Naturalny satelita

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Księżyce Dione i Enceladus na tle Saturna

Naturalny satelita (księżyc) – ciało niebieskie pochodzenia naturalnego, obiegające planetę, planetę karłowatą lub planetoidę. Słowo „Księżyc” pisane wielką literą oznacza naturalnego satelitę Ziemi.

Ściśle rzecz biorąc planeta i jej księżyce krążą wokół wspólnego środka masy. Tradycyjnie tylko największy obiekt z takiego układu jest nazywany planetą, lecz w przypadku planety i księżyca o zbliżonych rozmiarach mówi się czasem o planetach podwójnych (układ Ziemia-Księżyc). Analogicznie układ PlutonCharon może być określany jako podwójna planeta karłowata.

Etymologia[edytuj]

Nazwa księżyc w języku polskim wzięła się od „syna księcia”. W dawnych czasach, w średniowiecznej Polsce, nazywano syna imieniem ojca i dodawano przyrostek „yc”, np. syn Kazimierza, Kazimierzyc. Ziemię uważano za księcia, a Księżyc był jego „synem”[potrzebny przypis].

Znane obiekty[edytuj]

W Układzie Słonecznym dotychczas odkryto 173 naturalne satelity planet. Ziemia ma jeden duży księżyc, Mars ma dwa niewielkie księżyce, a Merkury i Wenus nie mają księżyców. Gazowe olbrzymy, o masach znacznie większych niż planety grupy ziemskiej, mogą utrzymywać rozbudowane systemy satelitów. Księżyce mają również cztery z pięciu planet karłowatych: Pluton[a] ma pięć księżyców – jeden duży i cztery znacznie mniejsze, Haumea – dwa księżyce, a Eris i Makemake po jednym księżycu. W sumie planety i znane planety karłowate okrążają 182 naturalne satelity[1].

Odkrycie księżyca planetoidy (243) Ida, Daktyla, zapoczątkowało serię odkryć księżyców planetoid. Obecnie znanych jest 286 takich obiektów, będących planetoidami krążącymi wokół innych planetoid[2]. Niektóre z takich układów, jak na przykład Antiope, to planetoidy podwójne, z dwoma składnikami porównywalnej wielkości. Natomiast 2001 SN263 okazała się być planetoidą potrójną.

Pochodzenie księżyców[edytuj]

Ze względu na orbitę księżyce dzieli się na regularne i nieregularne. Podział ten ma przypuszczalnie związek z pochodzeniem tych obiektów. Księżyce regularne krążą w tę samą stronę, w którą planeta obraca się wokół osi, po orbitach prawie kołowych, położonych blisko płaszczyzny równika planety. Przeważa pogląd, że powstały w wyniku kondensacji tego samego dysku protoplanetarnego, z którego uformowała się planeta, wokół której krąży dany księżyc.

Księżyce nieregularne krążą po orbitach nie leżących w płaszczyźnie obrotu planety. Ich orbity są często wydłużone i zazwyczaj znacznie oddalone od planety. Orbity te określane są czasami jako chaotyczne, jako że w dłuższym okresie perturbacje ze strony Słońca mają wpływ na ruch takiego księżyca. Satelity te są przeważnie niewielkie. Istotnym wyjątkiem jest bardzo duży księżyc Neptuna, Tryton, który krąży przeciwnie do ruchu obrotowego planety. Przypuszcza się, że księżyce te są obcymi obiektami, przechwyconymi przez pole grawitacyjne planety. Istnieje kilka hipotez opisujących różne mechanizmy przechwytywania. Podczas przechwytywania musi nastąpić utrata części energii kinetycznej przechwytywanego ciała. Może to nastąpić w wyniku oporu aerodynamicznego w atmosferze planety, szczególnie, gdy jest ona młoda i otoczka gazowa ma duże rozmiary. Utrata energii może nastąpić także w dysku protoplanetarnym, na skutek zderzeń z drobnymi obiektami, zderzenia z większym ciałem i rozbicia, lub wskutek oddziaływania grawitacyjnego trzech ciał, z których jedno przejmuje nadmiar pędu drugiego i opuszcza otoczenie planety (trzeciego ciała).

Jedna z hipotez powstania Księżyca Ziemi, obecnie uważana za najpewniejszą, głosi, że powstał on w wyniku uderzenia w proto-Ziemię innej protoplanety. Księżyc utworzyła materia obu obiektów, wyrzucona na orbitę dookoła Ziemi.

Ponieważ większość księżyców jest znana tylko z obserwacji z dużej odległości (z Ziemi), hipotezy dotyczące ich pochodzenia zwykle trudno zweryfikować.

Charakterystyka fizyczna[edytuj]

Większość regularnych księżyców Układu Słonecznego charakteryzuje obrót synchroniczny względem ich planet macierzystych; wyjątkiem jest satelita SaturnaHyperion, który obraca się chaotycznie z powodu mnogości zewnętrznych obiektów wpływających na jego ruch. Żaden księżyc nie jest okrążany przez inne księżyce; siły pływowe pochodzące od planety powodują, że w dłuższym czasie orbity wokół księżyców są niestabilne. Dwa księżyce mają jednak mniejszych towarzyszy w dwóch punktach Lagrange'a położonych na orbicie (satelity Saturna: Tetyda i Dione).

