As maiores luas do nosso Sistema Solar poderiam conter alguns objectos com candidatos a potencialmente… ter luas em órbita próprias. Se muitas dessas luas estivessem situadas em locais diferentes, os astrônomos as definiriam como planetas. Baseado em onde elas estão, as sete maiores não planetas do Sistema Solar são todas luas.
Emily Lakdawalla, via http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. A Lua: Gari Arrillaga. Outros dados: NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Processamento por Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla, e Jason Perry
Astronomicamente, os corpos dentro do Sistema Solar devem alcançar três critérios para ganhar o tão apregoado status de planeta:
- Gravitacionalmente puxam-se para uma forma esferoidal, onde obtêm equilíbrio hidrostático,
- Orbitam o Sol numa elipse e nenhum outro corpo menor, pai,
- e limpam a sua órbita de quaisquer objectos substancialmente massajados.
Os oito planetas do nosso Sistema Solar e do nosso Sol, para escalar em tamanho mas não em termos de distâncias orbitais… Note que estes são os únicos oito objectos que satisfazem todos os três critérios planetários estabelecidos pela IAU.
Wikimedia Commons utilizador WP
No nosso Sistema Solar, apenas oito mundos fazem o corte dado esses critérios. Os quatro planetas rochosos (Mercúrio, Vénus, Terra, Marte) e os quatro mundos gigantes do gás (Júpiter, Saturno, Urano, Netuno) são os únicos que podem ser chamados de planetas sob estas definições. Tudo o resto, não importa quão grande ou massivo, falha num dos dois últimos critérios.
Se você julgar se um objeto é um planeta ou não pelos critérios da IAU, que satisfaz planetas em… nosso sistema solar, mas nenhum outro. Entretanto, olhando para a massa de um mundo distante, parâmetros orbitais e a idade do sistema solar, você pode reproduzir a definição da IAU para 99+% dos mundos que conhecemos.
Margot (2015), via http://arxiv.org/abs/1507.06300
Uma simples relação massa-distância poderia estender esta definição para outros Sistemas Solares também, transformando a definição atual da IAU em uma definição universal que define “planetas” para sistemas exoplanetários também.
Embora ainda não seja universalmente aceite, esta relação clara mostra que a definição da IAU não é simplesmente arbitrária, mas tem um mecanismo físico subjacente que poderia explicar tal esquema de classificação.
Densidades de vários corpos no Sistema Solar. Note a relação entre densidade e distância… do Sol, a semelhança de Tritão com Plutão, e como mesmo os satélites de Júpiter, de Io a Calisto, variam em densidade tão tremendamente.
Karim Khaidarov
Yet sendo um planeta, por definição, não é tudo. Muitos dos não planetas, mesmo no nosso próprio Sistema Solar, são fascinantes por direito próprio. Aqui estão os 10 maiores que temos, juntamente com o que os torna tão interessantes.
Esta imagem colorida natural do hemisfério anti-Júpiter de Ganímedes vem da nave espacial Galileu. Ela… tem gelo-água em seus pólos até cerca de 40° de latitude, e uma fina atmosfera de oxigênio e átomos de hidrogênio, provavelmente feita a partir dos gelos vaporizados. Um oceano subterrâneo pode conter mais água do que toda a Terra combinada.
NASA/JPL (editado pelo usuário do Wikimedia Commons PlanetUser)
1.) Ganímedes: A maior lua de Júpiter é a maior não-planetária do Sistema Solar. Com um diâmetro de 5.268 km (3.271 milhas), é 8% maior que o planeta Mercúrio, embora tenha menos de metade da massa do planeta mais interior do nosso Sistema Solar, sendo feita na sua maioria de gelados e minerais silicatos. Com apenas 45% da massa de Mercúrio, tem uma densidade semelhante a um asteróide em vez de uma densidade comparável à dos planetas terrestres.
Pouco, tem um núcleo de ferro que gera o seu próprio campo magnético, que domina muito perto da superfície, mesmo sobre o enorme campo magnético do planeta-mãe vizinho Júpiter. As observações sugerem que tem um oceano subterrâneo sob a superfície, possivelmente contendo ainda mais água do que o planeta Terra possui. A sua atmosfera é quase inexistente: 100 bilhões de vezes mais fina que a da Terra, feita quase exclusivamente de compostos de oxigênio e hidrogênio provenientes de gelo vaporizado.
Nesta imagem de Titã, a névoa de metano e a atmosfera é mostrada em um azul quase transparente, com… características da superfície sob as nuvens mostradas. Um composto de luz ultravioleta, óptica e infravermelha foi usado para construir esta vista.
