Полезная статья для эрудиции. Один из спутников планеты всегда самый первый, самый крупный и, как правило, самый интересный. Вы можете составить пару: планета и ее самый большой спутник? Если нет, то мы это уже сделали. Заодно и сравним спутники планет, на примере самых крупных.
Земля и Луна
Наша Земля первая от Солнца планета, которая имеет свой спутник. Луна пятый по величине из естественных спутников планет Солнечной системы. Ее диаметр 3476 километров, из которых 80 % составляет мантия, состоящая из каменных пород. Луна один из двух спутников планет диаметром более 450 км не являющихся ледяным телом. Второй такой спутник - спутник Юпитера Ио.
Луна имеет кору, мантию, а также ядро, которое имеет внешнюю жидкую и внутреннюю твёрдую части. Поверхность Луны покрыта реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, результатом столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита составляет от десятков сантиметров до десятков метров.
Атмосфера Луны крайне разрежена. Давление газов над поверхностью зависит от освещенности Луны Солнцем. За счёт дегазации грунта оно увеличивается на два порядка после восхода Солнца по сравнению с тем, когда поверхность не освещена Солнцем.
Разрежённость атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности Луны: от −173 °C ночью, до +127 °C. Однако температура пород, залегающих на глубине более метра, постоянна и равна −35 °C.
Луна регулярный спутник, движется по орбите в прямом направлении, ее орбита хотя и эллиптическая, но имеет слабый эксцентриситет, то есть достаточно близка к круговой.
Для нас землян, Луна представляется идеальным, можно даже сказать эталонным естественным спутником планеты, но это совсем не так.
Так же, стоит отметить, что в отличие от большинства спутников планет Солнечной системы, орбита Луны практически лежит в плоскости эклиптики, а не в плоскости земного экватора. А ведь именно в плоскости экватора должны находиться орбиты «родных» спутников планеты которые образовались вместе с ней, а не были захвачены из космоса.
Марс и Фобос
Фобос - один из двух спутников Марса. Он самый близкий к планете и самый крупный.
Фобос представляет собой небольшой объект неправильной формы со средним радиусом 11 км. Он вращается на расстоянии 6000 км от поверхности Марса, ближе к своему родительскому телу, чем любой другой известный спутник.
Он так близко к поверхности, что вращается вокруг Марса намного быстрее, чем вращается сама планета вокруг своей оси. В марсианском небе он восходит и заходит дважды в день.
Снимки Фобоса и компьютерное моделирование говорят о том, что Фобос представляет собой груду щебня», как говорят ученые, скрепленную тонкой коркой.
Орбита Фобоса находится внутри предела Роша для «жидкого» спутника, но вне предела Роша для «твёрдого» спутника. Поэтому приливные силы пока не разорвали его. Но это все же случится. Фобос сближается с планетой на 2 см в год, и в течение 30-50 миллионов лет он либо столкнется с планетой, либо распадется на планетарное кольцо.
Фобос не имеет достаточной массы, чтобы округлиться под действием собственной гравитации. По этой же причины он не имеет атмосферы. Его притяжение настолько мало, что человек, который весит 68 килограммов силы на Земле, будет весить около 40 граммов, находясь на поверхности Фобоса.
Юпитер и Ганимед
Юпитер крупнейшая планета в Солнечной системе, а ее крупнейший спутник Ганимед является первым среди всех спутников в системе. Луну он превышает по массе в 2 раза. Диаметр Ганимеда равен 5268 километрам, что на 8 % больше, чем у Меркурия, хотя его масса составляет всего 45 % массы Меркурия. Впрочем, не только в нем причина: у Меркурия массивное железное ядро размером в ¾ от радиуса самой планеты и 83 % от всего её объёма.
Ганимед девятый по величине объект Солнечной системы (включая Солнце).
Спутник состоит из примерно равного количества силикатных пород и водяного льда. Это полностью дифференцированное тело с жидким ядром, богатым железом. Благодаря конвекции в жидком ядре Ганимед единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственной магнитосферой.
Тонкая атмосфера спутника состоит из аллотропных модификаций кислорода: O (атомарный кислород), O2 (кислород) и, возможно, O3 (озон).
