Gezegensel kütleli ay - Planetary-mass moon

Bir planeter kütle ay a, planet kütleli bir amacı da bir doğal uydu . Büyük ve elipsoid (bazen küresel) şeklindedirler. Güneş Sistemindeki iki uydu, Merkür gezegeninden daha büyüktür (daha az kütleli olmasına rağmen): Ganymede ve Titan ve yedi tanesi cüce gezegen Plüton'dan daha büyük ve daha kütlelidir .

Kavramı uydu gezegenlerde - planet-kütle aylar dahil planet-kütle nesneler, olduğu düşüncesi gezegenler - gibi bazı gezegen bilimciler tarafından kullanılan Alan Stern daha bir gök cismi olup olmadığı ile ilgilenen, gezegen jeoloji olduğunu ( , bir gezegen cismi olup olmadığı) güneş veya güneş dışı yörüngesinden ( gezegen dinamikleri ). Gezegenlerin bu üç sınıf nesne (klasik gezegenler, cüce gezegenler ve uydu gezegenler) olarak kavramsallaştırılması , Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) tarafından kabul edilmemiştir . Ek olarak, IAU'nun 'hidrostatik denge' tanımı oldukça kısıtlayıcıdır - nesnenin kütlesi yerçekiminin katı cisim kuvvetlerinin plastik hale gelmesi için üstesinden gelmesi için yeterlidir - oysa gezegensel kütleli uydular gelgit veya radyojenik ısıtma nedeniyle hidrostatik dengede olabilir, bazı durumlarda bir yer altı okyanusu oluşturur .

Erken tarih

Bir uydu ile klasik bir gezegen arasındaki ayrım , Güneş Sistemi'nin güneş merkezli modelinin kurulmasından sonra fark edilmedi . 1610'da Galileo , başka bir gezegenin ( Jüpiter'in dört Galile uydusu) ilk uydularını keşfettiğinde, onlardan "Jüpiter'in yıldızının etrafında eşit olmayan aralıklarla ve harika bir hızla uçan dört gezegen" olarak bahsetti. Benzer şekilde, Christiaan Huygens , 1655'te Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ı keşfettikten sonra , "planeta" (gezegen), "stella" (yıldız), "luna" (ay) ve daha modern "uydu" (görevli) terimlerini kullandı. o. Giovanni Cassini , Satürn'ün aylarından keşfini duyuran içinde Iapetus ve Rhea 1671 ve 1672 yılında, olarak nitelendirdi Nouvelles Planetes autour de Saturne ( "Satürn etrafında yeni gezegenler"). Ancak Journal de Scavans , Cassini'nin 1686'da iki yeni Satürn uydusunu ( Tethys ve Dione ) keşfettiğini bildirdiğinde , bunlardan kesinlikle "uydular" olarak söz etti, bazen de Satürn'ü "birincil gezegen" olarak adlandırdı. William Herschel , 1787'de Uranüs'ün yörüngesindeki iki nesneyi ( Titania ve Oberon ) keşfettiğini duyurduğunda, bunlara "uydular" ve "ikincil gezegenler" adını verdi. Doğal uydu keşiflerinin sonraki tüm raporları, yalnızca "uydu" terimini kullandı, ancak 1868 tarihli Smith'in Illustrated Astronomy adlı kitabı , uyduları "ikincil gezegenler" olarak adlandırdı.

Modern konsept

En büyük uyduların karşılaştırmalı kütleleri

En büyük uyduların karşılaştırmalı kütleleri. Değerler ×10 ²¹ kg'dır. Triton'dan daha küçük olan uydular bu ölçekte zar zor görülebilir.

Orta büyüklükteki uyduların ve Triton'un karşılaştırmalı kütleleri

Triton'a kıyasla orta büyüklükteki uyduların kütleleri. Ölçülmemiş Vanth ve Dysnomia hariç tutulmuştur. Mimas, Enceladus ve Miranda bu ölçekte görünmez.

