TERMÉSZETES MŰHOLDAK: JELLEMZŐK, KIALAKULÁS, FUNKCIÓ, PÉLDÁK - ARTE - 2026

A természetes műholdak olyan sziklás testek, amelyek a gravitációs erő által a bolygókhoz kapcsolódnak. Általában kisebbek, mint a bolygó, amelyen keringnek. A természetes műholdakat "holdoknak" is hívják, mivel a Hold a Föld természetes műholda. Ezeknek a csillagoknak a jelenléte meglehetősen gyakori, mert a Merkúr, a Vénusz és a Ceres kivételével a Naprendszer többi bolygóján holdok vannak, amelyek körül keringnek.

A Napok rendszerében a holdak teljes száma ismeretlen, mivel úgy gondolják, hogy még sok más van felfedezésre vár. Mostanáig 181 létezését dokumentálták, amelyek közül a Saturn bolygó rendelkezik a legnagyobb számmal: 82.

A Naprendszer néhány természetes műholdja. Ganymede, majd Titan, Callisto, Io és a Hold a legnagyobb. A Vénusznak 0 hold van Neptunusznak 14. Felhasználója: primefac

A természetes műholdaknak nincs holdja, vannak olyan aszteroidák, amelyek például (243) Ida egy természetes műholdas aszteroida: Dactyl.

Az egyetlen természetes műhold, amely szabad szemmel látható, a mi saját holdunk. A Jupiter műholdainak megtekintéséhez távcsőre van szükség. Galileo Galilei volt az első, aki 1610-ben fedezte fel a négy legnagyobbat és mitológiai nevekkel keresztelte őket: Io, Callisto, Europa és Ganymede.

Azóta minden új felfedezett műholdnak mitológiai nevet kaptak, kivéve az Uránt, amelyet William Shakespeare karakterének nevezték el.

Ez az animáció a szülő bolygó körül keringő természetes műholdat mutatja. Forrás: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

Kiképzés

A természetes műholdak eredete a Naprendszer kialakulásáig nyúlik vissza. A jelenleg legszélesebb körben elfogadott hipotézis a ködös hipotézis: egy szupernóva maradványaiból kozmikus gáz és por ködét alakították ki, amely a gravitációs erőnek köszönhetően eléggé agglomerálódott az anyag létrehozásához, elsősorban a Nap létrehozásához.

A Nap létrehozása után egy forgó gáz- és porkorong maradt körülötte, amint azt a fiatal csillagokban megfigyelték, ahol ezek a lemezek gyakoriak.

A csillagot körülvevő korongban lévő anyag kondenzálódik, miközben lehűl, és az azt alkotó részecskék összeesnek. Idővel síkbeli minták képződtek, a jövő bolygók embriói és ugyanúgy műholdak is kialakulhatnak.

Ilyen módon a kozmológusok úgy vélik, hogy az összes test, amelyet a Naprendszer tartalmaz, kialakult, beleértve magát a Napot, a bolygót, a műholdat, az aszteroidát és az üstökösöket. Az anyag agglomerációjának és tömörülésének folyamatát akrréciónak nevezzük.

Most felmerül a kérdés, hogy az egyes bolygók hogyan szerezték meg saját természetes műholdaikat. Naprendszerünkben a sziklás bolygóknak vagy a belső bolygóknak kevés műholda van. A higany és a Vénusz nem. A Földnek csak egy van, a Hold, míg a Marsnak két: Phobos és Deimos.

De a gáznemű külső bolygók holdjaikat tízesnek számítják. Számos elmélet próbálja megmagyarázni ezt:

-A műholdak leválasztódtak a bolygóról és a pályáján maradtak

-A bolygó elfogta a műholdat

-A bolygó és a műholdas között a kezdetektől fogva egy rendszer alakult ki.

A természetes műholdak mozgása

A föld és a hold méretének összehasonlítása. Apollo 17 Az egész föld képe: A telihold NASATeleszkópos képe: Gregory H. Revera

A Naprendszer testjei közötti gravitációs kölcsönhatások összetett forgatókönyvekhez vezetnek a műholdak mozgására. Ezek az interakciók módosítják a pályákat és a transzláció és forgás ismert mozgásait, mások hozzáadódnak, például libration.

A hold köszöntése vagy habozása a műholdak oszcillációs mozgása, amelyet a Földről figyelnek meg. A köszöntéseknek köszönhetően, bár a Hold mindig ugyanazt az arcot mutatja a Föld felé, a nem látható oldal kis százaléka látható.

