Нептун, восьме небесне тіло в нашій Сонячній системі, має титул найвіддаленішої планети від нашого Сонця. Незважаючи на те, що він всього в чотири рази більший за Землю, його щільність перевищує земну більш ніж у 17 разів. Місяці планети, або супутники, захоплюють вчених своїми інтригуючими характеристиками. Ця стаття розповідає про ці загадкові супутники.
Кількість супутників Нептуна
Як найдальша планета Сонячної системи, Нептун названий на честь давньоримського божества моря. Ранні астрономи, виявлені в середині 19 століття за допомогою математичних прогнозів, а не прямих спостережень, спочатку не змогли визначити наявність або кількість супутників.
Після гіпотетичного існування Нептуна за межами Урана астрономи незабаром підтвердили присутність Нептуна, а Тритон, його перший супутник, був ідентифікований незабаром після цього. Протягом багатьох років точна кількість супутників Нептуна залишалася невідомою до 20 століття, коли було відкрито ще 13 супутників.
Комплексне дослідження цих супутників почалося всерйоз за підтримки зонда НАСА «Вояджер-2» — єдиного космічного корабля, який наблизився до Нептуна. Ця місія надала безцінні зображення та дані про далеку планету.
Відкриття супутників Нептуна
Номенклатура супутників Нептуна тематично пов’язана з водними божествами з давньогрецької та римської міфології. Тритон, перший відкритий супутник, був ідентифікований британським астрономом Вільямом Ласселом незабаром після визнання Нептуна. Незважаючи на те, що він був названий на честь грецького бога моря в 1880 році, його зазвичай називали просто супутником Нептуна.
Майже століття потому Джерард Койпер виявив інший супутник, згодом названий Нереїдою. У 1989 році “Вояджер-2” відкрив шість додаткових супутників, кожен з яких був відносно близький до Нептуна. Ці знахідки, хоч і значні, свідчать про те, що про ці небесні тіла залишається багато невідомого.
На початку 2000-х років було виявлено ще п’ять супутників, у тому числі Псамате, Сао, Лаомедея та Несо, а останній, Гіппокамп, ідентифікований у 2013 році. Цілком правдоподібно, що на орбіті цього далекого гіганта існують інші супутники, які ще не відкриті.
Орбітальна динаміка супутників Нептуна
Тритон, хоча перший описаний супутник, не є найближчим до Нептуна. Є сім супутників з більш вузькими орбітами. Більшість із цих супутників мають спільну площину орбіти та обертаються швидше, ніж сам Нептун, що призводить до захоплюючого явища, коли ці супутники сходять на заході та заходять на сході. З часом гравітаційні сили, ймовірно, призведуть до їх розпаду або поглинання Нептуном.
Крім Тритона, більш віддалені супутники Нептуна рухаються по набагато ширшим орбітам з періодами обертання, що охоплюють тисячі днів. Багато з того, що відомо про ці супутники, походить від математичних моделей через надзвичайні відстані.
Дотритонові (ближні) супутники Нептуна
Тритон
Тритон, найбільш колосальний супутник Нептуна, може похвалитися середнім діаметром, що перевищує 2700 кілометрів, що робить його майже в шість разів більшим за свого найближчого конкурента, Протея. Примітно, що Тритон робить повний оборот навколо Нептуна менш ніж за шість днів, і він входить до числа найбільш значущих супутників у Сонячній системі.
Траєкторія орбіти Тритона ретроградна, рухається в протилежному напрямку до обертання Нептуна. Це, у поєднанні з його складом, схожим на склад Плутона, змушує вчених припустити, що Тритон колись був частиною поясу Койпера, який пізніше був захоплений гравітаційним тяжінням Нептуна.
Вважається, що маса Тритона зосереджена переважно в металевому ядрі, оточеному мантією, що складається з води та азотного льоду. Цей унікальний склад зробив Тритон об’єктом значної наукової цікавості.
