Luas de Netuno -Moons of Neptune
O planeta Netuno tem 14 luas conhecidas , que são nomeadas para divindades menores da água na mitologia grega . De longe, o maior deles é Tritão , descoberto por William Lassell em 10 de outubro de 1846, 17 dias após a descoberta do próprio Netuno; mais de um século se passou antes da descoberta do segundo satélite natural, Nereida . A lua mais externa de Netuno, Neso , que tem um período orbital de cerca de 26 anos julianos , orbita mais longe de seu planeta do que qualquer outra lua do Sistema Solar .
Tritão é único entre as luas de massa planetária , pois sua órbita é retrógrada à rotação de Netuno e inclinada em relação ao equador de Netuno, o que sugere que não se formou em órbita ao redor de Netuno, mas foi gravitacionalmente capturado por ele. O próximo maior satélite do Sistema Solar suspeito de ser capturado, a lua de Saturno Phoebe , tem apenas 0,03% da massa de Tritão. A captura de Tritão, provavelmente ocorrendo algum tempo depois que Netuno formou um sistema de satélites, foi um evento catastrófico para os satélites originais de Netuno, interrompendo suas órbitas de modo que colidiram para formar um disco de escombros. Tritão é massivo o suficiente para ter alcançado o equilíbrio hidrostático e reter uma fina atmosfera capaz de formar nuvens e neblinas.
Dentro de Tritão estão sete pequenos satélites regulares , todos com órbitas progressivas em planos próximos ao plano equatorial de Netuno; alguns destes orbitam entre os anéis de Netuno . O maior deles é Proteus . Eles foram reagregados a partir do disco de escombros gerado após a captura de Triton após a órbita tritoniana se tornar circular. Netuno também tem mais seis satélites irregulares externos além de Tritão, incluindo Nereida, cujas órbitas estão muito mais distantes de Netuno e em alta inclinação: três deles têm órbitas prógradas, enquanto o restante tem órbitas retrógradas. Em particular, Nereida tem uma órbita incomumente próxima e excêntrica para um satélite irregular, sugerindo que pode ter sido um satélite regular que foi significativamente perturbado em sua posição atual quando Tritão foi capturado. Os dois satélites irregulares netunianos mais externos, Psamathe e Neso , têm as maiores órbitas de todos os satélites naturais descobertos no Sistema Solar até hoje.
História
Descoberta
Tritão foi descoberto por William Lassell em 1846, apenas dezessete dias após a descoberta de Netuno . Nereida foi descoberta por Gerard P. Kuiper em 1949. A terceira lua, mais tarde chamada Larissa , foi observada pela primeira vez por Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky e David J. Tholen em 24 de maio de 1981. Os astrônomos estavam observando a aproximação de uma estrela a Netuno, procurando anéis semelhantes aos descobertos em torno de Urano quatro anos antes. Se os anéis estivessem presentes, a luminosidade da estrela diminuiria um pouco antes da aproximação mais próxima do planeta. A luminosidade da estrela diminuiu apenas por alguns segundos, o que significava que era devido a uma lua e não a um anel.
Nenhuma outra lua foi encontrada até que a Voyager 2 passou por Netuno em 1989. A Voyager 2 redescobriu Larissa e descobriu cinco luas internas: Naiad , Thalassa , Despina , Galatea e Proteus . Em 2001, duas pesquisas usando grandes telescópios terrestres encontraram cinco luas externas adicionais, elevando o total para treze. Pesquisas de acompanhamento por duas equipes em 2002 e 2003, respectivamente, re-observaram todas essas cinco luas, que são Halimede , São , Psamathe , Laomedeia e Neso . Uma sexta lua candidata também foi encontrada na pesquisa de 2002, mas foi perdida depois.
Em 2013 , Mark R. Showalter descobriu o Hipocampo enquanto examinava imagens do Telescópio Espacial Hubble dos arcos de anel de Netuno de 2009. Ele usou uma técnica semelhante à panorâmica para compensar o movimento orbital e permitir o empilhamento de várias imagens para revelar detalhes fracos. Depois de decidir por um capricho expandir a área de busca para raios muito além dos anéis, ele encontrou um ponto inequívoco que representava a lua nova. Ele então o encontrou repetidamente em outras imagens de arquivo do HST desde 2004. A Voyager 2 , que havia observado todos os outros satélites internos de Netuno, não o detectou durante seu sobrevoo de 1989, devido à sua obscuridade.
