De manen van Neptunus

Neptunus, die ijzige gasreus die de acht planeet van onze Zon is, werd in 1846 ontdekt door twee astronomen – Urbain Le Verrier en Johann Galle., In overeenstemming met de conventie van planetaire nomenclatuur werd Neptunus genoemd naar de Romeinse god van de zee (het equivalent van de Griekse Poseidon). En slechts zeventien dagen nadat het werd ontdekt, begonnen astronomen te merken dat het ook een systeem van Manen had.

aanvankelijk kon alleen Triton – de grootste maan van Neptunus-worden waargenomen. Maar tegen het midden van de 20e eeuw en daarna, dankzij verbeteringen in telescopen op de grond en de ontwikkeling van robotachtige ruimtesondes, zouden veel meer manen ontdekt worden., Neptunus heeft nu 14 erkende satellieten, en ter ere van hun moederplaneet, zijn alle genoemd naar kleine watergoden in de Griekse mythologie.

ontdekking en naamgeving:

Triton, de grootste en grootste van de manen van Neptunus, was de eerste die werd ontdekt. Het werd waargenomen door William Lassell op 10 oktober 1846, slechts zeventien dagen na de ontdekking van Neptunus. Het zou bijna een eeuw duren voordat andere manen ontdekt zouden worden.de eerste was Nereid, Neptunus ‘ tweede grootste en massiefste maan, die op 1 mei 1949 werd ontdekt door Gerard P., Kuiper (naar wie de Kuipergordel is vernoemd) gebruikt fotografische platen van het McDonald observatorium in Fort Davis, Texas. De derde maan, later Larissa genoemd, werd voor het eerst waargenomen door Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky en David J. Tholen op 24 mei 1981.

de ontdekking van deze maan was puur toeval, en vond plaats als gevolg van de voortdurende zoektocht naar ringen die vergelijkbaar waren met die rond Uranus vier jaar eerder. Als er ringen zouden zijn, zou de helderheid van de ster iets afnemen vlak voor de planeet dichterbij komt., Bij het observeren van een ster dichtbij Neptunus, daalde de helderheid van de ster, maar slechts enkele seconden. Dit wees op de aanwezigheid van een maan in plaats van een ring.er werden geen manen meer gevonden tot Voyager 2 in 1989 door Neptunus vloog. In de loop van het passeren van het systeem, de ruimtesonde herontdekt Larissa en ontdekte vijf extra binnenste manen: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea en Proteus.,

in 2001 vonden twee onderzoeken met grote telescopen op de grond-de Cerro Tololo Inter – American Observatory en de Canada-Frankrijk-Hawaii telescopen-vijf extra buitenmanen die het totaal op dertien brachten. Follow-up onderzoeken door twee teams in 2002 en 2003 respectievelijk opnieuw waargenomen alle vijf van deze manen – die waren Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia, en Neso.

en vervolgens op 15 juli 2013, een team van astronomen onder leiding van Mark R., Showalter van het SETI Instituut onthulde dat ze een voorheen onbekende veertiende maan hadden ontdekt in beelden genomen door de Hubble ruimtetelescoop van 2004-2009. De nog niet nader genoemde veertiende maan, momenteel geïdentificeerd als S/2004 N 1, wordt verondersteld niet meer dan 16-20 km in diameter te meten.

in overeenstemming met de astronomische conventie zijn de manen van Neptunus allemaal ontleend aan de Griekse en Romeinse mythologie., In dit geval zijn ze allemaal vernoemd naar goden van de zee, of naar de kinderen van Poseidon (waaronder Triton, Proteus, Depsina en Thalassa), kleine Griekse waterdieeties (Naiad en Nereid) of Nereides, de waternimfen in de Griekse mythologie (Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia en Psamathe).

veel van de manen werden echter pas in de 20e eeuw officieel benoemd. De naam Triton, die oorspronkelijk werd voorgesteld door Camille Flammarion in zijn boek Astronomie Populaire uit 1880, maar niet in algemeen gebruik tot ten minste de jaren 1930.,

binnenste (regelmatige) manen:

de binnenste manen zijn nauw verbonden met het smalle ringstelsel van Neptunus. De twee binnenste satellieten, Naiad en Thalassa, Baan tussen de Galle en LeVerrier ringen, terwijl Despina baant net binnen de LeVerrier ring. De volgende maan, Galatea, draait net binnen de meest prominente Adams ring en zijn zwaartekracht helpt de ring te onderhouden door zijn deeltjes te bevatten.