Az interakciók megváltoztatják a műholdak megjelenését is, ezek pedig a bolygó azon megjelenését, amelyek körül keringnek. Később erről később mondani fogunk.

A természetes műholdak típusai

Ami a típusokat illeti, a természetes műholdak például lehetnek:

Rendszeres műholdak

A rendszeres műholdak ugyanabba az irányba forognak, mint a szülő bolygójuk a Nap körül, tehát valószínűleg egyidőben származnak, vagy valamilyen katasztrófaesemény következményei, amelyeket a bolygó távoli időkben szenvedett.

Szabálytalan műholdak

Szinte mindig az anya bolygó ellenkező irányba forognak (visszafelé vannak), és pályájuk általában nagyobb excentricitással rendelkezik és távolabb vannak, és ezért a valószínűleg elfoglalt műholdak kategóriájába esnek.

Ideiglenes műholdak

Ezek általában kis aszteroidák, amelyeket egy időre elfogtak a bolygó, amelyek tovább hatolnak az űrbe. A 2006-ban kicsi, körülbelül 10 méter hosszú RH120 vélhetően 20 évenként érkezik a Föld körüli pályára, és ott fogják el, bár valószínűleg nem ez a Föld egyetlen átmeneti műholdja.

A természetes műholdaknak más neve is van a bolygóra gyakorolt ​​hatásuk vagy a pályájának konfigurációja szerint.

Funkció

A bolygók természetes műholdait nem úgy hozták létre, hogy bármilyen speciális funkcióval rendelkezzenek, ellentétben a műholdakkal. Több gravitációs típusú kölcsönhatás és más, részben még ismeretlen fizikai folyamatok miatt léteznek.

Pálya

A műholdaknak azonban figyelemre méltó hatása van a bolygókra, amelyek körül keringnek. Elegendő az árapályok hatására gondolkodni, hogy megértsük a Holdnak a Földre gyakorolt ​​óriási hatását.

És nem csak, hogy a Hold is hozzájárul a Föld körüli pálya kialakításához, úgy, hogy ha hiányzik, akkor az itt az éghajlatot és az életkörülményeket jelentősen befolyásolják.

Hasonlóképpen, a többi bolygó holdak segítenek megteremteni szülő bolygóik keringési pályáit és konfigurálni azok jellemzőit.

Csengetés konfigurációja

Érdemes megemlíteni a külső bolygókon található pásztor-műholdak eseteit, mert súlyukkal segítenek fenntartani a gyűrűk konfigurációját olyan bolygókon, mint a Saturn, a legfigyelemreméltóbb bolygók.

A Saturn körül egy vékony anyaglemez van, amely nagyon finom részecskékből áll. Néhány holdjának pályája, például a Mimas, áthalad a korongon, gyűrűkre osztva. Azt mondják, hogy a műholdak gravitációs úton "legeltetik" ezeket a gyűrűket, miközben a pályájuk körüli területet szabadon tartják.

Árapály erők

Az árapály erõi jelen vannak egy bolygó és annak műholdai között, például a Föld és a Hold között. Ennek oka az a tény, hogy mindkettő kiterjesztett test, azaz mérhető méretű.

Tehát a kettő közötti gravitációs kölcsönhatás nem teljesen homogén, mert vannak olyan pontok, amelyek közelebb vannak egymáshoz, ahol a gravitációs erő nagyobb.

Ne feledje, hogy a gravitációs vonzás az objektumok közötti távolságtól függ. Ha Newton egyenlettel akarjuk kiszámítani értéküket a Föld és a Hold között, akkor általában úgy csináljuk, hogy helyettesítjük a tömegüket és a középpontjaik közötti távolságot.

Ilyen módon feltételezzük, hogy mindkettő tömege közvetlenül a központba koncentrálódik.

De a dolgok megváltoznak, ha figyelembe vesszük a Földön egy pontot, amely egy bizonyos távolságra van a központtól. Például az alábbi ábrán a hold (bal oldalon) gravitációs vonzása kissé eltér az A, B, C és D pontokon. Legalább azt várjuk, hogy erősebb legyen az közelebb lévő A ponton, és kisebb a B ponton, amely távolabb van.

3. ábra. Az elsősorban a Hold által kifejtett árapály erők miatt az óceánok dagálykor emelkednek felé. Forrás: Wikimedia Commons. Eman.

Valójában a különbség nem túl nagy, de elegendő a földi árapályok kiváltására, mivel az óceáni tömegek, mivel folyékonyak, könnyebben deformálódnak a Hold által kifejtett enyhe gravitációs vonzással.

