Нептун, восьмое небесное тело в нашей Солнечной системе, имеет титул самой отдаленной планеты от Солнца. Несмотря на то, что он всего в четыре раза больше Земли, его плотность превышает земную более чем в 17 раз. Луны планеты, или спутники, увлекают ученых своими интригующими характеристиками. Эта статья повествует об этих загадочных спутниках.
Количество спутников Нептуна
Как самая дальняя планета Солнечной системы, Нептун назван в честь древнеримского божества моря. Ранние астрономы, обнаруженные в середине 19 века с помощью математических прогнозов, а не прямых наблюдений, поначалу не смогли определить наличие или количество спутников.
После гипотетического существования Нептуна вне Урана астрономы вскоре подтвердили присутствие Нептуна, а Тритон, его первый спутник, был идентифицирован вскоре после этого. В течение многих лет точное количество спутников Нептуна оставалось неизвестным до 20 века, когда было открыто еще 13 спутников.
Комплексное исследование этих спутников началось всерьез при поддержке зонда НАСА «Вояджер-2» — единственного космического корабля, приблизившегося к Нептуну. Эта миссия предоставила бесценные изображения и данные о далекой планете.
Открытие спутников Нептуна
Номенклатура спутников Нептуна тематически связана с водными божествами из древнегреческой и римской мифологии. Тритон, первый открытый спутник, был идентифицирован британским астрономом Уильямом Ласселом вскоре после признания Нептуна. Несмотря на то, что он был назван в честь греческого бога моря в 1880, его обычно называли просто спутником Нептуна.
Спустя почти столетие Джерард Койпер обнаружил другой спутник, впоследствии названный Нереидой. В 1989 году Вояджер-2 открыл шесть дополнительных спутников, каждый из которых был относительно близок к Нептуну. Эти находки, хоть и значительные, свидетельствуют о том, что об этих небесных телах остается много неизвестного.
В начале 2000-х годов было обнаружено еще пять спутников, в том числе Псамате, Сао, Лаомедея и Несо, а последний Гиппокамп идентифицирован в 2013 году. Вполне вероятно, что на орбите этого далекого гиганта существуют другие еще не открытые спутники.
Орбитальная динамика спутников Нептуна
Тритон, хотя первый описанный спутник, не является самым близким к Нептуну. Есть семь спутников с более узкими орбитами. Большинство этих спутников имеют общую плоскость орбиты и вращаются быстрее, чем сам Нептун, что приводит к увлекательному явлению, когда эти спутники сходят на запад и заходят на востоке. Со временем гравитационные силы, вероятно, приведут к их распаду или поглощению Нептуном.
Кроме Тритона, более отдаленные спутники Нептуна двигаются по гораздо более широким орбитам с периодами вращения, охватывающими тысячи дней. Многое из того, что известно об этих спутниках, происходит от математических моделей из-за чрезвычайных расстояний.
Дотритоновые (ближние) спутники Нептуна
Тритон
Тритон, наиболее колоссальный спутник Нептуна, может похвастаться средним диаметром, превышающим 2700 километров, что делает его почти в шесть раз больше своего ближайшего конкурента, Протея. Примечательно, что Тритон совершает полный оборот вокруг Нептуна менее чем за шесть дней, и он входит в число наиболее значимых спутников в Солнечной системе.
Траектория орбиты Тритона ретроградна, движется в противоположном направлении к вращению Нептуна. Это, в сочетании с его составом, похожим на состав Плутона, заставляет ученых предположить, что Тритон когда-то являлся частью пояса Койпера, который позже был увлечен гравитационным тяготением Нептуна.
Считается, что масса Тритона сосредоточена преимущественно в металлическом ядре, окруженном мантией, состоящей из воды и азотного льда. Этот уникальный состав сделал Тритон объектом значительного научного любопытства.
Одним из наиболее увлекательных аспектов Тритона является его разнообразный геологический ландшафт. В отличие от большинства спутников солнечной системы, Тритон демонстрирует разнообразные геологические явления. К ним относятся криовулканизм с извержениями азота и уникальные особенности поверхности, которые, возможно, сформированы тектонической активностью. Такие динамические процессы продолжают интриговать и бросать вызов нашему пониманию этого спутника.
Наеда
Наяда, один из спутников Нептуна, была идентифицирована на изображениях, сделанных Вояджером-2. До 1991 года она носила временное название, но впоследствии получила название "Наяда". В греческой мифологии наяды были эфирными существами, обитавшими вблизи рек, источников и ручьев.
Наяда является внутренним спутником Нептуна, орбитальный путь которого не более 48 000 км (30 000 миль). Несмотря на свой незначительный размер, примерно 70 километров (43 мили) в диаметре, Наяда вращается вокруг Нептуна со скоростью, втрое превышающей скорость вращения планеты.
Подобно другим спутникам рангом ниже Тритона, Наяда, вероятно, происходит из остатков первобытных спутников Нептуна. Восхищение Тритона Нептуном вызвало значительные возмущения, смещая существующие спутники с их орбит и вызывая катаклизмические столкновения.
Близость к Нептуну диктует, что орбита Наяды будет постепенно уменьшаться, потенциально приводя к тому, что она либо резко упадет на планету, либо распадется на частицы, образуя кольцо. Наблюдения, проведенные учёными в 2013 году с помощью космического телескопа Хаббла, выявили значительные изменения в орбитальной траектории Наяды. Эта аномалия остается невыясненной, но может возникнуть из-за неточности начальной передачи Луны. Существует гипотеза, что Наяда движется по синусоидальной траектории, периодически пересекая орбиту своего соседнего спутника Талассы.