NASA/JPL/Space Science Institute
2). Titã: O enorme satélite de Saturno dá a Ganímedes uma corrida pelo seu dinheiro como o maior não-planetário de todos. Titan também ultrapassa Mercúrio em tamanho, mas tem pouco mais em comum com Ganímedes praticamente sem ar. A atmosfera de Titan é a mais rica de todas as luas do Sistema Solar, com uma pressão atmosférica na sua superfície maior do que a da Terra. Ela forma nuvens sazonais e padrões meteorológicos nos seus pólos, acima das névoas de metano que dominam a sua atmosfera.
A pressão superficial permite a presença de líquidos lá, mais proeminentemente metano. O aterrador Huygens descobriu lagos de metano e até cachoeiras na superfície de Titan, enquanto o gerador de imagens infravermelhas de Cassini foi capaz de mapear a superfície de Titan através das nuvens. Em muitos aspectos, de todas as luas que conhecemos, é a mais parecida com os outros planetas rochosos do Sistema Solar.
Cicatrizes de Bright numa superfície mais escura testemunham uma longa história de impactos na lua de Júpiter Callisto nesta… imagem de Callisto da nave espacial Galileu da NASA. T
NASA/JPL/DLR(Centro Aeroespacial Alemão)
3.) Calisto: A lua mais antiga e mais pesada do Sistema Solar, a Calisto do tamanho de Mercúrio é a maior lua para mostrar muito poucas propriedades do que chamaríamos de “diferenciação” entre as suas camadas. A mais distante das quatro luas galiléias ao redor de Júpiter, Calisto recebe muito pouco aquecimento de maré a esta grande distância, e não está fechada nas mesmas órbitas ressonantes que Io, Europa, e Ganímedes. Tem a menor densidade e gravidade superficial de qualquer dos satélites galileus.
Embora esteja trancada em Júpiter, com a mesma face sempre voltada para o seu progenitor jovial, a sua superfície parece ser extremamente antiga. É o mundo mais craterado conhecido no Sistema Solar, que se pensa ter a superfície mais antiga de todas. De todas as grandes luas que conhecemos, Callisto mostra as menores diferenças de composição entre núcleo, manto e crosta, provavelmente devido à sua formação por acreção lenta a uma distância tão grande (e com tão pouco aquecimento das marés) de Júpiter.
O satélite Galileu mais interno de Júpiter, Io, é multicolorido por enxofre, gelo e atividade vulcânica… A sua falta de crateras indica um ressurfacing quase constante, dando-lhe a superfície mais jovem de qualquer objecto conhecido no Sistema Solar.
NASA/JPL/Universidade do Arizona
4). Io: O mundo vulcânico de Júpiter é constantemente dilacerado pelas marés, reaparecendo através do seu interior de lava derretida. De muitas maneiras, Io é o contraponto de Callisto, mostrando como pode ser uma lua grande com uma extraordinária quantidade de aquecimento da maré por orbitar demasiado perto de um gigante a gás. Io exibe:
- um total de mais de 400 vulcões ativos, tornando-a o objeto geologicamente mais ativo de todos,
- plumas de enxofre e dióxido de enxofre que se elevam até 500 km acima de sua superfície,
- e mais de 100 montanhas, muitas subindo mais alto que o Monte Terra. Everest, devido a eventos elevadores dentro de Io.
Io não tem praticamente nenhuma cratera, pois é constantemente reaparecido, e muitas regiões com lava derretida visível a qualquer momento. Io é o mundo mais pobre em água/gelo em todo o Sistema Solar, composto principalmente de rocha silicato com um núcleo rico em metal.
A maria – ou mares – da superfície da Lua visível no local próximo. O mar de tranquilidade (Égua… Tranquillitas) foi o local do desembarque da Apollo 11. Nossa Lua provavelmente se formou a partir de um impacto gigantesco dezenas de milhões de anos após a formação dos outros planetas, e faz da nossa Lua o único grande satélite de um planeta terrestre conhecido até hoje.
NASA/GSFC/Arizona State University, anotações por Stardate / The University of Texas McDonald Observatory
5). Lua: O único satélite de um mundo rochoso nesta lista, a nossa Lua pode muito bem ser o objecto de maior dimensão mais jovem do Sistema Solar. De acordo com nossas melhores teorias, a Lua da Terra foi formada a partir de um impacto gigantesco antigo que ocorreu cerca de 50 milhões de anos após a formação dos outros planetas e seus satélites, com os detritos coalescendo para o companheiro da Terra que conhecemos hoje.
