Marele sateliți din sistemul nostru solar ar putea conține câteva obiecte cu candidați pentru a avea potențial… sateliți proprii care să orbiteze. Dacă mulți dintre acești sateliți ar fi situați în locații diferite, astronomii i-ar defini ca fiind planete. În funcție de locul în care se află, cele mai mari șapte neplanete din Sistemul Solar sunt toate luni.
Emily Lakdawalla, via http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/the-not-planets.html. Luna: Gari Arrillaga. Alte date: NASA/JPL/JHUAPL/SwRI/UCLA/MPS/IDA. Prelucrare realizată de Ted Stryk, Gordan Ugarkovic, Emily Lakdawalla și Jason Perry
Astronomic, corpurile din Sistemul Solar trebuie să îndeplinească trei criterii pentru a obține statutul mult lăudat de planetă:
- Să se tragă gravitațional într-o formă sferoidală, unde să obțină un echilibru hidrostatic,
- să orbiteze Soarele într-o elipsă și nici un alt corp părinte mai mic,
- și să-și curețe orbita de orice obiect cu masă substanțială.
Cele opt planete din sistemul nostru solar și Soarele, la scară de mărime, dar nu și în ceea ce privește distanțele… orbitale. Rețineți că acestea sunt singurele opt obiecte care îndeplinesc toate cele trei criterii planetare stabilite de IAU.
Wikimedia Commons user WP
În sistemul nostru solar, doar opt lumi reușesc să se încadreze având în vedere aceste criterii. Cele patru planete stâncoase (Mercur, Venus, Pământ, Marte) și cele patru lumi gigantice gazoase (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) sunt singurele care pot fi numite planete conform acestor definiții. Orice altceva, oricât de mare sau de masiv ar fi, eșuează la unul dintre ultimele două criterii.
Dacă judecați dacă un obiect este sau nu o planetă după criteriile IAU, acest lucru satisface planetele din… sistemul nostru solar, dar nu și altele. Cu toate acestea, analizând masa unei lumi îndepărtate, parametrii orbitali și vârsta sistemului solar, puteți reproduce definiția IAU pentru 99+% din lumile pe care le cunoaștem.
Margot (2015), via http://arxiv.org/abs/1507.06300
O simplă relație masă-distanță ar putea extinde această definiție și la alte sisteme solare, transformând definiția actuală a IAU într-una universală care definește „planetele” și pentru sistemele exoplanetare.
Deși nu este încă universal acceptată, această relație clară arată că definiția IAU nu este pur și simplu arbitrară, ci are la bază un mecanism fizic care ar putea explica o astfel de schemă de clasificare.
Densitățile diferitelor corpuri din Sistemul Solar. Observați relația dintre densitate și distanța… față de Soare, asemănarea dintre Triton și Pluto și modul în care chiar și sateliții lui Jupiter, de la Io la Callisto, variază atât de mult în densitate.
Karim Khaidarov
Și totuși, a fi o planetă, prin definiție, nu înseamnă totul. Multe dintre cele care nu sunt planete, chiar și din propriul nostru sistem solar, sunt fascinante în sine. Iată-le pe cele mai mari 10 pe care le avem, împreună cu ceea ce le face atât de interesante.
Această imagine în culori naturale a emisferei anti-Jupiter a lui Ganymede provine de la nava spațială Galileo. Ea… are gheață de apă la polii săi până la aproximativ 40° latitudine și o atmosferă subțire de atomi de oxigen și hidrogen, realizată probabil din gheață vaporizată. Un ocean subteran poate conține mai multă apă decât tot Pământul la un loc.
NASA/JPL (editat de utilizatorul PlanetUser de la Wikimedia Commons)
1.) Ganymede: Cea mai mare lună a lui Jupiter este cea mai mare non-planeta din Sistemul Solar. Cu un diametru de 5.268 km (3.271 mile), este cu 8% mai mare decât planeta Mercur, deși are mai puțin de jumătate din masa celei mai apropiate planete din interiorul sistemului nostru solar, fiind alcătuită în principal din gheață și minerale silicatice. La doar 45% din masa lui Mercur, are o densitate asemănătoare cu cea a unui asteroid, mai degrabă decât o densitate comparabilă cu cea a planetelor terestre.