Hasonló a kölcsönhatás a Föld és a Nap között, annak ellenére, hogy a Nap sokkal távolabb van, de figyelembe kell venni, hogy tömeges.

Magas és alacsony dagály

Időnként a Hold és a Nap hatása összeadódik, majd az árapály magasabb. Ez újholdon vagy teliholdon történik, amikor a három csillag egymáshoz igazodik. Másrészt, amikor derékszögben vannak, az árapályhatások ellensúlyozzák egymást.

Az árapály erõi nem csak a Föld - Hold rendszerben különösek, hanem az egész Naprendszerben is jelen vannak

A Föld természetes műholdjai

Kilátás a Holdra, a Föld egyetlen természetes műholdasára. Forrás: Max Pixels.

A Föld egyetlen természetes műholda a Holdunk. Ez a legnagyobb műhold a szülő bolygóhoz képest.

Noha felülete nem élhető, befolyása rendkívüli a Földön élő élet szempontjából: gravitációs erő megváltoztatta a Föld pályáját, meghosszabbítva a fény időtartamát, hogy a növények számára időbe tegyék a fotoszintézist.

A Holdon nincs lélegző légkör, nincs folyékony víz és hirtelen hőmérsékleti változások vannak. Ennek köszönhetően az évszakok és árapályok fordulnak elő, és átalakította a Föld légkörét, hogy lélegzővé váljon.

Mintha ez nem lenne elegendő, útmutatóként szolgál a mezőgazdaság számára, és örök inspirációt jelent a tudósok, filozófusok, költők és szerelmesek számára.

A természetes természetes műholdak

5. ábra: Phobos és Deimos. Forrás: Wikimedia Commons. Nem áll rendelkezésre géppel olvasható szerző. RHorning feltételezte (szerzői jogi igények alapján)..

Két apró (körülbelül 10 km átmérőjű) és szabálytalan műholdak, amelyeket a 19. század végén fedeztek fel az amerikai csillagász Asaph Hall: Phobos és Deimos.

Valószínűleg az aszteroida övből származtak, amely elválasztja a belső és a külső bolygót, és a marsi gravitáció húzta őket.

Nagyon közel állnak a vörös bolygóhoz, és legközelebb a Phoboshoz, legfeljebb 3000 km pályán. A csillagászok úgy vélik, hogy ez végül összeomlik a marsi felszínen. Deimos esetében valószínűleg elkerülheti a Mars gravitációját, hogy független aszteroidává váljon.

A Jupiter természetes műholdjai

A méret összehasonlítása a galileai műholdak, a Föld és a Hold között. Forrás: Wikimedia Commons. Hydra92.

A Jupiter négy legnagyobb műholdját a Galileo újonnan kiadott távcsövének köszönhetően fedezték fel, ezért hívják őket Galileai műholdaknak. A gáz óriásnak eddig nem kevesebb, mint 79 holdja van, bár a Galileai holdak a legnagyobb, méretükkel összehasonlítva a Merkúr bolygóval.

Az egyik közülük, az Io-nak, légköre van, alig 2 nap alatt teljes forradalmat indít a Jupiter körül, és átlagos sűrűsége hasonló a Hold sűrűségéhez.

A maga részéről Európa sziklás és vékony légkörrel rendelkezik. Kevesebb, mint 4 nap alatt megy körül a bolygó, és a tudósok úgy vélik, hogy tektonikus aktivitással rendelkezik, akárcsak a Föld.

Ganymede és Callisto a legnagyobb holdak, amelyek hetente keringnek. A Ganymede-nek, a teljes naprendszer legnagyobb holdjainak, saját mágneses tere van, vékony atmoszférájú, oxigénnel, és folyékony vizet is tartalmazhat, mint a Callisto.

Hasonlóképpen, a Jupiternek számos más holdja van, mind szabályos, mind szabálytalan, amelyek közül valószínűleg ugyanazon köd egy része alkotja, amely akkumuláció útján Jupiterből származott. Mások, különösen a szabálytalanok, biztosan elfogták a joviai gravitációt, amikor azok elég közel kerültek a bolygóhoz.

A Saturn természetes műholdai

Mimas, a Saturn műholdas képe a Cassini-tól. Forrás: Wikimedia Commons.

A Saturn a legtöbb műholdas bolygó, a legfrissebb adatok szerint mintegy 82. Meglehetősen összetett rendszert alkotnak, amelyben a pásztor-műholdak, a trójaiak, a keringő körüli pályák és a műholdak sokasága kiemelkedik.