Como todas as outras luas desta lista, nossa Lua está arrumada para o seu planeta-mãe, com o mesmo lado sempre voltado para o nosso mundo. Ela tem sua própria fonte interna de calor: principalmente a partir da decomposição dos elementos radioativos. A composição da Lua é muito semelhante à composição das rochas da Terra, tornando-a única entre todos os grandes objectos não planetários do Sistema Solar.
Europa, uma das maiores luas do Sistema Solar, orbita Júpiter. Sob a sua superfície gelada e gelada, uma… água líquida do oceano é aquecida pelas forças das marés de Júpiter.
NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti
6) Europa: A menor e mais hospitaleira das quatro grandes luas de Júpiter, Europa está coberta de gelo de água com um sub-superfície, oceano líquido. Semelhante a Ganímedes, Europa tem uma atmosfera muito fina feita principalmente de oxigénio, devido à sublimação dos gelos voláteis na sua superfície. Ao contrário das outras luas desta lista até agora, no entanto, a superfície gelada e o grande volume de Europa fazem dela o objecto mais liso do Sistema Solar, apesar da sua aparência estriada.
Pensa-se que o calor da flexão das marés, induzido pela força gravitacional de Júpiter, faz com que o oceano subterrâneo permaneça líquido, levando o gelo a mover-se de uma forma semelhante à tectónica das placas. Com os químicos de superfície sendo ativamente transportados para o oceano subterrâneo abaixo, mais o aquecimento hidrotérmico por baixo, os oceanos de Europa podem potencialmente abrigar vida extraterrestre. Plumas criovolcânicas, semelhantes ao Enceladus de Saturno, foram detectadas pela primeira vez em 2013.
Mosaico colorido global de Tritão, tirado em 1989 pela Voyager 2 durante o seu voo do sistema Neptuno…. A cor foi sintetizada através da combinação de imagens de alta resolução obtidas através de filtros laranja, violeta e ultravioleta; estas imagens foram exibidas como imagens vermelhas, verdes e azuis e combinadas para criar esta versão colorida. Pensa-se que a cor avermelhada pelo poste é o resultado da reacção da luz ultravioleta com o metano, semelhante ao que foi visto mais recentemente em Plutão, apontando para uma origem semelhante.
NASA / JPL / USGS
7). Tritão: A maior lua de Netuno foi outrora o maior objecto do Sistema Solar, mas foi capturado gravitalmente há muito tempo. Orbitando próximo a uma distância média de apenas 355.000 km, tanto os anéis como as luas não se encontram em nenhum lugar ao redor de Netuno até alcançar uma distância mais de 15 vezes maior. Tritão, durante a sua captura, deve ter eliminado uma fração enorme do sistema Neptuniano!
Orbitando de forma retrógrada (sentido anti-horário, em oposição ao sentido horário), Tritão é a única lua grande a exibir esta característica, mais uma evidência da sua natureza capturada. É um mundo ativo que ressurge com o tempo, com gêiseres em erupção, uma atmosfera fina, semelhante a Plutão, e coberto por uma mistura de nitrogênio, água e gelos de dióxido de carbono. Seus criovolcanos emissores de fumaça apontam para um oceano subterrâneo e atividade contínua.
Tritão compõe 99,5% da massa de Netuno em órbita: a maior proporção de qualquer sistema planeta-lua com mais de um satélite natural.
Plutão e sua Lua Caronte; imagem composta costurada a partir de muitas imagens de Novos Horizontes. Plutão é… o 8º maior não-Planeta do nosso Sistema Solar; Charon ocupa o número 17.
NASA / Novos Horizontes / LORRI
>8). Plutão: Finalmente, chegamos ao antigo planeta favorito de todos, e o primeiro não-lua da nossa lista. Mais pequeno e menos maciço que Tritão, e menos da metade do diâmetro de Mercúrio, o sistema Plutónio é o primeiro na cintura de Kuiper a ser imitado de perto. O seu grande satélite natural, Charon, foi provavelmente formado a partir de um impacto gigante, juntamente com as suas outras quatro luas: Styx, Nix, Kerberos e Hydra.
Charon, em particular, é tão grande que torna o sistema Plutoniano um binário, onde o centro de massa do sistema fica fora do próprio Plutão. Sua história geológica também aponta para um mundo ativo, como montanhas gigantescas de gelo, neve, vales e planícies sublimadas mostram um mundo congelado em movimento. Junto com muitos mundos desta lista, Plutão provavelmente tem um oceano líquido sob a superfície, levantando mais questões sobre bioquímica e orgânicos do que responde.