Nomes
Tritão não tinha um nome oficial até o século XX. O nome "Triton" foi sugerido por Camille Flammarion em seu livro de 1880, Astronomie Populaire , mas não entrou em uso comum até pelo menos a década de 1930. Até esse momento, era geralmente conhecido simplesmente como "o satélite de Netuno". Outras luas de Netuno também são nomeadas para deuses gregos e romanos da água , de acordo com a posição de Netuno como deus do mar: seja da mitologia grega , geralmente filhos de Poseidon , o grego Netuno (Tritão, Proteu, Despina, Talassa); amantes de Poseidon (Larissa); classes de divindades aquáticas gregas menores ( Naiad , Nereid ); ou Nereidas específicas (Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia, Psamathe). A lua descoberta mais recentemente, Hipocampo, foi deixada sem nome de 2013 até 2019, quando recebeu o nome do Hipocampo , uma criatura mitológica que era metade cavalo e metade peixe.
Para os satélites irregulares "normais", a convenção geral é usar nomes que terminam em "a" para satélites prógrados, nomes que terminam em "e" para satélites retrógrados e nomes que terminam em "o" para satélites excepcionalmente inclinados, exatamente como a convenção para as luas de Júpiter . Dois asteróides compartilham os mesmos nomes das luas de Netuno: 74 Galatea e 1162 Larissa .
Características
As luas de Netuno podem ser divididas em dois grupos: regulares e irregulares. O primeiro grupo inclui as sete luas internas, que seguem órbitas circulares prógradas situadas no plano equatorial de Netuno. O segundo grupo consiste em todas as outras sete luas, incluindo Tritão. Eles geralmente seguem órbitas excêntricas inclinadas e muitas vezes retrógradas longe de Netuno; a única exceção é Tritão, que orbita próximo ao planeta seguindo uma órbita circular, embora retrógrada e inclinada.
Luas regulares
Em ordem de distância de Netuno, as luas regulares são Naiad , Thalassa , Despina , Galatea , Larissa , Hippocamp e Proteus . Todos, exceto os dois externos, estão dentro da órbita sincrônica de Netuno (o período de rotação de Netuno é de 0,6713 dia ou 16 horas) e, portanto, estão sendo desacelerados por maré . Naiad, a lua regular mais próxima, também é a segunda menor entre as luas internas (após a descoberta de Hipocampo), enquanto Proteus é a maior lua regular e a segunda maior lua de Netuno. As primeiras cinco luas orbitam muito mais rápido do que a própria rotação de Netuno, variando de 7 horas para Naiad e Thalassa , a 13 horas para Larissa .
As luas internas estão intimamente associadas aos anéis de Netuno . Os dois satélites mais internos, Naiad e Thalassa, orbitam entre os anéis Galle e LeVerrier . Despina pode ser uma lua pastora do anel LeVerrier, porque sua órbita fica exatamente dentro desse anel. A próxima lua, Galatea , orbita dentro do mais proeminente dos anéis de Netuno, o anel de Adams . Este anel é muito estreito, com largura não superior a 50 km, e possui cinco arcos brilhantes embutidos . A gravidade do Galatea ajuda a confinar as partículas do anel dentro de uma região limitada na direção radial, mantendo o anel estreito. Várias ressonâncias entre as partículas do anel e Galatea também podem ter um papel na manutenção dos arcos.
Apenas as duas maiores luas regulares foram fotografadas com uma resolução suficiente para discernir suas formas e características de superfície. Larissa, com cerca de 200 km de diâmetro, é alongada. Proteus não é significativamente alongado, mas também não é totalmente esférico: assemelha-se a um poliedro irregular , com várias facetas planas ou ligeiramente côncavas de 150 a 250 km de diâmetro. Com cerca de 400 km de diâmetro, é maior que a lua de Saturno Mimas , que é totalmente elipsoidal. Esta diferença pode ser devido a uma ruptura colisional passada de Proteus. A superfície de Proteus é fortemente cheia de crateras e mostra uma série de características lineares. Sua maior cratera, Pharos, tem mais de 150 km de diâmetro.
