12: Кільця, супутники та Плутон

Last updated

Oct 27, 2022
Save as PDF
- 11.E: Планети-гіганти (вправи)
- 12.1: Введені кільцеві та місячні системи

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

«Наші фантазії завжди не дотягують до передбачення краси, яку ми знаходимо в природі». —Геолог Лоранс Содерблом, обговорюючи зустріч Вояджера 1989 року з місяцями Нептуна

Всі чотири планети-гіганти супроводжуються місяцями, які обертаються навколо них, як планети в мініатюрній Сонячній системі. Близько 200 місяців відомі у зовнішній Сонячній системі - занадто багато, щоб назвати окремо або обговорити в будь-яких деталах. Астрономи передбачають, що додаткові маленькі супутники чекають майбутнього відкриття. Ми також виявили захоплюючу різноманітність кілець навколо кожної з планет Джовіана.

До місій «Вояджера» навіть найбільші з супутників зовнішньої планети були просто точками світла в наших телескопах. Потім, менш ніж за десятиліття, ми мали зображення крупним планом, і ці супутники стали для нас індивідуальними світами, кожен з яких має унікальні особливості та особливості. Місія Галілея значно додала до наших знань про супутники Юпітера, і місія Кассіні зробила те ж саме для системи Сатурна. У 2015 році космічний корабель NASA New Horizons завершив початкове дослідження «класичних» планет Сонячної системи своїм обльотом Плутона та його супутників. Ми включаємо Плутона сюди, оскільки він певним чином нагадує деякі більші супутники зовнішньої Сонячної системи. Кожна нова місія космічних апаратів виявила багато сюрпризів, оскільки об'єкти у зовнішній Сонячній системі набагато різноманітніші та геологічно активні, ніж передбачали вчені.

12.1: Введені кільцеві та місячні системи
Чотири джовіанські планети супроводжуються вражаючими системами супутників і кілець. У зовнішній Сонячній системі виявлено майже 200 супутників. З чотирьох кільцевих систем Сатурна є найбільшою і складається переважно з водяного льоду; навпаки, Уран і Нептун мають вузькі кільця з темного матеріалу, а Юпітер має слабке кільце пилу.
12.2: Гайлейські супутники Юпітера
Найбільші супутники Юпітера - Ганімед і Каллісто, обидва об'єкти низької щільності, які складаються з більш ніж половини водяного льоду. Каллісто має давню кратерну поверхню, тоді як Ганімед показує свідчення великої тектонічної та вулканічної активності, що зберігається, можливо, до мільярда років тому. Іо і Європа щільніше і менше, кожен приблизно розміром нашого Місяця. Іо є найбільш вулканічно активним об'єктом Сонячної системи.
12.3: Титан і Тритон
Місяць Сатурна Титан має атмосферу, яка товщі, ніж у Землі. Є озера і річки рідких вуглеводнів, і свідчать про цикл випаровування, конденсації і повернення на поверхню, аналогічний круговороту води на Землі (але з рідким метаном і етаном). Посадочний апарат Кассіні-Гюйгенс встановив на Титані і показав сцену з валунами, зробленими з водяного льоду, замерзлого твердіше, ніж скеля. Холодний місяць Нептуна Тритон має дуже тонку атмосферу і газові газові газові газові газові газові газові газові гейзери.
12.4: Плутон і Харон
Плутон і Харон були виявлені космічним апаратом New Horizons як два з найбільш захоплюючих об'єктів у зовнішній Сонячній системі. Плутон невеликий (карликова планета), але також дивно активний, з контрастними ділянками темної кратерної місцевості, світлими басейнами азотного льоду та горами замерзлої води, які можуть плавати в азотному льоду. Навіть найбільший місяць Плутона Харон показує свідчення геологічної активності. І Плутон, і Харон виявляються набагато динамічнішими.
12.5: Планетарні кільця
Кільця складаються з величезної кількості окремих частинок, що обертаються навколо планети настільки близько, що її гравітаційні сили могли б розірвати більші шматки або утримувати дрібні шматочки від збирання разом. Кільця Сатурна широкі, плоскі і майже безперервні, за винятком жменьки прогалин. Частинки - це переважно водяний лід, типовими розмірами в кілька сантиметрів. Енцелад сьогодні вивергає гейзери води для підтримки слабкого кільця E, яке складається з дуже дрібних кристалів льоду.
12.E: Кільця, супутники та Плутон (вправи)

Мініатюра: Цей монтаж, зібраний з окремих зображень Galileo та Voyager, показує «сімейний портрет» Юпітера (з його гігантським червоним плямою) та його чотирьох великих супутників. Зверху вниз ми бачимо Іо, Європу, Ганімед і Каллісто. Кольори перебільшені обробкою зображень, щоб підкреслити контрасти. (кредит: модифікація роботи НАСА).