Die Monde des Neptun

Neptun, das eisige Gas Riese, der die acht Planeten von unserer Sonne ist, wurde 1846 von zwei Astronomen entdeckt – Urbain Le Verrier und Johann Galle., In Übereinstimmung mit der Konvention der planetarischen Nomenklatur wurde Neptun nach dem römischen Gott des Meeres benannt (das Äquivalent zum griechischen Poseidon). Und nur siebzehn Tage nachdem es entdeckt wurde, bemerkten Astronomen, dass auch es ein System von Monden hatte.

Zunächst konnte nur der größte Mond von Triton – Neptun – beobachtet werden. Jahrhunderts und danach wurden dank Verbesserungen bei bodengestützten Teleskopen und der Entwicklung von Roboter-Raumsonden viele weitere Monde entdeckt., Neptun hat jetzt 14 anerkannte Satelliten, und zu Ehren ihres Elternplaneten sind alle nach kleineren Wassergottheiten in der griechischen Mythologie benannt.

Entdeckung und Benennung:

Triton, der größte und massivste der Neptun-Monde zu sein, war der erste entdeckt werden. Oktober 1846, nur siebzehn Tage nach der Entdeckung von Neptun, von William Lassell beobachtet. Es würde fast ein Jahrhundert dauern, bis andere Monde entdeckt würden.

Der erste war Nereid, Neptuns zweitgrößter und massivster Mond, der am 1. Mai 1949 von Gerard P entdeckt wurde., Kuiper (für den der Kuipergürtel benannt ist) mit fotografischen Platten aus dem McDonald Observatory in Fort Davis, Texas. Der dritte Mond, später Larissa genannt, wurde erstmals von Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky und David J. Tholen am 24.

Die Entdeckung dieses Mondes war rein zufällig und erfolgte als Ergebnis der laufenden Suche nach Ringen, die denen ähnelten, die vier Jahre zuvor um Uranus entdeckt wurden. Wenn tatsächlich Ringe vorhanden wären, würde die Leuchtkraft des Sterns kurz vor der Annäherung an den nächsten Planeten leicht abnehmen., Bei der Beobachtung eines Sterns nahe Annäherung an Neptun, die Leuchtkraft des Sterns eingetaucht, aber nur für einige Sekunden. Dies deutete eher auf das Vorhandensein eines Mondes als auf einen Ring hin.

Es wurden keine weiteren Monde gefunden, bis Voyager 2 1989 von Neptun flog. Im Laufe des Systems entdeckte die Raumsonde Larissa wieder und entdeckte fünf weitere innere Monde: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea und Proteus.,

Im Jahr 2001 fanden zwei Umfragen mit großen Bodenteleskopen-dem Cerro Tololo Inter – American Observatory und den Teleskopen Kanada-Frankreich-Hawaii-fünf zusätzliche äußere Monde, die insgesamt dreizehn brachten. Follow-up-Umfragen von zwei Teams in den Jahren 2002 und 2003 beobachteten jeweils alle fünf dieser Monde-Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia und Neso.

Und dann am 15., Showalter des SETI Institute enthüllte, dass sie einen bisher unbekannten vierzehnten Mond in Bildern des Hubble Space Telescope von 2004-2009 entdeckt hatten. Es wird angenommen, dass der noch unbenannte vierzehnte Mond, der derzeit als S/2004 N 1 identifiziert wird, nicht mehr als 16-20 km im Durchmesser misst.

Im Einklang mit astronomischen Konvention, Neptun Monde sind alle aus der griechischen und römischen Mythologie genommen., In diesem Fall sind alle nach Göttern des Meeres oder nach den Kindern von Poseidon (zu denen Triton, Proteus, Depsina und Thalassa gehören), kleinen griechischen Wasserdiäten (Naiad und Nereid) oder Nereiden, den Wassernymphen in der griechischen Mythologie, benannt (Halimede , Galatea, Neso, Sao, Laomedeia und Psamathe).

Viele der Monde wurden jedoch erst im 20. Der Name Triton, der ursprünglich von Camille Flammarion in seinem 1880 erschienenen Buch Astronomie Populaire vorgeschlagen wurde, aber erst in den 1930er Jahren allgemein verwendet wurde.,

Innere (reguläre) Monde:

Die inneren Monde sind eng mit Neptuns engem Ringsystem verbunden. Die beiden innersten Satelliten, Naiad und Thalassa, umkreisen zwischen den Galle-und LeVerrier-Ringen, während Despina nur innerhalb des LeVerrier-Rings umkreist. Der nächste Mond, Galatea, umkreist direkt innerhalb des prominentesten Adams-Rings und seine Schwerkraft hilft, den Ring zu erhalten, indem er seine Partikel enthält.