Одним із найбільш захоплюючих аспектів Тритона є його різноманітний геологічний ландшафт. На відміну від більшості супутників Сонячної системи, Тритон демонструє різноманітні геологічні явища. До них відносяться кріовулканізм із виверженнями азоту та унікальні особливості поверхні, які, можливо, сформовані тектонічною активністю. Такі динамічні процеси продовжують інтригувати та кидати виклик нашому розумінню цього надзвичайного супутника.
Наяда
Наяда, один із супутників Нептуна, була ідентифікована на зображеннях, зроблених «Вояджером-2». До 1991 року вона носила тимчасову назву, але згодом отримала назву «Наяда». У грецькій міфології наяди були ефірними істотами, що мешкали поблизу річок, джерел і струмків.
Наяда є внутрішнім супутником Нептуна, орбітальний шлях якого трохи перевищує 48 000 кілометрів (30 000 миль). Незважаючи на свій незначний розмір, приблизно 70 кілометрів (43 милі) в діаметрі, Наяда обертається навколо Нептуна зі швидкістю, що втричі перевищує швидкість обертання планети.
Подібно до інших супутників рангом нижче Тритона, Наяда, ймовірно, походить із залишків первісних супутників Нептуна. Захоплення Тритона Нептуном викликало значні збурення, зміщуючи існуючі супутники з їхніх орбіт і викликаючи катаклізмічні зіткнення.
Близькість до Нептуна диктує, що орбіта Наяди поступово зменшуватиметься, потенційно призводячи до того, що вона або різко впаде на планету, або розпадеться на частинки, утворюючи кільце. Спостереження, проведені вченими в 2013 році за допомогою космічного телескопа Хаббла, виявили значні зміни в орбітальній траєкторії Наяди. Ця аномалія залишається нез’ясованою, але може виникнути через неточності початкової передачі координат Місяця. Існує гіпотеза, що Наяда рухається синусоїдальною траєкторією, періодично перетинаючи орбіту свого сусіднього супутника Таласси.
Таласа
Слідом за Наядою Таласса обертається на відстані 50 000 кілометрів з діаметром 81 кілометр. Названа на честь грецької морської богині, Thalassa підтримує синхронну швидкість з Naiad завдяки орбітальному резонансу, запобігаючи зіткненням.
З часом припливні сили звузять орбіту Таласси, що призведе до потенційного падіння на Нептун або формування кільця.
Деспіна
Деспіна, перший із супутників Нептуна, діаметр якого перевищує 100 кілометрів, рухається по близькій орбіті до Таласси. Як і її сусідів, висока швидкість обертання Деспіни врешті призведе до того, що вона буде поглинена Нептуном або розпадеться на кільце.
Галатея
Галатея обертається навколо Нептуна на значній відстані від своїх попередніх супутників, маючи діаметр орбіти 62 000 км. Сам супутник має діаметр 175 км.
Галатея служить пастушим супутником. Він впливає на кільце Адамса, розташоване поблизу його орбіти, ймовірно, сприяючи вигнутій формі кільця. Ця близькість дозволила вченим оцінити масу та щільність Галатеї.
Швидкість обертання Галатеї вдвічі перевищує швидкість обертання Нептуна, через що її орбіта з часом поступово зменшується.
Лариса
Вперше згадана в 1981 році, за вісім років до того, як “Вояджер-2” зробив свої перші зображення, орбіта Лариси охоплює 73 500 км, а діаметр супутника становить 195 км. Період його обертання становить 0,555 доби.
Гіпокамп
Гіппокамп — найменший і останній відкритий супутник Нептуна, діаметр якого становить близько 18 км. Його орбітальний діаметр становить 105 000 км, а швидкість обертання майже відповідає швидкості Нептуна.
Через його мініатюрний розмір і слабку яскравість точно визначити багато характеристик Hippocamp досить складно. Розрахунки ґрунтуються на середніх значеннях для всіх внутрішніх супутників Нептуна.