Todas as luas internas de Netuno são objetos escuros: seu albedo geométrico varia de 7 a 10%. Seus espectros indicam que eles são feitos de gelo de água contaminado por algum material muito escuro, provavelmente compostos orgânicos complexos . A este respeito, as luas internas de Neptunian são semelhantes às luas internas de Uranian .
Luas irregulares
Em ordem de distância do planeta, as luas irregulares são Tritão , Nereida , Halimede , São , Laomedeia , Psamathe e Neso , um grupo que inclui objetos prógrados e retrógrados. As cinco luas mais externas são semelhantes às luas irregulares de outros planetas gigantes , e acredita-se que tenham sido gravitacionalmente capturadas por Netuno, ao contrário dos satélites regulares, que provavelmente se formaram in situ .
Tritão e Nereida são satélites irregulares incomuns e, portanto, são tratados separadamente das outras cinco luas irregulares de Netuno, que são mais parecidas com os satélites irregulares externos dos outros planetas externos. Em primeiro lugar, são as duas maiores luas irregulares conhecidas no Sistema Solar, com Tritão sendo quase uma ordem de magnitude maior do que todas as outras luas irregulares conhecidas. Em segundo lugar, ambos têm semi-eixos atipicamente pequenos, com o de Tritão sendo uma ordem de magnitude menor do que as de todas as outras luas irregulares conhecidas. Em terceiro lugar, ambos têm excentricidades orbitais incomuns: Nereida tem uma das órbitas mais excêntricas de qualquer satélite irregular conhecido, e a órbita de Tritão é um círculo quase perfeito. Finalmente, Nereid também tem a menor inclinação de qualquer satélite irregular conhecido.
Tritão
Tritão segue uma órbita retrógrada e quase circular, e acredita-se que seja um satélite capturado gravitacionalmente. Foi a segunda lua do Sistema Solar que se descobriu ter uma atmosfera substancial , que é principalmente nitrogênio com pequenas quantidades de metano e monóxido de carbono . A pressão na superfície de Tritão é de cerca de 14 μbar . Em 1989, a sonda Voyager 2 observou o que pareciam ser nuvens e neblinas nesta fina atmosfera. Tritão é um dos corpos mais frios do Sistema Solar, com uma temperatura de superfície de cerca de 38 K (-235,2 ° C). Sua superfície é coberta por nitrogênio, metano, dióxido de carbono e gelos de água e tem um alto albedo geométrico de mais de 70%. O albedo do Bond é ainda maior, chegando a 90%. As características da superfície incluem a grande calota polar sul , planos de crateras mais antigos cortados por graben e escarpas , bem como características jovens provavelmente formadas por processos endógenos como o criovulcanismo . As observações da Voyager 2 revelaram uma série de gêiseres ativos dentro da calota polar aquecida pelo Sol, que ejetam plumas a uma altura de até 8 km. Tritão tem uma densidade relativamente alta de cerca de 2 g/cm 3 indicando que as rochas constituem cerca de dois terços de sua massa e os gelos (principalmente gelo de água) o terço restante. Pode haver uma camada de água líquida nas profundezas de Tritão, formando um oceano subterrâneo. Por causa de sua órbita retrógrada e relativa proximidade de Netuno (mais perto do que a Lua está da Terra), a desaceleração das marés está fazendo com que Tritão espirale para dentro, o que levará à sua destruição em cerca de 3,6 bilhões de anos.
Nereida
Nereida é a terceira maior lua de Netuno. Tem uma órbita progressiva, mas muito excêntrica, e acredita-se que seja um antigo satélite regular que foi espalhado em sua órbita atual por meio de interações gravitacionais durante a captura de Tritão. O gelo de água foi detectado espectroscopicamente em sua superfície. As primeiras medições de Nereida mostraram grandes variações irregulares em sua magnitude visível, que se especulava serem causadas por precessão forçada ou rotação caótica combinada com uma forma alongada e manchas brilhantes ou escuras na superfície. Isso foi refutado em 2016, quando as observações do telescópio espacial Kepler mostraram apenas pequenas variações. A modelagem térmica baseada em observações infravermelhas dos telescópios espaciais Spitzer e Herschel sugere que Nereida é apenas moderadamente alongada, o que desfavorece a precessão forçada da rotação. O modelo térmico também indica que a rugosidade da superfície de Nereida é muito alta, provavelmente semelhante à lua de Saturno Hyperion .
