Uydu sistemi (astronomi) - Satellite system (astronomy)

Sanatçının Satürn uydu sistemi konsepti
Solda küresel sarı-kahverengi bir gövde (Satürn) görülebilir.  Ekvator düzlemine göre eğik bir açıyla görülür.  Satürn'ün çevresinde halkalar ve küçük halka uydular vardır.  Daha sağda, uzaklık sırasına göre büyük yuvarlak aylar gösterilmektedir.
Satürn, halkaları ve büyük buzlu uyduları - Mimas'tan Rhea'ya.

Bir uydu sistemi , bir gezegensel kütle nesnesi ( alt kahverengi cüceler ve haydut gezegenler dahil ) veya küçük bir gezegen veya onun barycenter etrafında yörüngede yerçekimsel olarak bağlı nesneler kümesidir . Genel olarak konuşursak, bir dizi doğal uydudur (aylar), ancak bu tür sistemler aynı zamanda herhangi birinin kendi uydu sistemlerine sahip olabilen gezegenlerin dairesel diskleri, halka sistemleri , aycıklar , küçük gezegen uyduları ve yapay uydular gibi gövdelerden de oluşabilir. (bkz. Alt uydular ). Bazı cisimler ayrıca , yörüngeleri birincillerinden yerçekimsel olarak etkilenen, ancak genellikle bir uydu sisteminin parçası olarak kabul edilmeyen yarı-uydulara da sahiptir . Uydu sistemleri, yörünge rezonansları ve serbest bırakma gibi manyetik, gelgit, atmosferik ve yörünge etkileşimleri dahil olmak üzere karmaşık etkileşimlere sahip olabilir . Tek tek büyük uydu nesneleri Romen rakamlarıyla gösterilir. Uydu sistemleri, ya birincillerinin iyelik sıfatlarıyla (örneğin " Jovian sistemi ") ya da daha az yaygın olarak birincillerinin adıyla (örneğin "Jüpiter sistemi") adlandırılır. Yalnızca bir uydunun bilindiği veya ortak bir ağırlık merkezine sahip bir ikili olduğu durumlarda, birincil ve ana uydunun tireli adları (örneğin " Dünya-Ay sistemi ") kullanılarak ifade edilebilir.

Birçok Güneş Sistemi nesnesinin uydu sistemlerine sahip olduğu bilinmektedir, ancak kökenleri hala belirsizdir. Önemli örnekler ile büyük uydu sistemi, Joviyen sistemini içerir 79 bilinen aylar (büyük olmak üzere Galile uyduları ile birlikte) ve Satürn Sistemi 82 bilinen aylar (ve Güneş Sistemi'nin en görünür halka sistemine). Her iki uydu sistemi de büyük ve çeşitlidir. Aslında Güneş Sistemi'nin tüm dev gezegenleri büyük uydu sistemlerine ve gezegen halkalarına sahiptir ve bunun genel bir model olduğu sonucuna varılır. Güneş'ten daha uzaktaki birkaç nesnenin, birden fazla nesnenin ortak bir kütle merkezinin yörüngesinde döndüğü karmaşık Plüton sistemi de dahil olmak üzere, birçok asteroit ve plutino da dahil olmak üzere, birden fazla uydudan oluşan uydu sistemleri vardır. Dünya-Ay sistemi ve Mars'ın iki küçük doğal uydu sistemi dışında, diğer karasal gezegenler genellikle uydu sistemleri olarak kabul edilmez, ancak bazıları Dünya'dan gelen yapay uydular tarafından yörüngeye oturtulmuştur.

Doğal uyduların yaygın olduğu sonucuna varılsa da, Güneş Sistemi'nin ötesindeki uydu sistemleri hakkında çok az şey bilinmektedir. J1407b , güneş dışı uydu sistemine bir örnektir. Ayrıca, gezegen sistemlerinden fırlatılan Rogue gezegenlerinin bir uydu sistemini tutabileceği teorileştirildi .