Cu toate acestea, are un miez de fier care generează un câmp magnetic propriu, care domină foarte aproape de suprafață chiar și asupra uriașului câmp magnetic al planetei-mamă din apropiere, Jupiter. Observațiile sugerează că are un ocean subteran sub suprafață, posibil să conțină chiar mai multă apă decât posedă planeta Pământ. Atmosfera sa este aproape inexistentă: De 100 de miliarde de ori mai subțire decât cea a Pământului, formată aproape exclusiv din compuși de oxigen și hidrogen proveniți din gheață vaporizată.
În această imagine a lui Titan, ceața și atmosfera de metan sunt reprezentate într-un albastru aproape transparent, fiind afișate… caracteristicile suprafeței de sub nori. Pentru a construi această imagine a fost folosită o compoziție de lumină ultravioletă, optică și infraroșie.
NASA/JPL/Space Science Institute
2.) Titan: Satelitul uriaș al lui Saturn îi dă de furcă lui Ganymede ca fiind cea mai mare non-planeta dintre toate. Titan depășește, de asemenea, Mercur ca mărime, dar are puține alte lucruri în comun cu Ganymede, practic lipsit de aer. Atmosfera lui Titan este cea mai bogată dintre toate lunile din Sistemul Solar, cu o presiune atmosferică la suprafața sa mai mare chiar și decât cea a Pământului. Se formează nori sezonieri și fenomene meteorologice la polii săi, deasupra cețurilor de metan care îi domină atmosfera.
Presiunea de la suprafață permite prezența lichidelor acolo, cel mai important fiind metanul. Modulul de aterizare Huygens a descoperit lacuri de metan și chiar cascade pe suprafața lui Titan, în timp ce aparatul de imagistică în infraroșu al lui Cassini a reușit să cartografieze suprafața lui Titan prin nori. În multe privințe, dintre toate lunile pe care le cunoaștem, este cea care seamănă cel mai mult cu celelalte planete stâncoase din Sistemul Solar.
Cicatrici luminoase pe o suprafață mai întunecată atestă o lungă istorie de impacturi pe luna Callisto a lui Jupiter în… această imagine a lui Callisto de pe nava spațială Galileo a NASA. T
NASA/JPL/DLR(Centrul Aerospațial German)
3.) Callisto: Cea mai veche și cu cele mai multe cratere din Sistemul Solar, Callisto, de mărimea lui Mercur, este cea mai mare lună care prezintă foarte puține proprietăți a ceea ce am numi „diferențiere” între straturile sale. Cea mai îndepărtată dintre cele patru luni galileene din jurul lui Jupiter, Callisto primește foarte puțină încălzire prin maree la această distanță mare și nu este blocată în aceleași orbite rezonante ca Io, Europa și Ganymede. Are cea mai mică densitate și gravitație la suprafață dintre toți sateliții galileeni.
Deși este blocat tidal de Jupiter, cu aceeași față mereu orientată spre părintele său jovian, suprafața sa pare a fi extrem de veche. Este cea mai puternic crăpată lume cunoscută din Sistemul Solar, despre care se crede că are cea mai veche suprafață dintre toate. Dintre toți sateliții mari pe care îi cunoaștem, Callisto prezintă cele mai mici diferențe de compoziție între miez, manta și crustă, probabil datorită formării sale prin acreție lentă la o distanță atât de mare (și cu o încălzire atât de mică din cauza mareelor) față de Jupiter.
Cel mai interior satelit galileean al lui Jupiter, Io, este multicolor datorită sulfului, gheții și activității vulcanice…. Lipsa sa de cratere indică o reapariție aproape constantă, ceea ce îi conferă cea mai tânără suprafață dintre toate obiectele cunoscute din Sistemul Solar.
