Saules sistēmā ir saule - centrā - daudzas planētas, asteroīdi, Kuipera jostas objekti un satelīti, tie ir arī pavadoņi. Lai gan lielākajai daļai planētu ir satelīti, un dažiem Kuipera jostas objektiem un pat asteroīdiem ir arī savi satelīti, starp tiem nav zināmu "satelītu pavadoņu". Vai nu mums trūkst veiksmes, vai arī astrofizikas pamatnoteikumi un ārkārtīgi svarīgi sarežģī to veidošanos un pastāvēšanu.
Kad viss, kas jums jāpatur prātā, ir viens masīvs objekts kosmosā, lietas šķiet diezgan vienkāršas. Gravitācija būs vienīgais darba spēks, un jūs varat novietot jebkuru objektu stabilā elipsveida vai apļveida orbītā ap to. Pēc šī scenārija, šķiet, viņš atradīsies savā amatā mūžīgi. Bet šeit tiek ņemti vērā citi faktori:
- objekta apkārtnē var būt sava veida atmosfēra vai izkliedēta daļiņu "halogēna";
- objektam nav obligāti jābūt nekustīgam, bet tas, iespējams, ātri griezīsies ap asi;
- šis objekts nebūs obligāti izolēts, kā jūs sākotnēji domājāt.
Plūdmaiņu spēki, kas iedarbojas uz Saturna mēness Enceladus, ir pietiekami, lai izvilktu tā ledus garozu un sasildītu zarnas, lai virszemes okeāns kosmosā izceltos simtiem kilometru.
Pirmais faktors, atmosfēra, ir jēga tikai kā pēdējais līdzeklis. Parasti objektam, kas riņķo ap masīvu un cietu pasauli bez atmosfēras, būs tikai jāizvairās no objekta virsmas, un tas pieturēsies bezgalīgi. Bet, ja atmosfēra, pat neticami izkliedēta, tiek papildināta, jebkuram orbītā esošam ķermenim būs jāsaskaras ar atomiem un daļiņām, kas apņem centrālo masu.
Pat ja mēs parasti domājam, ka mūsu atmosfērai ir “beigas” un ka telpa sākas noteiktā augstumā, realitāte ir tāda, ka atmosfēra vienkārši izžūst, dodoties augstāk un augstāk. Zemes atmosfēra sniedzas simtiem kilometru; pat Starptautiskā kosmosa stacija izies no orbītas un sadegs, ja mēs to pastāvīgi nemudināsim. Saskaņā ar Saules sistēmas standartiem ķermenim orbītā jāatrodas noteiktā attālumā no jebkuras masas, lai tas būtu “drošs”.
Reklāmas video:
Nav svarīgi, vai tas ir mākslīgs vai dabīgs satelīts; ja tas riņķo apkārt pasaulei ar būtisku atmosfēru, tas debirtē orbītā un nokrīt uz tuvāko pasauli. To darīs visi satelīti, kas atrodas zemā Zemes orbītā, tāpat kā Marsa satelīts Foboss
Turklāt objekts var pagriezties. Tas attiecas gan uz lielu masu, gan uz mazāku, kas rotē ap pirmo. Ir "stabils" punkts, kurā abas masas ir bēguma virzienā fiksētas (tas ir, vienmēr ir vērstas viena pret otru vienā pusē), bet jebkura cita konfigurācija radīs "griezes momentu". Šis pagriešanās veic abas masas spirālveida virzienā uz iekšu (ja griešanās ir lēna) vai uz āru (ja griešanās ir ātra). Citās pasaulēs vairums satelītu nav dzimuši ideālos apstākļos. Bet ir vēl viens faktors, kas mums jāapsver, pirms pilnīgi ienirt "satelītu pavadoņa" problēmā.
Plutona - Šarona modelī ir redzamas divas galvenās masas, kas griežas ap otru. "Jaunā horizonta" lidojums parādīja, ka Plutonam vai Šaronam nav iekšēju pavadoņu attiecībā pret to savstarpējām orbītām.
Liela nozīme ir faktam, ka objekts nav izolēts. Daudz vieglāk ir turēt objektu orbītā netālu no vienas masas - piemēram, mēness pie planētas, mazs asteroīds pie lielas vai Charon pie Plutona - nekā turēt objektu orbītā netālu no masas, kas pati riņķo ap citu masu. Tas ir svarīgs faktors, un mēs par to daudz nedomājam. Bet paskatīsimies to uz sekundi no mūsu vistuvākās Saulei perspektīvas, bezmēness planētas Merkurs.
Dzīvsudrabs samērā ātri griežas ap mūsu Sauli, un tāpēc gravitācijas un paisuma spēki, kas to ietekmē, ir ļoti lieli. Ja kaut kas cits rotētu ap Merkuru, būtu vēl daudz vairāk faktoru.
1. Saules "vējš" (izejošo daļiņu straume) ietriecas Merkursā un blakus tam esošajā objektā, izsitot tos no orbītas.
2. Karstums, ko saule piešķir dzīvsudraba virsmai, var izraisīt dzīvsudraba atmosfēras izplešanos. Neskatoties uz to, ka dzīvsudrabs ir bez gaisa, daļiņas uz virsmas sakarst un tiek izmestas kosmosā, radot vāju atmosfēru.
3. Visbeidzot, ir trešā masa, kas vēlas novest pie paisuma un paisuma paisuma: ne tikai starp mazu masu un dzīvsudrabu, bet arī starp dzīvsudrabu un sauli.
Tāpēc jebkuram Dzīvsudraba mēness ir divas galējās atrašanās vietas.
Ikviena planēta, kas riņķo ap zvaigzni, ir visstabilākā, ja plūdmaiņa ir aizslēgta ar to: kad tās orbitālais un rotācijas periods sakrīt. Ja planētas orbītā pievienosit citu objektu, tā visstabilākā orbīta tiks savstarpēji saslēgta ar planētu un zvaigzni netālu no L2
Ja satelīts ir pārāk tuvu Merkuram vairāku iemeslu dēļ:
- pietiekami ātri negriežas savā attālumā;
- dzīvsudrabs negriežas pietiekami ātri, lai plūdmaiņas būtu saistītas ar sauli;
- jutīga pret saules vēja palēnināšanos;
- tiks pakļauti nozīmīgai dzīvsudraba atmosfēras berzei, - tas galu galā nokritīsies uz Merkura virsmas.
Kad objekts saduras ar planētu, tas var pacelt gružus un izraisīt tuvumā esošo pavadoņu veidošanos. Tā parādījās Zemes Mēness un parādījās arī Marsa un Plutona satelīti.
Un otrādi, ja satelīts atrodas pārāk tālu un tiek piemēroti citi apsvērumi, tas var tikt izraidīts no Merkura orbītas:
- satelīts rotē pārāk ātri sava attāluma dēļ;
- Dzīvsudrabs griežas pārāk ātri, lai būtu bēguma ieslēgts ar Sauli;
- saules vējš satelītam piešķir papildu ātrumu;
- traucēšana no citām planētām izspiež satelītu;
- Saules sildīšana dod papildu kinētisko enerģiju noteikti nelielam satelītam.
Paturot to prātā, paturiet prātā, ka daudzām planētām ir savi pavadoņi. Kaut arī trīs virsbūvju sistēma nekad nebūs stabila, ja vien jūs pielāgosit tās konfigurāciju ideāliem kritērijiem, pareizajos apstākļos mēs būsim stabili miljardiem gadu. Šie ir daži nosacījumi, kas atvieglos uzdevumu:
1. Paņemiet planētu / asteroīdu, lai lielākā daļa sistēmas tiktu ievērojami noņemta no Saules, tā ka Saules vējš, gaismas zibspuldzes un Saules paisuma un paisuma spēki ir nenozīmīgi.
2. Tā, lai šīs planētas / asteroīda satelīts būtu pietiekami tuvu galvenajam ķermenim, lai tas nekavētos gravitācijas virzienā un netiktu nejauši izstumts citas gravitācijas vai mehāniskās mijiedarbības laikā.
3. Šīs planētas / asteroīda satelīts atradās pietiekami tālu no galvenā korpusa, lai paisuma spēki, berze vai citi efekti neizraisītu tuvināšanos un apvienošanos ar mātes ķermeni.
Kā jūs jau varējāt nojaust, ir "saldais vērša acs", kurā mēness var eksistēt netālu no planētas: vairākas reizes pārsniedzot planētas rādiusu, bet pietiekami tuvu, lai orbitālais periods nebūtu pārāk garš un joprojām būtu ievērojami īsāks par planētas orbitālo periodu attiecībā pret zvaigzni. Tātad, ja jūs to visu uzņemat kopā, kur ir mūsu Saules sistēmas pavadoņu pavadoņi?
Asteroīdiem galvenajā jostā un Trojas zirgiem netālu no Jupitera var būt savi pavadoņi, taču viņi paši sevi par tādiem neuzskata.