Ганимед седьмой по расстоянию от Юпитера среди всех его 84 спутников.
Сатурн и Титан
Это не закономерность, так просто совпало. Сатурн - вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Крупнейший его спутник Титан, второй по величине спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера Ганимеда).
Титан, является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Она в 1,5 раза плотнее земной, состоит на 98% из азота (остальное метан) и простирается на 400 километров.
Диаметр Титана - 5152 км (это почти в полтора раза больше, чем у Луны), при этом Титан на 80 % превосходит спутник Земли по массе. Титан также превосходит размерами планету Меркурий, хотя и уступает ей по массе.
У Сатурна известно 63 спутника, но масса Титана составляет 95 % массы всех лун Сатурна.
Радиус орбиты Титана составляет 1 221 870 км, и тем самым он находится вне колец Сатурна, крайнее из которых находится примерно в 750 000 км от поверхности планеты.
Как и Луна и многие другие спутники планет в Солнечной системе, Титан имеет синхронное вращение относительно планеты, ставшее результатом приливного захвата. То есть периоды вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Сатурна совпадают. Титан, как и Луна, повёрнут к планете всегда одной и той же стороной.
Уран и Титания
Крупнейший спутник Урана - Титания восьмой по размеру спутник в Солнечной системе. Диаметр спутника составляет 1576 км, что составляет 45% диаметра Луны.
Титания находится на расстоянии около 436 000 км от Урана, будучи вторым по удаленности от планеты среди пяти ее крупнейших спутников.
Спутник состоит из примерно равного количества камня и льда и, вероятно, дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию. На границе каменного ядра и ледяной мантии предполагается наличие слоя жидкой воды – подповерхностного океана толщиной в 50 километров.
Своей магнитосферы Титания не имеет. Зато ее орбита полностью находится внутри магнитосферы Урана.
Спутник может обладать незначительной сезонной атмосферой, состоящей из углекислого газа. Такие газы, как азот или метан, вряд ли могут в ней присутствовать, потому что слабая гравитация Титании не может предотвратить их утечку в космическое пространство.
Поскольку Уран вращается вокруг Солнца почти на боку, а его спутники вращаются в экваториальной плоскости планеты, они (включая Титанию) подвержены экстремальному сезонному циклу. И северный, и южный полюса спутника проводят 42 года в полной темноте и еще 42 года при непрерывном солнечном свете.
Нептун и Тритон
Крупнейший спутник Нептуна Тритон является седьмым по величине спутником Солнечной системы и единственным крупным спутником Солнечной системы с ретроградным движением по орбите - Тритон движется в направлении, обратном вращению Нептуна.
Из-за ретроградного движения и схожести состава с Плутоном Тритон возможно не «родной» спутник Нептуну и был захвачен из пояса Койпера. Скорее всего, он возник в поясе Койпера как отдельное небесное тело, а позднее был «присвоен» планетой.
Тритон имеет разреженную атмосферу. Она состоит из азота с небольшими примесями метана и монооксида углерода, образуясь благодаря сублимации газа из поверхностного льда, вызываемой прогревом южного полушария Тритона. Таким образом, атмосфера Тритона практически идентична атмосфере Плутона.
Обладая диаметром в 2706 км, он больше крупнейших карликовых планет — Плутона и Эриды. Масса Тритона составляет 99,5 % от суммарной массы известных на данный момент 14 спутников Нептуна.
Предполагается, что Тритон имеет массивное каменно-металлическое ядро, составляющее до 2/3 его общей массы. Ядро окружено ледяной мантией с коркой водяного льда и слоем азотного льда на поверхности. Содержание водяного льда в составе спутника оценивается от 15 до 35 %.
По одной из гипотез, приливное взаимодействие Нептуна и Тритона разогревает планету, благодаря чему Нептун выделяет больше тепла, чем Уран. И хотя Нептун самая удаленная планета от Солнца, он не является самой холодной планетой, уступая это звание Урану.
Тритон постепенно приближается к Нептуну. Когда-нибудь он войдёт в предел Роша и его разорвёт на части. Образовавшееся вокруг Нептуна кольцо будет более мощным, чем все кольца Сатурна.