Doğal oluşum ve evrim

Uydu sistemleri, gezegen sistemleri gibi, yerçekimi kuvvetinin ürünüdür , ancak aynı zamanda hayali kuvvetler yoluyla da sürdürülür . Genel fikir birliği, çoğu gezegen sisteminin bir yığılma disklerinden oluştuğu yönündeyken, uydu sistemlerinin oluşumu daha az nettir. Birçok uydunun kökeni vaka bazında araştırılır ve daha büyük sistemlerin bir veya daha fazla işlemin bir kombinasyonu ile oluştuğu düşünülür.

Sistem kararlılığı

L 4'te yerçekimi ivmeleri

Tepesi küre astronomik vücut uyduların gözde hakim olduğu bölgedir. Güneş Sistemi gezegenlerinden Neptün ve Uranüs, uzak yörüngelerinde Güneş'in azaltılmış yerçekimi etkisi nedeniyle en büyük Tepe kürelerine sahiptir, ancak tüm dev gezegenlerin yarıçapı 100 milyon kilometre civarında Tepe küreleri vardır. Buna karşılık, Merkür ve Ceres'in Tepe küreleri, Güneş'e daha yakın oldukları için oldukça küçüktür. Tepe küresinin dışında, Güneş, Lagrange noktaları hariç, yerçekimi etkisine hakimdir .

Uydular L 4 ve L 5 Lagrange noktalarında kararlıdır . İki üçüncü köşelerinde bu yalan eşkenar üçgen ortak baz yörünge düzlemi içinde, iki kütle merkezleri arasındaki çizgi, öyle ki arkasında noktası yalan (L 5 skoru) veya (L 4 daha küçük kütle) daha büyük kütle etrafındaki yörüngesi ile ilgili olarak. Üçgen noktalar (L 4 ve L, 5 ), M oranı koşuluyla kararlı denge vardır 1 / M 2 yaklaşık 24.96 olup. Bu noktalarda bir cisim bozulduğunda, noktadan uzaklaşır, ancak pertürbasyon tarafından artan veya azalan faktörün (yerçekimi veya açısal momentumun neden olduğu hız) tersi faktör de artacak veya azalarak nesnenin yolunu bükecektir. noktanın etrafında sabit, barbunya şeklindeki bir yörüngeye yerleştirin (aynı şekilde dönen referans çerçevesinde görüldüğü gibi).

Genellikle doğal uyduların, gezegenin döndüğü yönde (prograd yörünge olarak bilinir) yörüngede dönmesi gerektiği düşünülür. Bu nedenle, bu yörüngeler için terminoloji düzenli ay kullanılır. Ancak geriye dönük bir yörünge (gezegenin ters yönü) de mümkündür, kuralın bilinen istisnalarını tanımlamak için düzensiz ay terminolojisi kullanılır, düzensiz uyduların yerçekimi yakalama yoluyla yörüngeye yerleştirildiğine inanılır.

yığılma teorileri

Dev gezegenlerin etrafındaki yığılma diskleri, gezegenlerin oluştuğu yıldızların etrafındaki disklerin oluşumuna benzer şekilde meydana gelebilir (örneğin, bu, Uranüs, Satürn ve Jüpiter'in uydu sistemlerinin oluşumları için teorilerden biridir). Bu erken dönem gaz bulutu, proto-uydu diski (Dünya-Ay sistemi durumunda, proto-ay diski) olarak bilinen bir tür gezegensel disktir. Gezegenlerin oluşumu sırasındaki gaz modelleri, gezegen-uydu(lar) kütle oranı için 10.000:1'lik genel bir kuralla örtüşür (kayda değer bir istisna Neptün'dür). Toplanma, bazıları tarafından Dünya-Ay sisteminin kökeni için bir teori olarak da öne sürülmüştür, ancak sistemin açısal momentumu ve Ay'ın daha küçük demir çekirdeği bununla kolayca açıklanamaz.