Orta büyüklükteki uyduların karşılaştırmalı kütleleri

Aynı, Triton olmadan. Mimas bu ölçekte zar zor görülebilir.

Modern çağda Alan Stern, uydu gezegenleri cüce gezegenler ve klasik gezegenlerle birlikte üç gezegen kategorisinden biri olarak görüyor . Terimi planemo ( "planet kütle nesne") her üç popülasyonları içerir. Hem Stern'in hem de IAU'nun 'gezegen' tanımı hidrostatik dengeye bağlıdır - vücudun kütlesinin onu plastik hale getirmek için yeterli olmasına, böylece kendi yerçekimi altında bir elipsoid halinde gevşemesine bağlıdır. IAU tanımı, kütlenin 'sert cisim kuvvetlerinin' üstesinden gelebilecek kadar büyük olduğunu belirtir ve bir yeraltı okyanusu veya (Io durumunda) gelgitin neden olduğu magma nedeniyle hidrostatik dengede olabilecek nesneleri ele almaz. ısıtma. Tüm büyük buzlu uyduların yeraltı okyanuslarına sahip olması mümkündür.

En büyük yedi uydu, evrensel olarak (henüz kanıtlanmamış olsa da) dengede olduğuna inanılan cüce gezegenler Eris ve Pluto'dan daha büyüktür . Bu yedi uydu, Dünya'nın Ay'ı , Jüpiter'in dört Galile uydusu ( Io , Europa , Ganymede ve Callisto ) ve Satürn'ün ( Titan ) ve Neptün'ün ( Triton ) en büyük uydularıdır . Ganymede ve Titan ayrıca Merkür gezegeninden daha büyüktür ve Callisto neredeyse aynı büyüklüktedir. Bu uyduların tümü elips şeklindedir. Bununla birlikte, Merkür'den daha büyük iki uydu, kütlesinin yarısından daha azına sahiptir ve bir cismin hidrostatik dengede olacak kadar plastik olup olmadığını belirleyen, bileşim ve iç sıcaklık ile birlikte kütledir. Io, Europa, Ganymede, Titan ve Triton'un genellikle hidrostatik dengede olduğuna inanılıyor, ancak Dünya'nın Ay'ının hidrostatik dengede olmadığı biliniyor ve Callisto'nun durumu belirsiz.

Başka bir düzine uydu da elipsoidaldir, bu da geçmişlerinin bir noktasında dengeye ulaştıklarını gösterir. Bununla birlikte, bu uyduların bazılarının, zamanla soğudukça giderek daha katı hale gelmeleri nedeniyle artık dengede olmadığı gösterilmiştir.

Mevcut denge uyduları

Bir uydunun şu anda hidrostatik dengede olup olmadığını belirlemek, yakın gözlem gerektirir ve çürütmek, kanıtlamaktan daha kolaydır.

Tamamen kayalık olan Dünya'nın ayı milyarlarca yıl önce dengeden katılaştı, ancak beşi buzlu olan Plüton'dan daha büyük diğer altı uydunun çoğunun hala dengede olduğu varsayılıyor. (Buz, kayadan daha az çekme mukavemetine sahiptir ve kayadan daha düşük basınç ve sıcaklıklarda deforme olur.) Kanıt, belki de içinde elektrik ileten malzemenin sıvı hareketini gösteren bir manyetik alana sahip olan Ganymede için en güçlüsüdür. metalik bir çekirdek mi yoksa bir yeraltı okyanusu mu bilinmiyor. Satürn'ün ( Rhea ) orta büyüklükteki uydularından biri , Uranüs'ün birkaç uydusu ( Titania ve Oberon ) gibi dengede olabilir . Ancak Satürn'ün diğer elipsoid uyduları ( Mimas , Enceladus , Tethys , Dione ve Iapetus ) artık dengede değil. Uranüs'ün üç küçük elipsoid uydusunun ( Umbriel , Ariel ve Miranda ) durumu ve Plüton'un uydusu Charon'un durumu belirsizdir .