Гіппокамп, ймовірно, утворився з уламків сусіднього супутника Протея після зіткнення з іншим великим небесним тілом. Ця теорія підтверджується кратером Фарос на Протею та раніше близькими орбітами цих двох супутників, які згодом розійшлися.
Спочатку було запропоновано два імені: Поліфем і Ламія на честь сина і дочки Посейдона. Зрештою супутник назвали Гіппокамп на честь підводного коня з риб’ячим хвостом, який символізував Посейдона в давньогрецькій міфології.
Протеус
Протей є другим за величиною супутником Нептуна та найбільшим несферичним супутником у системі. Його діаметр становить 420 км, орбітальний діаметр 117 600 км.
Незважаючи на свій розмір, Протей не був виявлений за допомогою земних спостережень через світло, що відбиває планета. Вояджер-2 зробив знімки, що дозволяють детально вивчити супутник.
Поверхня Протея всіяна численними кратерами різного розміру, але названа лише найбільша, Фарос. Фарос також служить точкою відліку для координат.
Вчені не виявили жодних ознак геологічної активності на Протею. Вони вважають, що згодом він стане сферичним під дією власної гравітації, як інші великі супутники Нептуна.
Супутники Затритонові (далекі) Нептуна
## Нереїда
Нереїда, один із найдальших супутників Нептуна, має діаметр орбіти 5 500 000 км і діаметр 340 км. Він входить до трійки найбільших супутників Нептуна з періодом обертання понад 360 днів.
Подовжена орбіта Нереїди свідчить про те, що це захоплений супутник, можливо, астероїд або об’єкт з поясу Койпера. Його відстань від Нептуна коливається від 1 500 000 до 9 600 000 км. «Вояджер-2» не зміг зробити детальні зображення через велику відстань «Нереїди» від Нептуна під час прольоту.
Нині Нереїда залишається одним із найменш вивчених супутників Нептуна.
Халімед
Халімед класифікується як неправильний супутник Нептуна. Його орбіта охоплює майже 16 000 000 км, а період обертання перевищує 1800 днів. Незважаючи на величезну орбіту, діаметр Халімеда становить лише 48 км.
Як і Тритон, Халімед обертається в протилежному напрямку до Нептуна. Подібність між Халімедою та Нереїдою змушує вчених вважати, що колись вони були єдиним супутником, який розпався. Ця гіпотеза підтверджується розрахованою ймовірністю їх минулого зіткнення.
Сао
Сао обертається навколо Нептуна на відстані 22,4 мільйона кілометрів і має орієнтовний діаметр 44 кілометри. Будучи нерегулярним супутником, про нього мало що відомо.
Вчені припускають, що Сао обертається в резонансі Козаї, де нахил його орбіти та ексцентриситет (еліптична форма орбіти) обернено пропорційні.
Лаомедея
Через віддаленість Лаомедеї відомостей мало. Його орбіта охоплює 23 600 000 км, приблизний діаметр 42 км. Він обертається навколо Нептуна за 3167 днів.
Псамафа
Існує теорія, згідно з якою Псамат і наступний супутник Несо колись були єдиним тілом, яке розкололося через невідомі події. Про це свідчать їхні схожі та близькі орбіти.
Середній діаметр орбіти Псамате становить 46,7 млн км, а в найвіддаленішій точці досягає 68 000 000 км, що можна порівняти з відстанню від Меркурія до Сонця (70 000 000 км). Ця обширна орбіта призводить до 25-річної революції навколо Нептуна.
Несо
Несо є найдальшим супутником Нептуна, якому потрібно більше 25 років, щоб завершити орбіту. Його орбітальний діаметр перевищує 48 000 000 км, а діаметр 60 км. У своїй найвіддаленішій точці Несо знаходиться на відстані 72 мільйонів кілометрів від Нептуна.