Enkaz diskleri

Uydu sistemi oluşumu için önerilen diğer bir mekanizma, enkazdan toplanmadır. Bilim adamları, Galile uydularının, bazıları tarafından, daha önceki nesillerin birikmiş uydularının parçalanmasından oluşan daha yeni nesil aylar olduğu düşünülür. Halka sistemleri, Roche sınırı yakınında parçalanan uyduların sonucu olabilen bir tür gezegensel disktir . Bu tür diskler zamanla birleşerek doğal uydular oluşturabilir.

çarpışma teorileri

Plüton'un uydularının oluşumu. 1: Plüton'a yaklaşan bir Kuiper kuşağı nesnesi ; 2: KBO, Plüton'u etkiler; 3: Plüton'un etrafında bir toz halkası oluşuyor; 4: enkaz birleşerek Charon'u oluşturur; 5: Plüton ve Charon küresel bedenlere gevşerler .

Çarpışma, uydu sistemlerinin, özellikle de Dünya ve Plüton'un oluşumu için önde gelen teorilerden biridir. Böyle bir sistemdeki nesneler, bir çarpışma ailesinin parçası olabilir ve bu köken, yörünge elemanları ve bileşimleri karşılaştırılarak doğrulanabilir . Dev etkilerin Ay'ın kökeni olabileceğini göstermek için bilgisayar simülasyonları kullanıldı . Erken Dünya'nın dev çarpışmadan kaynaklanan birden fazla uydusu olduğu düşünülmektedir. Benzer modeller, diğer Kuiper kuşağı nesneleri ve asteroitlerin yanı sıra Plüton sisteminin oluşumunu açıklamak için kullanılmıştır . Bu aynı zamanda Mars'ın uydularının kökeni için geçerli bir teoridir. Her iki bulgu grubu da Phobos'un, Mars'a çarpma sonucu fırlatılan ve Mars yörüngesinde yeniden toplanan malzemeden kaynaklandığını desteklemektedir. Çarpışma, Uranüs sistemindeki özellikleri açıklamak için de kullanılır. 2018'de geliştirilen modeller, gezegenin olağandışı dönüşünün, Dünya'nın iki katı büyüklüğünde bir nesneyle eğik bir çarpışmayı desteklediğini ve muhtemelen yeniden birleşerek sistemin buzlu uydularını oluşturduğunu açıklıyor.

Yerçekimi yakalama teorileri

Mars uydu sisteminin kökeni için tartışmalı bir asteroit kuşağı teorisini gösteren animasyon

Bazı teoriler, Neptün'ün büyük uydusu Triton'un, Mars'ın uydularının ve Satürn'ün uydusu Phoebe'nin kökeninin yerçekimi ile yakalanması olduğunu öne sürüyor . Bazı bilim adamları, genç gezegenlerin etrafındaki geniş atmosferleri, yakalamaya yardımcı olmak için geçen nesnelerin hareketini yavaşlatan bir mekanizma olarak ortaya koydular. Hipotez, örneğin Jüpiter ve Satürn'ün düzensiz uydu yörüngelerini açıklamak için ortaya atılmıştır . Bir cismin, gezegenin dönmekte olduğu tarafına yaklaşan bir nesneden kaynaklanabilen bir gerileme yörüngesidir. Yakalama, Dünya'nın Ay'ının kökeni olarak bile önerildi. Ancak ikinci durumda , Dünya ve Ay örneklerinde bulunan hemen hemen aynı izotop oranları bu teori ile kolayca açıklanamaz.

Geçici yakalama

Jüpiter tarafından yakalanan nesnelerin doğrudan gözlemlenmesinde, uydu yakalamanın doğal süreci için kanıt bulundu. Bu tür beş yakalama gözlemlendi, en uzunu yaklaşık on iki yıldır. Bilgisayar modellemesine dayalı olarak, 111P/Helin-Roman-Crocket kuyruklu yıldızının 18 yıl boyunca gelecekte yakalanmasının 2068'de başlayacağı tahmin edilmektedir. Ancak geçici olarak yakalanan yörüngeler oldukça düzensiz ve kararsızdır, kararlı yakalamanın ardındaki teorik süreçler son derece nadir olabilir.