Eris'in uydusu Dysnomia (çap 700±115 km, albedo ~0.04) ve Orcus'un uydusu Vanth (çap 442.5±10.2 km, albedo ~0.12) dahil değildir. Dysnomia, Satürn ve Uranüs'ün en küçük üç elipsoid uydusundan (Enceladus, Miranda ve Mimas) daha büyüktür; Vanth, Mimas'tan daha büyüktür, ancak elipsoidal olmayan Proteus'tan daha küçük olabilir (Neptün VIII, Neptün'ün ikinci en büyük uydusu , çap 420±14 km). Böylece elipsoidal olabilirler. Ancak Grundy ve ark. ≈0.2 daha az albedos ile, 400-1000 km boyut aralığında trans-Neptüniyen nesneleri iddia ve ≈1.2 g / cc arasında yoğunluğu ³ ya da daha az, büyük olasılıkla tam bir katı cisimlerin içine sıkıştırılmış, tek başına ayırt hiç.

Liste

- dengede olduğuna inanılıyor

- dengede olmadığı doğrulandı

- belirsiz kanıt

elipsoidal uyduların listesi
Ay		resim	yarıçap		Yığın		Yoğunluk	keşif yılı	Hidrostatik denge?
İsim	atama	resim	( km )	( R _☾ )	( 10 ²¹ kg)	( M _☾ )	(g / cc ³ )	keşif yılı	Hidrostatik denge?
Ganymede	Jüpiter III		2 634 .1 ± 0.3	%156.4	148,2	%201.8	1.942 ± 0.005	1610
titan	Satürn VI		2 574 , 7 ± 0,1	%148,2	134.5	183.2%	1.882 ± 0.001	1655
Kalisto	Jüpiter IV		2 410 .3 ± 1.5	%138.8	107.6	%146,6	1.834 ± 0.003	1610
Io	Jüpiter ben		1 821 .6 ± 0.5	%104.9	89.3	%121.7	3.528 ± 0.006	1610
ay	Dünya ben		1 737 .05	100%	73.4	100%	3.344 ± 0.005	-
Avrupa	Jüpiter II		1 560 , 8 ± 0,5	%89.9	48.0	%65,4	3.013 ± 0.005	1610
Triton	Neptün ben		1 353 .4 ± 0.9	%79.9	21.4	%29,1	2.059 ± 0.005	1846
titanya	Uranüs III		788,9 ± 1,8	%45,4	3,40 ± 0,06	%4,6	1,66 ± 0,04	1787
rhea	Satürn V		764.3 ± 1.0	%44.0	2.31	%3.1	1.233 ± 0.005	1672
Oberon	Uranüs IV		761.4 ± 2.6	%43.8	3,08 ± 0,09	%4,2	1.56 ± 0.06	1787
İapetus	Satürn VIII		735,6 ± 1,5	%42.3	1.81	%2,5	1.083 ± 0.007	1671
charon	Plüton I		603.6 ± 1.4	%34.7	1.53	%2.1	1.664 ± 0.012	1978
şemsiye	Uranüs II		584.7 ± 2.8	%33.7	1.28 ± 0.03	%1,7	1,46 ± 0,09	1851
Ariel	Uranüs I		578,9 ± 0,6	%33.3	1,25 ± 0,02	%1,7	1,59 ± 0,09	1851
Dion	Satürn IV		561.4 ± 0.4	%32.3	1.10	%1,5	1.476 ± 0.004	1684
Tetis	Satürn III		533.0 ± 0.7	%30,7	0.617	%0.84	0,973 ± 0,004	1684
Enceladus	Satürn II		252.1 ± 0.2	%14.5	0.108	%0.15	1,608 ± 0,003	1789
Miranda	Uranüs V		235.8 ± 0.7	%13.6	0,064 ± 0,003	%0.09	1.21 ± 0.11	1948
mimalar	Satürn ben		198.2 ± 0.4	%11,4	0.038	%0.05	1.150 ± 0.004	1789