Mérete és légköre miatt a legfontosabb a titán. Ez a hold a teljes Naprendszer második legnagyobb része, Ganymede után, és a távcső segítségével a Földről látható.

A 20. század közepére Gerard Kuiper már észlelte a metánt a Titan légkörében, de a Cassini-Huygens missziónak köszönhetően most már tudjuk, hogy a Titan 210 m / s-os szélben él.

Összehasonlítási célokra az 5. kategóriába tartozó szárazföldi hurrikánok a legerősebbek, és a szél csak 70 m / s sebességgel bír. Hasonlóképpen, a Titánon eső metán, tehát a kilátások nem kívánatosak.

A Mimas egy másik érdekes műholdas Saturn, bár kisebb, mint a Titan. Már korábban gyűrűs pásztorként említettük. Ami azonban jeges felületével feltűnő, egy felfedezője után Herschel nevű hatalmas ütköző kráter. A kráter közepén egy kb. 6000 méter magas hegy található.

A maga részéről Iapetus abban különbözik, hogy egyik oldala jelentősen sötétebb, mint a másik, bár az ok ismeretlen. Saját hatalmas, 500 km átmérőjű ütköző kráterrel rendelkezik, nagy távolságra található a Saturn-tól, sokkal távolabb, mint a többi figyelemre méltó műhold, és a pálya nagyon lejtős.

Az Urán természetes műholdatai

A Miranda műholdat a Voyager fényképezte. NASA / JPL-Caltech

A mai napig az Uránusz bolygó 27 műholdját számolják, amelyeknek nincs légköre. Közöttük vannak pásztor-műholdak, akárcsak a Saturn-on.

Az Uránuszon két nagy műholdas csoport van megkülönböztetve: a belső és a külső. Az elsőket jégből és kőből készítik, míg az utóbbi összetétele még nem ismert.

Titania és Oberon az Uránusz legnagyobb műholda, de a jeges Miranda műhold, a legfontosabb műholdak közül a legkisebb, kaotikus felülete miatt, amely számtalan, vagy talán rendkívül erőszakos hatásnak tűnik.

Az is lehetséges, hogy az Uranus szülő bolygó által okozott árapály erők nagymértékben befolyásolták, így ennek a zavaróan repedt megjelenése van.

Neptun természetes műholdai

Eddig 15 Neptuné műhold van, és a legszembetűnőbb a legnagyobb is: Triton. Ez egy jeges világ, amely túlmutat a képzeletnél, mert az adatok szerint a felület 37 K vagy -236,15 ºC hőmérsékleten van.

A pólusoknál nitrogén és más fagyasztott gázok, például szén-monoxid és dioxid állnak rendelkezésre. Az űrből nézve a Triton gyönyörű, szinte tökéletesen gömb alakú, amely elválasztja a Neptunusz többi, szabálytalanabb műholdasától.

Ami a Neptunusz többi műholdját illeti, ezek a szabálytalan műholdak kategóriájába tartoznak, tehát nagyon valószínű, hogy a bolygó valamikor elfogta őket.

Plútó természetes műholdjai

Összehasonlító méretű föld-hold és Plútó-krón Forrás: a NASA a Wikimedia Commons segítségével.

Plútó műholdairól a legismertebb Charon, amelynek mérete hasonló a szülő bolygó méretéhez, ezért inkább bináris rendszernek tekintik, nem pedig bolygónak és műholdjának.

Charonot 1975-ben fedezték fel, kizárva annak a lehetőségét, hogy Plútó egyszer Neptunusz műholda volt. A Pluto-Charon binomiális mellett további négy kisebb műhold is létezik: Nix, Hydra, Cerberus és Styx.

Plútó és Káron szinkron pályán vannak, ami azt jelenti, hogy a tengelyük körül történő forgatáshoz szükséges idő ugyanabban az időben jár, amikor a pályán haladnak.

Irodalom

1. Carroll, B. Bevezetés a modern asztrofizikába. 2.. Kiadás. Pearson.
2. Geoenccyclopedia. Természetes műholdak. Helyreállítva: geoenciclopedia.com.
3. Howell, E. Mi az a műhold? Helyreállítva: space.com.
4. Oster, L. 1984. Modern csillagászat. Editorial Reverté.
5. Wikipedia. Természetes műholdas. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
6. Peale, S. 1999. A természetes műholdak eredete és evolúciója. Helyreállítva: researchgate.net.