Basierend auf Beobachtungsdaten und angenommenen Dichten misst Naiad 96 × 60 × 52 km und wiegt ungefähr 1,9 x 1017 kg. Mittlerweile Thalassa misst 108 x 100 × 52 km und wiegt 3.,5 x 1017 kg; Despina misst 180 x 148 x 128 und wiegt 21 x 1017 kg; Galatea misst 204 x 184 x 144 und wiegt 37,5 x 1017 kg; Larissa misst 216 x 204 x 168 und wiegt 49,5 x 1017 kg; S / 2004 N1 misst 16-20 km im Durchmesser und wiegt 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; und Proteus misst 436 x 416 x 402 und wiegt 50,35 x 1017 kg.

Nur die beiden größten regulären Monde wurden mit einer Auflösung abgebildet, die ausreicht, um ihre Formen und Oberflächenmerkmale zu erkennen., Nichtsdestotrotz wird angenommen, dass mit Ausnahme von Larissa und Proteus (die weitgehend abgerundet sind) alle inneren Monde von Neptun eine längliche Form haben. Darüber hinaus sind alle inneren Monde dunkle Objekte, mit geometrischen Albedo im Bereich von 7 bis 10%.

Ihre Spektren zeigten auch, dass sie aus Wassereis hergestellt sind, das durch ein sehr dunkles Material, wahrscheinlich organische Verbindungen, kontaminiert ist. In dieser Hinsicht ähneln die inneren Neptunischen Monde den inneren Monden von Uranus.

Äußere (unregelmäßige) Monde:

Neptuns unregelmäßige Monde bestehen aus den verbleibenden Satelliten des Planeten (einschließlich Triton)., Sie folgen im Allgemeinen geneigten exzentrischen und oft rückläufigen Umlaufbahnen weit weg von Neptun; Die einzige Ausnahme ist Triton, das in der Nähe des Planeten nach einer kreisförmigen Umlaufbahn umkreist, obwohl rückläufig und geneigt.

In der Reihenfolge ihrer Entfernung vom Planeten sind die unregelmäßigen Monde Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso und Psamathe, eine Gruppe, die sowohl progressive als auch retrograde Objekte umfasst. Mit Ausnahme von Triton und Nereid, Neptun unregelmäßige Monde sind ähnlich denen anderer Riesenplaneten und werden geglaubt, gravitativ von Neptun gefangen worden zu sein.,

In Bezug auf Größe und Masse sind die unregelmäßigen Monde relativ konsistent und reichen von etwa 40 km Durchmesser und 4 x 1016 kg Masse (Psamathe) bis 62 km und 16 x 1016 kg für Halimede.

Triton und Nereid:

Triton und Nereid sind ungewöhnliche unregelmäßige Satelliten und werden daher getrennt von den anderen fünf unregelmäßigen Neptun-Monden behandelt. Zwischen diesen beiden und den anderen unregelmäßigen Monden wurden vier Hauptunterschiede festgestellt.

Zunächst einmal sind sie die größten zwei bekannten unregelmäßigen Monde im Sonnensystem., Triton selbst ist fast eine Größenordnung größer als alle anderen bekannten unregelmäßigen Monde und umfasst mehr als 99,5% aller Masse bekannt Neptun umkreisen (einschließlich der Ringe des Planeten und dreizehn andere bekannte Monde).

Zweitens haben beide atypisch kleine Semi-Major-Achsen, wobei Tritons um eine Größenordnung kleiner sind als die aller anderen bekannten unregelmäßigen Monde. Drittens haben beide ungewöhnliche orbitale Exzentrizitäten: Nereid hat eine der exzentrischsten Bahnen eines bekannten unregelmäßigen Satelliten, und Tritons Umlaufbahn ist ein nahezu perfekter Kreis., Schließlich hat Nereid auch die niedrigste Neigung eines bekannten unregelmäßigen Satelliten

Mit einem mittleren Durchmesser von etwa 2700 km und einer Masse von 214080 ± 520 x 1017 kg ist Triton der größte von Neptuns Monden und der einzige, der groß genug ist, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erreichen (dh kugelförmig ist). In einer Entfernung von 354,759 km von Neptun befindet es sich auch zwischen den inneren und äußeren Monden des Planeten.

Triton folgt einer retrograden und quasi kreisförmigen Umlaufbahn und besteht größtenteils aus Stickstoff, Methan, Kohlendioxid und Wasser., Mit einem geometrischen Albedo von mehr als 70% und einem Bond Albedo von bis zu 90% ist es auch eines der hellsten Objekte im Sonnensystem. Die Oberfläche hat eine rötliche Tönung, die auf die Wechselwirkung von ultravioletter Strahlung und Methan zurückzuführen ist und Tholine verursacht.

