נפטון, ענק הגז הקפוא שהוא כוכב הלכת השמיני משמש שלנו, התגלה בשנת 1846 על ידי שני אסטרונומים - אורבין לה-ורייר ויוהן גאלה. בהתאם למוסכמת המינויים של הפלנטה, נפטון נקרא על שם אל הים הרומי (המקביל לפוסידון היווני). ושבע עשרה יום בלבד לאחר שהתגלה, אסטרונומים החלו לשים לב שגם לו יש מערכת ירחים.
בתחילה ניתן היה לצפות רק בטריטון - הירח הגדול ביותר של נפטון. אולם באמצע המאה העשרים ואחריה, בזכות השיפורים בטלסקופים מבוססי קרקע ופיתוח בדיקות חלל רובוטיות, יתגלו ירחים רבים נוספים. בנפטון יש כיום 14 לוויינים מוכרים, ולכבוד כוכב האם שלהם, כולם נקראים לאלפי מים קלים במיתולוגיה היוונית.
גילוי ושמות:
טריטון, שהיה הגדול והמאסיבי ביותר של הירחים של נפטון, היה הראשון שהתגלה. זה נצפה על ידי ויליאם לאסל ב -10 באוקטובר 1846, רק שבעה עשר יום לאחר שהתגלה נפטון. עברו כמעט מאה שנים עד שיתגלו ירחים אחרים.
הראשון היה נרייד, הירח השני בגודלו והמאסיבי ביותר של נפטון, שהתגלה ב -1 במאי 1949, על ידי ג'רארד פ. קיפר (שעל שמו נקראת חגורת קויפר) באמצעות צלחות תצלום מצפה הכוכבים מקדונלד בפורט דייוויס, טקסס. הירח השלישי, שלימים נקרא לריסה, נצפה לראשונה על ידי הרולד ג'יי ריטסמה, וויליאם ב 'האברד, לארי א' לבופסקי ודוד ג'יי תולן ב- 24 במאי 1981.
הגילוי של ירח זה היה בהצלחה גרידא, והתרחש בעקבות החיפוש המתמשך אחר טבעות הדומות לאלו שהתגלו סביב אורנוס ארבע שנים קודם לכן. אם היו טבעות למעשה קיימות, הזוהר של הכוכב היה פוחת מעט לפני הגישה הקרובה ביותר לכוכב הלכת. תוך כדי התבוננות בגישה הקרובה של כוכב לנפטון, הזוהר של הכוכב טבל, אך רק למשך מספר שניות. זה הצביע על נוכחות של ירח ולא טבעת.
עד כה לא נמצאו ירחים נוספים וויאג'ר 2 טס על ידי נפטון בשנת 1989. במהלך המעבר במערכת, גשש החלל מחדש את לריסה וגילה חמישה ירחים פנימיים נוספים: נאיאד, טלאסה, דספינה, גלטאה ופרוטאוס.
בשנת 2001, שני סקרים באמצעות טלסקופים גדולים היבשתיים - המצפה הבין-אמריקני Cerro Tololo וטלסקופים קנדה-צרפת-הוואי - מצאו חמישה ירחים חיצוניים נוספים שהביאו את הסכום ל -13. סקרי מעקב של שני צוותים בשנת 2002 ו -2003 בהתאמה צפו מחדש בכל חמשת הירחים הללו - שהיו הלימדה, סאו, פסמאתה, לאומדיה ונאסו.
ואז ב- 15 ביולי 2013 חשף צוות אסטרונומים בהובלת מארק ר. שוסטלטר ממכון SETI כי הם גילו ירח ארבעה עשר שאינו ידוע בעבר בתמונות שצולמו על ידי טלסקופ החלל האבל בין השנים 2004–2009. הירח הארבע-עשרה שעדיין לא נקרא, אשר מזוהה כיום כ- S / 2004 N 1, נחשב למידותיו בקוטר של לא יותר מ- 16–20 ק"מ.