Tuvākie mums ir Trojas zirgu asteroīdi ar saviem satelītiem. Bet, tā kā tie nav Jupitera "pavadoņi", tas nav pilnīgi pareizi. Ko tad?
Īsā atbilde: diez vai mēs kaut ko tādu atradīsim, taču ir cerība. Gāzu gigantu pasaules ir samērā stabilas un pietiekami tālu no Saules. Viņiem ir daudz satelītu, no kuriem daudzi ir plūdmaiņas saistīti ar viņu vecāku pasauli. Labākie pavadoņi būs labākie pavadoņu kandidāti. Tiem jābūt:
- pēc iespējas masīvāks;
- samērā izņemti no vecāku ķermeņa, lai samazinātu sadursmes risku;
- ne pārāk tālu, lai netiktu izstumts;
- un - tas ir jauns - labi atdalīts no citiem pavadoņiem, gredzeniem vai satelītiem, kas varētu izjaukt sistēmu.
Kurie mūsu saules sistēmas mēneši ir vispiemērotākie, lai iegūtu savus satelītus?
- Jupitera mēness Callisto: attālākais no visiem Jupitera lielajiem pavadoņiem. Kallisto, kas atrodas 1 883 000 kilometru attālumā, ir arī 2410 kilometru rādiuss. Tas pārvietojas pa Jupiteru 16,7 dienās un ar ievērojamu evakuācijas ātrumu 2,44 km / s.
- Jupitera mēness Ganimēds: lielākais mēness Saules sistēmā (rādiuss 2634 km). Ganimīde atrodas ļoti tālu no Jupitera (1 070 000 kilometru), taču ar to nav pietiekami. Tam ir visaugstākais visu Saules sistēmas satelītu izkļūšanas ātrums (2,74 km / s), taču blīvi apdzīvotā milzu planētas sistēma Jupitera pavadoņiem ir ārkārtīgi grūti iegūt satelītus.
- Saturna mēness Iapetus: nav ļoti liels (734 kilometru rādiusā), bet diezgan tālu no Saturna - vidēji 3561 000 kilometru attālumā. Tas ir labi atdalīts no Saturna gredzeniem un no citiem lielajiem planētas pavadoņiem. Vienīgā problēma ir tā mazā masa un izmērs: evakuācijas ātrums ir tikai 573 metri sekundē.
- Urāna satelīts Titānija: 788 kilometru rādiusā Urāna lielākais satelīts atrodas 436 000 kilometru attālumā no Urāna un pabeidz savu orbītu 8,7 dienu laikā.
- Urāna satelīts Oberons: otrs lielākais (761 kilometrs), bet vistālākais (584 000 kilometru) lielais mēness pabeidz savu orbītu ap Urānu 13,5 dienu laikā. Oberona un Titānija tomēr ir bīstami tuvu viens otram, tāpēc maz ticams, ka starp tiem parādīsies "mēness mēness".
- Neptūna satelīts Tritons: šis notvertā Kuipera jostas objekts ir milzīgs (1355 km rādiusā), tālu no Neptūna (355 000 km) un masīvs; objektam jāpārvietojas ar ātrumu vairāk nekā 1,4 km / s, lai atstātu Tritona pievilcības lauku. Varbūt tas ir mūsu labākais kandidāts uz tiesībām iegūt savu satelītu.
Tritons, Neptūna lielākais mēness un sagūstītais Kuipera jostas objekts, varētu būt mūsu labākā likme mēnesim ar savu mēnesi. Bet Voyager 2 neko neredzēja.
Ar visu to, cik mēs zinām, mūsu Saules sistēmā nav neviena pavadoņa, kam būtu savi satelīti. Iespējams, ka mēs kļūdāmies un atrodam tos Kuipera jostas tālākajā galā vai pat Oorta mākonī, kur priekšmeti ir ducis, kas ir ducis.
Teorija saka, ka šādi objekti var pastāvēt. Tas ir iespējams, taču tas prasa ļoti īpašus nosacījumus. Runājot par mūsu novērojumiem, tādi vēl nav parādījušies mūsu Saules sistēmā. Bet kas zina: Visums ir pārsteigumu pilns. Un jo labākas būs mūsu meklēšanas iespējas, jo vairāk pārsteigumu atradīsim. Neviens nebūs pārsteigts, ja nākamā grandiozā misija Jupiteram (vai citiem gāzes giganti) atrod satelītu pie satelīta. Laiks rādīs.
ILYA KHEL