20 av de mest fantastiska månarna i solsystemet

Det finns för närvarande 174 namngivna månar i vårt solsystem, som kretsar kring de sex yttersta planeterna, och fler upptäcks och diskuteras varje dag. Vissa är mer fascinerande än andra, oavsett om det handlar om deras landskap, egenskaper, omloppsbanor eller miljöer – så vi har rangordnat våra 20 mest intressanta månar, för, ja, varför inte…

Orbiter: Asteroid 243 Ida

Denna måne, som upptäcktes 1995 av Galileosonden, är mindre än en mil i diameter och är den naturliga satelliten till asteroiden Ida, en asteroid från Koronis som ligger i bältet mellan Mars och Jupiter. Innan detta hade forskarna inga bevis för att asteroider kunde ha månar, men sedan upptäckten har ytterligare 24 upptäckts som kretsar kring dem.

Uppkomsten av den oortodoxa månen är omdiskuterad och kan antingen komma från själva asteroiden eller från ett infångat objekt.

Orbits: Pluto

Ett kanske kontroversiellt beslut att välja en måne till en före detta planet, men en intressant måne ändå!

Med halva Plutos storlek kallas paret ofta för ett system med dubbla dvärgplaneter, särskilt eftersom de kretsar runt en central punkt i rymden i motsats till Pluto som är centrum för sin omloppsbana.

Månen upptäcktes när rymdteleskopet Hubble tog bilder av Pluto som såg mer långsträckt ut än sin vanliga sfäriska form.

Namnet kommer från den mytologiska färjemannen som brukade föra själar över till de dödas rike, och som krävde ett mynt för att de döda skulle få fortsätta till underjorden. Rymdfarkosten New Horizons bar symboliskt med sig ett mynt från delstaten Florida för att betala färjkarlen när den passerade Charon och Pluto 2015.

Orbitar: Atlas liknar Pan, Saturnus andra innersta måne, och har en ekvatorialrygg som ger månen dess karakteristiska form som ett flygande tefat. Med en genomsnittlig radie på 15 km upptäcktes den lilla månen Atlas 1980 med hjälp av bilder från Voyager 1-sonden under dess förbiflygning av Saturnus.

Den lilla månen Atlas ligger nära Saturnus, vilket innebär att den fullbordar en omloppsbana runt sin moderplanet på bara 14,4 timmar.

Orbitar: Saturnus

Iapetus är tidally locked till Saturnus (samma sida är alltid vänd mot planeten), trots avståndet till moderplaneten. Detta gjorde Iapetus svår att upptäcka, eftersom den på ett mystiskt sätt blev ljusare och svagare när den fullbordade sin omloppsbana runt Saturnus. År 1671 observerade Cassini denna skillnad och förutspådde korrekt att månen hade två ansikten, ett ljust och ett omöjligt mörkt.

Det finns få förklaringar till månens mörka sida, som inbegriper vulkanutbrott av kolväten som mörknat genom kemiska reaktioner som initierats av solstrålning, eller att månen samlar in partiklar från en närliggande mörk måne, Phoebe.

Den mest troliga ansvariga processen postulerades efter en förbiflygning av Cassini-sonden 2007, termisk segregering, där de mörkare partiklarna absorberar mer värme från solen, vilket gör att alla ljusare flyktiga ämnen inom detta område sublimerar ut och flyttar till den kallare, ljusare sidan, medan den mörka sidan blir ännu mörkare.

Den yin och yang månen har också en ekvatorialrygg, som reser sig 13 km över ytan, likt en valnöt.

Orbiter: Saturnus

Denna lilla måne upptäcktes först av Voyager 2-sonden 1990 efter att ha tagit en bild av de innersta ringarna, med den lilla punkten Pan (14 km i diameter) i den 325 km breda Encke-gapet.

Månen i form av ett fat påverkar partiklarna i ringsystemet genom att skapa krumbukter som kallas för vågor. När de snabbt rörliga partiklarna passerar Pan ger månen dem en gravitationell ”spark” och de samlas ihop för att producera vågorna som kan sträcka sig många hundra kilometer in i ringarna.