Таласса
Следом за Наядой Таласса вращается на расстоянии 50 000 километров с диаметром 81 километр. Названная в честь греческой морской богини, Thalassa поддерживает синхронную скорость с Naiad благодаря орбитальному резонансу, предотвращая столкновения.
Со временем приливные силы сузят орбиту Талассы, что приведет к потенциальному падению на Нептун или формированию кольца.
Деспина
Деспина, первый из спутников Нептуна, диаметр которого превышает 100 километров, двигается по близкой орбите к Талассе. Как и ее соседей, высокая скорость вращения Деспины наконец приведет к тому, что она будет поглощена Нептуном или распадется на кольцо.
Галатея
Галатея вращается вокруг Нептуна на значительном расстоянии от предыдущих спутников, имея диаметр орбиты 62 000 км. Сам спутник имеет диаметр 175 км.
Галатея служит пастушьим спутником. Он влияет на кольцо Адамса, расположенное вблизи его орбиты, возможно, способствуя изогнутой форме кольца. Эта близость позволила учёным оценить массу и плотность Галатеи.
Скорость вращения Галатеи вдвое превышает скорость вращения Нептуна, из-за чего ее орбита постепенно уменьшается.
Лариса
Впервые упомянутая в 1981 году, за восемь лет до того, как Вояджер-2 сделал свои первые изображения, орбита Ларисы охватывает 73 500 км, а диаметр спутника составляет 195 км. Период его обращения составляет 0,555 суток.
Гиппокамп
Гиппокамп – самый маленький и последний открытый спутник Нептуна, диаметр которого составляет около 18 км. Его орбитальный диаметр составляет 105 000 км, а скорость вращения почти соответствует скорости Нептуна.
Из-за его миниатюрного размера и слабой яркости точно определить многие характеристики Hippocamp довольно сложно. Расчеты основываются на средних значениях всех внутренних спутников Нептуна.
Гиппокамп, вероятно, образовался из обломков соседнего спутника Протея после столкновения с другим большим небесным телом. Эта теория подтверждается кратером Фарос на Протею и ранее близкими орбитами этих двух спутников, которые впоследствии разошлись.
Первоначально было предложено два имени: Полифем и Ламия в честь сына и дочери Посейдона. В конце концов спутник назвали Гиппокамп в честь подводного коня с рыбьим хвостом, символизировавшим Посейдона в древнегреческой мифологии.
Протеус
Протей является вторым по величине спутником Нептуна и самым несферическим спутником в системе. Его диаметр составляет 420 км, орбитальный диаметр 117 км.
Несмотря на свой размер, Протей не был обнаружен с помощью земных наблюдений из-за света, отражаемого планетой. Вояджер-2 сделал снимки, позволяющие подробно изучить спутник.
Поверхность Протея усеяна многочисленными кратерами разного размера, но названа только самая большая, Фарос. Фарос также служит точкой отсчета для координат.
Ученые не выявили никаких признаков геологической активности протея. Они полагают, что впоследствии он станет сферическим под действием собственной гравитации, как другие крупные спутники Нептуна.
Спутники Затритоновые (далекие) Нептуна
## Нереида
Нереида, один из самых дальних спутников Нептуна, имеет диаметр орбиты 5 500 000 км и диаметр 340 км. Он входит в тройку крупнейших спутников Нептуна с периодом обращения более 360 дней.
Удлиненная орбита Нереиды свидетельствует о том, что это восторженный спутник, возможно, астероид или объект из пояса Койпера. Его расстояние от Нептуна колеблется от 1 до 500 км. Вояджер-000 не смог сделать детальные изображения из-за большого расстояния Нереиды от Нептуна во время пролета.
Ныне Нереида остается одним из наименее изученных спутников Нептуна.
Халимед
Халимед классифицируется как неверный спутник Нептуна. Его орбита охватывает почти 16 000 000 км, а период обращения превышает 1800 дней. Несмотря на огромную орбиту, диаметр Халимеда составляет всего 48 км.
Как и Тритон, Халимед вращается в противоположном направлении к Нептуну. Сходство между Халимедой и Нереидой заставляет ученых считать, что когда-то они были единственным распавшимся спутником. Эта гипотеза подтверждается рассчитанной вероятностью их прошедшего столкновения.
Сао
Сао вращается вокруг Нептуна на расстоянии 22,4 миллиона километров и имеет ориентировочный диаметр 44 километра. Будучи нерегулярным спутником, о нем мало что известно.
Ученые предполагают, что Сао обращается в резонансе Козаи, где наклон его орбиты и эксцентриситет (эллиптическая форма орбиты) обратно пропорциональны.
Лаомедея
Из-за удаленности Лаомедеи сведений мало. Его орбита охватывает 23 600 000 км, примерно диаметр 42 км. Он вращается вокруг Нептуна за 3167 дней.
Псомофа
Существует теория, согласно которой Псамат и последующий спутник Несо были единственным телом, которое раскололось из-за неизвестных событий. Об этом свидетельствуют их схожие и близкие орбиты.
Средний диаметр орбиты Псамате составляет 46,7 млн км, а в самой отдаленной точке достигает 68 000 000 км, что сравнимо с расстоянием от Меркурия до Солнца (70 000 000 км). Эта обширная орбита приводит к 25-летней революции вокруг Нептуна.
Несо
Несо является самым далеким спутником Нептуна, которому нужно больше 25 лет, чтобы завершить орбиту. Его орбитальный диаметр превышает 48 000 000 км, а диаметр – 60 км. В своей самой отдаленной точке Несо находится в 72 миллионах километров от Нептуна.