tartışmalı teoriler

Bazı tartışmalı erken teoriler, örneğin Uzay Gemisi Ay Teorisi ve Shklovsky'nin "İçi Boş Phobos" hipotezi, ayların hiç doğal olarak oluşmadığını öne sürdü. Bu teoriler, Occam'ın usturasını başarısızlığa uğratma eğilimindedir . Yapay uydular Güneş Sistemi'nde artık yaygın bir olay olsa da, en büyüğü olan Uluslararası Uzay İstasyonu'nun en geniş yeri 108,5 metredir ve en küçük doğal uyduların birkaç kilometrelik uzunluğuna kıyasla çok küçüktür.

Önemli uydu sistemleri

Pluto-Charon sistemi (gösterilmiş yörünge yolları ile): Temmuz 2012'de Hubble Uzay Teleskobu tarafından alınan Nix, Hydra, Kerberos ve Styx tarafından yörüngede dönen Pluto ve Charon ikilileri
Yakın Dünya asteroitinin (136617) 1994 CC ve uydu sisteminin radar görüntülerinin animasyonu

Günberi sırasına göre birden fazla nesneden veya gezegensel kütle nesnelerinin çevresinden oluşan Güneş Sistemi'nin bilinen uydu sistemleri:

gezegen kütlesi

Nesne Sınıf Günberi (AU) Doğal uydular yapay uydular Zil/ler grupları Not
toprak Gezegen 0.9832687 1 2,465* Bkz Dünya gözlem uyduları listesi , yere eşzamanlı yörüngede uyduların listesi , uzay istasyonlarının listesi
Ay Doğal uydu 1.0102 10* Bkz Ay Keşif Orbiter , Ay Orbiter programı
Mars Gezegen 1.3814 2 11* *6 sahipsizdir (bkz . Mars yörüngesindekilerin listesi )
1 Ceres Cüce gezegen 2.5577 1* * Şafak
Jüpiter Gezegen 4.95029 79 1 4 Halka sistemi ve dört büyük Galile uydusu ile . Juno 2017 Ayrıca bakınız beri Jüpiter'in Moons ve Jüpiter Yüzüklerin
Satürn Gezegen 9.024 82 7
Uranüs Gezegen 20.11 27 13 Halka sistemi ile. Ayrıca bkz . Uranüs'ün Uyduları
134340 Plüton - Charon Cüce gezegen (ikili) 29.658 5 Ayrıca bkz . Plüton'un Uyduları
Neptün Gezegen 29.81 14 5 Halka sistemi ile. Ayrıca bkz . Neptün'ün Uyduları
136108 Haumea Cüce gezegen 34.952 2 1 Ayrıca bakınız: Moons of Haumea , halka sistemi keşfedildi 2017
136199 Eris Cüce gezegen (ikili) 37.911 1 İkili: Disnomi
136472 Makemak Cüce gezegen 38.590 1 G/2015 (136472) 1

