20 najbardziej niesamowitych księżyców w Układzie Słonecznym

W naszym Układzie Słonecznym znajdują się obecnie 174 nazwane księżyce, orbitujące wokół sześciu najbardziej zewnętrznych planet, z kolejnymi odkrywanymi i dyskutowanymi każdego dnia. Niektóre z nich są bardziej fascynujące niż inne, czy to ich krajobrazy, cechy, orbity lub środowiska – więc uszeregowaliśmy nasze 20 najciekawszych księżyców, ponieważ, cóż, dlaczego nie…

Reklama

Dactyl © NASA/JPL/USGS

Orbity: Asteroida 243 Ida

Odkryty w 1995 roku przez sondę Galileo, księżyc ten ma mniej niż milę średnicy i jest naturalnym satelitą asteroidy Ida, asteroidy Koronis znajdującej się w pasie między Marsem a Jowiszem. Wcześniej naukowcy nie mieli żadnych dowodów na to, że asteroidy mogą mieć księżyce, ale od czasu jej odkrycia znaleziono kolejne 24, które krążą wokół nich.

Pochodzenie nieortodoksyjnego księżyca jest dyskutowane i może pochodzić albo z samej asteroidy, albo z przechwyconego obiektu.

2

Charon – druga połowa Plutona

Charon © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Orbity: Pluton

Może kontrowersyjna decyzja, aby wybrać księżyc byłej planety, ale interesujący księżyc tym bardziej!

Przy połowie wielkości Plutona, para jest często określana jako podwójny system planet karłowatych, zwłaszcza, że orbitują wokół centralnego punktu w przestrzeni, w przeciwieństwie do Plutona będącego centrum orbity.

Księżyc został odkryty, gdy Kosmiczny Teleskop Hubble’a uchwycił obrazy Plutona wyglądającego na bardziej wydłużonego niż jego zwykły kulisty kształt.

Jego nazwa pochodzi od mitologicznego promu, który zwykł przenosić dusze do królestwa zmarłych, wymagając monety, aby umożliwić zmarłym przejście do podziemi. Sonda kosmiczna New Horizons symbolicznie przeniosła ćwierćdolarówkę z Florydy, aby opłacić przewoźnika, gdy mijała Charona i Plutona w 2015 r.

3

Atlas – UFO

Atlas © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Podobny do Pan, innego najbardziej wewnętrznego księżyca Saturna, Atlas ma grzbiet równikowy nadający księżycowi charakterystyczny kształt latającego spodka. Ze średnim promieniem 15 km, mały księżyc Atlas został odkryty w 1980 roku przy użyciu obrazów z sondy Voyager 1 podczas jej przelotu nad Saturnem.

Jego bliskość do Saturna oznacza, że kończy on jedną orbitę swojej planety macierzystej w zaledwie 14,4 godziny.

Posłuchaj podcastu Science Focus:

  • Co NASA’s InSight powie nam o Marsie – Bruce Banerdt
  • Najbardziej tajemnicze obiekty we Wszechświecie – Colin Stuart

.

4

Hyperion – The Space Sponge

Hyperion © NASA/JPL/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Hyperion jest księżycem o nieregularnym kształcie, w tym sensie, że nie jest kulisty, i jest prawdopodobnie fragmentem znacznie większego, starożytnego księżyca zniszczonego w wyniku zderzenia we wczesnym Układzie Słonecznym.

Księżyc ma bardzo niską gęstość, prawie o połowę mniejszą niż woda, a wraz z jego głęboko pokruszoną powierzchnią, nadaje Hyperionowi jego porowaty, gąbczasty wygląd. Kratery pozostają, ponieważ jest to jeden z najbardziej zewnętrznych księżyców Saturna, nie doświadczający prawie żadnych sił pływowych, które powoli wypełniłyby te głęboko wydrążone kratery uderzeniowe.

5

Mimas – That’s No Moon…

Mimas © NASA/JPL/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Podobieństwo księżyca Saturna Mimas do ikonicznej fikcyjnej stacji kosmicznej w kształcie księżyca jest w dużej mierze winą gigantycznego krateru uderzeniowego, który pokrywa jedną trzecią jego średnicy.

Krater mierzy 130 km średnicy z 5-kilometrowymi ścianami otaczającymi jest znany jako Krater Herschela, po Williamie Herschelu, który zauważył księżyc w 1789 roku. Ciało, które uderzyło w księżyc prawie go rozerwało, o czym świadczą pęknięcia na przeciwległej tarczy Mimasa. Księżyc jest zaśmiecony kraterami, pokazując brak uzupełniania powierzchni, pomimo jego bliskiej odległości od Saturna i eliptycznej orbity, która powinna zapewnić wystarczającą ilość ciepła poprzez grawitacyjną aktywność pływową.

Mimas jest również zamknięty powierniczo, z tą samą twarzą w kierunku Saturna przez całą jego 22,5-godzinną orbitę planety. Mimas zakłóca również orbity znacznie mniejszych księżyców i przyspiesza, gdy mija duże księżyce Enceladus i Dione.

Och, a jeśli jeszcze tego nie rozpracowałeś, księżyc wygląda jak Gwiazda Śmierci z Gwiezdnych Wojen.

  • Co by było, gdyby Ziemia miała dwa księżyce?
  • Czy księżyce mogą mieć księżyce?

6

Iapetus – A Tale of Two Faces

Iapetus © NASA/JPL/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Iapetus jest tidally locked to Saturn (ta sama strona jest zawsze zwrócona w stronę planety), pomimo odległości od swojej planety macierzystej. To sprawiło, że Iapetus jest trudny do zauważenia, gdyż w tajemniczy sposób stawał się coraz jaśniejszy i coraz bledszy, gdy kończył swoją orbitę wokół Saturna. W 1671 roku Cassini zaobserwował tę różnicę i prawidłowo przewidział, że księżyc ma dwie twarze, jedną jasną, a drugą niemożliwie ciemną.

Istnieje kilka wyjaśnień dla ciemnej strony księżyca, obejmujących erupcje wulkaniczne węglowodorów zaciemnionych przez reakcje chemiczne zainicjowane przez promieniowanie słoneczne, lub że księżyc zbiera cząsteczki z pobliskiego ciemnego księżyca, Phoebe.

Najbardziej prawdopodobny odpowiedzialny proces został postulowany po przelocie sondy Cassini w 2007 roku, segregacja termiczna, gdzie ciemniejsze cząsteczki absorbują więcej ciepła ze Słońca, więc wszelkie jaśniejsze lotne substancje w tym regionie wysublimowują się i przenoszą do chłodniejszej, jaśniejszej strony, podczas gdy ciemna strona staje się jeszcze ciemniejsza.

Księżyc yin i yang posiada również grzbiet równikowy, wznoszący się 13 km nad powierzchnią, niczym orzech włoski.

7

Pan – The Ring Sculptor

Pan © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Ten mały księżyc został po raz pierwszy odkryty przez sondę Voyager 2 w 1990 roku po przechwyceniu obrazu najbardziej wewnętrznych pierścieni, przedstawiającego maleńką plamkę Pan (14 km średnicy) w szerokiej na 325 km luce Encke.

Księżyc w kształcie spodka wpływa na cząstki w systemie pierścieniowym, poprzez wytwarzanie załamań znanych jako wakes. Kiedy szybko poruszające się cząstki mijają Pan, księżyc daje im grawitacyjnego „kopa”, a one grupują się, tworząc fale, które mogą rozciągać się wiele setek mil w głąb pierścieni.

8

Nereida – Wędrowiec

Nereida © NASA/JPL

Orbity: Neptun

Neptune’s Nereid possesses the most eccentric orbit of any moon in our Solar System, taking 360 Earth-days to orbit the planet. Jako jeden z najbardziej oddalonych księżyców, Nereida może być tak blisko jak 841 100 km i tak daleko jak 5 980 200 km podczas swojej ekstremalnie wydłużonej eliptycznej orbity.

Ta dziwna orbita doprowadziła astronomów do przekonania, że księżyc jest przechwyconym obiektem z Pasa Kuipera, regionu lodowych ciał poza Neptunem, od biliona obiektów wielkości komety do tych większych niż 100 km w średnicy (włączając Plutona).

9

Callisto – The Solar System’s Pin Cushion

Callisto © NASA/JPL/DLR

Orbity: Jowisz

Po tym, jak w 1610 roku Galileusz odkrył jeden z czterech księżyców orbitujących wokół innej planety niż Ziemia, Callisto dostarczyła zrozumienia działania Układu Słonecznego i tego, jak Słońce znajduje się w jego centrum, a nie Ziemia.

Jest najbardziej zewnętrznym księżycem Jowisza i był nieustannie obijany przez uderzenia asteroid, co czyni go najbardziej pokruszonym ciałem w naszym Układzie Słonecznym.

Z powodu braku aktywności geologicznej, księżyc nie jest w stanie uzupełnić swojej powierzchni, wyświetlając kratery tak stare jak 4 miliardy lat – czyniąc Callisto najstarszym krajobrazem w Układzie Słonecznym.

10

Phobos – On Course for Trouble

Phobos © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Orbity: Mars

Phobos jest większym z dwóch księżyców Marsa i ma nieregularny, niesferyczny kształt o wymiarach 27x22x18 km. Księżyc krąży tak blisko swojej planety macierzystej, że wykonuje trzy orbity w ciągu jednego dnia!

Jego najbardziej zauważalną cechą jest krater Stickney, o średnicy 9,7 km, pozostały po uderzeniu, które prawie rozbiło księżyc. Ciągłe bombardowanie meteorami pozostawiło powierzchnię pokrytą drobnym pyłem.

Na pierwszy rzut oka Fobos wydaje się nieciekawym obiektem na niebie nad Marsem, ale ma przed sobą katastrofalną przyszłość i to właśnie ten ostateczny upadek sprawia, że Fobos znajduje się na naszej liście 20 najciekawszych księżyców.

Księżyc stopniowo zbliża się do Czerwonej Planety w tempie 1,8 m co sto lat, a oba ostatecznie zderzą się za 50 milionów lat. Alternatywnie, księżyc zostanie rozbity przez uderzenia, tworząc delikatny pyłowy pierścień wokół swojej planety macierzystej.

Posłuchaj podcastu Science Focus:

  • Co asteroidy mogą nam powiedzieć o naszym Układzie Słonecznym – Natalie Starkey
  • Czy ktoś tam jest? – Mike Garrett

11

Ganymede – The King of the Moons

Ganymede © NASA/JPL

Orbity: Jowisz

Księżyc Jowisza jest największym w Układzie Słonecznym, a nawet większym niż pierwsza planeta naszego układu, Merkury – z pewnością otrzymałby status planety, gdyby krążył bezpośrednio wokół Słońca. Lodowo-skalna powierzchnia ma zarówno kratery, jak i rowki, a także stopione jądro, które pozwala mu posiadać własną magnetosferę w obrębie tej z Jowisza.

W 1996 roku Teleskop Hubble’a wykrył cienką atmosferę otaczającą księżyc, zawierającą tlen. Jest ona jednak zbyt cienka, by podtrzymywać życie – przynajmniej takie, o jakim wiemy.

12

Miranda – księżyc Frankensteina

Miranda © NASA/JPL-Caltech

Orbity: Uran

Przy 500 km średnicy, mały księżyc raczej nie wykazywał żadnej aktywności tektonicznej, a jednak powierzchnia Mirandy jest zaśmiecona kanionami, 12 razy głębszymi niż ziemski Wielki Kanion. Powierzchnia Mirandy może być podzielona na oddzielne regiony o różnym stopniu zróżnicowania, od gładkiej do pokrytej kraterami, i została po raz pierwszy zobrazowana podczas przelotu Voyagera 2 obok Urana w 1986 roku – najbliższego obiektu na trajektorii sondy.

Możliwość niedopasowanej powierzchni księżyca jest taka, że został on wcześniej zniszczony w zdarzeniu uderzeniowym we wczesnym układzie Urana, a następnie uległ ponownej agregacji z powodu grawitacyjnego przyciągania dużych fragmentów.

13

Epimetheus and Janus – The Twins

Epimetheus przechodzi przed Janusem © NASA/JPL /Space Science Institute

Orbity: Saturn

Może się to wydawać oszustwem, aby wybrać dwa księżyce, ale te nieregularne skaliste ciała były pierwotnie połączone jako jeden księżyc we wcześniejszym systemie Saturna, a kiedy je odkryto, uważano, że są tym samym obiektem.

Interesującą cechą tej pary jest ich współorbitalny stan, ponieważ podążają tą samą ścieżką wokół Saturna, ale jeden z nich jest 50 km dalej od planety. Oznacza to, że wewnętrzny księżyc porusza się nieco szybciej wokół planety i co cztery lata dogania księżyc zewnętrzny. W tym momencie wpływ grawitacyjny na siebie nawzajem powoduje, że księżyce zasadniczo zamieniają się miejscami, więc zewnętrzny staje się wewnętrznym i odwrotnie.

Znajdują się one w słabym pyłowym pierścieniu Saturna, który prawdopodobnie został wyprodukowany przez materiał wyrzucony po uderzeniach meteorów zarówno na Janusa, jak i Epimeteusza.

14

Triton – A Volcanic Space Melon

Triton © NASA/JPL/USGS

Orbity: Neptun

Tryton jest prawdopodobnie przechwyconym obiektem Pasa Kuipera, utrzymywanym na orbicie przez silne przyciąganie grawitacyjne Neptuna. Księżyc posiada cienką atmosferę, z dużą ilością azotu i metanu, produkowaną przez aktywność wulkaniczną na jego powierzchni.

Gdy Voyager 2 minął Trytona w 1989 roku, wybuchające gejzery były niespodziewaną cechą na zimnym, łuskowatym księżycu „kantalupa”. Zaskakująca cecha została ujawniona dzięki zdjęciom południowej różowej czapy, ukazującym ciemne smugi pozostawione na powierzchni przez węglowe pióropusze. Jest to jedno z niewielu aktywnych wulkanicznie ciał w naszym Układzie Słonecznym, pomimo 4,5 miliarda kilometrów odległości od Słońca.

Wciąż pozostaje jednym z najzimniejszych miejsc, z większością azotu istniejącego w postaci szronu, który nadaje księżycowi jego wysoce refleksyjną powierzchnię.

15

Titan – A Terrain fit for Tolkien

Titan © NASA/JPL /Space Science Institute

Orbity: Saturn

Mając rozmiar tylko o dwa procent mniejszy od Ganymede, Tytan jest drugim co do wielkości księżycem w naszym Układzie Słonecznym. Jest to jedyny znany księżyc, który posiada gęstą atmosferę, na tyle gęstą, że stałe jądro planety jest całkowicie przesłonięte przez chmury azotu i metanu. Promieniowanie UV ze Słońca również inicjuje reakcje zachodzące między tymi gazami, wytwarzając wiele różnych cząsteczek organicznych, występujących w śladowych ilościach w atmosferze Tytana.

Sonda Cassini ujawniła jeziora i rzeki etanu i metanu, które są wypełnione przez deszcze z pomarańczowych chmur, jak również ciemne, podobne do piasku wydmy składające się z ziaren węglowodorów. Jakakolwiek aktywność wulkaniczna prawdopodobnie wytworzy wodę zamiast stopionej skały, jaką znamy tutaj na Ziemi. Góry na powierzchni Tytana zostały nazwane na cześć tych, które można znaleźć w Śródziemiu JRR Tolkiena.

16

Io – The Moon with a Fiery Attitude

Io © NASA/JPL/University of Arizona

Orbity: Jowisz

Jako najbardziej wulkaniczne ciało w naszym Układzie Słonecznym, Io jest trzecim co do wielkości księżycem Jowisza. Dostarczanie ciepła jest spowodowane jego eliptyczną orbitą, zmuszoną do podążania tą ścieżką przez większe księżyce Ganymede i Europa, oraz tym, że ta sama strona księżyca jest zawsze zwrócona w stronę planety. Powoduje to niesamowite siły pływowe wynikające ze zmiennego przyciągania grawitacyjnego na Io, co powoduje, że jego lita powierzchnia wybrzusza się nawet o 100m.

W rezultacie podpowierzchnia księżyca jest prawie całkowicie stopiona, a jego wulkany wyrzucają materię na wysokość 190 mil w atmosferę, wypełniając wszelkie kratery uderzeniowe, tworząc jeziora lawy i rozlewiska płynnej skały. Io stale uzupełnia swoją powierzchnię, której skład jest obecnie dyskutowany pomiędzy wytrzymałym na ciepło krzemem, a zmienną kolorystycznie siarką.

17

Rhea – Put a Ring on it

Rhea © NASA/JPL /Space Science Institute

Orbity: Saturn

Opustoszały krajobraz, z temperaturami spadającymi do -220 stopni Celsjusza w cieniu, pokryty kraterami i szary. Oczekiwano, że Rhea będzie po prostu kolejnym księżycem złożonym ze skał i lodu – ale tak było do czasu przybycia sond kosmicznych Voyager i Cassini.

W 1980 r. obrazy sondy Voyager przedstawiały kratery Rhei i jaśniejsze kaniony odsłoniętego lodu. Następnie w 2008 roku przybył Cassini, znajdując dowody na istnienie struktur pierścieniowych orbitujących wokół Rhei, co było pierwszym przypadkiem zaobserwowania tej właściwości u księżyca. Odkrycia były kontynuowane w 2010 roku, kiedy Cassini wykrył cienką atmosferę zawierającą tlen i dwutlenek węgla otaczającą księżyc – po raz pierwszy tlen został bezpośrednio zebrany przez sondę kosmiczną. Tlen pochodzi z energetycznych cząstek w powierzchniowym lodzie, które reagują i rozkładają się, uwalniając gaz do atmosfery. Proces ten zachodzi, gdy Rhea przechodzi przez magnetosferę Saturna. W odległej przyszłości Rhea, zwiększony poziom tlenu w atmosferze może prowadzić do bardziej złożonej chemii na powierzchni księżyca.

18

Europa – The Solar System’s Cue Ball

Europa © NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Orbity: Jowisz

Tylko ułamek mniejszy niż nasz Księżyc (Aktualizacja: nie planeta Ziemia, jak pierwotnie podaliśmy), lodowy księżyc Jowisza ma wiele interesujących cech, które pobudzają plany przyszłych misji sond kosmicznych. Prawie całkowicie pozbawiony kraterów, księżyc jest prawdopodobnie najgładszym obiektem w Układzie Słonecznym, gładszym niż bila snookera.

Gruba na 62 mile powierzchnia jest popękana z przecinającymi się czerwono-brązowymi osadami nieznanego materiału, który zasłania możliwą obecność oceanu poniżej. Istnienie wody, w połączeniu z ciepłem i pływami spowodowanymi grawitacyjnym przyciąganiem Jowisza, zainspirowało myśli, że te oceany mogą być schronieniem dla wczesnego życia. W 2013 roku NASA ogłosiła, że Europa może wyrzucać wodę w przestrzeń po obejrzeniu zdjęć z Teleskopu Hubble’a. Wskazuje to, że jądro może być geologiczne. Wskazuje to, że jądro może być aktywne geologicznie i wytwarzać otwory wentylacyjne również pod wodą, co dostarczyłoby istotnych składników odżywczych organizmom, które mogą się tu rozwijać.

19

Księżyc – The One and Only

The Moon © NASA/JPL/USG

Orbity: Ziemia

Żadna lista interesujących księżyców nie byłaby kompletna bez oryginalnego cudu nocnego nieba, naszego Księżyca. Często mówi się, że wiemy o jego powierzchni więcej niż o oceanach naszej planety.

Nasz Księżyc jest piątym co do wielkości naturalnym satelitą w Układzie Słonecznym i pozostaje jedynym miejscem poza Ziemią, gdzie człowiek postawił stopę. Obserwowany przez całe życie na naszej planecie przez tysiąclecia, Księżyc był tajemniczym, pokrytym kraterami obiektem, inspirującym wiele mitów i legend, i ma wielkie znaczenie dla wielu kultur, z zaćmieniami Słońca i Księżyca będącymi symbolicznymi dla ich wierzeń.

Księżyc jest również niezbędny dla naszej planety, aby utrzymać życie. Moderuje on chybotanie osi naszej planety, powodując bardziej stabilny klimat i tworzy naturalny rytm Ziemi, pływy naszych oceanów.

Nasza powierzchnia Księżyca pokazuje zarówno jasne, jak i ciemne obszary (znane odpowiednio jako wyżyny i maria), o różnym składzie i wieku, co sugeruje, że wczesny Księżyc miał stopioną skorupę, która skrystalizowała się, tworząc księżycowy krajobraz, który obserwujemy dzisiaj. Kratery, jak również odciski stóp astronautów, będą zachowane przez miliardy lat, ponieważ Księżyc nie uzupełnia swojej powierzchni tak jak inne w całym Układzie Słonecznym. Księżyc posiada bardzo cienką atmosferę, zwaną egzosferą, ale nie jest ona wystarczająca, aby obronić go przed promieniowaniem słonecznym lub uderzeniami meteorytów, w przeciwieństwie do naszej własnej atmosfery ochronnej. Przyjęta teoria powstania Księżyca głosi, że około 4,5 miliarda lat temu ciało wielkości Marsa (nazwane Theia) zderzyło się z naszą planetą. Bez tego katastrofalnego wydarzenia, często nazywanego Hipotezą Gigantycznego Uderzenia lub Uderzenia Theia, nasza planeta w przeciwnym razie prawdopodobnie nie nadawałaby się do zamieszkania.

Od czasu odwiedzenia przez nas i roboty, Księżyc nie ujawnił żadnych dowodów sugerujących, że mogłoby tam istnieć życie, jednak zawsze jest fantazjowany jako miejsce przyszłej ludzkiej kolonizacji i jako platforma startowa do poza gwiazdy.

20

Enceladus – The Exciting Possibility

Enceladus © NASA/JPL/Space Science Institute

Orbity: Saturn

Enceladus jest jednym z najjaśniejszych obiektów w naszym Układzie Słonecznym, ponieważ jego powierzchnia pokryta lodem wodnym odbija prawie 100 procent światła słonecznego – ale ta cecha fizyczna nie jest tym, co czyni go jednym z najbardziej ekscytujących miejsc w naszym Układzie Słonecznym.

Lodowy księżyc jest często opisywany jako najbardziej fascynujące naukowo miejsce w naszym Układzie Słonecznym, i słusznie, ponieważ ma najbardziej obiecujące warunki do schronienia życia poza naszą planetą.

W 2005 roku sonda Cassini odkryła niezwykle ekscytującą cechę księżyca – lodowe gejzery. Pióropusze z gejzerów zawierają cząsteczki lodu, a także gazową parę wodną, dwutlenek węgla, metan, amoniak i azot. Erupcje te uzupełniają powierzchnię o nowy lód, jak również dostarczają lodowy materiał do pierścienia E Saturna. Para wodna jest silnie zlokalizowana nad geotermalną cechą na jego powierzchni znaną jako „Tygrysie Pasy”, głębokie szczeliny w gładkim księżycu. Źródło ciepła jest prawdopodobnie dostarczane przez siły pływowe, ogrzewające jądro planety i powodujące aktywność geologiczną.

Księżyc skrywa również ważną tajemnicę – globalnych rozmiarów ocean wody, o czym świadczy chybotliwość jego orbity, która może być spowodowana jedynie przez płynne wnętrze. Czynniki wewnętrznego ciepła, chemii i obecności oceanu prowadzą Enceladusa do jego wielkiego potencjału istnienia życia.

Reklama

Follow Science Focus on Twitter, Facebook, Instagram and Flipboard

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.