Neptun, ten ledový plynný obr, který je osmou planetou od našeho Slunce, objevili v roce 1846 dva astronomové – Urbain Le Verrier a Johann Galle. V souladu s konvencí planetární nomenklatury byl Neptun pojmenován po římském bohu moře (ekvivalent řeckého Poseidona). A pouhých sedmnáct dní poté, co byla objevena, si astronomové začali všímat, že i ona má soustavu měsíců.
Zpočátku bylo možné pozorovat pouze Triton – největší měsíc Neptunu. Ale do poloviny 20. století a poté by bylo díky vylepšením pozemních dalekohledů a vývoji robotických vesmírných sond objeveno mnohem více měsíců. Neptun má nyní 14 uznaných satelitů a na počest své mateřské planety jsou všechny pojmenovány po menších vodních božstvech v řecké mytologii.
Objevování a pojmenování:
Triton , který je největším a nejhmotnějším z Neptunových měsíců, byl objeven jako první. Pozoroval ji William Lassell 10. října 1846, pouhých sedmnáct dní poté, co byl objeven Neptun. Trvalo by téměř století, než by byly objeveny další měsíce.
První byl Mořská nymfa , druhý největší a nejhmotnější měsíc Neptunu, který byl objeven 1. května 1949 Gerardem P. Kuiperem (pro kterého Cooperův pás je pojmenován) pomocí fotografických desek z McDonald Observatory ve Fort Davis v Texasu. Třetí měsíc, později pojmenovaný Larissa , poprvé pozorovali Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky a David J. Tholen 24. května 1981.
Složený snímek z Hubbleova vesmírného dalekohledu ukazující polohu nově objeveného měsíce, označeného S/2004 N 1. Uznání: NASA, ESA a M. Showalter (SETI Institute).
Objev tohoto měsíce byl čistě náhodný a došlo k němu v důsledku pokračujícího hledání prstenců podobných které byly objeveny kolem Uranu o čtyři roky dříve. Pokud by prstence byly skutečně přítomné, svítivost hvězdy by se těsně před nejbližším přiblížením planety mírně snížila. Při pozorování blízkého přiblížení hvězdy k Neptunu se svítivost hvězdy snížila, ale pouze na několik sekund. To naznačovalo spíše přítomnost měsíce než prstence.
Do té doby nebyly nalezeny žádné další měsíce Cestování 2 proletěl kolem Neptunu v roce 1989. V průběhu průletu systémem vesmírná sonda znovu objevila Larissu a objevila dalších pět vnitřních měsíců: Naiad , Thalassa, Despina, Galatea a Proteus.
V roce 2001 dva průzkumy s použitím velkých pozemních dalekohledů – meziamerická observatoř Cerro Tololo a teleskopy Kanada-Francie-Havaj – nalezly pět dalších vnějších měsíců, takže celkový počet dosáhl třinácti. Následné průzkumy provedené dvěma týmy v roce 2002 a 2003 znovu pozorovaly všech pět těchto měsíců – což byly Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia a Neso.
A pak 15. července 2013 tým astronomů pod vedením Marka R. Showaltera z institutu SETI odhalil, že objevil dříve neznámý čtrnáctý měsíc na snímcích pořízených Hubbleovým vesmírným dalekohledem v letech 2004–2009. Předpokládá se, že dosud nepojmenovaný čtrnáctý měsíc, v současnosti označený jako S/2004 N 1, neměří více než 16–20 km v průměru.
V souladu s astronomickou konvencí jsou všechny Neptunovy měsíce převzaty z řecké a římské mytologie. V tomto případě jsou všechny pojmenovány po bohech moře nebo po dětech Poseidona (které zahrnují Tritona, Protea, Depsinu a Thalassu), menší řecké vodní diety (Naiad a Nereid) nebo Nereidy, vodní nymfy v řecké mytologii ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia a Psamathe).
Nicméně, mnoho z měsíců bylo oficiálně jmenováno až ve 20. století. Jméno Triton, které původně navrhl Camille Flammarion ve své knize z roku 1880 Populární astronomie , ale ne do běžného použití přinejmenším do třicátých lét.
Vnitřní (běžné) měsíce:
Neptunovy pravidelné měsíce jsou ty, které se nacházejí nejblíže planetě a které sledují kruhové prográdní dráhy, které leží v rovníkové rovině planety. Jsou to v pořadí podle vzdálenosti od Neptunu: Naiad (48 227 km), Thalassa (50 074 km), Despina (52 526 km), Galatea (61 953 km), Larissa (73 548 km), S/2004 N 1 (105 300 ± 50 km ), a Proteus (117 646 km). Všechny kromě dvou vnějších jsou na synchronní oběžné dráze s Neptunem (což znamená, že oběžná dráha Neptunu je pomalejší, než je jeho oběžná doba (0,6713 dne), a proto jsou slapově zpomalovány.