NASA/JPL/Universitatea din Arizona
4.) Io: Lumea vulcanică a lui Jupiter este în mod constant sfâșiată de maree, ieșind la suprafață prin intermediul interiorului său de lavă topită. În multe privințe, Io este contrapunctul lui Callisto, arătând cum poate fi o Lună mare cu o cantitate extraordinară de încălzire prin maree din cauza faptului că orbitează prea aproape de un gigant gazos. Io prezintă:
- un număr total de peste 400 de vulcani activi, ceea ce îl face cel mai activ obiect din punct de vedere geologic dintre toate,
- vânturi de sulf și dioxid de sulf care se ridică până la 500 km deasupra suprafeței sale,
- și peste 100 de munți, mulți dintre ei ridicându-se mai sus decât Muntele Pământ. Everest, din cauza evenimentelor de ridicare din interiorul lui Io.
Io nu are practic niciun crater, deoarece este în mod constant refăcut la suprafață, și multe regiuni cu lavă topită vizibile în orice moment. Io este cea mai săracă în apă/ceață din întregul Sistem Solar, fiind compusă în principal din roci de silicați cu un miez bogat în metale.
Marea – sau mările – de pe suprafața Lunii, vizibilă pe site-ul apropiat. Marea liniștii (Mare… Tranquillitas) a fost locul de aterizare a lui Apollo 11. Luna noastră s-a format probabil în urma unui impact gigantic la zeci de milioane de ani după ce s-au format celelalte planete și face ca Luna noastră să fie singurul satelit de mari dimensiuni al unei planete terestre cunoscut până în prezent.
NASA/GSFC/Arizona State University, adnotări după data stelară / The University of Texas McDonald Observatory
5). Luna: Singurul satelit al unei lumi stâncoase de pe această listă, Luna noastră ar putea fi cel mai tânăr obiect mare din Sistemul Solar. Conform celor mai bune teorii ale noastre, Luna Pământului s-a format în urma unui impact gigantic străvechi care a avut loc la aproximativ 50 de milioane de ani după ce s-au format celelalte planete și sateliții lor, rămășițele coalizându-se în companionul Pământului pe care îl cunoaștem astăzi.
Ca toate celelalte luni de pe această listă, Luna noastră este blocată tidian de planeta mamă, cu aceeași parte mereu orientată spre lumea noastră. Ea are propria sa sursă internă de căldură: în principal din dezintegrarea elementelor radioactive. Compoziția Lunii este foarte asemănătoare cu compoziția rocilor de pe Pământ, ceea ce o face unică printre toate obiectele mari neplanetare din sistemul solar.
Europa, una dintre cele mai mari luni ale sistemului solar, orbitează în jurul lui Jupiter. Sub suprafața sa înghețată, înghețată, o… apă lichidă a oceanului este încălzită de forțele mareice provenite de la Jupiter.
NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti
6). Europa: Cea mai mică și cea mai ospitalieră dintre cele patru luni mari ale lui Jupiter, Europa este acoperită de gheață de apă cu un ocean lichid la subsuprafață. Asemănător lui Ganymede, Europa are o atmosferă foarte subțire, formată în principal din oxigen, datorită sublimării gheții volatile de la suprafața sa. Totuși, spre deosebire de ceilalți sateliți de pe această listă de până acum, suprafața înghețată a lui Europa și volumul mare o fac să fie cel mai neted obiect din Sistemul Solar, în ciuda aspectului său striat.
Se crede că căldura rezultată din flexia mareelor, indusă de atracția gravitațională a lui Jupiter, face ca oceanul subteran să rămână lichid, determinând gheața să se deplaseze într-un mod similar cu tectonica plăcilor. Având în vedere faptul că substanțele chimice de la suprafață sunt transportate în mod activ în oceanul subteran de dedesubt, plus încălzirea hidrotermală de dedesubt, oceanele Europei ar putea găzdui viață extraterestră. Plumele criovolcanice, similare cu cele de pe Enceladus de pe Saturn, au fost detectate pentru prima dată în 2013.
