Луны Нептуна: эксцентричная группа наяд и нимф

Нептун, самая дальняя планета Солнечной системы, имеет 14 известных спутников.. Почти половина из них была открыта совсем недавно – после того, как около гиганта пролетел «Вояджер-2» (Voyager 2).

Одна луна была также замечена в 2013 году орбитальным телескопом Хаббл.

Согласно плану Международного астрономического союза, луны этой планеты названы в честь второстепенных божеств воды в греческой и римской мифологии или мифологических персонажах, имеющими связи с Посейдоном, Нептуном или океаном (например, нерегулярные спутники названы в честь дочерей Нерея и Дорис, которые были слугами Нептуна).

Нерегулярные спутники имеют эксцентричные и часто ретроградные орбиты вдали от Нептуна, единственным исключением является Тритон, который вращается вокруг планеты по круговой орбите, хотя и ретроградной и наклонной. Регулярные спутники имеют круговые орбиты, лежащие в плоскости экватора Нептуна.

Как было сказано выше, последнее обнаружение луны было в 2013 году. Ученые обнаружили спутник - временно названный S / 2004 N 1 - после анализа старых изображений с Космического телескопа Хаббла. Луна крошечная и в 100 миллионов раз тусклее того, что может различить человеческий глаз.

Крупнейший спутник Нептуна. Из-за расстояния Нептуна от Земли только две луны были подтверждены наземными телескопами до «Вояджера-2». Первый из них, Тритон, был обнаружен только 17 дней после того, как была найдена сама планета.

Название Тритон было предложено Камиллем Фламмарионом в 1880, однако вплоть до середины XX века более употребительным было просто «спутник Нептуна» (второй спутник Нептуна был открыт только в 1949). Тритон — бог моря в греческой мифологии.

Тритон является единственной большой луной в солнечной системе с ретроградной орбитой, вращающейся в противоположном направлении вращения Нептуна. Найденный британским астрономом Уильямом Ласселлом в 1846 году, он оставался маленькой точкой в телескопе на протяжении более века, пока космический аппарат «Вояджер-2» не пролетел через систему Нептуна в 1989 году.

Тритон  имеет диаметр 1680 миль (2700 километров). По данным NASA, на поверхности испещрен всего несколькими кратерами. В остальном поверхность создана гладкими вулканическими равнинами, небольшими холмами и дырами, рожденными при потоках ледяной лавы. Гравитационное поле Нептуна за счет приливных сил в течение некоторого времени могло поддерживать поверхность луны в жидком состоянии. Скорее всего, Тритон имеет замерзшую азотную кору, покрывающую ледяную мантию, а в центре находится каменно-металлическое ядро. Впрочем, около ядра может прятаться океан, согреваемый приливными силами Нептуна. Этот океан, если он еще не замерз – все, что осталось от некогда полностью жидкой мантии и коры луны. У луны есть азотная атмосфера с примесями метана, созданная, скорее всего, в результате вулканической активности. В атмосфере Тритона даже есть времена года, на обращенной к Солнцу стороне плотность немного выше, чем на отвернутой, зимней. Вояджер 2 заметил на поверхности спутника гейзеры, так что Тритон входит в небольшое число геологически активных лун. Высота столбов из частичек льда (азотного) достигала 8 километров.

Как сказано выше, Тритон – единственная крупная луна Солнечной системы, движущаяся по орбите в направлении, обратном вращению своей планеты. Причиной этого может являться странное происхождение луны. Будучи частью двойной системы, Тритон прошел слишком близко к Нептуну и был захвачен его гравитационным полем. Из-за начальной скорости и влияния своего первого компаньона Тритон попал на несвойственную небесным телам орбиту.

? Снимок, сделанный из «Вояджера-2» показывает детали поверхности Тритона

? Нептун с орбиты Тритона

? Нептун с орбиты Тритона

Нереида - второй открытый спутник Нептуна, но он намного меньше Тритона. Спутник был открыт в 1949 году голландско-американским астрономом Джерардом Койпером, но из-за крохотного размера Вояджер не смог предоставить четких снимков объекта.

Ученые полагают, что Нереида - захваченный астероид или объект пояса Койпера, потому что его орбита эксцентрична. Высота орбиты также велика, год на Нереиде всего на 5 дней короче земного.

Спутник имеет самую вытянутую орбиту из всех «немелких» спутников планет. Её расстояние до Нептуна меняется от 1,4 до 9,7 млн км. Период вращения вокруг своей оси — 11,5 часа. «Вояджер-2» в 1989 определил диаметр Нереиды — 340 км и её отражательную способность — 12 %. Масса спутника составляет 3,1·1019 кг. Спутник назван в честь нереид — морских нимф из греческой мифологии.

В 1989 «Вояджер-2» открыл шесть спутников Нептуна. В принципе, с помощью телескопа в 1981 году была открыта Ларисса, имеющая диаметр в 197 километров, но до пролета Вояджера уверенно подтвердить это открытие не удавалось.

Все они движутся по круговым орбитам в прямом направлении практически в плоскости экватора планеты. Пять из них имеют периоды обращения меньше периода вращения планеты и поэтому на нептунианском небе восходят на западе и заходят на востоке; это также означает, что из-за гравитационного трения они рано или поздно упадут на Нептун.

Самый крупный из этих спутников — Протей — неправильной формы со средним диаметром около 420 км.

Кстати, открытие Протея Вояджером стало сюрпризом, так как диаметр его заметно больше, чем у открытой с Земли Нереиды. Однако Протей имеет намного меньшее альбедо. Поверхность луны испещрена кратерами. Если бы масса ее была немного больше, то ее хватило бы для приобретения сферической формы.

Как сказано, он темнее Нереиды, и отражает всего 6 % падающего света. Протей имеет серый цвет; на его поверхности видны кратероподобные образования и трещины.