Küçük Güneş Sistemi gövdesi

Nesne Sınıf Günberi (AU) Doğal uydular yapay uydular Zil/ler grupları Not
66391 Moshup Merkür-çapraz asteroit 0.20009 1 İkili sistem
(66063) 1998 RO 1 Aten asteroit 0.27733 1 İkili sistem
(136617) 1994 CC Dünya'ya yakın asteroit 0.95490 2 üçlü sistem
(153591) 2001 SN 263 Dünya'ya yakın asteroit 1.03628119 2 üçlü sistem
(285263) 1998 QE 2 Dünya'ya yakın asteroit 1.0376 1 İkili sistem
67P/Churyumov–Gerasimenko kuyruklu yıldız 1.2432 1* * Rosetta , Ağustos 2014'ten beri
2577 Litva Mars-crosser 1.6423 2 İkili sistem
3749 Balam Ana kemer Asteroit 1.9916 2 İkili sistem
41 Defne Ana kemer Asteroit 2.014 1 İkili sistem
216 Kleopatra Ana kemer Asteroit 2.089 2
93 Minerva Ana kemer Asteroit 2.3711 2
45 Öjeni Ana kemer Asteroit 2.497 2
130 elektra Ana kemer Asteroit 2.47815 2
22 Kalliope Ana kemer Asteroit 2.6139 1 İkili: Linus
90 Antiope Ana kemer Asteroit 2.6606 1 İkili: S/2000 (90) 1
87 Silvia Ana kemer Asteroit 3.213 2
107 Camilla Kibele asteroit 3.25843 1 İkili: S/2001 (107) 1
617 Patroklüs Jüpiter Truva Atı 4.4947726 1 İkili: Menoetius
2060 Kiron Sentor 8.4181 2
10199 Şariklo Sentor 13.066 2 Bir halka sistemine sahip olduğu bilinen ilk küçük gezegen. bkz . Chariklo'nun Yüzükleri
47171 Lempo Trans-Neptün nesnesi 30.555 2 Refakatçi ile Üçlü/İkili
90482 Orkus Kuiper kuşağı nesnesi 30.866 1 İkili: Vanth
225088 Trans-Neptün nesnesi 33.050 1 İkiliL Xiangliu
120347 Salakya Kuiper kuşağı nesnesi 37.296 1 İkili: Actaea
(48639) 1995 8 TL Kuiper kuşağı nesnesi 40.085 1 İkili: S/2002 (48639) 1
1998 Dünya Savaşı 31 Kuiper kuşağı nesnesi 40.847 1 İkili: S/2000 (1998 WW31) 1
50000 Quaoar Kuiper kuşağı nesnesi 41.868 1 İkili: Weywot

Özellikler ve etkileşimler

Doğal uydu sistemleri, özellikle birden fazla gezegensel kütle nesnesini içerenler, birden fazla cisim üzerinde veya daha geniş sistem üzerinde etkileri olabilecek karmaşık etkileşimlere sahip olabilir.

Halka sistemleri

Jüpiter'in halkalarının oluşumu için model

Halka sistemleri, toz , aycıklar veya diğer küçük nesnelerin koleksiyonlarıdır . En dikkate değer örnekler Satürn çevresindekilerdir , ancak diğer üç gaz devinin ( Jüpiter , Uranüs ve Neptün ) de halka sistemleri vardır. Ötegezegen çalışmaları, dev gezegenlerin çevresinde yaygın olabileceklerini gösteriyor. J1407b çevresinde keşfedilen 90 milyon km'lik (0,6 AU ) gezegen çevresindeki halka sistemi , " steroidler üzerinde Satürn " veya " Süper Satürn " olarak tanımlanmıştır Parlaklık çalışmaları, PDS 110 sisteminde daha da büyük bir diskin bulunduğunu göstermektedir .

Diğer nesnelerin de halkalara sahip olduğu bulunmuştur. Haumea , bir halka sistemine sahip olduğu bulunan ilk cüce gezegen ve Trans-Neptün nesnesiydi. Centaur 10199 Chariklo , yaklaşık 250 kilometre (160 mil) çapında, 6-7 km (4 mil) ve 2-4 km (2 mil) genişliğinde iki dar ve yoğun banttan oluşan şimdiye kadar keşfedilen halkaları olan en küçük nesnedir. , 9 kilometre (6 mil) bir boşlukla ayrılmış. Satürn ay Rhea ince bir olabilir halka sistemi , bir parçacık halinde disk içinde üç dar nispeten yoğun bantlarından oluşan, ilk önce bir geçici tahmin ay .