Luas irregulares normais
Entre as luas irregulares restantes, São e Laomedeia seguem órbitas prógradas, enquanto Halimede, Psamathe e Neso seguem órbitas retrógradas. Dada a semelhança de suas órbitas, foi sugerido que Neso e Psamathe poderiam ter uma origem comum na separação de uma lua maior. Psamathe e Neso têm as maiores órbitas de todos os satélites naturais descobertos no sistema solar até hoje. Eles levam 25 anos para orbitar Netuno a uma média de 125 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Netuno tem a maior esfera de Hill do Sistema Solar, principalmente devido à sua grande distância do Sol; isso permite que ele mantenha o controle de luas tão distantes. No entanto, as luas jovianas nos grupos Carme e Pasiphae orbitam em uma porcentagem maior do raio de Hill do seu primário do que Psamathe e Neso.
Formação
A distribuição de massa das luas netunianas é o mais desigual dos sistemas de satélites dos planetas gigantes do Sistema Solar. Uma lua, Tritão, compõe quase toda a massa do sistema, com todas as outras luas juntas compreendendo apenas um terço de um por cento. Isso é semelhante ao sistema lunar de Saturno, onde Titã representa mais de 95% da massa total, mas é diferente dos sistemas mais equilibrados de Júpiter e Urano. A razão para a assimetria do atual sistema de Netuno é que Tritão foi capturado bem após a formação do sistema de satélites original de Netuno, e os especialistas conjecturam que grande parte do sistema foi destruído no processo de captura.
A órbita de Tritão após a captura teria sido altamente excêntrica e teria causado perturbações caóticas nas órbitas dos satélites originais de Neptunian internos, fazendo com que colidissem e se reduzissem a um disco de escombros. Isso significa que é provável que os atuais satélites internos de Netuno não sejam os corpos originais que se formaram com Netuno. Somente depois que a órbita de Tritão tornou-se circularizada é que alguns dos escombros podem voltar a se acumular nas atuais luas regulares.
O mecanismo de captura de Tritão tem sido objeto de várias teorias ao longo dos anos. Um deles postula que Tritão foi capturado em um encontro de três corpos . Nesse cenário, Tritão é o membro sobrevivente de um objeto binário do Cinturão de Kuiper interrompido por seu encontro com Netuno.
Simulações numéricas mostram que há uma probabilidade de 0,41 de que a lua Halimede colidiu com Nereida em algum momento no passado. Embora não se saiba se alguma colisão ocorreu, ambas as luas parecem ter cores semelhantes ("cinza"), o que implica que Halimede poderia ser um fragmento de Nereida.
Lista
Luas confirmadas
|
‡ Luas irregulares progressivas |
♠ Luas irregulares retrógradas |
As luas netunianas estão listadas aqui por período orbital, do mais curto ao mais longo. As luas irregulares (capturadas) são marcadas por cores. As órbitas e distâncias médias das luas irregulares são variáveis em curtos períodos de tempo devido a frequentes perturbações planetárias e solares , portanto, os elementos orbitais listados de todas as luas irregulares são calculados em uma integração numérica de 800 anos . Seus elementos orbitais são todos baseados na época de 1º de janeiro de 2000. Tritão, a única lua de Netuno com massa suficiente para que sua superfície tenha colapsado em um esferóide , está encorajada.
