Внутренняя луна - Inner moon

В астрономия, внутренняя луна или же внутренний естественный спутник это естественный спутник после продвигать, низкий-склонность орбита внутрь крупных спутников родительской планеты. Обычно считается, что они образовались на месте в то же время, как слияние исходной планеты. Нептун Луны являются исключением, поскольку они, вероятно, представляют собой совокупность частей первоначальных тел, которые были разрушены после захвата большой луны. Тритон.^[1] Внутренние сателлиты отличаются от других регулярные спутники по близости к родителю планета, их короткие орбитальные периоды (обычно менее суток), их малая масса, небольшие размеры и неправильная форма.

Открытие

В настоящее время известно тридцать внутренних спутников, которые вращаются вокруг всех четырех планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун ). Из-за их небольшого размера и яркого света с близлежащей планеты их очень трудно наблюдать с Земли. Некоторые, например Сковорода и Дафнис на Сатурне наблюдались только с космических кораблей.

Первый наблюдаемый внутренний спутник был Амальтея, обнаруженный Э. Э. Барнард в 1892 году. Следующими были спутники Сатурна. Эпиметей и Янус, наблюдаемый в 1966 году. Эти две луны делить одну орбиту, и возникшая путаница по поводу их статуса не была разрешена до тех пор, пока Вояджер 1 пролетел в 1980 году. Большинство оставшихся внутренних спутников было обнаружено космическими кораблями. Вояджер 1 и Вояджер 2 во время облетов Юпитера (1979), Сатурна (1980), Урана (1986) и Нептуна (1989).

Самыми недавними открытиями были две луны Урана (Mab и Амур ), найденный с помощью Космический телескоп Хаббла в 2003 г. и Дафнис найден на орбите Сатурна Кассини космический корабль в 2005 году.

Орбиты

Все внутренние спутники движутся по почти круговым прямым орбитам. В медиана эксцентриситет составляет 0,0012, а наиболее эксцентричный внутренний спутник Бытие с е = 0,0177. Их наклон к экваториальным плоскостям планет также очень низок. Все, кроме одного, имеют наклон менее одного градуса, медиана составляет 0,1 °. Наяда, ближайшая луна Нептуна, является исключением, поскольку она наклонена под углом 4,75 ° к экватору Нептуна.

Самые внутренние спутники вращаются внутри планетарных колец, глубоко внутри жидкости. Предел Роша, и только внутренняя прочность и трение их материалов предотвращают их разрушение приливными силами. Это означает, что если бы камешек был помещен в наиболее удаленную от планеты часть спутника, приливная сила, направленная наружу, была бы сильнее, чем гравитационная сила спутника по направлению к планете, поэтому камешек упал бы вверх. Вот почему на фотографиях этих спутников видно, что они полностью очищены от гальки, пыли и камней.

Самые крайние случаи - спутник Сатурна. Сковорода, который вращается внутри колец только на 70% от своего жидкого предела Роша, а также вокруг спутника Нептуна. Наяда. Плотность Наяды неизвестна, поэтому ее точный предел Роша также неизвестен, но если бы его плотность была ниже 1100 кг / м3, она бы лежала в еще меньшей части своего предела Роша, чем Пан.

Те спутники, у которых орбитальный период меньше периода вращения их планеты. приливное замедление, вызывая очень постепенное приближение к планете. В далеком будущем эти луны столкнутся с планетой или проникнут достаточно глубоко в пределах их границ Роша, чтобы приливно разрушиться на фрагменты. Луны так поражены Метис и Адрастеа на Юпитере, и большинство внутренних спутников Урана и Нептуна - вплоть до Perdita и Лариса, соответственно. Однако ни один из спутников Сатурна не испытывает этого эффекта, потому что Сатурн является относительно очень быстрым вращателем.

Физические характеристики

Размеры

Внутренние спутники малы по сравнению с большими лунами соответствующих планет. Все они слишком малы, чтобы получить сфероидальную форму, образованную гравитационным коллапсом. Многие из них сильно удлинены, как, например, Амальтея, длина которой в два раза больше ширины. Безусловно, самый большой из внутренних спутников - это Протей, который имеет диаметр около 440 км в самом длинном измерении и близок к сферической, но недостаточно сферической, чтобы считаться формой, сжатой гравитацией. Самые известные внутренние спутники имеют диаметр от 50 до 200 км, а самый маленький из подтвержденных - это Дафнис размером от 6 до 8 км. Неподтвержденные тела, вращающиеся вокруг Сатурна Кольцо F, Такие как S / 2004 S 6, могут быть луны несколько меньшего размера, если они не являются переходными скоплениями пыли. В Космический корабль Кассини недавно обнаружил признаки (маленькие пыльные кольца), что даже маленькие луны могут вращаться вокруг Кассини Дивизион.^[2] Размер самого маленького известен количество внутренних лун вокруг внешних планет увеличивается по мере удаления от Солнца, но считается, что эта тенденция связана с усложняющимся освещением и условиями наблюдения, а не с какой-либо физической тенденцией. Со временем могут быть обнаружены более мелкие внутренние спутники.

