Lua interior - Inner moon

Em astronomia , uma lua interna ou satélite natural interno é um satélite natural seguindo uma órbita progressiva e de baixa inclinação para dentro dos grandes satélites do planeta pai. Em geral, acredita-se que eles foram formados in situ , ao mesmo tempo que a coalescência do planeta original. As luas de Netuno são uma exceção, pois são provavelmente reagregados dos pedaços dos corpos originais, que foram rompidos após a captura da grande lua Tritão . Os satélites internos se distinguem de outros satélites regulares por sua proximidade com o planeta pai , seus curtos períodos orbitais (geralmente menos de um dia), sua baixa massa, tamanho pequeno e formas irregulares.

Descoberta

Atualmente, são conhecidos trinta satélites internos, encontrados orbitando em torno dos quatro planetas gigantes ( Júpiter , Saturno , Urano e Netuno ). Devido ao seu tamanho pequeno e ao brilho do planeta próximo, eles podem ser muito difíceis de serem observados da Terra. Alguns, como Pan e Daphnis em Saturno, só foram observados por espaçonaves.

O primeiro satélite interno a ser observado foi Amalthea , descoberto por EE Barnard em 1892. Em seguida foram as luas de Saturno Epimeteu e Jano , observadas em 1966. Essas duas luas compartilham a mesma órbita , e a confusão resultante sobre seu status não foi resolvida até que A Voyager 1 sobrevoou em 1980. A maioria dos satélites internos restantes foram descobertos pelas espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2 durante seus voos de Júpiter (1979), Saturno (1980), Urano (1986) e Netuno (1989).

As descobertas mais recentes foram duas luas de Urano ( Mab e Cupido ), encontradas usando o Telescópio Espacial Hubble em 2003, e Daphnis encontrada orbitando Saturno pela espaçonave Cassini em 2005.

Órbitas

Todos os satélites internos seguem órbitas progressivas quase circulares. A excentricidade mediana é 0,0012, enquanto o satélite interno mais excêntrico é Tebe com e = 0,0177. Sua inclinação para os planos equatoriais de seus planetas também é muito baixa. Todos, exceto um, têm inclinações abaixo de um grau, sendo a mediana 0,1 °. Naiad, a lua mais próxima de Netuno, é a exceção, estando inclinada 4,75 ° em relação ao equador de Netuno.

Os satélites mais internos orbitam dentro dos anéis planetários, bem dentro do limite fluido de Roche , e apenas a força interna e a fricção de seus materiais evitam que sejam dilacerados pelas forças das marés. Isso significa que, se uma pedra fosse colocada na parte do satélite mais distante do planeta, a força da maré para fora é mais forte do que a gravidade do satélite para o planeta, então a pedra cairia para cima. É por isso que as fotos desses satélites mostram que eles estão completamente limpos de seixos, poeira e pedras.

Os casos mais extremos são a lua Pan de Saturno , que orbita dentro dos anéis a apenas 70% de seu limite fluido de Roche, bem como a lua de Netuno, Naiad . A densidade de Náiade é desconhecida, então seu limite preciso de Roche também é desconhecido, mas se sua densidade fosse abaixo de 1100 kg / m ³ , estaria em uma fração ainda menor de seu limite de Roche do que Pan.

Esses satélites que têm um período orbital mais curto do que o período de rotação de seu planeta experimentam uma desaceleração da maré , causando uma espiral muito gradual em direção ao planeta. Em um futuro distante, essas luas impactarão o planeta ou penetrarão profundamente o suficiente em seu limite Roche para serem fragmentadas pelas marés. As luas assim afetadas são Metis e Adrastea em Júpiter, e a maioria das luas internas de Urano e Netuno - até e incluindo Perdita e Larissa , respectivamente. No entanto, nenhuma das luas de Saturno experimenta esse efeito porque Saturno é um rotador relativamente muito rápido.

Características físicas

Dimensões

Os satélites internos são pequenos em comparação com as luas principais de seus respectivos planetas. Todos são muito pequenos para terem alcançado uma forma esferoidal gravitacionalmente colapsada. Muitos são altamente alongados, como por exemplo, Amalthea, que tem o dobro do comprimento. De longe, o maior dos satélites internos é Proteu, que tem cerca de 440 km em sua dimensão mais longa e quase esférica, mas não esférica o suficiente para ser considerada uma forma gravitacionalmente colapsada. Os satélites internos mais conhecidos têm de 50 a 200 km de diâmetro, enquanto o menor confirmado é o Daphnis com 6 a 8 km de tamanho. Corpos não confirmados orbitando perto do anel F de Saturno , como S / 2004 S 6 , podem ser luas um pouco menores, se não forem aglomerados transitórios de poeira. A espaçonave Cassini encontrou recentemente indicações (pequenos anéis empoeirados) de que lunetas ainda menores podem estar orbitando na Divisão Cassini . O tamanho das menores luas internas conhecidas em torno dos planetas externos aumenta com a distância do Sol, mas acredita-se que essa tendência se deva às condições cada vez mais difíceis de iluminação e observação do que a qualquer tendência física. Luas internas menores podem ser descobertas.