| Ordem |
Etiqueta |
Nome | Pronúncia ( tecla ) |
Imagem |
Abdômen. magn. |
Diâmetro (km) |
Massa ( × 1016kg ) _ |
Semi-eixo maior (km) |
Período orbital ( d ) |
Inclinação orbital ( ° ) |
Excentricidade |
Ano da descoberta |
Descobridor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | III | Náiade | / n eɪ ə d , n aɪ æ d / |  |
9.6 | 60,4 (96 × 60 × 52) |
≈ 13 | 48 224 | +0,2944 | 4.691 | 0,0047 | 1989 | Equipe Científica da Voyager |
| 2 | 4 | Talassa | / θ ə l æ s ə / |  |
8,7 | 81,4 (108 × 100 × 52) |
≈ 35 | 50 074 | +0,3115 | 0,135 | 0,0018 | 1989 | Equipe Científica da Voyager |
| 3 | V | Despina | / d ə s p aɪ n ə / |  |
7.3 | 156 (180 × 148 × 128) |
≈ 170 | 52 526 | +0,3346 | 0,068 | 0,0004 | 1989 | Equipe Científica da Voyager |
| 4 | VI | Galatea | / ˌ ɡ æ l ə t iː ə / |  |
7.2 | 174,8 (204 × 184 × 144) |
≈ 280 | 61 953 | +0,4287 | 0,034 | 0,0001 | 1989 | Equipe Científica da Voyager |
| 5 | VII | Larissa | / l ə r ɪ s ə / |  |
6,8 | 194 (216 × 204 × 168) |
≈ 380 | 73 548 | +0,5555 | 0,205 | 0,0012 | 1981 | Reitsema et ai. |
| 6 | XIV | Hipocampo | / h ɪ p ə k æ m p / |  |
10,5 | 34,8 ± 4,0 | ≈ 2,2 | 105 283 | +0,9500 | 0,064 | 0,0005 | 2013 | Showalter et ai. |
| 7 | VIII | Proteu | / ˈ p r oʊ t i ə s / | .jpg) |
5,0 | 420 (436 × 416 × 402) |
≈ 3900 | 117 646 | +1,1223 | 0,075 | 0,0005 | 1989 | Equipe Científica da Voyager |
| 8 | EU | Tritão ♠ | / t r aɪ t ən / | .jpg) |
-1,2 | 2 705 , 2 ± 4,8 (2709 × 2706 × 2705 ) |
2 139 000 | 354 759 | −5,8769 | 156.865 | 0,0000 | 1846 | Lassell |
| 9 | II | Nereida ‡ | / n ɪər i ə d / |  |
4.4 | 357 ± 13 | ≈ 2400 | 5 504 000 | +360,14 | 5.800 | 0,749 | 1949 | Kuiper |
| 10 | IX | Halimede ♠ | / ˌ h æ l ə m m iː d iː / |  |
10,0 | ≈ 61 | ≈ 12 | 15 753 700 | −1 879 ,55 | 133,8 | 0,566 | 2002 | Holman et ai. |
| 11 | XI | São ‡ | / s eɪ oʊ / |  |
11.1 | ≈ 40 | ≈ 3,4 | 22 381 400 | +2 914 ,26 | 48,2 | 0,299 | 2002 | Holman et ai. |
| 12 | XII | Laomedeia ‡ | / ˌ l eɪ ə m ə d iː ə / |  |
10,8 | ≈ 40 | ≈ 3,4 | 23 607 900 | +3 179 ,59 | 34,8 | 0,418 | 2002 | Holman et ai. |
| 13 | X | Psamate ♠ | / s æ m ə θ iː / |  |
11,0 | ≈ 38 | ≈ 2,9 | 46 701 600 | −9 110 .44 | 137,1 | 0,451 | 2003 | Sheppard et ai. |
| 14 | XIII | Neso ♠ | / n i s oʊ / |  |
10,7 | ≈ 60 | ≈ 11 | 50 045 900 | −9 617 .75 | 132,3 | 0,447 | 2002 | Holman et ai. |
Luas não confirmadas
Um sexto candidato a um satélite irregular de Netuno, designado 'c02N4', foi descoberto em uma pesquisa liderada por Matthew J. Holman em 14 de agosto de 2002, mas só foi visto novamente pelo Very Large Telescope em 3 de setembro de 2002 antes de ser perdido depois. Outras tentativas de recuperar o objeto falharam, deixando sua órbita indeterminada. Pode ter sido um centauro em vez de um satélite, embora sua pequena quantidade de movimento em relação a Netuno ao longo de um mês sugira que era de fato um satélite. Com base em seu brilho, o objeto foi estimado em ter um diâmetro de 33 km e estar a cerca de 25,1 milhões de km (0,168 UA ) de Netuno quando foi encontrado.
| Nome | Magnitude aparente (R) |
Magnitude absoluta | Diâmetro (km) | Distância observada (km) | Grupo | Ano da descoberta | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| c02N4 | 25,3 | ≈ 10,8 | ≈ 33 | ≈ 25 100 000 | desconhecido | 2002 | Possivelmente um centauro ou candidato a satélite irregular; foi detectado em agosto e setembro de 2002 antes de ser posteriormente perdido após tentativas fracassadas de recuperar o objeto |