Vnitřní měsíce jsou úzce spojeny s Neptunův úzký prstencový systém . Dva nejvnitřnější satelity, Naiad a Thalassa, obíhají mezi prstenci Galle a LeVerrier, zatímco Despina obíhá právě uvnitř prstence LeVerrier. Další měsíc, Galatea, obíhá právě uvnitř nejvýraznějšího Adamsova prstence a jeho gravitace pomáhá udržovat prstenec tím, že obsahuje jeho částice.
Na základě pozorovacích dat a předpokládaných hustot Naiad měří 96 × 60 × 52 km a váží přibližně 1,9 x 1017kg. Mezitím Thalassa měří 108 x 100 x 52 km a váží 3,5 x 1017kg; Despina měří 180 x 148 x 128 a váží 21 x 1017kg; Galatea měří 204 x 184 x 144 a váží 37,5 x 1017kg; Larissa měří 216 x 204 x 168 a váží 49,5 x 1017kg; S/2004 N1 měří 16-20 km v průměru a váží 0,5 ± 0,4 x 1017kg; a Proteus měří 436 x 416 x 402 a váží 50,35 x 1017kg.
Pouze dva největší pravidelné měsíce byly zobrazeny s rozlišením dostatečným k rozlišení jejich tvarů a povrchových prvků. Nicméně, s výjimkou Larissy a Protea (které jsou z velké části zaoblené), se předpokládá, že všechny vnitřní měsíce Neptunu mají protáhlý tvar. Kromě toho jsou všechny vnitřní měsíce tmavé objekty s geometrickým albedem v rozmezí 7 až 10 %.
Jejich spektra také naznačovala, že jsou vyrobeny z vodního ledu kontaminovaného nějakým velmi tmavým materiálem, pravděpodobně organickými sloučeninami. V tomto ohledu jsou vnitřní neptunské měsíce podobné vnitřním měsícům Uranu.
Vnější (nepravidelné) měsíce:
Nepravidelné měsíce Neptunu se skládají ze zbývajících satelitů planety (včetně Tritonu). Obecně sledují nakloněné excentrické a často retrográdní dráhy daleko od Neptunu; jedinou výjimkou je Triton, který obíhá blízko planety po kruhové dráze, i když retrográdní a nakloněný.
V pořadí podle vzdálenosti od planety jsou nepravidelné měsíce Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso a Psamathe, což je skupina, která zahrnuje prográdní i retrográdní objekty. S výjimkou Tritonu a Nereid jsou nepravidelné měsíce Neptunu podobné měsíci jiných obřích planet a předpokládá se, že byly gravitačně zachyceny Neptunem.
Pokud jde o velikost a hmotnost, nepravidelné měsíce jsou relativně konzistentní, v rozmezí od přibližně 40 km v průměru a 4 x 1016kg hmotnosti (Psamathe) na 62 km a 16 x 1016kg pro Halimede.
Triton a Nereid:
Triton a Nereid jsou neobvyklé nepravidelné satelity, a proto se s nimi zachází odděleně od ostatních pěti nepravidelných Neptunových měsíců. Mezi těmito dvěma a ostatními nepravidelnými měsíci byly zaznamenány čtyři hlavní rozdíly.
Především jsou to dva největší známé nepravidelné měsíce ve Sluneční soustavě. Samotný Triton je téměř o řád větší než všechny ostatní známé nepravidelné měsíce a zahrnuje více než 99,5 % veškeré hmoty, o které je známo, že obíhá kolem Neptunu (včetně prstenců planety a třinácti dalších známých měsíců).
Global Color Mosaic of Triton, pořízená sondou Voyager 2 v roce 1989. Poděkování: NASA/JPL/USGS
Zadruhé, oba mají atypicky malé hlavní poloosy, přičemž Tritonovy osy jsou o řád menší než u všech ostatních známých nepravidelných měsíců. Za třetí, oba mají neobvyklé orbitální excentricity: Nereid má jednu z nejexcentričtějších drah ze všech známých nepravidelných satelitů a Tritonova oběžná dráha je téměř dokonalý kruh. A konečně, Nereid má také nejnižší sklon ze všech známých nepravidelných satelitů
Se středním průměrem kolem 2700 km a hmotností 214080 ± 520 x 1017kg, Triton je největší z Neptunových měsíců a jediný dostatečně velký, aby dosáhl hydrostatická rovnováha (tj. má kulovitý tvar). Ve vzdálenosti 354 759 km od Neptunu leží také mezi vnitřním a vnějším měsícem planety.
Triton sleduje retrográdní a kvazikruhovou dráhu a je složen převážně z dusíku, metanu, oxidu uhličitého a vodního ledu. S geometrickým albedem vyšším než 70 % a Bondovým albedem až 90 % je také jedním z nejjasnějších objektů ve Sluneční soustavě. Povrch má načervenalý odstín, který je způsoben interakcí ultrafialového záření a metanu tholins .