gebaseerd op observationele gegevens en veronderstelde dichtheden, meet Naiad 96 × 60 × 52 km en weegt ongeveer 1,9 x 1017 kg. Ondertussen, Thalassa meet 108 x 100 × 52 km en weegt 3.,5 x 1017 kg; Despina meet 180 x 148 x 128 en weegt 21 x 1017 kg; Galatea meet 204 x 184 x 144 en weegt 37,5 x 1017 kg; Larissa meet 216 x 204 x 168 en weegt 49,5 x 1017 kg; S/2004 N1 meet 16-20 km in diameter en weegt 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; en Proteus meet 436 x 416 x 402 en weegt 50,35 x 1017 kg.

alleen de twee grootste regelmatige manen zijn afgebeeld met een resolutie die voldoende is om hun vormen en oppervlaktefuncties te onderscheiden., Niettemin, met uitzondering van Larissa en Proteus (die grotendeels afgerond zijn) worden alle binnenste manen van Neptunus verondersteld langwerpig van vorm te zijn. Daarnaast zijn alle binnenste manen donkere objecten, met geometrische albedo variërend van 7 tot 10%.

hun spectra gaven ook aan dat ze gemaakt zijn van waterijs dat verontreinigd is door zeer donker materiaal, waarschijnlijk organische verbindingen. In dit opzicht zijn de binnenste Neptunische manen vergelijkbaar met de binnenste manen van Uranus.

buitenste (onregelmatige) manen:

de onregelmatige manen van Neptunus bestaan uit de resterende satellieten van de planeet (inclusief Triton)., Ze volgen meestal excentrieke en vaak retrograde banen ver van Neptunus; de enige uitzondering is Triton, die in een cirkelvormige baan rond de planeet draait, hoewel retrograde en hellend.in volgorde van hun Afstand tot de planeet zijn de onregelmatige manen Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso en Psamathe, een groep die zowel prograde als retrograde objecten omvat. Met uitzondering van Triton en Nereid, zijn de onregelmatige manen van Neptunus vergelijkbaar met die van andere reuzenplaneten en worden aangenomen dat Neptunus door de zwaartekracht is gevangen.,

qua grootte en Massa zijn de onregelmatige manen relatief consistent, variërend van ongeveer 40 km in diameter en 4 x 1016 kg in massa (Psamathe) tot 62 km en 16 x 1016 kg voor Halimede.

Triton en Nereid:

Triton en Nereid zijn ongewone onregelmatige satellieten en worden dus gescheiden behandeld van de andere vijf onregelmatige Neptuniaanse manen. Tussen deze twee en de andere onregelmatige manen zijn vier grote verschillen geconstateerd.

ten eerste zijn ze de grootste twee bekende onregelmatige manen in het zonnestelsel., Triton zelf is bijna een orde van grootte groter dan alle andere bekende onregelmatige manen en omvat meer dan 99,5% van alle Massa die bekend is om Neptunus te draaien (inclusief de ringen van de planeet en dertien andere bekende manen).

ten tweede hebben beide atypisch kleine semi-grote assen, met Triton ‘ s die groter zijn dan die van alle andere bekende onregelmatige manen. Ten derde hebben ze allebei ongewone orbitale excentriciteiten: Nereid heeft een van de meest excentrieke banen van elke bekende onregelmatige satelliet, en Triton ‘ s baan is een bijna perfecte cirkel., Ten slotte heeft Nereid ook de laagste helling van elke bekende onregelmatige satelliet

met een gemiddelde diameter van ongeveer 2700 km en een massa van 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton is de grootste van de manen van Neptunus, en de enige groot genoeg om hydrostatisch evenwicht te bereiken (dat wil zeggen is bolvormig van vorm). Op een afstand van 354.759 km van Neptunus, het ligt ook tussen de binnenste en buitenste manen van de planeet.