Księżyce planet przeważnie nie posiadają atmosfer, wyjątkiem jest Tytan krążący wokół Saturna; bardzo rozrzedzoną atmosferę ma też Tryton, satelita Neptuna. Kilka innych spośród największych księżyców posiada przy powierzchni egzosfery o znikomym ciśnieniu.

Budowa wewnętrzna[edytuj]

Księżyc Ziemi oraz dwa księżyce Jowisza – Io i Europa są ciałami o budowie podobnej do planet skalistych, złożonymi głównie z krzemianów. Pozostałe duże i średniej wielkości księżyce planet zewnętrznych określa się jako księżyce lodowe, ponieważ lód stanowi znaczną część ich masy. Duże księżyce mają kształt bliski kulistemu (są w równowadze hydrostatycznej) i mogą (chociaż nie muszą) mieć wnętrze podzielone na warstwy o różnej gęstości: skorupę, płaszcz i jądro. Tylko jeden księżyc, Ganimedes, posiada własne dipolowe pole magnetyczne i małą magnetosferę „zanurzoną” w magnetosferze Jowisza[3].

Najmniejsze księżyce planet przypominają planetoidy ukształtowaniem i właściwościami powierzchni. Przypuszczalnie dotyczy to również budowy wewnętrznej.

Księżyce w Układzie Słonecznym[edytuj]

Największe księżyce w naszym układzie planetarnym to satelita ZiemiKsiężyc, księżyce galileuszowe Jowisza: Io, Europa, Ganimedes i Kallisto, satelita SaturnaTytan oraz księżyc NeptunaTryton; wszystkie one mają powyżej 2500 km średnicy.

Tabela poniżej wymienia księżyce Układu Słonecznego w kolejności malejącej średnicy; w dodatkowej kolumnie dla porównania przedstawione są też ważniejsze planetoidy, planety i obiekty pasa Kuipera.

Średnica [km] Ziemia Mars Jowisz Saturn Uran Neptun Inne obiekty
5000–6000

Ganimedes Tytan


4000–5000

Kallisto


Merkury
3000–4000 Księżyc
Io

Europa





2000–3000




Tryton Pluton
Eris
1000–2000



Rea

Japet
Dione
Tetyda

Tytania

Oberon
Umbriel
Ariel


Charon

(50000) Quaoar
(90377) Sedna
Haumea
Makemake
2007 OR10

100–1000

Himalia

Amaltea

Enceladus

Mimas
Hyperion
Febe
Janus
Epimeteusz
Prometeusz

Miranda

Sykoraks
Puk
Portia

Proteusz

Nereida
Larissa
Galatea
Despina

Hiʻiaka

Namaka
Dysnomia
(1) Ceres
(2) Pallas
(3) Juno
(4) Westa
(10) Hygiea
(20000) Waruna
(28978) Iksjon
(90482) Orkus
i wiele innych

50–100

Tebe

Elara
Pazyfae

Pandora Kaliban

Julia
Belinda
Kresyda
Rozalinda
Desdemona
Bianka

Talassa

Najada
Neso
Halimede

(253) Mathilde
i wiele innych
10–50
Fobos

Deimos

Karme

Metis
Synope
Lyzitea
Ananke
Leda
Adrastea

Siarnaq

Atlas
Helena
Albiorix
Telesto
Pan
Paaliaq
Kalipso
Imir
Kiviuq
Tarvos
Ijiraq

Ofelia

Kordelia
Setebos
Prospero
Stefano
Perdyta
Ferdynand
Francisco
Margaret
Trinkulo
Mab
Kupid

Sao

Laomedea
Psamathe
S/2004 N 1

Hydra

Nix
Kerberos
i wiele innych

mniej niż 10 Cruithne[4]
Co najmniej 49
(wymienione w artykule
Lista naturalnych satelitów Jowisza)
Co najmniej 36
(wymienione w artykule
Księżyce Saturna)


zbyt wiele, by wymienić

Księżyce pozasłoneczne[edytuj]

 Osobny artykuł: Egzoksiężyc.

Najprawdopodobniej wiele planet pozasłonecznych, które krążą wokół gwiazd innych niż Słońce, jest okrążanych przez własne naturalne satelity. Księżyce planet pozasłonecznych nazywane są egzoksiężycami.

Zobacz też[edytuj]

Uwagi

  1. Do 24 sierpnia 2006 r. Pluton uznawany był za planetę.

Przypisy

  1. How Many Solar System Bodies (ang.). [dostęp 2016-04-27].
  2. Wm. Robert Johnston: Asteroids with Satellites (ang.). Johnston's Archive, 2015-09-07. [dostęp 2015-09-20].
  3. Adam P. Showman, Renu Malhotra. The Galilean Satellites. „Science”. 286, s. 77-84, 1999-10-01 (ang.). 
  4. Jest to właściwie planetoida krążąca po orbicie okołosłonecznej w rezonansie z Ziemią 1:1, umieszczona tu dla porównania.

Linki zewnętrzne[edytuj]

Księżyce Jowisza
Księżyce Saturna
Księżyce Urana
Księżyce Neptuna
Księżyce Plutona
Wszystkie księżyce