Eris mal pode ser imitado mesmo com os telescópios mais poderosos, já que sua distância extrema do… o Sol, mesmo com sua cor branca e tamanho grande, torna impossível de ser resolvido com a tecnologia atual. Tudo o que sabemos sobre ele teve de vir de técnicas de medição muito inteligentes, juntamente com um pouco de serendipity.
Wikimedia Commons user Litefantastic
>9). Eris: Quase tão grande quanto Plutão mas mais maciço, a localização atual de Eris, perto do apélio de sua órbita, coloca-o a aproximadamente três vezes a distância Sol-Plutão. Até o mês passado, Eris era, com exceção de alguns cometas de longa duração, o objeto mais distante conhecido no Sistema Solar. Uma ocultação de uma estrela por Eris em 2010 nos permitiu medir seu tamanho em 2.326 km: apenas 2% menor que o diâmetro de Plutão de 2.372 km.
Além de sua massa, tamanho e período orbital, há muito pouco conhecimento sobre Eris devido à sua tremenda distância. Ele tem pelo menos um satélite natural: A disnomia, é mais branca na cor do que Tritão ou Plutão, contém gelo de superfície e uma atmosfera fina semelhante a ambos os mundos, e leva 558 anos para completar uma órbita em torno do Sol. Se lançássemos uma missão de voo para Eris em 2032, uma ajuda gravitacional de Júpiter poderia conseguir uma nave espacial em apenas 24,7 anos.
Esta composição colorida de alta resolução de Titania foi feita a partir de imagens da Voyager 2 tiradas em 24 de janeiro de 1986,…. à medida que a nave espacial se aproximava mais de Urano. A câmera de ângulo estreito da Voyager adquiriu esta imagem de Titania, uma das grandes luas de Urano, através dos filtros violeta e transparente. A nave estava a cerca de 500.000 quilómetros (300.000 milhas) de distância.
NASA / Voyager 2
10). Titania: Só descendo até ao décimo maior não planeta do Sistema Solar podemos finalmente chegar a uma das luas de Urano, da qual Titânia é a maior. Significativamente menor que Eris, Titânia tem menos de 1.600 km (1.000 milhas) de diâmetro, e consiste em quantidades aproximadamente iguais de gelo e rocha. Pode haver uma fina camada de água líquida no limite do core-mantle deste mundo, e exibe crateras moderadas que apontam para um evento de ressurfacing relativamente cedo em sua história, depois que a maioria dos impactos que afetam as outras luas próximas já tinham ocorrido.
Existe gelo de água e gelo de dióxido de carbono na superfície de Titania, o que pode indicar uma atmosfera muito fina e tênue de dióxido de carbono. Ocorrências de uma estrela não revelaram nenhuma atmosfera, no entanto; se uma existe, provavelmente seriam necessários aproximadamente dez trilhões deles para igualar a pressão na superfície da Terra. Só foi estudada de perto uma vez: pela Voyager 2 em 1986.
Quando você classifica todas as luas, pequenos planetas e planetas anões em nosso Sistema Solar, você pode ver que… muitos dos maiores objetos não planetários são luas, com alguns sendo objetos da cintura de Kuiper. Não é até você chegar até Sedna ou Ceres que encontramos um mundo que não se encaixa em uma dessas duas categorias.
Montage by Emily Lakdawalla. Dados da NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI, e UCLA / MPS / DLR / IDA, processados por Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko, e Emily Lakdawalla
Os próximos maiores objetos da lista incluem outras luas de Saturno (como Rhea e Iapetus) e Urano (por exemplo, Oberon), seguido dos outros planetas anões da cintura de Kuiper e da lua gigante de Plutão, Charon. Se a ideia de que existe um grande objecto a cerca de ~200 AU, provisoriamente chamado “Planeta Nove” ou “Planeta X” se revelar correcta, pode derrubar tudo o que está nesta lista por uma cavilha, ou pode até ser classificado como o próprio planeta.
Muitos dos objectos que pensamos actualmente como tendo alguma importância no Sistema Solar, tais como Ceres, o maior asteróide (em #25), ou Sedna, um possível objecto Oort cloud (em #23), não se aproximem de rachar o top 10. Há muito a aprender olhando para o que está à nossa volta e onde está. Ao invés de discutir sobre classificação, devemos apreciar nosso quintal cósmico exatamente pelo que ele é, e todas as riquezas contidas nele.