Neptun, tog ledenog plinovitog diva koji je osmi planet od našeg Sunca, otkrila su 1846. dva astronoma – Urbain Le Verrier i Johann Galle. U skladu s konvencijom planetarne nomenklature, Neptun je dobio ime po rimskom bogu mora (ekvivalent grčkom Posejdonu). I samo sedamnaest dana nakon što je otkriven, astronomi su počeli primjećivati da i ona ima sustav mjeseca.
U početku se mogao promatrati samo Triton - najveći Neptunov mjesec. No, do sredine 20. stoljeća i kasnije, zahvaljujući poboljšanju zemaljskih teleskopa i razvoju robotskih svemirskih sondi, otkriveno bi mnogo više mjeseca. Neptun sada ima 14 priznatih satelita, a u čast svog matičnog planeta, svi su nazvani po manjim vodenim božanstvima u grčkoj mitologiji.
Otkriće i imenovanje:
Triton , kao najveći i najmasivniji Neptunov mjesec, prvi je otkriven. Promatrao ga je William Lassell 10. listopada 1846., samo sedamnaest dana nakon što je otkriven Neptun. Prošlo bi gotovo jedno stoljeće prije nego što bi bilo koji drugi mjesec bio otkriven.
Prvi je bio Nereida , Neptunov drugi najveći i najmasivniji mjesec, koji je 1. svibnja 1949. otkrio Gerard P. Kuiper (za kojeg je Cooperov pojas je nazvan) korištenjem fotografskih ploča iz opservatorija McDonald u Fort Davisu u Teksasu. Treći mjesec, kasnije nazvan Larisa , prvi su promatrali Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky i David J. Tholen 24. svibnja 1981. godine.
Kompozitna slika svemirskog teleskopa Hubble koja prikazuje lokaciju novootkrivenog mjeseca, označena kao S/2004 N 1. Zasluge: NASA, ESA i M. Showalter (SETI Institute).
Otkriće ovog mjeseca bilo je čisto slučajno, a dogodilo se kao rezultat stalne potrage za prstenovima sličnim one otkrivene oko Urana četiri godine ranije. Da su prstenovi zapravo prisutni, sjaj zvijezde bi se neznatno smanjio neposredno prije najbližeg približavanja planeta. Promatrajući bliski približavanje zvijezde Neptunu, sjaj zvijezde je pao, ali samo na nekoliko sekundi. To je ukazivalo na prisutnost mjeseca, a ne prstena.
Nisu pronađeni drugi mjeseci do Putovanje 2 proletjela pokraj Neptuna 1989. Tijekom prolaska kroz sustav, svemirska sonda je ponovno otkrila Larissu i otkrila pet dodatnih unutarnjih mjeseca: Najada , Thalassa, Despina, Galatea i Proteus.
Godine 2001., dva istraživanja pomoću velikih zemaljskih teleskopa – Interamerički opservatorij Cerro Tololo i teleskopi Kanada-Francuska-Havaji – otkrila su pet dodatnih vanjskih mjeseci čime je ukupan broj porastao na trinaest. Naknadna istraživanja dva tima u 2002. i 2003. ponovno su promatrala svih pet ovih mjeseci - Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia i Neso.
A onda je 15. srpnja 2013. tim astronoma na čelu s Markom R. Showalterom iz SETI Instituta otkrio da su otkrili dosad nepoznati četrnaesti mjesec na slikama snimljenim svemirskim teleskopom Hubble od 2004. do 2009. Smatra se da još neimenovani četrnaesti mjesec, trenutno identificiran kao S/2004 N 1, ne mjeri više od 16-20 km u promjeru.
U skladu s astronomskom konvencijom, svi Neptunovi mjeseci preuzeti su iz grčke i rimske mitologije. U ovom slučaju, svi su imenovani po bogovima mora, ili po djeci Posejdona (koja uključuju Tritona, Proteusa, Depsina i Thalassa), manjim grčkim dijetama na vodi (Najada i Nereida) ili Nereidama, vodenim nimfama u grčkoj mitologiji ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia i Psamathe).
Međutim, mnogi su mjeseci službeno imenovani tek u 20. stoljeću. Ime Triton, koje je izvorno predložila Camille Flammarion u svojoj knjizi iz 1880 Popularna astronomija , ali ne u uobičajenu upotrebu barem do 1930-ih.
Unutarnji (regularni) Mjeseci:
Neptunovi redoviti mjeseci su oni koji se nalaze najbliže planetu i koji slijede kružne progradne orbite koje leže u ekvatorijalnoj ravnini planeta. Oni su, redom udaljenosti od Neptuna: 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). ), i Proteus (117 646 km). Sve osim vanjske dvije su unutar Neptun-sinkrone orbite (što znači da je orbita Neptuna sporija od svog orbitalnog perioda (0,6713 dana) i stoga se plimno usporavaju.