Mozaic color global al lui Triton, realizat în 1989 de Voyager 2 în timpul survolului său al sistemului Neptun…. Culoarea a fost sintetizată prin combinarea imaginilor de înaltă rezoluție luate prin filtre portocalii, violete și ultraviolete; aceste imagini au fost afișate ca imagini roșii, verzi și albastre și combinate pentru a crea această versiune color. Culoarea roșiatică de lângă pol este considerată a fi rezultatul reacției luminii ultraviolete cu metanul, similar cu ceea ce a fost observat mai recent pe Pluto, ceea ce indică o origine similară.
NASA / JPL / USGS
7.) Triton: Cea mai mare lună a lui Neptun a fost cândva cel mai mare obiect din centura Kuiper a Sistemului Solar, dar a fost capturat gravitațional cu mult timp în urmă. Orbitând foarte aproape, la o distanță medie de numai 355.000 km, atât inelele, cât și lunile nu se găsesc nicăieri în jurul lui Neptun până nu se ajunge la o distanță de peste 15 ori mai mare. Triton, în timpul capturării sale, trebuie să fi curățat o fracțiune uriașă din sistemul neptunian!
Orbitând în mod retrograd (în sens invers acelor de ceasornic, spre deosebire de sensul acelor de ceasornic), Triton este singura lună mare care prezintă această caracteristică, o dovadă în plus a naturii sale capturate. Este o lume activă, care revine la suprafață în timp, cu gheizere în erupție, cu o atmosferă subțire, asemănătoare cu cea a lui Pluto, și acoperită cu un amestec de gheață de azot, apă și dioxid de carbon. Criovolcanii săi emițători de fum indică un ocean subteran și o activitate continuă.
Triton reprezintă 99,5% din masa care orbitează în jurul lui Neptun: cel mai mare raport dintre toate sistemele planetă-lună cu mai mult de un satelit natural.
Pluto și luna sa Charon; imagine compusă din mai multe imagini New Horizons. Pluto este… a 8-a cea mai mare non-Planeta din sistemul nostru solar; Charon ocupă locul 17.
NASA / New Horizons / LORRI
8.) Pluto: În cele din urmă, ajungem la fosta planetă favorită a tuturor și prima non-lună de pe lista noastră. Mai mică și mai puțin masivă de departe decât Triton și cu un diametru mai mic de jumătate din cel al lui Mercur, sistemul plutonian este primul din centura Kuiper care a fost imaginat de aproape. Marele său satelit natural, Charon, a fost probabil format în urma unui impact gigantic, împreună cu celelalte patru luni ale sale: Styx, Nix, Kerberos și Hydra.
Charon, în special, este atât de mare încât face ca sistemul Plutonian să fie unul binar, în care centrul de masă al sistemului se află în afara lui Pluto însuși. Istoria sa geologică indică, de asemenea, o lume activă, deoarece munții uriași de gheață, zăpezile, văile și câmpiile de sublimare arată o lume înghețată în mișcare. Împreună cu multe dintre lumile de pe această listă, Pluto are probabil un ocean lichid sub suprafață, ceea ce ridică mai multe întrebări despre biochimie și substanțe organice decât răspunsuri.
Eris abia poate fi imaginat chiar și cu cele mai puternice telescoape, deoarece distanța sa extremă față de… Soare, chiar și cu culoarea sa albă și dimensiunea mare, îl face imposibil de rezolvat cu tehnologia actuală. Tot ceea ce știm despre el a trebuit să provină din tehnici de măsurare foarte inteligente, împreună cu un pic de serendipitate.
Wikimedia Commons user Litefantastic
9.) Eris: Aproape la fel de mare ca Pluto, dar mai masivă, poziția actuală a lui Eris, în apropierea afeliului orbitei sale, o plasează la o distanță de aproximativ trei ori mai mare decât cea dintre Soare și Pluto. Până luna trecută, Eris era, cu excepția unor comete cu perioadă lungă, cel mai îndepărtat obiect cunoscut din Sistemul Solar. O ocultare a unei stele de către Eris în 2010 ne-a permis să-i măsurăm dimensiunea la 2.326 km: cu doar 2% mai mică decât diametrul lui Pluto de 2.372 km.
