A Naprendszerünkben található nagyobb holdak között lehet néhány olyan objektum, amelynek jelöltjei potenciálisan… saját keringő holdakkal rendelkeznek. Ha sok ilyen hold különböző helyeken helyezkedne el, a csillagászok bolygóként definiálnák őket. A helyük alapján a Naprendszer hét legnagyobb nem bolygója mind hold.”
Emily Lakdawalla, via http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. A Hold: Gari Arrillaga. Egyéb adatok: NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Feldolgozás: Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla és Jason Perry
A Naprendszeren belüli égitesteknek három kritériumot kell teljesíteniük ahhoz, hogy elnyerjék a sokat dicsért bolygó státuszt:
- Gravitációsan gömb alakúvá kell húzódniuk, ahol hidrosztatikus egyensúlyt érnek el,
- Ellipszisben kell keringeniük a Nap körül, és nincs más kisebb, anyatest,
- és a pályájukat meg kell tisztítaniuk minden jelentős tömegű objektumtól.
Naprendszerünk nyolc bolygója és Napunk, méretarányosan, de nem a keringési… távolságok tekintetében. Megjegyezzük, hogy ez az egyetlen nyolc objektum, amely mindhárom, az IAU által meghatározott bolygókritériumnak megfelel.
Wikimedia Commons felhasználó WP
Naprendszerünkben csak nyolc bolygó felel meg ezeknek a kritériumoknak. A négy kőzetbolygó (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars) és a négy gázóriás bolygó (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz) az egyetlen, amely e definíciók alapján bolygónak nevezhető. Minden más, függetlenül attól, hogy milyen nagy vagy masszív, megbukik az utóbbi két kritérium valamelyikén.
Ha az IAU kritériumai alapján ítéljük meg, hogy egy objektum bolygó-e vagy sem, akkor ez kielégíti a bolygókat… a mi Naprendszerünkben, de a többit nem. Ha azonban megnézzük egy távoli világ tömegét, pályaparamétereit és a Naprendszer korát, akkor az általunk ismert világok 99+%-ára reprodukálhatjuk az IAU definícióját.”
Margot (2015), via http://arxiv.org/abs/1507.06300
Egy egyszerű tömeg-távolság összefüggés kiterjeszthetné ezt a definíciót más Naprendszerekre is, így az IAU jelenlegi definíciója univerzálissá válna, amely az exobolygórendszerek esetében is meghatározza a “bolygókat”.
Bár még nem általánosan elfogadott, ez az egyértelmű összefüggés azt mutatja, hogy az IAU definíciója nem egyszerűen önkényes, hanem van egy mögöttes fizikai mechanizmus, amely egy ilyen osztályozási sémát meg tudna indokolni.
A Naprendszer különböző égitestjeinek sűrűsége. Figyeljük meg a sűrűség és a Naptól való távolság… közötti kapcsolatot, a Triton és a Plútó hasonlóságát, és azt, hogy még a Jupiter műholdjai, az Iótól a Kallistóig, iszonyúan eltérő sűrűségűek.
Karim Khaidarov
Mégis az, hogy bolygó, definíció szerint, nem minden. Sok nem bolygó, még a saját Naprendszerünkben is, a maga nemében lenyűgöző. Íme a 10 legnagyobb közülük, és hogy mitől olyan érdekesek.
A Ganümédesz Jupiter-ellenes félgömbjének természetes színű képe a Galileo űrszondától származik. A … pólusain vízjég található, egészen a 40° szélességig, és egy vékony, oxigén- és hidrogénatomokból álló légkör, amely valószínűleg a párolgott jégből áll. Egy földalatti óceán több vizet tartalmazhat, mint az egész Föld együttvéve.
NASA/JPL (szerkesztette a Wikimedia Commons felhasználó PlanetUser)
1.) Ganümédész: A Jupiter legnagyobb holdja a legnagyobb nem bolygó a Naprendszerben. Átmérője 5268 km (3271 mérföld), 8%-kal nagyobb, mint a Merkúr bolygó, bár tömege kevesebb, mint fele Naprendszerünk legbelső bolygójának, mivel többnyire jégből és szilikátos ásványokból áll. A Merkúr tömegének mindössze 45%-ával inkább aszteroidaszerű sűrűséggel rendelkezik, mint a földi bolygókhoz hasonló sűrűséggel.
Mégis van egy vasmagja, amely saját mágneses mezőt hoz létre, amely nagyon közel a felszínhez még a közeli anyabolygó, a Jupiter hatalmas mágneses mezejével szemben is dominál. A megfigyelések szerint a felszín alatt földalatti óceánja van, amely talán még több vizet tartalmaz, mint amennyivel a Föld bolygó rendelkezik. Légköre szinte nem is létezik: 100 milliárdszor vékonyabb, mint a Földé, és szinte kizárólag elpárolgott jégből származó oxigén- és hidrogénvegyületekből áll.
A Titánról készült képen a metánköd és a légkör közel áttetsző kék színben látható, a felhők alatti… felszíni jellegzetességek láthatóak. A kép elkészítéséhez ultraibolya, optikai és infravörös fény kompozitját használták.
NASA/JPL/Space Science Institute
2). Titán: A Szaturnusz hatalmas műholdja a Ganümédesznek adja a legnagyobb nem bolygóként a versenyt. A Titán méretben is felülmúlja a Merkúrt, de a gyakorlatilag levegőtlen Ganümédeszhez kevés egyéb közös vonása van. A Titán légköre a leggazdagabb a Naprendszer összes holdja közül, a felszínén a légköri nyomás még a Földénél is nagyobb. A pólusain, a légkörét uraló metánfátyol felett szezonális felhők és időjárási viszonyok alakulnak ki.
A felszíni nyomás lehetővé teszi ott a folyadékok, leginkább a metán jelenlétét. A Huygens leszállóegység metántavakat, sőt vízeséseket is felfedezett a Titán felszínén, míg a Cassini infravörös képalkotója a felhőkön keresztül képes volt feltérképezni a Titán felszínét. Sok szempontból az általunk ismert holdak közül ez az, amelyik a leginkább hasonlít a Naprendszer többi kőzetbolygójára.
Fényes hegek a sötétebb felszínen a Jupiter Callisto nevű holdján történt becsapódások hosszú történetéről tanúskodnak a NASA Galileo űrszondájának a Callistóról készült felvételén. T
NASA/JPL/DLR(German Aerospace Center)
3.) Callisto: A Naprendszer legöregebb és legjobban kráterezett holdja, a Merkúr méretű Callisto a legnagyobb hold, amely nagyon kevés olyan tulajdonságot mutat, amit mi “differenciálódásnak” neveznénk a rétegei között. A Jupiter körül keringő négy Galilei-hold közül a legtávolabbi, a Callisto ilyen nagy távolságban nagyon kevés árapály-fűtést kap, és nincs ugyanolyan rezonáns pályára állítva, mint az Io, az Europa és a Ganümédész. A Galilei-szatellitek közül a legalacsonyabb sűrűséggel és felszíni gravitációval rendelkezik.
Noha árapályhoz van kötve a Jupiterhez, és mindig ugyanaz az arca néz a jupiteri szülő felé, a felszíne rendkívül öregnek tűnik. Ez a Naprendszerben ismert legjobban kráteresedett világ, feltehetően a legöregebb felszínnel rendelkezik az összes közül. Az általunk ismert nagy holdak közül a Callisto mutatja a legkisebb különbséget a mag, a köpeny és a kéreg összetétele között, ami valószínűleg annak köszönhető, hogy a Jupitertől ilyen nagy távolságban (és ilyen kevés árapály-fűtés mellett) lassú akkrécióval keletkezett.
A Jupiter legbelső Galilei-holdja, az Io, a kén, a jég és a vulkáni tevékenység miatt sokszínű…. A kráterek hiánya arra utal, hogy szinte állandóan felszínre kerül, így a Naprendszer ismert objektumai közül a legfiatalabb felszínnel rendelkezik.
NASA/JPL/University of Arizona
4). Io: A Jupiter vulkanikus világát az árapályok folyamatosan szétszaggatják, és olvadt láva belsején keresztül újra a felszínre tör. Az Io sok szempontból a Callisto ellenpontja, bemutatva, milyen lehet egy nagy hold, amelynek rendkívüli mértékű árapály-fűtése a gázóriáshoz túl közel kering. Az Io mutatja:
- összesen több mint 400 aktív vulkánt, ami a geológiailag legaktívabb objektum,
- kén- és kén-dioxid-felhők, amelyek akár 500 km magasra is emelkednek a felszíne fölé,
- és több mint 100 hegyet, amelyek közül sok magasabbra emelkedik, mint a földi Mt. Everestnél magasabbak, ami az Io belsejében zajló kiemelkedéseknek köszönhető.
Az Io-n gyakorlatilag nincsenek kráterek, mivel folyamatosan felszínre kerül, és sok olyan régió van, ahol bármikor látható az olvadt láva. Az Io az egész Naprendszer leginkább vízben/jégben szegény világa, elsősorban szilikátos kőzetekből áll, fémekben gazdag maggal.
A Hold felszínének a közeli oldalon látható máriái – vagy tengerei -. A nyugalom tengere (Mare… Tranquillitas) volt az Apollo-11 leszállásának helyszíne. Holdunk valószínűleg egy óriási becsapódásból keletkezett több tízmillió évvel a többi bolygó kialakulása után, és ezzel Holdunk az egyetlen eddig ismert földi bolygó nagyméretű műholdja.
NASA/GSFC/Arizona State University, megjegyzések a csillagidő szerint / The University of Texas McDonald Observatory
5). Hold: Az egyetlen sziklás világ műholdja ezen a listán, a mi Holdunk lehet a legfiatalabb nagy objektum a Naprendszerben. Legjobb elméleteink szerint a Föld Holdja egy ősi óriási becsapódásból keletkezett, amely mintegy 50 millió évvel a többi bolygó és műholdjaik kialakulása után következett be, és a törmelék a ma ismert Föld kísérőjévé olvadt össze.
A listán szereplő összes többi holdhoz hasonlóan a Holdunk is sziklásan kapcsolódik anyabolygójához, és mindig ugyanaz az oldala néz a mi világunk felé. Van saját belső hőforrása: elsősorban radioaktív elemek bomlásából származik. A Hold összetétele nagyon hasonlít a földi kőzetek összetételéhez, így egyedülálló a Naprendszer összes nagy, nem bolygószerű objektuma között.
Europa, a Naprendszer egyik legnagyobb holdja a Jupiter körül kering. Fagyott, jeges felszíne alatt egy… folyékony óceán vize húzódik, amelyet a Jupiterről érkező árapályerők melegítenek.
NASA, JPL-Caltech, SETI Intézet, Cynthia Phillips, Marty Valenti
6.). Europa: A Jupiter négy nagy holdja közül a legkisebb és legbarátságosabb, az Európát vízjég borítja, amelynek felszíne alatt folyékony óceán található. A Ganümédeszhez hasonlóan az Europa légköre is nagyon vékony, főként oxigénből áll, ami a felszínén lévő illékony jég szublimációjának köszönhető. Az eddigi listán szereplő többi holdtól eltérően azonban az Europa jeges felszíne és nagy térfogata miatt – barázdált megjelenése ellenére – a Naprendszer legsimább objektuma.
A Jupiter gravitációs vonzása által kiváltott árapályhajlításból származó hő hatására a felszín alatti óceán feltehetően folyékony marad, ami a jeget a lemeztektonikához hasonló mozgásra készteti. Mivel a felszíni vegyi anyagok aktívan szállítódnak a felszín alatti óceánba, valamint az alulról jövő hidrotermikus felmelegedés miatt az Europa óceánjai potenciálisan földönkívüli életnek adhatnak otthont. A Szaturnusz Enceladusához hasonló kriovulkáni fúvókákat először 2013-ban észlelték.
Globális színes mozaik a Tritonról, amelyet a Voyager 2 készített 1989-ben a Neptunusz-rendszer elrepülése során…. A színt a narancssárga, ibolya és ultraibolya szűrőkön keresztül készült nagy felbontású képek kombinálásával szintetizálták; ezeket a képeket vörös, zöld és kék képként jelenítették meg, és kombinálták, hogy létrehozzák ezt a színes változatot. A pólusnál lévő vöröses színt az ultraibolya fény metánnal való reakciója okozhatja, hasonlóan ahhoz, amit nemrégiben a Plútón is láttak, ami hasonló eredetre utal.
NASA / JPL / USGS
7). Triton: A Neptunusz legnagyobb holdja egykor a Naprendszer legnagyobb Kuiper-övi objektuma volt, de régen gravitációsan befogták. Közel, mindössze 355 000 km-es átlagos távolságban kering, mind a gyűrűk, mind a holdak sehol sincsenek a Neptunusz körül, amíg el nem érjük a több mint 15-szörös távolságot. A Triton a befogása során a Neptun rendszer egy hatalmas részét kiüríthette!”
A retrográd módon (az óramutató járásával ellentétes irányban) keringő Triton az egyetlen nagy hold, amely ezt a tulajdonságot mutatja, ami újabb bizonyíték a befogott jellegére. Aktív világ, amely idővel újra felszínre tör, kitörő gejzírekkel, vékony, Pluto-szerű légkörrel, nitrogén, víz és szén-dioxid jég keverékével borítva. Füstöt kibocsátó kriovulkánjai felszín alatti óceánra és folyamatos aktivitásra utalnak.
A Triton a Neptunusz körül keringő tömeg 99,5%-át teszi ki: ez a legnagyobb arány az egynél több természetes műholddal rendelkező bolygó-hold rendszerek közül.
Plútó és holdja, a Charon; több New Horizons felvételből összeillesztett képkompozit. A Plútó… a 8. legnagyobb nem bolygó a Naprendszerünkben; a Charon a 17. helyen áll.
NASA / New Horizons / LORRI
8). Plútó: Végül elérkeztünk mindenki kedvenc egykori bolygójához, és az első nem-holdhoz a listánkon. A Tritonnál jóval kisebb és kisebb tömegű, és a Merkúr átmérőjének kevesebb, mint felét sem éri el, a Plútó rendszere az első a Kuiper-övben, amelyet közelről sikerült leképezni. Nagy természetes műholdja, a Charon, négy másik holdjával együtt valószínűleg egy óriási becsapódásból keletkezett:
Különösen a Charon olyan nagy, hogy a Plútórendszert kettős rendszerré teszi, ahol a rendszer tömegközéppontja a Plútón kívül helyezkedik el. Földtani története is aktív világra utal, hiszen a hatalmas jéghegyek, havasok, völgyek és szublimáló síkságok egy mozgásban lévő fagyott világot mutatnak. A listán szereplő sok más világhoz hasonlóan a Plútó felszíne alatt valószínűleg folyékony óceán húzódik, ami több kérdést vet fel a biokémiával és a szerves anyagokkal kapcsolatban, mint amennyit megválaszol.
Az Erist még a legerősebb távcsövekkel is alig lehet leképezni, mivel a… Naptól való rendkívüli távolsága, még fehér színe és nagy mérete miatt is lehetetlen a jelenlegi technológiával felbontani. Mindaz, amit tudunk róla, nagyon okos mérési technikákból és egy kis szerencséből származik.
Wikimedia Commons felhasználó Litefantastic
9). Eris: Az Eris közel akkora, mint a Plútó, de nagyobb tömegű, és jelenlegi helyzete, a pályája aphéliumának közelében, a Nap-Plútó távolságának körülbelül háromszorosára helyezi. A múlt hónapig az Eris volt – néhány hosszú periódusú üstököst leszámítva – a legtávolabbi ismert objektum a Naprendszerben. Az Eris 2010-es csillagfedése lehetővé tette, hogy méretét 2326 km-re mérjük: ez mindössze 2%-kal kisebb, mint a Plútó 2372 km-es átmérője.