Orbits: Neptunus

Neptunus Nereid har den mest excentriska banan av alla månar i vårt solsystem och tar 360 jorddagar för att kretsa runt planeten. Som en av de yttersta månarna kan Nereid vara så nära som 841 100 km bort och så långt bort som 5 980 200 km under sin extremt långsträckta elliptiska bana.

Denna märkliga bana har fått astronomer att tro att månen är ett fångat objekt från Kuiperbältet, ett område med isiga kroppar bortom Neptunus, som sträcker sig från en triljon objekt i storlek av en komet till objekt som har en diameter på mer än 100 km (inklusive Pluto).

Orbiter: Jupiter

Efter att Galileo 1610 upptäckte en av fyra månar som kretsar kring en annan planet än jorden, gav Callisto en förståelse för hur solsystemet fungerar och hur solen står i centrum, snarare än jorden.

Den är den yttersta jovianska månen och har ständigt blivit misshandlad av asteroider, vilket gör att den är den mest kraterade kroppen i vårt solsystem.

På grund av bristen på geologisk aktivitet kan månen inte fylla på sin yta och visar upp kratrar som är så gamla som 4 miljarder år – vilket gör Callisto till det äldsta landskapet i solsystemet.

Orbiter: Mars

Phobos är den större av Mars två månar och har en oregelbunden, icke-sfärisk form som mäter 27x22x18 km. Månen kretsar så nära sin moderplanet att den genomför tre omlopp på en dag!

Den mest påtagliga delen av månen är Stickney-kratern, 9,7 km i diameter, som lämnades efter ett nedslag som nästan krossade månen. Ett konstant bombardemang av meteorer har gjort att ytan är täckt av ett fint damm.

Vid en första anblick verkar Phobos vara ett ointressant objekt på himlen över Mars, men den har en katastrofal framtid framför sig. Det är denna eventuella undergång som gör att Phobos hamnar på vår topp 20-lista över intressanta månar.

Månen närmar sig successivt den röda planeten med en hastighet av 1,8 m vart hundrade år, och de två kommer till slut att kollidera om 50 miljoner år. Alternativt kommer månen att brytas ner av nedslag och bilda en fin dammig ring runt sin moderplanet.

Orbitar: Jupiter

Den jovianska månen är den största i solsystemet, och till och med större än den första planeten i vårt system, Merkurius – den skulle definitivt få planetstatus om den kretsade direkt runt solen. Den isiga stenytan har både kratrar och spår och en smält kärna, vilket gör att den har en egen magnetosfär inom Jupiters magnetosfär.

År 1996 upptäckte Hubble-teleskopet en tunn atmosfär som omger månen och som innehåller syre. Den är dock alldeles för tunn för att stödja liv – åtminstone vad vi vet.

Orbiter: Uranus

Med en diameter på 500 km var det osannolikt att den lilla månen skulle uppvisa någon tektonisk aktivitet, men ändå är Mirandas yta översållad med raviner som är tolv gånger så djupa som jordens Grand Canyon. Mirandas yta kan delas in i separata regioner med olika nivåer av egenskaper, från slät till kraterformad, och avbildades först under Voyager 2:s förbiflygning av Uranus 1986 – det närmaste objektet i sondens bana.

Möjligheten för månens missanpassade yta är att månen tidigare hade förstörts i en nedslagshändelse i det tidiga uranska systemet, och sedan återaggregat på grund av de stora fragmentens gravitationella dragningskraft.

Orbitar: Saturnus

Detta kan tyckas vara fusk att välja två månar, men dessa oregelbundna stenkroppar kombinerades ursprungligen som en måne i ett tidigare Saturnus-system, och när de upptäcktes trodde man att de var samma objekt.

Den intressanta egenskapen hos detta par är deras samorbitala tillstånd, eftersom de följer samma bana runt Saturnus, men den ena befinner sig 50 km längre från planeten. Detta innebär att den inre månen färdas något snabbare runt planeten och kommer ikapp den yttre månen vart fjärde år. Vid denna tidpunkt gör gravitationsinflytandet på varandra att månarna i princip byter plats, så att den yttre blir den inre och vice versa.

De befinner sig i en svag dammig ring runt Saturnus, som troligen skapades av det material som kastades ut efter meteorexplosioner på både Janus och Epimetheus.

