the likelihood of the common origin from a break-up evaluated. [17]

    When the dispersion of the orbits is too wide (i.e. it would require ΔV in the order of hundreds of m/s)

    • either more than one collision must be assumed, i.e. the cluster should be further subdivided into groups
    • or significant post-collision changes, for example resulting from resonances, must be postulated.

    Colour groupings Edit

    When the colours and spectra of the satellites are known, the homogeneity of these data for all the members of a given grouping is a substantial argument for a common origin. However, lack of precision in the available data often makes it difficult to draw statistically significant conclusions. In addition, the observed colours are not necessarily representative of the bulk composition of the satellite.

    Irregular satellites of Jupiter Edit

    Typically, the following groupings are listed (dynamically tight groups displaying homogenous colours are listed in bold)

      satellites
      • 그만큼 Himalia group shares an average inclination of 28°. They are confined dynamically (ΔV ≈ 150 m/s). They are homogenous at visible wavelengths (having neutral colours similar to those of C-type asteroids) and at near infrared wavelengths [18]
      • The prograde satellites Themisto, Carpo, and Valetudo are not part of any known group.
        satellites
        • 그만큼 Carme group shares an average inclination of 165°. It is dynamically tight (5 < ΔV < 50 m/s). It is very homogenous in colour, each member displaying light red colouring consistent with a D-type asteroid progenitor.
        • 그만큼 Ananke group shares an average inclination of 148°. It shows little dispersion of orbital parameters (15 < ΔV < 80 m/s). Ananke itself appears light red but the other group members are grey.
        • The Pasiphae group is very dispersed. Pasiphae itself appears to be grey, whereas other members (Callirrhoe, Megaclite) are light red.

        Sinope, sometimes included into the Pasiphae group, is red and given the difference in inclination, it could be captured independently. [15] [19] Pasiphae and Sinope are also trapped in secular resonances with Jupiter. [5] [17]


        비디오보기: Universe Size Comparison 3D (할 수있다 2022).


코멘트:

  1. Shakajas

    이제 모든 것이 명확합니다. 설명에 감사드립니다.

  2. Zolok

    내 생각에, 당신은 틀 렸습니다. PM에 이메일을 보내 주시면 논의하겠습니다.

  3. Cerdic

    Great, this is a very valuable message.

  4. Tobie

    이 유일한 조건



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