A tömegén, méretén és keringési idején kívül a hatalmas távolsága miatt nagyon keveset tudunk az Erisről. Legalább egy természetes műholdja van: Dysnomia, fehérebb színű, mint a Triton vagy a Plútó, felszíni jeget és vékony légkört tartalmaz, hasonlóan e két világhoz, és 558 év alatt tesz meg egy Nap körüli pályát. Ha 2032-ben küldetést indítanánk az Erishez, a Jupiter gravitációs segítsége mindössze 24,7 év alatt juttathatna oda egy űrszondát.
A Titania nagy felbontású színes kompozitja a Voyager 2 1986. január 24-én készült felvételeiből készült… amikor az űrszonda az Uránusz legközelebbi megközelítése felé közeledett. A Voyager keskeny látószögű kamerája lila és világos szűrőn keresztül készítette ezt a képet az Uránusz egyik nagy holdjáról, a Titániáról. Az űrszonda körülbelül 500.000 kilométerre volt.
NASA / Voyager 2
10.) Titánia: Csak ha egészen a Naprendszer tizedik legnagyobb nem bolygójáig megyünk, akkor juthatunk el végre az Uránusz egyik holdjához, amelyek közül a Titania a legnagyobb. Az Erisnél lényegesen kisebb Titania átmérője nem éri el az 1600 km-t, és nagyjából azonos mennyiségű jégből és kőzetből áll. Ennek a világnak a mag-köpeny határán vékony folyékony vízréteg lehet, és mérsékelt kráteresedést mutat, ami arra utal, hogy történelmének viszonylag korai szakaszában, miután a többi közeli holdat érintő becsapódások többsége már bekövetkezett.
A Titania felszínén vízjég és széndioxid-jég egyaránt található, ami egy nagyon vékony, vékony széndioxid-légkörre utalhat. A csillag elfoglalása azonban egyáltalán nem mutatott ki légkört; ha létezik is, valószínűleg körülbelül tízbillió légkörre lenne szükség ahhoz, hogy a Föld felszínének nyomása megegyezzen a Föld felszínén uralkodó nyomással. Közelről csak egyszer vizsgálták meg: a Voyager 2 1986-ban.
Ha rangsoroljuk a Naprendszerünkben található összes holdat, kisbolygót és törpebolygót, láthatjuk, hogy… a legnagyobb nem bolygószerű objektumok közül sok a hold, néhány közülük Kuiper-övi objektum. Egészen a Sednáig vagy a Ceresig nem találunk olyan világot, amely nem tartozik e két kategória egyikébe sem.
Montázs: Emily Lakdawalla. A NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI és UCLA / MPS / DLR / IDA adatai, feldolgozta Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko és Emily Lakdawalla
A következő legnagyobb objektumok a listán a Szaturnusz más holdjai (mint a Rhea és az Iapetus) és az Uránusz (pl., Oberon), majd a Kuiper-öv többi törpebolygója és a Plútó óriásholdja, a Charon. Ha beigazolódik az elképzelés, hogy van egy nagy objektum mintegy ~200 AU távolságban, amelyet ideiglenesen “Kilenc bolygónak” vagy “X bolygónak” neveztek el, akkor az ezen a listán szereplő összes objektumot egy fokkal lejjebb dobhatja, vagy akár maga is bolygónak minősülhet.
A Naprendszerben jelenleg fontosnak tartott objektumok közül sok, mint például a Ceres, a legnagyobb aszteroida (a 25. helyen), vagy a Sedna, egy lehetséges Oort-felhő objektum (a 23. helyen), meg sem közelíti a top 10-et. Nagyon sokat tanulhatunk abból, ha megnézzük, mi és hol van körülöttünk. Ahelyett, hogy a besorolásról vitatkoznánk, inkább értékeljük kozmikus hátsó udvarunkat pontosan azért, ami, és a benne rejlő gazdagságért.