Orbiter: Neptunus

Triton är troligen ett fångat objekt från Kuiperbältet som hålls i omloppsbana av Neptunus starka gravitationskraft. Månen har en tunn atmosfär med rikligt med kväve och metan som produceras genom vulkanisk aktivitet på ytan.

När Voyager 2 passerade förbi Triton 1989 var utbrytande gejsrar ett oväntat inslag på den kalla, fjälliga ”cantaloup”-månen. Det överraskande draget avslöjades genom bilder som togs av den södra rosa hatten, som visade mörka ränder som lämnades kvar på ytan från de kolhaltiga plymorna. Månen är en av de få vulkaniskt aktiva kropparna i vårt solsystem, trots sitt avstånd på 4,5 miljarder km från solen.

Den är fortfarande en av de kallaste platserna, där det mesta av kvävet existerar som frost, vilket ger månen dess starkt reflekterande yta.

Orbiter: Saturnus

Titan är bara två procent mindre än Ganymedes och är den näst största månen i vårt solsystem. Det är den enda kända månen som uppvisar en tjock atmosfär, tillräckligt tät för att planetens fasta kärna helt döljs av molnen av kväve och metan. UV-strålning från solen initierar också reaktioner mellan dessa gaser, vilket ger upphov till många olika organiska molekyler, som finns som spårämnen i Titans atmosfär.

Cassini-sonden avslöjade sjöar och floder av etan och metan, som fylls av regnet från de orangefärgade molnen, samt mörka sandliknande sanddyner bestående av kolvätekornen. Eventuell vulkanisk aktivitet kommer sannolikt att producera vatten i stället för den smälta sten som vi känner till här på jorden. Bergen på Titans yta är uppkallade efter de berg som finns i JRR Tolkiens Middle Earth.

Orbitar: Jupiter

Io är Jupiters tredje största måne och är den mest vulkaniska kroppen i vårt solsystem. Tillförseln av värme orsakas av dess elliptiska bana, som tvingas följa denna bana av de större månarna Ganymedes och Europa, och att samma sida av månen alltid är vänd mot planeten. Detta ger upphov till otroliga tidvattenkrafter på grund av den förändrade gravitationella dragningskraften på Io, vilket gör att dess fasta yta böljar ut med så mycket som 100 meter.

Det innebär att månens underyta nästan helt och hållet är smält och att vulkaner bryter ut materia så högt som 190 miles upp i atmosfären och fyller alla nedslagskratrar för att bilda lavasjöar och flodslätter av flytande sten. Io fyller kontinuerligt på sin yta, vars sammansättning för närvarande diskuteras mellan det värmetåliga kislet och det färgvarierande svavlet.

Orbits: Saturnus

Ett ödsligt landskap med temperaturer som sjunker till -220 grader Celsius i skuggan, krater och grått. Rhea förväntades vara ännu en måne bestående av sten och is – men det var tills rymdsonderna Voyager och Cassini anlände.

År 1980 skildrade Voyager-sondens bilder Rheas kratrar och ljusare raviner av blottad is. Sedan anlände Cassini 2008 och hittade bevis för ringstrukturer som kretsar kring Rhea, vilket var första gången som denna egenskap observerades för en måne. Upptäckterna fortsatte 2010, då Cassini upptäckte en tunn atmosfär innehållande syre och koldioxid som omger månen – första gången som syre hade samlats in direkt av en rymdsond. Syret kommer från energipartiklar i isen på ytan som reagerar och bryts ner för att släppa ut gasen i atmosfären, en process som sker när Rhea passerar genom Saturnus magnetosfär. I Rheas avlägsna framtid kan de ökade syrenivåerna i atmosfären leda till att mer komplexa kemiska processer uppstår på månens yta.

Orbiter: Jupiter

Den isiga jovianska månen är bara en bråkdel mindre än vår måne (uppdaterad: inte planeten Jorden som vi ursprungligen uppgav), men den har många märkliga och intressanta egenskaper som stimulerar planerna på framtida rymdsonderingsuppdrag. Månen är nästan helt fri från kratrar och är möjligen det jämnaste objektet i solsystemet, jämnare än en snookerboll.