În afară de masa, dimensiunea și perioada orbitală, se știu foarte puține lucruri despre Eris din cauza distanței sale uriașe. Are cel puțin un satelit natural: Dysnomia, are o culoare mai albă decât Triton sau Pluto, conține gheață la suprafață și o atmosferă subțire asemănătoare cu cele două lumi și are nevoie de 558 de ani pentru a parcurge o orbită în jurul Soarelui. Dacă am lansa o misiune fly-by către Eris în 2032, un ajutor gravitațional din partea lui Jupiter ar putea duce o navă spațială acolo în doar 24,7 ani.
Acest compozit color de înaltă rezoluție al Titaniei a fost realizat din imaginile Voyager 2 luate la 24 ianuarie 1986,… în timp ce nava spațială se apropia cel mai mult de Uranus. Camera cu unghi îngust a lui Voyager a obținut această imagine a lui Titania, una dintre lunile mari ale lui Uranus, prin intermediul filtrelor violet și clar. Nava spațială se afla la o distanță de aproximativ 500.000 de kilometri (300.000 de mile).
NASA / Voyager 2
10.) Titania: Doar coborând până la a zecea cea mai mare non-planeta din Sistemul Solar putem ajunge în sfârșit la una dintre lunile lui Uranus, dintre care Titania este cea mai mare. Semnificativ mai mică decât Eris, Titania are un diametru de sub 1.600 km și este formată din cantități aproximativ egale de gheață și rocă. Este posibil să existe un strat subțire de apă lichidă la granița nucleu-mantelă a acestei lumi și prezintă o craterizare moderată care indică un eveniment de reapariție la suprafață relativ devreme în istoria sa, după ce majoritatea impacturilor care au afectat celelalte luni din apropiere au avut deja loc.
Există atât gheață de apă, cât și gheață de dioxid de carbon pe suprafața lui Titania, ceea ce poate indica o atmosferă foarte subțire și subțire de dioxid de carbon. Cu toate acestea, ocultațiile unei stele nu au reușit să scoată la iveală nici un fel de atmosferă; dacă ar exista una, ar fi probabil nevoie de aproximativ zece trilioane de astfel de atmosfere pentru a egala presiunea de la suprafața Pământului. A fost studiată de aproape o singură dată: de Voyager 2 în 1986.
Când ierarhizați toți sateliții, planetele mici și planetele pitice din sistemul nostru solar, puteți vedea că… multe dintre cele mai mari obiecte neplanetare sunt sateliți, iar câteva dintre ele sunt obiecte din centura Kuiper. Abia când ajungem până la Sedna sau Ceres găsim o lume care să nu se încadreze într-una din aceste două categorii.
Montaj realizat de Emily Lakdawalla. Date de la NASA / JPL, JHUAPL/SwRI, SSI și UCLA / MPS / DLR / IDA, prelucrate de Gordan Ugarkovic, Ted Stryk, Bjorn Jonsson, Roman Tkachenko și Emily Lakdawalla
Următoarele obiecte mai mari de pe listă includ alți sateliți ai lui Saturn (cum ar fi Rhea și Iapetus) și Uranus (de ex, Oberon), urmate de alte planete pitice din centura Kuiper și de luna gigantică a lui Pluto, Charon. Dacă ideea că există un obiect mare la o distanță de aproximativ ~200 UA, numit provizoriu fie „Planeta Nouă”, fie „Planeta X”, se dovedește a fi corectă, acesta ar putea să doboare tot ce se află pe această listă sau chiar să fie clasificat ca fiind el însuși o planetă.
Multe dintre obiectele pe care le considerăm în prezent ca având o oarecare importanță în Sistemul Solar, cum ar fi Ceres, cel mai mare asteroid (la nr. 25), sau Sedna, un posibil obiect din norul Oort (la nr. 23), nu se apropie de primele 10 locuri. Sunt atât de multe de învățat dacă ne uităm la ceea ce ne înconjoară și unde se află. În loc să ne certăm pe tema clasificării, ar trebui să apreciem curtea noastră cosmică pentru exact ceea ce este și pentru toate bogățiile pe care le conține.