Rotação

Os satélites internos estão todos travados de forma maré , ou seja, sua órbita é sincronizada com sua rotação, de modo que eles mostram apenas uma face em direção ao seu planeta pai. Seus longos eixos são normalmente alinhados para apontar em direção ao seu planeta.

Superfícies

Todos os satélites internos de Júpiter, Urano e Netuno têm superfícies muito escuras com um albedo entre 0,06 ( Metis ) e 0,10 ( Adrástea ). Os satélites de Saturno, em contraste, têm superfícies muito brilhantes, com albedos entre 0,4 e 0,6. Acredita-se que isso se deva ao fato de suas superfícies estarem sendo revestidas com novas partículas de gelo varridas do sistema de anéis dentro do qual orbitam. Os satélites internos ao redor dos outros planetas podem ter sido escurecidos pelo intemperismo espacial . Nenhum dos satélites internos conhecidos possui uma atmosfera.

Cratera

Os satélites internos que foram fotografados mostram superfícies com muitas crateras. A taxa de crateras para corpos orbitando perto de planetas gigantes é maior do que para as luas principais e externas por causa da focalização gravitacional : corpos orbitando o Sol que passam para uma grande região nas proximidades de um planeta gigante são preferencialmente desviados em direção ao planeta por sua gravidade campo, de modo que a frequência de impactadores potenciais que passam por uma determinada área transversal próxima ao planeta é muito maior do que no espaço interplanetário. Como resultado, estima-se que corpos muito pequenos em órbitas internas serão interrompidos por impactadores externos em uma escala de tempo muito menor do que a idade do sistema solar. Isso colocaria um limite inferior no tamanho das luas internas que permanecem.

Acúmulo de material do anel

Pelo menos duas das luas internas de Saturno (Atlas e Prometeu) têm cristas equatoriais. A crista do Atlas é particularmente proeminente. Além disso, Pandora está coberta por algum tipo de depósito fino. Foi sugerido que essas características são devidas ao acréscimo de material dos anéis nessas luas. Evidências adicionais para tal processo podem incluir a baixa densidade desses corpos (devido, talvez, à frouxidão do material assim acumulado), e seu alto albedo. Prometeu atraiu material difuso do anel F durante aproximações periódicas.

Lista de satélites internos

Luas e anéis internos de Júpiter

Satélites internos de Júpiter

Júpiter tem o menor conjunto de satélites internos, incluindo apenas os quatro seguintes:

• Metis
• Adrastea
• Amalthea
• O ser

Satélites internos de Saturno

Os sete satélites internos de Saturno estão intimamente relacionados ao seu sistema de anéis , e muitos deles orbitam dentro dos anéis, criando lacunas ou anéis "guiados" entre eles.

• Pan - satélite pastor na divisão Encke do Anel A de Saturno
• Daphnis - satélite pastor em Keeler Gap do Anel A de Saturno
• Atlas - satélite pastor da borda externa do Anel A de Saturno
• Prometeu - satélite pastor interno do estreito Anel F de Saturno
• Pandora
• Epimeteu e Jano - satélites co-orbitais que trocam periodicamente energia orbital entre si

Vários objetos localizados, como S / 2004 S 3 , S / 2004 S 4 e S / 2004 S 6 , às vezes cercados por um halo empoeirado, foram vistos nas proximidades do anel F , mas atualmente não é claro se são todos aglomerados transitórios ou se alguns podem incluir pequenos objetos sólidos (luas).

Esquema do satélite Uraniano e sistema de anéis

Satélites internos de Urano

Urano tem, de longe, o sistema mais extenso de satélites internos, contendo treze luas conhecidas:

• Cordelia e Ophelia - satélites pastor interno e externo , respectivamente, para o anel mais brilhante de Urano, o estreito anel ε
• Bianca
• Cressida
• Desdêmona
• Julieta
• Portia
• Rosalind
• cupido
• Belinda
• Perdita
• Puck
• Mab - associado ao anel μ

Satélites internos de Netuno

Diagrama dos satélites internos de Netuno.

Netuno tem sete satélites internos conhecidos:

• Náiade
• Thalassa
• Despina
• Galatea - satélite pastor interno do estreito anel de Adams , que está dividido em arcos
• Larissa
• Hipocampo
• Proteus

Pensa-se que são pilhas de entulho recomcretadas de fragmentos dos satélites originais de Netuno (internos ou não). Estes foram fortemente perturbados por Tritão no período logo após a captura daquela lua em uma órbita inicial muito excêntrica. As perturbações levaram a colisões entre os satélites, e a parte dos fragmentos que não foram perdidos foi novamente agregada aos atuais satélites internos depois que a órbita de Tritão tornou-se circularizada.

Exploração

A maioria dos satélites internos foram fotografados pelas espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2 . A maioria só foi vista em imagens como pixels únicos ou resolvidos com apenas alguns pixels de largura. No entanto, características de superfície bastante detalhadas foram vistas nas seguintes luas:

Referências