Çoğu halkanın kararsız olduğu ve onlarca veya yüz milyonlarca yıl boyunca dağılacağı düşünülüyordu. Ancak Satürn'ün halkaları üzerine yapılan araştırmalar, bunların Güneş Sistemi'nin ilk günlerine tarihlenebileceklerini gösteriyor. Mevcut teoriler, bazı halka sistemlerinin tekrar eden döngülerde oluşabileceğini ve Roche sınırına ulaşır ulaşmaz parçalanan doğal uydulara dönüşebileceğini öne sürüyor. Bu teori, Satürn'ün halkalarının yanı sıra Mars'ın uydularının uzun ömürlülüğünü açıklamak için kullanılmıştır.

yerçekimi etkileşimleri

yörünge konfigürasyonları

Laplace rezonans üç tarafından sergilenen Galileo uyduları . Şekildeki oranlar yörünge dönemleridir . Bağlaçlar kısa renk değişiklikleriyle vurgulanır.
Janus ve Epimetheus'un at nalı değişim yörüngelerinin dönen çerçeve tasviri

Cassini yasaları , Laplace düzlemi tarafından tanımlanan presesyonları ile bir sistem içindeki uyduların hareketini tanımlar . Çoğu uydu sistemi , birincilin ekliptik düzleminin yörüngesinde bulunur . Bir istisna, gezegenin ekvator düzleminde yörüngede dönen Dünya'nın ayıdır .

Yörüngedeki cisimler birbirleri üzerinde düzenli, periyodik bir yerçekimi etkisi uyguladığında, yörünge rezonansı olarak bilinir. Yörünge rezonansları birkaç uydu sisteminde mevcuttur:

  • 2:4 TethysMimas (Satürn'ün uyduları)
  • 1:2 DioneEnceladus (Satürn'ün uyduları)
  • 3:4 HyperionTitan (Satürn'ün uyduları)
  • 1:2:4 GanymedeEuropaIo (Jüpiter'in uyduları)
  • 1:3:4:5:6 yakın rezonanslar - Styx , Nix , Kerberos ve Hydra (Plüton'un uyduları) (Styx rezonanstan yaklaşık %5.4, Nix yaklaşık %2.7, Kerberos yaklaşık %0.6 ve Hydra yaklaşık %0.3).

Diğer olası yörünge etkileşimleri, serbest bırakma ve ortak yörünge konfigürasyonunu içerir. Satürn'ün uyduları Janus ve Epimetheus yörüngelerini paylaşırlar, yarı ana eksenlerdeki fark her ikisinin de ortalama çapından daha azdır. Serbestleşme, yörüngedeki cisimlerin birbirine göre algılanan salınım hareketidir. Dünya-ay uydu sisteminin bu etkiyi ürettiği bilinmektedir.

Birkaç sistemin ortak bir kütle merkezinin yörüngesinde döndüğü bilinmektedir ve bunlar ikili eşler olarak bilinir. En dikkate değer sistem, aynı zamanda cüce gezegen ikilisi olan Plüton sistemidir. 90 Antiope ve (66063) 1998 RO1 gibi neredeyse eşit kütleye sahip "gerçek ikililer" de dahil olmak üzere birkaç küçük gezegen de bu konfigürasyonu paylaşır . Bazı yörüngesel etkileşimlerin ve ikili konfigürasyonların, Nix, Hydra (Plüton'un uyduları) ve Hyperion (Satürn'ün uydusu) durumunda olduğu gibi, daha küçük uyduların küresel olmayan biçimler almasına ve dönmek yerine kaotik bir şekilde "yuvarlanmasına" neden olduğu bulunmuştur .

gelgit etkileşimi

Gelgit çıkıntısının Dünya'nın dönüşü tarafından nasıl ileri itildiğini gösteren Dünya-Ay sisteminin diyagramı . Bu ofset şişkinlik Ay'a net bir tork uygulayarak Dünya'nın dönüşünü yavaşlatırken onu artırır.

Gelgit ivmesini içeren gelgit enerjisinin hem birincil hem de uydular üzerinde etkileri olabilir. Ay'ın gelgit kuvvetleri Dünya'yı ve hidrosferi deforme eder, benzer şekilde diğer gezegenlerin uydularındaki gelgit sürtünmesinden üretilen ısının jeolojik olarak aktif özelliklerinden sorumlu olduğu bulunmuştur. Fiziksel deformasyonun bir başka aşırı örneği, ayının gelgit kuvvetleri tarafından oluşturulan Dünya'ya yakın asteroit 66391 Moshup'un devasa ekvator sırtıdır , bu tür deformasyonlar Dünya'ya yakın asteroitler arasında yaygın olabilir.