Вращение

Все внутренние спутники приливно заблокирован, то есть их орбита синхронный с их вращением, так что они показывают только одно лицо к своей родительской планете. Их длинные оси обычно направлены на их планету.

Поверхности

Все внутренние спутники Юпитера, Урана и Нептуна имеют очень темные поверхности с альбедо от 0,06 (Метис ) и 0,10 (Адрастеа ). Спутники Сатурна, напротив, имеют очень яркую поверхность с альбедо от 0,4 до 0,6. Считается, что это связано с тем, что их поверхности покрыты частицами свежего льда, уносимыми из кольцевой системы, внутри которой они вращаются. Внутренние спутники других планет могли быть затемнены космическое выветривание. Ни один из известных внутренних спутников не имеет атмосферы.

Кратер

Полученные изображения внутренних спутников показывают сильно изрезанные кратерами поверхности. Скорость образования кратеров у тел, вращающихся вблизи планет-гигантов, больше, чем у главных и внешних спутников из-за гравитационная фокусировка: Вращающиеся вокруг Солнца тела, которые попадают в большую область вблизи гигантская планета преимущественно отклоняются к планете ее гравитационным полем, так что частота потенциальных ударников, проходящих через заданную площадь поперечного сечения вблизи планеты, намного больше, чем в межпланетном пространстве. В результате было подсчитано, что очень маленькие тела на внутренних орбитах, как ожидается, будут разрушены внешними ударами во времени, намного меньшем, чем возраст Солнечной системы. Это установило бы нижний предел размера оставшихся внутренних лун.

Накопление материала кольца

По крайней мере, два внутренних спутника Сатурна (Атлас и Прометей) имеют экваториальные гребни. Особенно выделяется хребет Атласа. Также Пандора покрыта каким-то мелким депозитом. Было высказано предположение, что эти особенности связаны с аккрецией кольцевого материала на этих лунах. Дополнительным доказательством такого процесса может быть низкая плотность этих тел (возможно, из-за рыхлости накопленного таким образом материала) и их высокое альбедо. Было замечено, что Прометей притягивает диффузный материал из кольца F во время периодических сближений.

Список внутренних спутников

Внутренние спутники и кольца Юпитера

Внутренние спутники Юпитера

Юпитер имеет наименьший набор внутренних сателлитов, включая только следующие четыре:

• Метис
• Адрастеа
• Амальтея
• Бытие

Внутренние спутники Сатурна

Сатурн семь внутренних спутников тесно связаны с его кольцевая система, и многие из них вращаются по орбите внутри колец, создавая промежутки или «пасущиеся» локоны между собой.

• Сковорода – пастух спутник в Подразделение Энке кольца Сатурна
• Дафнис – пастух спутник в Киллер Гэп кольца Сатурна
• Атлас – пастух спутник внешнего края Сатурна Кольцо
• Прометей - внутренний пастух спутник узкой Кольцо F
• Пандора
• Эпиметей и Янус - коорбитальные спутники, которые периодически обмениваются орбитальной энергией друг с другом

Ряд локализованных объектов, таких как S / 2004 S 3, S / 2004 S 4, и S / 2004 S 6, иногда окруженные пыльным ореолом, были замечены в окрестностях Кольцо F, но в настоящее время не ясно, являются ли все они переходными сгустками или некоторые из них могут включать небольшие твердые объекты (луны).

Схема спутника Урана и кольцевой системы

Внутренние спутники Урана

Уран имеет самую обширную систему внутренних спутников, содержащую тринадцать известных спутников:

• Корделия и Офелия - внутренний и внешний спутники пастуха соответственно, для самого яркого кольца Урана узкое ε кольцо
• Бьянка
• Cressida
• Дездемона
• Джульетта
• Порция
• Розалинда
• Амур
• Белинда
• Perdita
• Шайба
• Mab - связанный с кольцом μ

Внутренние спутники Нептуна

Схема внутренних спутников Нептуна.

Нептун имеет семь известных внутренних спутников:

• Наяда
• Thalassa
• Деспина
• Галатея - внутренний пастух спутник из очень узких Кольцо адамса, который разбит на дуги
• Лариса
• Гиппокамп
• Протей

Считается, что они груды щебня воссоздан из фрагментов исходных спутников Нептуна (внутренних или нет). Их сильно возмутило Тритон в период вскоре после того, как эта луна выйдет на очень эксцентричную начальную орбиту. Возмущения привели к столкновениям между спутниками, и та часть фрагментов, которые не были потеряны, повторно аккрецировалась в нынешние внутренние спутники после того, как орбита Тритона стала круговой.^[1]

Исследование

Большинство внутренних спутников было сфотографировано космическим кораблем. Вояджер 1 и Вояджер 2. Большинство из них были видны на изображениях только в виде отдельных пикселей или с разрешением всего несколько пикселей. Однако довольно подробные особенности поверхности были замечены на следующих лунах:

Рекомендации