Den 62 mil tjocka ytan är uppbruten med korsande rödbruna avlagringar av ett okänt material, vilket döljer den möjliga förekomsten av ett hav under ytan. Förekomsten av vatten, i kombination med den värme och de tidvatten som orsakas av Jupiters gravitation, har inspirerat tankar om att dessa oceaner skulle kunna hysa tidigt liv. År 2013 meddelade Nasa att Europa skulle kunna ge ut vatten i rymden efter att ha tittat på bilder från Hubble-teleskopet. Detta tyder på att kärnan skulle kunna vara geologiskt aktiv och producera skorstenar även under vattnet, vilket skulle ge livsviktiga näringsämnen till de organismer som kan trivas här.

Orbiter: Jorden

Ingen lista över intressanta månar skulle vara komplett utan natthimlens ursprungliga underverk, vår måne. Det sägs ofta att vi vet mer om dess yta än om vår planets hav.

Vår måne är den femte största naturliga satelliten i solsystemet och förblir den enda plats utanför jorden där människor har satt sin fot. Månen har observerats av allt liv på vår planet i årtusenden och var ett mystiskt kraterobjekt som inspirerade många myter och legender och är av stor betydelse för många kulturer, där sol- och månförmörkelser är symboliska för deras tro.

Månen är också livsviktig för att vår planet ska kunna upprätthålla livet. Den dämpar vår planets axelvibration, vilket leder till ett stabilare klimat och skapar jordens naturliga rytm, tidvattnet i våra hav.

Vår månyta uppvisar både ljusa och mörka områden (kända som högland respektive maria), med olika sammansättning och åldrar, vilket tyder på att den tidiga månen hade en smält skorpa som kristalliserades för att bilda det månlandskap som vi observerar i dag. Kratrarna, liksom fotspåren från astronauter, kommer att bevaras i miljarder år, eftersom månen inte förnyar sin yta som andra gör i hela solsystemet. Månen har en mycket tunn atmosfär, en så kallad exosfär, men den räcker inte till för att skydda den mot solens strålning eller meteornedslag, till skillnad från vår egen skyddande atmosfär. Den vedertagna teorin om månens bildning är att en kropp av Mars-storlek (kallad Theia) kolliderade med vår planet för cirka 4,5 miljarder år sedan. Utan denna katastrofala händelse, som ofta kallas Giant-Impact Hypothesis eller Theia Impact, skulle vår planet annars troligen vara obeboelig.

Sedan vi själva och robotar har besökt månen har det inte framkommit några bevis som tyder på att liv skulle kunna existera där, men ändå fantiseras det alltid om att den skulle vara en plats för framtida mänsklig kolonisation och en avfyrningsramp för att ta sig till andra sidan stjärnorna.

Orbiter: Saturnus

Enceladus är ett av de ljusaste objekten i vårt solsystem, eftersom dess vattenisyta reflekterar nästan 100 procent av solens ljus – men denna fysiska egenskap är inte det som gör den till en av de mest spännande platserna i vårt solsystem.

Den isiga månen beskrivs ofta som den mest vetenskapligt fascinerande platsen i vårt solsystem, och det med rätta, eftersom den har de mest lovande förutsättningarna för att hysa liv utanför vår planet.

Under 2005 upptäckte Cassini-sonden ett otroligt spännande inslag på månen – isgejsrar. I rökgaserna från gejsrarna finns ispartiklar samt gasformig vattenånga, koldioxid, metan, ammoniak och kväve. Dessa utbrott fyller ytan med ny is och ger ismaterial till Saturnus E-ring. Vattenånga är starkt lokaliserad ovanför ett geotermiskt inslag på ytan som kallas ”Tiger Stripes”, djupa sprickor i den annars släta månen. Värmekällan kommer troligen från tidvattenkrafter som värmer planetens kärna och orsakar den geologiska aktiviteten.

Månen döljer också en viktig hemlighet – ett vattenhav av global storlek, vilket framgår av vingligheten i dess omloppsbana, som bara kan orsakas av ett flytande inre. Faktorerna inre värme, kemi och oceanisk närvaro leder Enceladus till dess stora potential för förekomsten av liv.

Följ Science Focus på Twitter, Facebook, Instagram och Flipboard