Unutarnji su mjeseci usko povezani s Neptunov uski prstenasti sustav . Dva najnutarnja satelita, Naiad i Thalassa, kruže između Galle i LeVerrierovih prstenova, dok Despina kruži unutar LeVerrierovog prstena. Sljedeći mjesec, Galatea, kruži unutar najistaknutijeg Adamsovog prstena i njegova gravitacija pomaže u održavanju prstena tako što sadrži njegove čestice.
Na temelju podataka promatranja i pretpostavljenih gustoća, Naiad ima dimenzije 96 × 60 × 52 km i teži otprilike 1,9 x 1017kg. U međuvremenu, Thalassa ima dimenzije 108 x 100 × 52 km i teži 3,5 x 1017kg; Despina ima 180 x 148 x 128 i teži 21 x 1017kg; Galatea ima 204 x 184 x 144 i teži 37,5 x 1017kg; Larissa ima 216 x 204 x 168 i teži 49,5 x 1017kg; S/2004 N1 ima promjer 16-20 km i teži 0,5 ± 0,4 x 1017kg; a Proteus ima 436 x 416 x 402 i težak 50,35 x 1017kg.
Samo su dva najveća pravilna mjeseca snimljena u razlučivosti dovoljnoj da se razaznaju njihovi oblici i značajke površine. Ipak, s izuzetkom Larisse i Proteusa (koji su uglavnom zaobljeni), vjeruje se da su svi Neptunovi unutarnji mjeseci izduženog oblika. Osim toga, svi unutarnji mjeseci su tamni objekti, s geometrijskim albedom u rasponu od 7 do 10%.
Njihovi spektri također pokazuju da su napravljeni od vodenog leda kontaminiranog nekim vrlo tamnim materijalom, vjerojatno organskim spojevima. U tom pogledu, unutarnji neptunski mjeseci slični su unutarnjim mjesecima Urana.
Vanjski (nepravilni) mjeseci:
Neptunovi nepravilni mjeseci sastoje se od preostalih satelita planeta (uključujući Triton). Oni općenito slijede nagnute ekscentrične i često retrogradne orbite daleko od Neptuna; jedina iznimka je Triton, koji kruži blizu planeta slijedeći kružnu orbitu, iako je retrogradan i nagnut.
Prema njihovoj udaljenosti od planeta, nepravilni mjeseci su Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso i Psamathe, skupina koja uključuje i progradne i retrogradne objekte. S izuzetkom Tritona i Nereide, Neptunovi nepravilni mjeseci slični su onima drugih divovskih planeta i vjeruje se da ih je Neptun gravitacijski uhvatio.
U smislu veličine i mase, nepravilni mjeseci su relativno konzistentni, u rasponu od približno 40 km u promjeru i 4 x 1016kg mase (Psamathe) na 62 km i 16 x 1016kg za Halimede.
Triton i Nereida:
Triton i Nereida su neobični nepravilni sateliti i stoga se tretiraju odvojeno od ostalih pet nepravilnih Neptunovih mjeseca. Između ova dva i druga nepravilna mjeseca uočene su četiri velike razlike.
Prije svega, oni su najveća dva poznata nepravilna mjeseca u Sunčevom sustavu. Sam Triton je gotovo za red veličine veći od svih drugih poznatih nepravilnih mjeseca i obuhvaća više od 99,5% sve mase za koju se zna da kruži oko Neptuna (uključujući prstenove planeta i trinaest drugih poznatih mjeseca).
Globalni mozaik u boji Tritona, snimio Voyager 2 1989. Zasluge: NASA/JPL/USGS
Drugo, oba imaju netipično male polu-velike osi, s tim da je Triton za red veličine manji od onih kod svih drugih poznatih nepravilnih mjeseci. Treće, oboje imaju neobične orbitalne ekscentričnosti: Nereid ima jednu od najekscentričnijih orbita od svih poznatih nepravilnih satelita, a Tritonova orbita je gotovo savršena kružnica. Konačno, Nereid također ima najmanji nagib od svih poznatih nepravilnih satelita
Sa srednjim promjerom od oko 2700 km i masom od 214080 ± 520 x 1017kg, Triton je najveći Neptunov mjesec i jedini koji je dovoljno velik za postizanje hidrostatska ravnoteža (tj. sfernog je oblika). Na udaljenosti od 354.759 km od Neptuna, također se nalazi između unutarnjeg i vanjskog mjeseca planeta.
Triton slijedi retrogradnu i kvazi-kružnu orbitu, a sastoji se uglavnom od dušika, metana, ugljičnog dioksida i vodenog leda. S geometrijskim albedom većim od 70% i Bondovim albedom od čak 90%, također je jedan od najsvjetlijih objekata u Sunčevom sustavu. Površina ima crvenkastu nijansu, zbog interakcije ultraljubičastog zračenja i metana, što uzrokuje tolini .