Triton volgt een retrograde en quasi-cirkelbaan en bestaat grotendeels uit stikstof, methaan, kooldioxide en water ices., Met een geometrische albedo van meer dan 70% en een Bond albedo zo hoog als 90%, is het ook een van de helderste objecten in het zonnestelsel. Het oppervlak heeft een roodachtige tint, eigendom van de interactie van ultraviolette straling en methaan, waardoor tholines.Triton is ook een van de koudste manen in het zonnestelsel, met een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 38 K (235,2 °C). Omdat de maan geologisch actief is (wat resulteert in cryovulkanisme) en variaties in de oppervlaktetemperatuur die sublimatie veroorzaken, is Triton echter een van de slechts twee manen in het zonnestelsel met een aanzienlijke atmosfeer., Net als het oppervlak bestaat deze atmosfeer voornamelijk uit stikstof met kleine hoeveelheden methaan en koolmonoxide, en met een geschatte druk van ongeveer 14 ?bar.

Triton heeft een relatief hoge dichtheid van ongeveer 2 g / cm3, wat erop wijst dat Stenen ongeveer twee derde van zijn massa uitmaken, en ijs (voornamelijk waterijs) het resterende een derde. Er kan ook een laag vloeibaar water diep in Triton zitten, die een ondergrondse oceaan vormt., Oppervlaktefuncties omvatten de grote zuidelijke poolkap, oudere kratervlakken cross-cut door graben en scarps, evenals jeugdige kenmerken veroorzaakt door endogene resurfacing.vanwege zijn retrograde baan en relatieve nabijheid tot Neptunus (dichter dan de Maan bij de aarde) is Triton gegroepeerd met de onregelmatige manen van de planeet (zie hieronder). Daarnaast wordt aangenomen dat het een gevangen object is, mogelijk een dwergplaneet die ooit deel uitmaakte van de Kuipergordel. Tegelijkertijd zijn deze orbitale kenmerken de reden waarom Triton getijdenvertraging ervaart., en zal uiteindelijk naar binnen spiralen en botsen met de planeet in ongeveer 3,6 miljard jaar.Nereid is de op twee na grootste maan van Neptunus. Het heeft een prograde maar zeer excentrieke baan en wordt verondersteld om een voormalige reguliere satelliet die werd verspreid naar zijn huidige baan door gravitationele interacties tijdens Triton ‘ s vangst. Waterijs is spectroscopisch gedetecteerd op het oppervlak., Nereid vertoont grote, onregelmatige variaties in zijn zichtbare grootte, die waarschijnlijk veroorzaakt worden door gedwongen precessie of chaotische rotatie gecombineerd met een langwerpige vorm en heldere of donkere vlekken op het oppervlak.

formatie:

gezien de ongelijke verdeling van de massa in de manen, wordt algemeen aangenomen dat Triton werd gevangen na de vorming van het oorspronkelijke satellietsysteem van Neptunus – waarvan een groot deel zou zijn vernietigd tijdens het vastleggen., In de loop der jaren zijn er vele theorieën over de mechanismen van de gevangenneming van het virus aangedragen.

het meest algemeen aanvaarde is dat Triton een overlevende is van een binair Kuipergordelobject dat werd verstoord door een ontmoeting met Neptunus. In dit scenario, Triton ‘ s gevangen was het resultaat van een drie-lichaam ontmoeting, waar het viel in een retrograde baan terwijl het andere object werd ofwel vernietigd of uitgeworpen in het proces.,

Triton ‘ s baan bij het vangen zou zeer excentriek zijn geweest, en zou chaotische verstoringen hebben veroorzaakt in de banen van de oorspronkelijke Neptuniaanse satellieten, waardoor ze botsten en tot een schijf puin werden gereduceerd. Pas nadat Triton ‘ s baan weer cirkelvormig werd, kon een deel van het puin weer in de huidige regelmatige manen terechtkomen. Dit betekent dat het waarschijnlijk is dat de huidige binnenste satellieten van Neptunus niet de oorspronkelijke lichamen zijn die met Neptunus zijn gevormd.

numerieke simulaties tonen aan dat er een 0 is.,41 kans dat de maan Halimede ooit in botsing kwam met Nereid. Hoewel niet bekend is of er een botsing heeft plaatsgevonden, lijken beide manen vergelijkbare (“grijze”) kleuren te hebben, wat impliceert dat Halimede een fragment van Nereid kan zijn.gezien de afstand tot de zon was de Voyager 2 de enige missie die Neptunus en zijn manen van dichtbij heeft bestudeerd. En hoewel er op dit moment geen missies worden gepland, zijn er verschillende voorstellen gedaan om een robotsonde naar het systeem te sturen ergens eind 2020s of begin 2030s.

---