Никс (луна) - Nix (moon)

Эта статья о спутнике Плутона. Не путать с астероидом 3908 Nyx.

Nix
Nix best view.jpg
Улучшенное цветное изображение Nix, сделанное Новые горизонты
Открытие
ОбнаружилКосмический телескоп Хаббла
Команда поиска спутников Плутона
Дата открытия15 июня 2005 г.
Обозначения
Обозначение
Плутон II[1]
Произношение/ˈпɪks/
Названный в честь
Νύξ Nyx
S / 2005 (134340) 2
S / 2005 P 2
ПрилагательныеНиктианский /ˈпɪkтяəп/
Орбитальные характеристики[2]
48694±3 км
Эксцентриситет0.002036±0.000050
24.85463±0.00003 d
Наклон0.133°±0.008° (122.53°±0.008° на орбиту Плутона)
СпутникПлутон
Физические характеристики
Размеры49,8 х 33,2 х 31,1 км[3]
Масса(4.5±4.0)×1016 кг[4]
Иметь в виду плотность
1,37 г / см3[3]
0.00016319±0.00001813222 грамм
1,829 ± 0,009 дня[5]
хаотичный[6] (уменьшено на 10% между обнаружением и облетом)[7]
132°[7] (на орбитальную плоскость; июль 2015 г.) (ретроградность 48 °)
Альбедо0,56 ± 0,05 геометрический[5]
Температура33–55 K
23,38–23,7 (измерено)[8]

Nix это естественный спутник Плутона с диаметром 49,8 км (30,9 миль) в самом длинном измерении.[3] Он был обнаружен вместе с самой внешней луной Плутона. Гидра 15 июня 2005 г. группой поиска спутников Плутона.[нужна цитата ] Он был назван в честь Nyx, греческая богиня ночи.[9] Никс - третья луна Плутон по расстоянию, вращаясь по орбите между лунами Стикс и Kerberos.[4]

Никс был изображен вместе с Плутон и другие его луны Новые горизонты космический корабль во время полета над системой Плутон в июле 2015 года.[10] Изображения из Новые горизонты космический корабль показывает большую красноватую область на Никсе, которая, вероятно, кратер от удара.[11]

Открытие

Открытие изображений Никса и Гидры

Nix был обнаружен исследователями группы поиска спутников Плутона с помощью Космический телескоп Хаббла.[9] В Новые горизонты команда подозревала, что Плутон и его луна Харон могут сопровождаться другими лунами, поэтому в 2005 году они использовали космический телескоп Хаббла для поиска слабых спутников вокруг Плутона.[12] Поскольку яркость Никса примерно в 5000 раз слабее, чем у Плутона, для его обнаружения были сделаны снимки с длинной выдержкой.[13]

Изображения открытия были сделаны 15 мая 2005 г. и 18 мая 2005 г. Никс и Гидра были независимо обнаружены Максом Дж. Мучлером 15 июня 2005 г. и Эндрю Дж. Штеффлом 15 августа 2005 г. Об открытиях было объявлено 31 октября 2005 г., после подтверждение предварительное покрытие архивные изображения Плутона с телескопа Хаббла за 2002 год[14] Два недавно объявленных спутника Плутона впоследствии были временно обозначенный S / 2005 P 1 для Hydra и S / 2005 P 2 для Nix. Команда исследователей неофициально называла спутники «P1» и «P2» соответственно.[15]

Именование

Изображение спутников Плутона с помощью телескопа Хаббла (с аннотациями)

Название Nix было одобрено Международный астрономический союз (МАС) и было объявлено 21 июня 2006 года вместе с названием Hydra в циркуляре МАС 8723.[16] Никс был назван в честь Nyx, греческая богиня тьмы и ночи и мать Харон, перевозчик Аид в Греческая мифология. Две недавно названные луны были намеренно названы так, чтобы их инициалы N и ЧАС чтит Новые горизонты миссия к Плутону, аналогично тому, как первые две буквы имени Плутона чтят Персиваль Лоуэлл.[17][12] Первоначальное предложение для наименования Nix заключалось в использовании классический написание Nyx, но чтобы избежать путаницы с астероид 3908 Nyx, написание было изменено на Nix, Египтянин написание имени.[17] Форма прилагательного имени - Никта (ср. Рус. Никта). Никта).

Названия элементов на телах в системе Плутона связаны с мифологией, литературой и историей исследований. В частности, названия объектов на Nix должны быть связаны с божествами ночи из литературы, мифологии и истории.[18]

Источник

Считалось, что меньшие спутники Плутона, включая Никс, образовались из обломки выброшены в результате массового столкновения между Плутоном и другим объектом пояса Койпера, аналогично тому, как Луна считается, что он образовался из обломков, выброшенных большое столкновение с Землей.[19] Выброс от столкновения затем объединится в луны Плутона.[20] Однако гипотеза столкновения не может объяснить, как Nix сохранил свою поверхность с высокой отражающей способностью.[21]

Физические характеристики

Nix имеет удлиненную форму, самая длинная ось которой имеет диаметр 49,8 км (30,9 миль), а самая короткая ось - 31,1 км (19,3 мили). Это дает Nix измеренные размеры 49,8 км × 33,2 км × 31,1 км (30,9 × 20,6 × 19,3 миль).[3]

Ранние исследования показали, что поверхность Никса красноватого цвета.[22] В противоположность этому, другие исследования показывают, что Никс спектрально нейтрален, как и маленькие спутники Плутона.[8][23] Нейтральный спектр Nix означает, что на его поверхности присутствует водяной лед.[21] Nix также, похоже, различалась по яркости и альбедо, или отражательная способность.[8] Считалось, что флуктуации яркости вызваны областями с различным альбедо на поверхности Nix.[8] Изображения Nix из Новые горизонты космический корабль показывает большую красноватую область размером примерно 18 км (11 миль) в поперечнике, что может объяснить два противоречивых измерения цвета поверхности Никса.[10][24]

Красноватая область считается большим ударным кратером, где красноватый материал был выброшен из-под слоя водяного льда Никса и отложился на его поверхности.[11] В этом случае Nix, скорее всего, реголиты возникшие от удара.[23] Другое объяснение предполагает, что красноватый материал мог образоваться в результате столкновения с Никсом и другим объектом с другим составом. Однако на других ударных кратерах Никс значительных изменений цвета не было.[23]

Моделирование Nix, смоделированное как эллипсоид, показывая свое хаотическое вращение

Водяной лед, присутствующий на поверхности Nix, отвечает за его высокую отражательную способность.[10][21] Следы замороженных метан может также присутствовать на поверхности Nix и может быть причиной наличия красноватого материала, вероятно толины, на его поверхности.[10] В этом случае толины на поверхности Nix могли образоваться в результате реакции метана с ультрафиолетовый излучение от солнце.[10] Получено из данных подсчета кратеров из Новые горизонты, возраст поверхности Никс оценивается как минимум в четыре миллиарда лет.[25][23]

Вращение

Никс не приливно заблокирован и кувыркается хаотично как и все меньшие спутники Плутона; наклон оси Луны и период вращения сильно меняются в короткие сроки.[20] Из-за хаотичного вращения Nix он может иногда переворачивать всю свою ось вращения.[26] Различные гравитационные влияния Плутона и Харона, когда они вращаются вокруг своей оси. барицентр вызывает хаотическое падение малых спутников Плутона, включая Никс.[20] Хаотичный кувырок Nix также усиливается его вытянутой формой, которая создает крутящие моменты которые действуют на объект.[20][2] Во время Новые горизонты Пролетая мимо, Nix вращался ретроградно к экватору Плутона с периодом 43,9 часа с осевым наклоном 132 градуса - он вращался назад по отношению к своей орбите вокруг Плутона.[21] Скорость вращения Nix увеличилась на 10 процентов с момента открытия Nix.[21]