Triton ist auch einer der kältesten Monde im Sonnensystem, mit einer Oberflächentemperatur von etwa 38 K (235.2 °C). Da der Mond jedoch geologisch aktiv ist (was zu Kryovulkanismus führt) und Oberflächentemperaturschwankungen, die Sublimation verursachen, ist Triton einer von nur zwei Monden im Sonnensystem, die eine beträchtliche Atmosphäre haben., Ähnlich wie es Oberfläche, diese Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff mit geringen Mengen an Methan und Kohlenmonoxid, und mit einem geschätzten Druck von etwa 14 ?Bar.

Triton hat eine relativ hohe Dichte von etwa 2 g / cm3, was darauf hindeutet, dass Gesteine etwa zwei Drittel seiner Masse ausmachen, und ices (hauptsächlich Wassereis) das verbleibende Drittel. Es kann auch eine Schicht flüssigen Wassers tief in Triton geben, die einen unterirdischen Ozean bildet., Zu den Oberflächenmerkmalen gehören die große Südpolkappe, ältere Kraterebenen, die von Graben und Scarps durchschnitten wurden, sowie jugendliche Merkmale, die durch endogene Resurfacing verursacht werden.

Aufgrund seiner retrograden Umlaufbahn und der relativen Nähe zu Neptun (näher als der Mond zur Erde ist), Triton ist mit dem Planeten unregelmäßigen Monden gruppiert (siehe unten). Außerdem wird angenommen, dass es sich um ein eingefangenes Objekt handelt, möglicherweise um einen Zwergplaneten, der einst Teil des Kuipergürtels war. Gleichzeitig sind diese Orbitaleigenschaften der Grund, warum Triton eine Verzögerung der Gezeiten erfährt., und wird schließlich Spirale nach innen und kollidieren mit dem Planeten in etwa 3,6 Milliarden Jahren.

Nereid ist der drittgrößte Mond von Neptun. Es hat eine progressive, aber sehr exzentrische Umlaufbahn und wird angenommen, dass es sich um einen ehemaligen regulären Satelliten handelt, der während der Aufnahme von Triton durch Gravitationsinteraktionen in seine aktuelle Umlaufbahn gestreut wurde. Wassereis wurde auf seiner Oberfläche spektroskopisch nachgewiesen., Nereid zeigt große, unregelmäßige Variationen in seiner sichtbaren Größe, die wahrscheinlich durch erzwungene Präzession oder chaotische Rotation in Kombination mit einer länglichen Form und hellen oder dunklen Flecken auf der Oberfläche verursacht werden.

Formation:

Angesichts der schiefen Verteilung der Masse in seinen Monden wird allgemein angenommen, dass Triton nach der Bildung von Neptuns ursprünglichem Satellitensystem gefangen wurde – von denen ein Großteil bei der Erfassung zerstört worden wäre., Im Laufe der Jahre wurden viele Theorien zu den Mechanismen seiner Erfassung angeboten.

Am weitesten verbreitet ist, dass Triton ein überlebendes Mitglied eines binären Kuipergürtelsobjekts ist, das bei einer Begegnung mit Neptun gestört wurde. In diesem Szenario, Triton gefangen war das Ergebnis einer Begegnung mit drei Körpern, wo es in eine retrograde Umlaufbahn fiel, während das andere Objekt entweder zerstört wurde oder in dem Prozess ausgeworfen.,

Tritons Umlaufbahn bei der Aufnahme wäre sehr exzentrisch gewesen und hätte chaotische Störungen in den Umlaufbahnen der ursprünglichen inneren Neptun-Satelliten verursacht, wodurch sie kollidierten und sich zu einer Trümmerscheibe reduzierten. Erst nachdem Tritons Umlaufbahn wieder kreisförmig wurde, konnten einige der Trümmer wieder in die heutigen regulären Monde eindringen. Dies bedeutet, dass es wahrscheinlich ist, dass Neptuns gegenwärtige innere Satelliten nicht die ursprünglichen Körper sind, die mit Neptun gebildet.

Numerische Simulationen zeigen, dass es eine 0 gibt.,die Wahrscheinlichkeit, dass der Mond Halimede irgendwann in der Vergangenheit mit Nereid kollidierte. Obwohl nicht bekannt ist, ob eine Kollision stattgefunden hat, scheinen beide Monde ähnliche („graue“) Farben zu haben, was bedeutet, dass Halimede ein Fragment von Nereid sein könnte.

Angesichts der Entfernung von der Sonne war die Voyager 2-Mission die einzige Mission, die Neptun und seine Monde aus nächster Nähe untersuchte. Und obwohl derzeit keine Missionen geplant sind, wurden mehrere Vorschläge gemacht, bei denen irgendwann in den späten 2020er oder frühen 2030er Jahren eine Robotersonde an das System geschickt wird.

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