Triton je také jedním z nejchladnějších měsíců ve Sluneční soustavě s povrchovou teplotou asi 38 K (?235,2 °C). Nicméně, vzhledem k tomu, že Měsíc je geologicky aktivní (což má za následek kryovulkanismus ) a kolísání povrchové teploty, které způsobují sublimaci, je Triton jedním z pouhých dvou měsíců ve Sluneční soustavě, který má podstatnou atmosféru. Stejně jako na povrchu je tato atmosféra složena především z dusíku s malým množstvím metanu a oxidu uhelnatého a s odhadovaným tlakem asi 14 ?barů.
Pomocí přístroje CRIRES na dalekohledu ESO Very Large Telescope mohl tým astronomů vidět, že léto je na Tritonově jižní polokouli v plném proudu. Kredit: ESO
Triton má relativně vysokou hustotu asi 2 g/cm3což naznačuje, že kameny tvoří asi dvě třetiny jeho hmoty a ledy (hlavně vodní led) zbývající třetinu. Může také existovat a vrstva kapalné vody hluboko uvnitř Tritonu, tvořící podzemní oceán. Mezi povrchové rysy patří velká jižní polární čepička, starší krátery proříznuté úlomky a srázy, stejně jako mladistvé rysy způsobené endogenní resurfacingem.
Kvůli své retrográdní oběžné dráze a relativní blízkosti k Neptunu (blíže než Měsíc k Zemi) je Triton seskupen s nepravidelnými měsíci planety (viz níže). Kromě toho se předpokládá, že jde o zachycený objekt, možná o trpasličí planetu, která byla kdysi součástí Kuiperova pásu. Tyto orbitální charakteristiky jsou zároveň důvodem, proč Triton zažívá zpomalení přílivu a odlivu. a nakonec se zatočí do spirály a srazí se s planetou asi za 3,6 miliardy let.
Nereid je třetí největší měsíc Neptunu. Má postupnou, ale velmi excentrickou dráhu a má se za to, že je to bývalý pravidelný satelit, který byl na svou současnou dráhu rozptýlen gravitačními interakcemi během Tritonova zajetí. Na jeho povrchu byl spektroskopicky detekován vodní led. Nereid vykazuje velké, nepravidelné variace ve své viditelné velikosti, které jsou pravděpodobně způsobeny nucenou precezí nebo chaotickou rotací v kombinaci s protáhlým tvarem a jasnými nebo tmavými skvrnami na povrchu.
Formace:
Vzhledem k nevychýlenému rozložení hmoty na jeho měsících se všeobecně věří, že Triton byl zajat po vytvoření původního satelitního systému Neptunu – z nichž velká část by byla během zachycování zničena. O mechanismech jeho zachycení bylo v průběhu let nabídnuto mnoho teorií.
Nejrozšířenější je, že Triton je přeživším členem binárního objektu Kuiperova pásu, který byl narušen setkáním s Neptunem. V tomto scénáři bylo zajetí Tritona výsledkem setkání tří těl, kde spadl na retrográdní oběžnou dráhu, zatímco druhý objekt byl buď zničen, nebo vyhozen.
Dráha Tritonu po zachycení by byla vysoce excentrická a způsobila by chaotické poruchy na drahách původních vnitřních neptunských satelitů, což by způsobilo jejich srážku a zmenšení na disk sutin. Teprve poté, co se Tritonova oběžná dráha znovu stala kruhovou, mohla část trosek znovu narůst do dnešních pravidelných měsíců. To znamená, že je pravděpodobné, že současné vnitřní satelity Neptunu nejsou původními tělesy, která se vytvořila s Neptunem.
Numerické simulace ukazují, že existuje pravděpodobnost 0,41, že se měsíc Halimede někdy v minulosti srazil s Nereid. Ačkoli není známo, zda došlo k nějaké srážce, zdá se, že oba měsíce mají podobné („šedé“) barvy, což naznačuje, že Halimede by mohl být fragmentem Nereidy.
Vzhledem k jeho vzdálenosti od Slunce byla jedinou misí, která kdy studovala Neptun a jeho měsíce zblízka, mise Voyager 2. A i když se v současné době neplánují žádné mise, bylo předloženo několik návrhů, které by umožnily vyslat do systému robotickou sondu někdy koncem 20. nebo začátkem 30. let 20. století.
Zde na Universe Today máme mnoho zajímavých článků o Neptunu, Neptunových měsících a transneptunské oblasti. Zde je celý článek o Neptunově měsíci Triton , Naiad a Mořská nymfa a S/2004 N 1 .
Zde je krásný článek o nejnovějších Transneptunské objekty být objeven a jak Astronomové předpovídají nejméně dvě další velké planety ve sluneční soustavě
Pro více informací se podívejte na stránku NASA Solar System Exploration s názvem „Neptun: Největrnější planeta“ .