Ещё один обнаружен спутник, Ларисса — тёмный объект неправильной формы размером 210?180 км, отражающий 5 % света. На нём видны несколько кратеров размерами 30—50 км.

Снимки «Вояджера-2» так показали похожее на астероид тело, покрытое кратерами. Орбита Лариссы медленно снижается, так что ее ждет незавидная участь. Либо спутник разрушится в атмосфере Нептуна, либо будет разорван его гравитационным полем на подходе, внеся вклад в разреженные кольца гиганта.

Неправильная форма Протея и Лариссы указывает на то, что на протяжении всей своей истории они оставались холодными глыбами льда. Радиусы орбит спутников 117,6 тыс. км и 74 тыс. км соответственно.

Об остальных спутниках известно ещё меньше. Деспина (со средним диаметром около 150 км и чья орбита лежит внутри колец) и Галатея (175 км) обращаются на расстояниях 62 тыс. км и 52 тыс. км, соответственно. Обе оказывают воздействие на кольца Нептуна. Небольшая Наяда (67 км) похожа по форме на картофелину и скорее всего является результатом слипания обломков нескольких спутников Нептуна. Период обращения 7,1 часа, и имеет орбиту, заметно наклонённую к плоскости экватора Нептуна — на 4,5°. Таласса (81 км) имеет то же происхождение, но приплюснутую форму. Она обращается вокруг Нептуна за 7,5 часа на расстоянии 50 тыс. км.

Обе эти луны (Наяда, Таласса) постепенно падают на Нептун.

В 2002—2003 годах было открыто ещё пять спутников Нептуна. Лаомедея, Галимеда, Сао и Несо так далеки и тусклы, что о них практически ничего неизвестно, кроме, конечно, орбит. При этом луны были открыты с использованием 4-метровых наземных телескопов, отнюдь не самых мощных.

Каждый из новооткрытых объектов имеет диаметр 30-60 км и нерегулярную, вытянутую орбиту с большим наклоном. Период их обращения вокруг Нептуна составляет от 5 до 26 земных лет.

Галимеда — нерегулярный спутник планеты Нептун с обратным орбитальным обращением. Названа по имени одной из нереид из греческой мифологии. Собственное название было присвоено 3 февраля 2007 года.Также обозначается как Нептун IX.

Галимеда одним из трех крошечных спутников Нептуна (размером от 30 до приблизительно 40 км — или 18 до 24 миль), обнаруженных в 2002 году с использованием инновационных наземных методов поиска небесных тел.

Как и большинство нерегулярных спутников планет-гигантов в нашей внешней Солнечной системе, Галимеда скорее всего образовалась после столкновения большого спутника с кометой или астероидом. Галимеда имеет ретроградную орбиту, а это значит, что спутник вращается в противоположном направлении вращения Нептуна.

Близкое сходство по цвету с Нереидой и высокая вероятность их столкновения за период существования Солнечной системы (оценивается в 41 %) позволяет сделать предположение, что Галимеда является фрагментом Нереиды.

Как уже упоминалось – Галимеда, Лаомедея, Сао и Псамафа были обнаружены с помощью наземных телескопов – это произошло впервые, после того как была открыта Нереида в 1949 году Жераром Койпером.

Сао — нерегулярный спутник планеты Нептун с прямым орбитальным обращением. Названа по имени одной из нереид из греческой мифологии. Также обозначается как Нептун XI. Размеры: 44 км (оценка).

Лаомедея — нерегулярный спутник планеты Нептун с прямым орбитальным обращением. Названа по имени одной из нереид из греческой мифологии. Также обозначается как Нептун XII. Размеры: 42 км (оценка).

? Лаомедея

Псамафа — нерегулярный спутник планеты Нептун с обратным орбитальным обращением. Названа по имени одной из нереид из греческой мифологии. Также обозначается как Нептун X. Размеры: 40 км (оценка).

Псафама настолько удалена от Нептуна, что ей требуется почти 26 земных года, чтобы совершить полный оборот вокруг Нептуна. Орбита спутника является одной из самых удаленных от родительской планеты, чем у любого другого спутника в нашей Солнечной системы.

Параметры орбиты Псафама аналогичны с другим спутником Нептуна – Несо. Псафама и Несо могут являться фрагментами распада более крупного спутника.

Несо — нерегулярный спутник планеты Нептун с обратным орбитальным обращением. Как многие из внешних спутников Нептуна, назван в честь одной из нереид из греческой мифологии. Также обозначается как Нептун XIII. Размеры: 60 км (оценка).

Несо обращается на расстоянии свыше 48 млн км от Нептуна. Это делает её наиболее далёким от своей планеты спутником из известных. Орбита Несо по размерам тоже сопоставима с гелиоцентрическими орбитами. Так, например, Несо в апопосейдии удаляется от Нептуна на 72 млн км, в то время как Меркурий в афелии удаляется от Солнца лишь на 70 млн км. Зато спутник делает один оборот вокруг Нептуна более чем за 25,5 лет, что является наибольшим показателем среди всех лун Солнечной системы.

Четырнадцатый спутник Нептуна — S/2004 N 1, пока не имеет собственного названия. Он обращается вокруг Нептуна между орбитами Лариссы и Протея. Большая полуось его орбиты составляет 105,3 тыс. км. Период обращения вокруг планеты составляет около 23 часов. Диаметр: 16—20 км.

Команда открытия планирует представить предложение имени Международному Астрономическому Союзу, основанному на имени из греко-римской мифологии с отношениями к Посейдону или Нептуну, богу морей, совместимому с обозначением других лун Нептуна. Среди имён на рассмотрении Полифем, гигантский одноглазый сын Посейдона и Тусы.

Источник: cont.ws