Gelgit etkileşimleri ayrıca kararlı yörüngelerin zamanla değişmesine neden olur. Örneğin, Triton'un Neptün çevresindeki yörüngesi çürümekte ve bundan 3,6 milyar yıl sonra bunun Triton'un Neptün'ün Roche limiti içine girmesine neden olacağı ve bunun sonucunda da Neptün'ün atmosferiyle çarpışmaya veya Triton'un parçalanmasına neden olarak büyük bir halka oluşturacağı tahmin edilmektedir . Satürn'ün çevresinde bulunan. Benzer bir süreç Phobos'u Mars'a yaklaştırıyor ve 50 milyon yıl içinde ya gezegenle çarpışacağı ya da bir gezegen halkasına ayrılacağı tahmin ediliyor . Gelgit ivmesi ise Ay'ı yavaş yavaş Dünya'dan uzaklaştırır, öyle ki sonunda yerçekimi sınırlamasından kurtulabilir ve sistemden çıkabilir.

Pertürbasyon ve istikrarsızlık

Birincilden gelen gelgit kuvvetleri uydularda yaygın olsa da, çoğu uydu sistemi sabit kalır. Uydular arasında bozulma , özellikle erken oluşumda, uyduların yerçekimi birbirini etkilediğinden meydana gelebilir ve sistemden fırlatılmaya veya uydular arasında veya birincil ile çarpışmalara neden olabilir. Simülasyonlar, bu tür etkileşimlerin Uranüs sisteminin iç uydularının yörüngelerinin kaotik ve muhtemelen kararsız olmasına neden olduğunu göstermektedir. Io'nun bazı aktifleri, yörüngeleri rezonansa girerken Europa'nın yerçekiminden kaynaklanan bozulma ile açıklanabilir. Pertürbasyon, Neptün'ün bilinen diğer tüm dev gezegenlerde görüldüğü gibi ana gezegen ile ortak uydular arasındaki 10.000:1 kütle oranını takip etmemesinin bir nedeni olarak öne sürülmüştür. Dünya-Ay sisteminin bir teorisi, Ay ile aynı zamanda oluşan ikinci bir yoldaşın, sistem tarihinin başlarında Ay tarafından rahatsız edildiğini ve Ay ile çarpışmasına neden olduğunu öne sürüyor.

Atmosferik ve manyetik etkileşim

Jovian sisteminde Io (yeşil) ve Europa (mavi) tarafından üretilen gaz torusları

Bazı uydu sistemlerinin nesneler arasında gaz etkileşimleri olduğu bilinmektedir. Dikkate değer örnekler Jüpiter, Satürn ve Pluto sistemlerini içerir. Io plazma halkası arasında zayıf atmosfere oksijen ve kükürt transferi Jüpiter volkanik ay, Io ve Jüpiter ve Avrupa'da dahil olmak üzere diğer nesneler. Satürn'ün uydusu tarafından üretilen bir oksijen ve hidrojen simidi olan Enceladus , Satürn'ün etrafındaki E halkasının bir parçasını oluşturur. Pluto ve Charon arasındaki nitrojen gazı transferi de modellendi ve New Horizons uzay sondası tarafından gözlemlenmesi bekleniyor . Satürn'ün uydusu Titan (azot) ve Neptün'ün uydusu Triton'un (hidrojen) ürettiği benzer tori'ler tahmin ediliyor.

Ana aurora ovalini, kutupsal emisyonları ve Jüpiter'in doğal uydularıyla etkileşimin ürettiği noktaları gösteren Jüpiter'in kuzey auroralarının görüntüsü

Uydu sistemlerinde karmaşık manyetik etkileşimler gözlemlenmiştir. En önemlisi, Jüpiter'in güçlü manyetik alanının Ganymede ve Io'nunkilerle etkileşimi. Gözlemler, bu tür etkileşimlerin, atmosferlerin aylardan sıyrılmasına ve muhteşem auroraların oluşmasına neden olabileceğini düşündürmektedir.