Орбита

Анимация спутников Плутона вокруг барицентр Плутона - Эклиптика самолет
Передний план
Вид сбоку
   Плутон ·    Харон ·    Стикс ·   Nix ·    Kerberos ·    Гидра

Никс вращается вокруг Плутона-Харона барицентр на расстоянии 48 694 км (30 257 миль) между орбитами Стикс и Kerberos.[4] Все спутники Плутона, включая Никс, имеют очень круговые орбиты, которые копланарны орбите Харона; у спутников Плутона очень низкий орбитальные наклонения к экватору Плутона.[27][28] Почти круговые и компланарные орбиты спутников Плутона предполагают, что они, возможно, прошли через приливную эволюцию с момента своего образования.[27] Во время формирования меньших спутников Плутона у Никс, возможно, было больше эксцентричный орбита вокруг барицентра Плутон-Харон.[29] Существующая круговая орбита Никса могла быть вызвана приливным демпфированием Хароном эксцентриситета орбиты Никса из-за приливных взаимодействий. Взаимные приливные взаимодействия Харона на орбите Никса заставили бы Никс передать свой эксцентриситет орбиты Харону, таким образом, заставив орбиту Никса постепенно стать более круговой с течением времени.[29]

Орбитальный период Nix составляет примерно 24,8546 дней, а его орбита резонирует с другими спутниками Плутона.[2] Никс находится в соотношении 3: 2 орбитальный резонанс с Гидрой и резонансом 9:11 со Стиксом (отношения представляют собой количество орбит, завершенных за единицу времени; отношения периодов - обратные).[2][30] В результате этого «подобного Лапласу» трехчастичного резонанса он соединяется со Стиксом и Гидрой в соотношении 2: 3.

Период обращения Никса близок к орбитальному резонансу 1: 4 с Хароном, с расхождением по времени 2,8%; нет активного резонанса.[2][22] Гипотеза, объясняющая такой близкий к резонансу, состоит в том, что резонансы возникли до внешней миграции Харона после образования всех пяти известных лун и поддерживаются периодической локальной флуктуацией в 9 процентов напряженности гравитационного поля Плутона-Харона.[примечания 1]

Последовательность соединений Гидры (синий), Никса (красный) и Стикса (черный) на протяжении одной трети их резонансного цикла. Движение происходит против часовой стрелки, а завершенные орбиты подсчитываются в правом верхнем углу диаграмм (щелкните изображение, чтобы увидеть весь цикл).

Исследование

Цветное композитное изображение LORRI и MVIC Nix
Никс наполовину освещен, изображение Новые горизонты

В Новые горизонты космический корабль посетил систему Плутона и сфотографировал Плутон и его спутники во время его пролета 14 июля 2015 года. Из меньших спутников Плутона только Никс и Гидра были сфотографированы с разрешением, достаточно высоким для того, чтобы можно было видеть детали поверхности.[21] До пролета системы Плутона измерения размеров Никс проводились с помощью Разведывательный тепловизор дальнего действия на борту Новые горизонты, изначально оценивая Никс примерно в 35 км (22 мили) в диаметре.[31] Первые подробные изображения Никса, сделанные Новые горизонты с расстояния около 231000 км (144000 миль) были переданы по нисходящей линии или получены с космического корабля 18 июля 2015 года и опубликованы 21 июля 2015 года.[24] С разрешением изображения 3 км (1,9 мили) на пиксель фигуру Никса часто называли формой «желейного боба».[24] Улучшенные цветные изображения из Ральф MVIC инструмент Новые горизонты покажите красноватый участок на его поверхности.[24] На основе этих изображений было сделано еще одно точное измерение размеров Nix, что дало приблизительные размеры 42 км × 36 км (26 миль × 22 мили).[24]

Примечания

  1. ^ Мгновенная сила в случае выравнивания Плутон-Харон-Никс на 9,46% больше, чем в квадратурном случае (где Никс находится на 90 ° от оси Плутон-Харон); случай Харона – Плутона – Никс почти точно находится посередине между этими значениями. В Буйе и другие.Цитата гласит: «Гравитационная сила, которую Плутон оказывает на точки P1 или P2, варьируется примерно на 15% (размах)». Гравитационное притяжение Плутона, сам по себе, варьируется на 18% для Nix и 13% для Hydra.

Рекомендации

  1. ^ Дженнифер Блю (11 сентября 2009 г.). "Газетир планетарной номенклатуры". Рабочая группа МАС по номенклатуре планетных систем (WGPSN). Получено 30 августа 2010.
  2. ^ а б c d е Шоуолтер, М. Р.; Гамильтон, Д. П. (3 июня 2015 г.). «Резонансные взаимодействия и хаотическое вращение малых спутников Плутона». Природа. 522 (7554): 45–49. Bibcode:2015Натура.522 ... 45S. Дои:10.1038 / природа14469. PMID  26040889.
  3. ^ а б c d Verbiscer, A.J .; Портер, С. Б .; Buratti, B.J .; Weaver, H.A .; Spencer, J. R .; Шоуолтер, М. Р .; Buie, M. W .; Hofgartner, J. D .; Hicks, M.D .; Ennico-Smith, K .; Olkin, C.B .; Stern, S. A .; Янг, Л. А .; Ченг, А. (2018). "Фазовые кривые Никса и Гидры из Новые горизонты Фотокамеры ". Астрофизический журнал. 852 (2): L35. Bibcode:2018ApJ ... 852L..35V. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aaa486.
  4. ^ а б c Stern, S. A .; Bagenal, F .; Ennico, K .; Gladstone, G.R .; и другие. (15 октября 2015 г.). «Система Плутона: первые результаты ее исследования New Horizons». Наука. 350 (6258): aad1815. arXiv:1510.07704. Bibcode:2015Научный ... 350.1815S. Дои:10.1126 / science.aad1815. PMID  26472913.
  5. ^ а б «Специальная сессия: Планета 9 из космического пространства - Геология и геохимия Плутона». YouTube. Лунно-планетарный институт. 25 марта 2016 г.. Получено 27 мая 2019.
  6. ^ Нортон, Карен (3 июня 2015 г.). «Хаббл НАСА обнаружил, что спутники Плутона падают в абсолютном хаосе».
  7. ^ а б Лакдавалла, Эмили. «DPS 2015: маленькие спутники Плутона Стикс, Никс, Керберос и Гидра [ОБНОВЛЕНО]». www.planetary.org.
  8. ^ а б c d Stern, S. A .; Mutchler, M. J .; Weaver, H.A .; Штеффл, А. Дж. (2006). «Положение, цвета и фотометрическая изменчивость малых спутников Плутона по данным наблюдений HST 2005–2006 гг.». Астрономический журнал. 132 (3): 1405–1414. arXiv:Astro-ph / 0605014. Bibcode:2006AJ .... 132.1405S. Дои:10.1086/506347.
  9. ^ а б "Плутон и его спутники: Харон, Никс и Гидра". www.nasa.gov. НАСА. 23 июня 2006 г.. Получено 23 февраля 2019.
  10. ^ а б c d е Каин, Фрейзер (3 сентября 2015 г.). "Никс Луны Плутона". www.universetoday.com. Получено 26 февраля 2019.
  11. ^ а б Портер, Саймон. "Малые спутники Плутона Никс и Гидра". blogs.nasa.gov. Получено 23 февраля 2019.
  12. ^ а б Стерн, Алан; Гринспун, Дэвид (1 мая 2018 г.). «Глава 7: Собираем все вместе». В погоне за новыми горизонтами: эпическая первая миссия на Плутон. Пикадор. ISBN  9781250098962.
  13. ^ "Nix In Depth". solarsystem.nasa.gov. Получено 23 февраля 2019.
  14. ^ «Хаббл НАСА обнаруживает возможные новые спутники вокруг Плутона». www.hubblesite.org. 31 октября 2005 г.
  15. ^ "Циркуляр МАС № 8625". www.cbat.eps.harvard.edu. 31 октября 2005 г. описывая открытие
  16. ^ Циркуляр IAU № 8723 именование лун.
  17. ^ а б Каин, Фрейзер (2006). "Новолуния Плутона именуются Никсом и Гидрой". www.universetoday.com. Получено 23 февраля 2019.
  18. ^ «Именование астрономических объектов». Международный астрономический союз.
  19. ^ Стерн, С.А.; Weaver, H.A .; Steff, A. J .; Mutchler, M. J .; Merline, W.J .; Buie, M. W .; Янг, Э. Ф .; Янг, Л. А .; Спенсер, Дж. Р. (23 февраля 2006 г.). «Гигантское столкновение малых спутников Плутона и множественности спутников в поясе Койпера» (PDF). Природа. 439 (7079): 946–948. Bibcode:2006Натура.439..946S. Дои:10.1038 / природа04548. PMID  16495992. Архивировано из оригинал (PDF) 19 января 2012 г.. Получено 20 июля 2011.
  20. ^ а б c d Нортон, Карен (3 июня 2015 г.). «Хаббл НАСА обнаружил, что спутники Плутона падают в абсолютном хаосе». НАСА. Получено 25 октября 2015.
  21. ^ а б c d е ж Лакдавалла, Эмили. «DPS 2015: маленькие спутники Плутона Стикс, Никс, Кербер и Гидра». Планетарное общество. Получено 14 ноября 2015.
  22. ^ а б Buie, Marc W .; Гранди, Уильям М .; Янг, Элиот Ф .; Янг, Лесли А .; Стерн, С. Алан (2006). «Орбиты и фотометрия спутников Плутона: Харон, S / 2005 P1 и S / 2005 P2». Астрономический журнал. 132 (1): 290–298. arXiv:astro-ph / 0512491. Bibcode:2006AJ .... 132..290B. Дои:10.1086/504422.. а, я, д на JPL (сайт обновлен 25 августа 2008 г.)
  23. ^ а б c d Weaver, H.A .; Buie, M. W .; Шоуолтер, М. Р .; Stern, S. A .; и другие. (18 апреля 2016 г.). «Малые спутники Плутона, наблюдаемые New Horizons». Наука. 351 (6279): aae0030. arXiv:1604.05366. Bibcode:2016Научный ... 351.0030W. Дои:10.1126 / science.aae0030. PMID  26989256.
  24. ^ а б c d е "New Horizons захватывает два меньших спутника Плутона". НАСА. 21 июля 2015.
  25. ^ Woo, M. Y .; Ли, М. Х. (6 марта 2018 г.). «О раннем формировании малых спутников Плутона на месте». arXiv:1803.02005 [астрофизиолог EP ].
  26. ^ Чанг, Кеннет (3 июня 2015 г.). «Астрономы описывают хаотический танец лун Плутона». Нью-Йорк Таймс. Получено 28 февраля 2019.
  27. ^ а б Steffl, A.J .; Mutchler, M. J .; Weaver, H.A .; Stern, S. A .; и другие. (2006). «Новые ограничения на дополнительные спутники системы Плутона». Астрономический журнал. 132 (2): 614–619. arXiv:astro-ph / 0511837. Bibcode:2006AJ .... 132..614S. Дои:10.1086/505424.(Окончательный препринт )
  28. ^ Stern, S. A .; Mutchler, M. J .; Weaver, H.A .; Штеффл, А. Дж. (2008). «О происхождении малых спутников Плутона, Никса и Гидры». arXiv:0802.2951 [астрофизик ].
  29. ^ а б Stern, S. A .; Mutchler, M. J .; Weaver, H.A .; Штеффл, А. Дж. (2008). «Влияние приливного затухания Харона на орбиты трех лун Плутона». arXiv:0802.2939 [астрофизик ].
  30. ^ Витце, Александра (2015). «Спутники Плутона движутся синхронно». Природа. Дои:10.1038 / природа.2015.17681.
  31. ^ «Насколько велик Плутон? Новые горизонты Улаживает многолетние дебаты ". НАСА. 13 июля 2015 г.. Получено 13 июля 2015.

внешняя ссылка