Triton je također jedan od najhladnijih mjeseci u Sunčevom sustavu, s temperaturom površine od oko 38 K (?235,2 °C). Međutim, zbog toga što je Mjesec geološki aktivan (što rezultira kriovulkanizam ) i varijacije površinske temperature koje uzrokuju sublimaciju, Triton je jedan od samo dva mjeseca u Sunčevom sustavu koji ima značajnu atmosferu. Slično svojoj površini, ova atmosfera se sastoji prvenstveno od dušika s malim količinama metana i ugljičnog monoksida, i s procijenjenim tlakom od oko 14 µbara.
Koristeći instrument CRIRES na ESO-ovom vrlo velikom teleskopu, tim astronoma uspio je vidjeti da je ljeto u punom jeku na južnoj hemisferi Tritona. Zasluga: ESO
Triton ima relativno visoku gustoću od oko 2 g/cm3što ukazuje da stijene čine oko dvije trećine njegove mase, a led (uglavnom vodeni led) preostalu jednu trećinu. Također može postojati a sloj tekuće vode duboko u Tritonu, tvoreći podzemni ocean. Površinske značajke uključuju veliku južnu polarnu kapu, starije ravnine s kraterima poprečno presječene grabenom i škarpama, kao i mladenačke značajke uzrokovane endogenim ponovnim izrastanjem.
Zbog svoje retrogradne orbite i relativne blizine Neptunu (bliže nego što je Mjesec Zemlji), Triton je grupiran s nepravilnim mjesecima planeta (vidi dolje). Osim toga, vjeruje se da je to zarobljeni objekt, vjerojatno patuljasti planet koji je nekoć bio dio Kuiperovog pojasa. U isto vrijeme, ove orbitalne karakteristike su razlog zašto Triton doživljava plimno usporavanje. i na kraju će spiralno prema unutra i sudariti se s planetom za oko 3,6 milijardi godina.
Nereida je treći najveći mjesec Neptuna. Ima progradnu, ali vrlo ekscentričnu orbitu i vjeruje se da je to bivši redoviti satelit koji je bio raspršen na svoju sadašnju orbitu gravitacijskim interakcijama tijekom Tritonovog hvatanja. Vodeni led je spektroskopski detektiran na njegovoj površini. Nereid pokazuje velike, nepravilne varijacije u svojoj vidljivoj veličini, koje su vjerojatno uzrokovane prisilnom precesijom ili kaotičnom rotacijom u kombinaciji s izduženim oblikom i svijetlim ili tamnim mrljama na površini.
Formacija:
S obzirom na jednostranu distribuciju mase u njegovim mjesecima, uvriježeno je mišljenje da je Triton zarobljen nakon formiranja Neptunova izvornog satelitskog sustava - od kojih bi većina bila uništena u procesu hvatanja. Ponuđene su mnoge teorije o mehanizmima njegovog hvatanja tijekom godina.
Najšire prihvaćeno je da je Triton preživjeli član binarnog objekta Kuiperovog pojasa koji je poremećen susretom s Neptunom. U ovom scenariju, Tritonov zarobljeni je rezultat susreta tri tijela, gdje je pao u retrogradnu orbitu dok je drugi objekt bio ili uništen ili izbačen u tom procesu.
Tritonova orbita nakon hvatanja bila bi vrlo ekscentrična i prouzročila bi kaotične perturbacije u orbitama izvornih unutarnjih Neptunovih satelita, uzrokujući njihov sudar i smanjenje u disk ruševina. Tek nakon što je Tritonova orbita ponovno postala kružna mogla se dio ruševina ponovno nakupiti u današnje redovite mjesece. To znači da je vjerojatno da sadašnji Neptunovi unutarnji sateliti nisu izvorna tijela koja su nastala s Neptunom.
Numeričke simulacije pokazuju da postoji 0,41 vjerojatnost da se mjesec Halimede sudario s Nereidom u neko vrijeme u prošlosti. Iako nije poznato je li došlo do sudara, čini se da oba mjeseca imaju slične ('sive') boje, što implicira da bi Halimede mogao biti fragment Nereide.
S obzirom na njegovu udaljenost od Sunca, jedina misija koja je proučavala Neptun i njegove mjesece izbliza bila je misija Voyager 2. I premda se trenutno ne planiraju nikakve misije, napravljeno je nekoliko prijedloga prema kojima bi robotska sonda bila poslana u sustav negdje krajem 2020-ih ili početkom 2030-ih.
Imamo mnogo zanimljivih članaka o Neptunu, Neptunovim mjesecima i trans-neptunskoj regiji ovdje na Universe Today. Ovdje je cijeli članak o Neptunovom Mjesecu Triton , Najada i Nereida i S/2004, br. 1 .
Evo jednog lijepog članka o najnovijem Trans-neptunski objekti biti otkriveni i kako Astronomi predviđaju još najmanje dva velika planeta u Sunčevom sustavu
Za više informacija pogledajte NASA-inu stranicu za istraživanje solarnog sustava pod naslovom “Neptun: Najvjetrovitiji planet” .