Tarih

El-Biruni'nin astronomi çalışmalarından bir örnek , güneşin konumuna göre ayın farklı evrelerini açıklıyor .

Uydu sistemleri kavramı tarihin öncesine dayanmaktadır. Ay, ilk insanlar tarafından biliniyordu. En eski astronomi modelleri, Dünya'nın etrafında dönen gök cisimleri (veya bir "gök küresi") etrafında şekillendi. Bu fikir, yermerkezcilik (Dünya'nın evrenin merkezi olduğu yer) olarak biliniyordu . Bununla birlikte, yer merkezli model, Venüs veya Mars gibi diğer gözlemlenen gezegenlerin yörüngesinde dönen gök cisimlerinin olasılığını genel olarak barındırmadı.

Seleukoslu Seleukos (d. 190 BCE) , Ay'ın çekiminden ve Dünya'nın bir Dünya - Ay'ın 'kütle merkezi' etrafında dönmesinden kaynaklandığı varsayılan gelgit fenomenini içermiş olabilecek gözlemler yaptı. .

As heliocentrism (Güneş evrenin merkezi olduğuna doktrin) 16. yüzyılda popülerlik kazanmaya başladı odak gezegenlere kaymıştır ve gezegen uydularının sistemlerin fikri genel gözden düştü. Yine de, bu modellerin bazılarında Güneş ve Ay, Dünya'nın uyduları olurdu.

Nicholas Copernicus , öldüğü yıl olan 1543'te Revolutionibus orbium coelestium'da ( On the Revolutions of the Celestial Spheres ) Ay'ın Dünya çevresinde yörüngede döndüğü bir model yayınladı .

Galileo tarafından 1609 veya 1610'da Galile uydularının keşfine kadar, gezegenlerin yörüngesindeki gök cisimleri için ilk kesin kanıt bulunamadı.

Bir halka sisteminin ilk önerisi, 1655'te Christiaan Huygens'in Satürn'ün halkalarla çevrili olduğunu düşündüğü zamandı .

Dünya dışında bir uydu sistemini keşfeden ilk sonda, 1969'da Phobos'u gözlemleyen Mariner 7 idi. İkiz sondalar Voyager 1 ve Voyager 2, 1979'da Jovian sistemini ilk keşfedenlerdi.

Bölgeler ve yaşanabilirlik

Sanatçının, çevresel yaşanabilir bölge içinde yörüngede dönen yüzey su okyanuslarına sahip bir ay izlenimi

Gelgit ısıtma modellerine dayanarak, bilim adamları uydu sistemlerinde gezegen sistemlerine benzer bölgeler tanımladılar. Böyle bir bölge, gezegen çevresindeki yaşanabilir bölgedir (veya "yaşanabilir kenar"). Bu teoriye göre, gezegenlerine yaşanabilir kenardan daha yakın olan uydular, yüzeylerinde sıvı suyu destekleyemez. Tutulmaların etkileri ve bir uydunun yörünge kararlılığından kaynaklanan kısıtlamalar bu konsepte dahil edildiğinde, - bir ayın yörünge eksantrikliğine bağlı olarak - yıldızların HZ yıldızı içinde yaşanabilir ayları barındırması için minimum yaklaşık 0,2 güneş kütlesi kütlesi olduğu bulunur. .

Ev sahibi gezegenin içsel manyetik alanı tarafından kritik bir şekilde tetiklenen dış ayların manyetik ortamı, dış ay yaşanabilirliği üzerinde başka bir etki olarak tanımlanmıştır. En önemlisi, dev bir gezegenden yaklaşık 5 ila 20 gezegen yarıçapı arasındaki mesafelerde bulunan ayların, aydınlatma ve gelgit ısınması açısından yaşanabilir olabileceği, ancak yine de gezegen manyetosferinin yaşanabilirliklerini kritik bir şekilde etkileyeceği bulundu.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar