These Are The 10 Largest Non-Planets In Our Solar System

Główne księżyce w naszym Układzie Słonecznym mogą zawierać pewne obiekty z kandydatami do potencjalnie… posiadania własnych orbitujących księżyców. Gdyby wiele z tych księżyców znajdowało się w różnych miejscach, astronomowie określiliby je jako planety. Na podstawie tego, gdzie się znajdują, siedem największych nieplanet w Układzie Słonecznym to księżyce.

Emily Lakdawalla, via http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. Księżyc: Gari Arrillaga. Pozostałe dane: NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Processing by Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla, and Jason Perry

Astronomicznie, ciała w Układzie Słonecznym muszą spełnić trzy kryteria, aby uzyskać bardzo chwalony status planety:

  • Grawitacyjnie podciągnąć się do kształtu sferoidalnego, gdzie uzyskują równowagę hydrostatyczną,
  • Orbitować Słońce w elipsie i żadne inne mniejsze, macierzyste ciało,
  • i oczyścić swoją orbitę z wszelkich istotnie zmasakrowanych obiektów.

Osiem planet naszego Układu Słonecznego i nasze Słońce, do skali w wielkości, ale nie w kategoriach orbitalnych… odległości. Zauważ, że jest to jedyne osiem obiektów, które spełniają wszystkie trzy kryteria planetarne określone przez IAU.

Wikimedia Commons użytkownik WP

W naszym Układzie Słonecznym tylko osiem światów spełnia te kryteria. Cztery planety skaliste (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars) i cztery światy gazowych olbrzymów (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun) są jedynymi, które można nazwać planetami zgodnie z tymi definicjami. Wszystko inne, nie ważne jak duże lub masywne, zawodzi na jednym z dwóch ostatnich kryteriów.

Jeśli oceniasz, czy obiekt jest planetą czy nie według kryteriów IAU, to spełnia planety w… naszym układzie słonecznym, ale nie w żadnym innym. Jednakże, patrząc na masę odległego świata, parametry orbitalne i wiek Układu Słonecznego, można odtworzyć definicję IAU dla 99+% znanych nam światów.

Margot (2015), via http://arxiv.org/abs/1507.06300

Prosta relacja masa-odległość mogłaby rozszerzyć tę definicję również na inne Układy Słoneczne, przekształcając obecną definicję IAU w uniwersalną, która definiuje „planety” również dla układów egzoplanetarnych.

Pomimo, że nie jest to jeszcze powszechnie akceptowane, ta wyraźna zależność pokazuje, że definicja IAU nie jest po prostu arbitralna, ale posiada leżący u jej podstaw mechanizm fizyczny, który mógłby odpowiadać za taki schemat klasyfikacji.

Gęstości różnych ciał w Układzie Słonecznym. Zwróć uwagę na związek między gęstością a odległością… od Słońca, podobieństwo Trytona do Plutona i to, jak nawet satelity Jowisza, od Io do Callisto, różnią się gęstością w tak ogromnym stopniu.

Karim Khaidarov

Ale bycie planetą, z definicji, to nie wszystko. Wiele z nieplanet, nawet w naszym Układzie Słonecznym, jest fascynujących na swój sposób. Oto 10 największych, jakie mamy, wraz z tym, co czyni je tak interesującymi.

Ten naturalny kolorowy obraz anty-jowiszowej półkuli Ganymede pochodzi z sondy kosmicznej Galileo. Posiada on… lód wodny na swoich biegunach aż do około 40° szerokości geograficznej oraz cienką atmosferę złożoną z atomów tlenu i wodoru, prawdopodobnie wytworzoną z odparowanego lodu. Podziemny ocean może zawierać więcej wody niż cała Ziemia razem wzięta.

NASA/JPL (edytowane przez Wikimedia Commons użytkownika PlanetUser)

1.) Ganymede: Największy księżyc Jowisza jest największą nieplanetą w Układzie Słonecznym. Ze średnicą 5 268 km (3 271 mil) jest o 8% większy od planety Merkury, choć ma mniej niż połowę masy najbardziej wewnętrznej planety naszego Układu Słonecznego, zbudowany jest głównie z lodu i minerałów krzemianowych. Przy zaledwie 45% masy Merkurego, ma raczej gęstość podobną do planetoidy, a nie porównywalną z planetami ziemskimi.

Jeszcze, ma żelazne jądro, które generuje własne pole magnetyczne, które dominuje bardzo blisko powierzchni nawet nad ogromnym polem magnetycznym pobliskiej planety macierzystej Jowisza. Obserwacje sugerują, że ma podziemny ocean pod powierzchnią, być może zawierający nawet więcej wody niż posiada planeta Ziemia. Jej atmosfera prawie nie istnieje: 100 miliardów razy cieńsza niż ziemska, zbudowana prawie wyłącznie ze związków tlenu i wodoru powstających z odparowanych lodów.

Na tym obrazie Tytana, metanowa mgiełka i atmosfera jest pokazana w prawie przezroczystym niebieskim kolorze, z… wyświetlonymi cechami powierzchni pod chmurami. Do wykonania tego obrazu użyto kompozytu światła ultrafioletowego, optycznego i podczerwonego.

NASA/JPL/Space Science Institute

2.) Tytan: Ogromny satelita Saturna daje Ganymedowi prowadzenie jako największa nieplaneta ze wszystkich. Tytan również przewyższa rozmiarami Merkurego, ale ma niewiele wspólnego z praktycznie pozbawionym powietrza Ganimedesem. Atmosfera Tytana jest najbogatsza spośród wszystkich księżyców Układu Słonecznego, a ciśnienie atmosferyczne na jego powierzchni jest większe niż nawet na Ziemi. Tworzy sezonowe chmury i wzorce pogodowe na biegunach, ponad metanowymi mgiełkami, które dominują w jego atmosferze.

Ciśnienie powierzchniowe pozwala na obecność tam cieczy, przede wszystkim metanu. Lądownik Huygens odkrył jeziora metanowe, a nawet wodospady na powierzchni Tytana, podczas gdy podczerwona kamera Cassiniego była w stanie odwzorować powierzchnię Tytana poprzez chmury. Pod wieloma względami, spośród wszystkich znanych nam księżyców, jest on najbardziej podobny do innych skalistych planet Układu Słonecznego.

Jasne blizny na ciemniejszej powierzchni świadczą o długiej historii uderzeń na księżycu Jowisza Callisto w… to zdjęcie Callisto z należącej do NASA sondy kosmicznej Galileo. T

NASA/JPL/DLR(German Aerospace Center)

3.) Callisto: Najstarszy i najsilniej pokryty kraterem księżyc w Układzie Słonecznym, Callisto o rozmiarach Merkurego jest największym księżycem, który wykazuje bardzo niewiele właściwości tego, co nazwalibyśmy „zróżnicowaniem” pomiędzy jego warstwami. Najbardziej odległy z czterech księżyców galileuszowych wokół Jowisza, Callisto otrzymuje bardzo mało ciepła pływowego w tak dużej odległości i nie jest zamknięta w tych samych rezonansowych orbitach co Io, Europa i Ganymede. Ma najniższą gęstość i grawitację powierzchniową spośród wszystkich satelitów Galileusza.

Choć jest ona połączona pływowo z Jowiszem, z tą samą twarzą zawsze zwróconą w kierunku jej jowiszowego rodzica, jej powierzchnia wydaje się być niezwykle stara. Jest to najbardziej zniszczony świat znany w Układzie Słonecznym i uważa się, że ma najstarszą powierzchnię ze wszystkich. Ze wszystkich dużych księżyców, jakie znamy, Callisto wykazuje najmniejsze różnice w składzie pomiędzy jądrem, płaszczem i skorupą, co prawdopodobnie wynika z jej formowania się poprzez powolną akrecję w tak dużej odległości (i przy tak małym ogrzewaniu pływowym) od Jowisza.

Najbardziej wewnętrzny satelita Jowisza, Io, jest wielobarwny od siarki, lodów i aktywności wulkanicznej…. Jego brak kraterów wskazuje na niemal ciągłe wynurzanie się, co daje mu najmłodszą powierzchnię spośród wszystkich znanych obiektów w Układzie Słonecznym.

NASA/JPL/University of Arizona

4.) Io: Wulkaniczny świat Jowisza jest stale rozrywany przez pływy, odradzając się poprzez swoje stopione wnętrze lawy. Pod wieloma względami, Io jest przeciwieństwem Callisto, pokazując jak duży księżyc może wyglądać z nadzwyczajną ilością pływowego ogrzewania z orbitowania zbyt blisko gazowego giganta. Io wyświetla:

  • ogółem ponad 400 aktywnych wulkanów, co czyni go najbardziej aktywnym geologicznie obiektem ze wszystkich,
  • wypływy siarki i dwutlenku siarki, które wznoszą się tak wysoko, jak 500 km (300 mil) nad jego powierzchnią,
  • i ponad 100 gór, wiele wznoszących się wyżej niż ziemski Mt. Everest, z powodu zdarzeń wypiętrzania wewnątrz Io.

Io praktycznie nie ma kraterów, ponieważ jest stale resurfaced, a wiele regionów z roztopioną lawą widoczne w dowolnym momencie. Io jest najbardziej ubogim w wodę/lód światem w całym Układzie Słonecznym, składającym się głównie ze skał krzemianowych z bogatym w metale jądrem.

Maria – lub morza – powierzchni Księżyca widoczne na bliskiej stronie. Morze spokoju (Mare… Tranquillitas) było miejscem lądowania Apollo 11. Nasz Księżyc prawdopodobnie uformował się z gigantycznego uderzenia dziesiątki milionów lat po tym, jak uformowały się inne planety, i czyni nasz Księżyc jedynym dużym satelitą planety ziemskiej znanym do tej pory.

NASA/GSFC/Arizona State University, adnotacje według Stardate / The University of Texas McDonald Observatory

5). Księżyc: Jedyny satelita skalistego świata na tej liście, nasz Księżyc może być najmłodszym dużym obiektem w Układzie Słonecznym. Według naszych najlepszych teorii, Księżyc Ziemi powstał w wyniku starożytnego gigantycznego zderzenia, które miało miejsce około 50 milionów lat po tym, jak uformowały się inne planety i ich satelity, a odłamki uformowały się w towarzysza Ziemi, którego znamy dzisiaj.

Jak wszystkie inne księżyce na tej liście, nasz Księżyc jest połączony z planetą macierzystą, z tą samą stroną zawsze zwróconą w stronę naszego świata. Ma on swoje własne wewnętrzne źródło ciepła: głównie z rozpadu pierwiastków radioaktywnych. Skład Księżyca jest bardzo podobny do składu skał na Ziemi, co czyni go wyjątkowym wśród wszystkich dużych obiektów pozaplanetarnych w Układzie Słonecznym.

Europa, jeden z największych księżyców Układu Słonecznego, krąży wokół Jowisza. Pod jej zamarzniętą, lodową powierzchnią… ciekła woda oceanu jest ogrzewana przez siły pływowe z Jowisza.

NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti

6.) Europa: Najmniejszy i najbardziej gościnny z czterech dużych księżyców Jowisza, Europa pokryta jest lodem wodnym z podpowierzchniowym, płynnym oceanem. Podobnie jak Ganymede, Europa ma bardzo cienką atmosferę składającą się głównie z tlenu, z powodu sublimacji lotnych lodów na jej powierzchni. W przeciwieństwie jednak do innych księżyców z tej listy, lodowa powierzchnia i duża objętość Europy czynią ją najbardziej gładkim obiektem w Układzie Słonecznym, pomimo jej prążkowanego wyglądu.

Uważa się, że ciepło pochodzące z pływowego ugięcia, wywołanego grawitacyjnym przyciąganiem Jowisza, powoduje, że podpowierzchniowy ocean pozostaje płynny, napędzając lód do poruszania się w sposób podobny do tektoniki płyt. Dzięki temu, że substancje chemiczne z powierzchni są aktywnie transportowane do podpowierzchniowego oceanu poniżej, plus ogrzewanie hydrotermalne od spodu, oceany Europy mogą potencjalnie być siedliskiem życia pozaziemskiego. Pióropusze kriowulkaniczne, podobne do Saturn’s Enceladus, zostały po raz pierwszy wykryte w 2013 roku.

Global color mosaic of Triton, taken in 1989 by Voyager 2 during its flyby of the Neptune system…. Kolor został zsyntetyzowany poprzez połączenie obrazów o wysokiej rozdzielczości wykonanych przez filtry pomarańczowy, fioletowy i ultrafioletowy; obrazy te zostały wyświetlone jako czerwone, zielone i niebieskie i połączone w celu stworzenia tej kolorowej wersji. Uważa się, że czerwonawy kolor przy biegunie jest wynikiem reakcji światła ultrafioletowego z metanem, podobnym do tego, co zaobserwowano ostatnio na Plutonie, wskazując na podobne pochodzenie.

NASA / JPL / USGS

7.) Tryton: Największy księżyc Neptuna był kiedyś największym obiektem Układu Słonecznego w pasie Kuipera, ale został grawitacyjnie schwytany dawno temu. Orbitując blisko w średniej odległości zaledwie 355,000 km, zarówno pierścienie jak i księżyce są nigdzie nie do znalezienia wokół Neptuna, dopóki nie osiągniesz odległości ponad 15 razy większej. Tryton, podczas swojego uchwycenia, musiał wyczyścić ogromną część systemu Neptuna!

Orbitując w sposób wsteczny (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara), Tryton jest jedynym dużym księżycem, który wykazuje tę cechę, kolejny dowód na jego uchwyconą naturę. Jest to aktywny świat, który odradza się z czasem, z wybuchającymi gejzerami, cienką, podobną do Plutona atmosferą, pokrytą mieszanką azotu, wody i dwutlenku węgla. Jego dymiące kriowulkany wskazują na podpowierzchniowy ocean i ciągłą aktywność.

Tryton stanowi 99,5% masy orbitującego Neptuna: największy współczynnik jakiegokolwiek układu planeta-księżyc z więcej niż jednym naturalnym satelitą.

Pluton i jego księżyc Charon; kompozycja obrazów zszyta z wielu obrazów New Horizons. Pluton jest… 8. największą nie-planetą w naszym Układzie Słonecznym; Charon plasuje się na pozycji 17.

NASA / New Horizons / LORRI

8). Pluton: Wreszcie dochodzimy do ulubionej byłej planety wszystkich, a także pierwszej nieksiężycowej na naszej liście. Mniejszy i mniej masywny niż Tryton, i mniej niż połowa średnicy Merkurego, system Plutona jest pierwszym w pasie Kuipera, który został zobrazowany z bliska. Jego duży naturalny satelita, Charon, został prawdopodobnie uformowany w wyniku gigantycznego zderzenia, wraz z jego czterema innymi księżycami: Styx, Nix, Kerberos i Hydra.

Charon, w szczególności, jest tak duży, że czyni układ Plutona układem binarnym, gdzie środek masy układu leży poza samym Plutonem. Jego geologiczna historia również wskazuje na aktywny świat, jako gigantyczne góry lodowe, śniegi, doliny i sublimujące równiny pokazują zamarznięty świat w ruchu. Wraz z wieloma światami z tej listy, Pluton prawdopodobnie posiada ciekły ocean pod powierzchnią, co rodzi więcej pytań o biochemię i organikę niż odpowiedzi.

Eris ledwo może być obrazowana nawet przez najpotężniejsze teleskopy, ponieważ jej ekstremalna odległość od… Słońca, nawet z jej białym kolorem i dużym rozmiarem, uniemożliwia jej uchwycenie za pomocą obecnej technologii. Wszystko, co o niej wiemy, musiało pochodzić z bardzo sprytnych technik pomiarowych, wraz z odrobiną serendipity.

Wikimedia Commons użytkownik Litefantastic

9.) Eris: Prawie tak duża jak Pluton, ale bardziej masywna, obecna lokalizacja Eris, w pobliżu aphelium jej orbity, umieszcza ją w około trzykrotnej odległości Słońce-Pluton. Do zeszłego miesiąca Eris była, z wyjątkiem niektórych komet długookresowych, najbardziej odległym obiektem znanym w Układzie Słonecznym. Okluzja gwiazdy przez Eris w 2010 roku pozwoliła nam zmierzyć jej rozmiar na 2 326 km: zaledwie 2% mniej niż średnica Plutona wynosząca 2 372 km.

Oprócz masy, rozmiaru i okresu orbitalnego, bardzo niewiele wiadomo o Eris z powodu jej ogromnej odległości. Ma co najmniej jednego naturalnego satelitę: Dysnomię, jest bielsza w kolorze niż Tryton lub Pluton, zawiera lody powierzchniowe i cienką atmosferę podobną do obu tych światów, i zajmuje 558 lat, aby zakończyć orbitę wokół Słońca. Jeśli wystrzelilibyśmy misję fly-by do Eris w 2032 roku, asysta grawitacyjna z Jowisza mogłaby dostarczyć tam statek kosmiczny w zaledwie 24,7 roku.

Ta wysokiej rozdzielczości kolorowa kompozycja Tytanii została wykonana z obrazów Voyagera 2 zrobionych 24 stycznia 1986 roku,… gdy statek kosmiczny zbliżył się do Urana. Kamera wąskokątna Voyagera wykonała ten obraz Tytanii, jednego z dużych księżyców Urana, przez filtry fioletowy i przezroczysty. Statek kosmiczny znajdował się w odległości około 500 000 kilometrów (300 000 mil).

NASA / Voyager 2

10). Tytania: Dopiero schodząc aż do dziesiątej co do wielkości nieplanety w Układzie Słonecznym, możemy w końcu dotrzeć do jednego z księżyców Urana, z których Titania jest największa. Znacznie mniejsza od Eris, Titania ma mniej niż 1600 km (1000 mil) średnicy i składa się z mniej więcej równych ilości lodu i skał. Może istnieć cienka warstwa ciekłej wody na granicy jądro-mantle tego świata i wykazuje umiarkowane kraterowanie, które wskazuje na wynurzenie stosunkowo wcześnie w jego historii, po tym jak większość uderzeń wpływających na inne pobliskie księżyce już wystąpiła.

Na powierzchni Tytanii znajduje się zarówno lód wodny, jak i lód dwutlenku węgla, co może wskazywać na bardzo cienką, luźną atmosferę dwutlenku węgla. Okultacje gwiazdy nie ujawniły jednak żadnej atmosfery; jeśli takowa istnieje, prawdopodobnie potrzeba by około dziesięciu trylionów z nich, aby wyrównać ciśnienie na powierzchni Ziemi. Była badana z bliska tylko raz: przez Voyagera 2 w 1986 roku.

Kiedy uszeregujesz wszystkie księżyce, małe planety i planety karłowate w naszym Układzie Słonecznym, możesz zobaczyć, że… wiele z największych obiektów pozaplanetarnych to księżyce, a kilka z nich to obiekty pasa Kuipera. Dopiero gdy dotrzemy aż do Sedny lub Ceres, znajdziemy świat, który nie należy do jednej z tych dwóch kategorii.

Montaż autorstwa Emily Lakdawalla. Dane z NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI, i UCLA / MPS / DLR / IDA, przetworzone przez Gordana Ugarkovica, Teda Stryka, Bjorna Jonssona, Romana Tkachenko, i Emily Lakdawalla

Następne co do wielkości obiekty na liście obejmują inne księżyce Saturna (jak Rhea i Iapetus) i Urana (np., Oberon), a następnie inne planety karłowate pasa Kuipera oraz olbrzymi księżyc Plutona, Charon. Jeśli pomysł, że istnieje duży obiekt oddalony o około ~200 AU, wstępnie nazwany „Planetą Dziewięć” lub „Planetą X” okaże się poprawny, może on strącić wszystko z tej listy, lub może nawet zostać sklasyfikowany jako planeta.

Wiele z obiektów, o których obecnie myślimy, że mają jakieś znaczenie w Układzie Słonecznym, takich jak Ceres, największa planetoida (na #25), lub Sedna, możliwy obiekt Obłoku Oorta (na #23), nie zbliża się do pęknięcia w pierwszej dziesiątce. Tak wiele można się nauczyć patrząc na to, co jest wokół nas i gdzie się znajduje. Zamiast spierać się o klasyfikację, powinniśmy docenić nasze kosmiczne podwórko dokładnie za to, czym ono jest, i wszystkie zawarte w nim bogactwa.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.