בהתאם למוסכמות האסטרונומיות, הירחים של נפטון נלקחים כולם מהמיתולוגיה היוונית והרומית. במקרה זה, כולם נקראים לאלפי הים, או לילדי פוסיידון (הכוללים טריטון, פרוטאוס, דפסינה ותלאסה), דיאטות מים יווניות קלות (נאיאד ונריד) או נרידים, נימפות המים במיתולוגיה היוונית ( חלימדה, גלטאה, נסו, סאו, לאומדיה ופאסאטה).
עם זאת, רבים מהירחים לא נקראו רשמית עד המאה העשרים. השם טריטון, שהוצע במקור על ידי קמיל פלמריון בספרו משנת 1880 אוכלוסיית אסטרונומיה, אך לא לשימוש נפוץ עד לפחות בשנות השלושים.
ירחים פנימיים (רגילים):
הירחים הרגילים של נפטון הם אלו שנמצאים הקרובים ביותר לכוכב הלכת ועוקבים אחר מסלולי מסלול מעגליים הנמצאים במישור המשווה של כדור הארץ. הם נמצאים, לפי סדר המרחק מנפטון: נאיאד (48,227 ק"מ), ת'אלאסה (50,074 ק"מ), דספינה (52,526 ק"מ), גלטאה (61,953 ק"מ), לריסה (73,548 ק"מ), S / 2004 N 1 (105,300 ± 50 ק"מ) ), ופרוטאוס (117,646 ק"מ). כולם פרט לשניים החיצוניים נמצאים בתוך מסלול סינכרוני של נפטון (כלומר, מסלולו של נפטון איטי יותר מתקופת מסלולו (0.6713 ימים), ולכן הוא מאט בזמן.
הירחים הפנימיים קשורים קשר הדוק למערכת הטבעות הצרה של נפטון. שני הלוויינים הפנימיים ביותר, נאיאד ותלאסה, מסלול בין טבעות גאלה ללברייר, ואילו דספינה מקיפה ממש בתוך טבעת LeVerrier. הירח הבא, גלאטאה, מקיף מעט את טבעת אדמס הבולטת וכוח המשיכה שלו מסייע בשמירה על הטבעת על ידי מכיל את חלקיקיה.
בהתבסס על נתונים תצפיתיים וצפיפות משוערת, ניאד מודד 96 × 60 × 52 ק"מ ומשקלו הוא 1.9 x 1017 ק"ג. בינתיים, תלסה מודד 108X100 × 52 ק"מ ומשקלו 3.5X1017 ק"ג; Despina מודד 180 x 148 x 128 ומשקלו 21 x 1017 ק"ג; Galatea מודד 204 על 184 x 144 ומשקלו 37.5 על 1017 ק"ג; לריסה מודדת 216 על 204 על 168 ומשקלה 49.5 על 1017 ק"ג; S / 2004 N1 מודד בקוטר של 16-20 ק"מ ומשקלו 0.5 ± 0.4 על 1017 ק"ג; ו- Proteus מודד 436 x 416 x 402 ומשקלו 50.35 x 1017 ק"ג.
רק שני הירחים הסדירים הגדולים ביותר צולמו עם רזולוציה המספיקה בכדי להבחין בצורותיהם ובמאפייני השטח שלהם. עם זאת, למעט לריסה ופרוטאוס (שהם מעוגלים ברובם), מאמינים כי כל הירחים הפנימיים של נפטון מאורכים בכושרם. בנוסף, כל הירחים הפנימיים חפצים כהים, כאשר אלבדו גיאומטרי נע בין 7 ל -10%.
הספקטרום שלהם גם הצביע על כך שהם עשויים מקרח מים מזוהם על ידי חומר כהה מאוד, ככל הנראה תרכובות אורגניות. מהבחינה הזו הירחים הפנימיים של נפטוניה דומים לירחים הפנימיים של אורנוס.
ירחים חיצוניים (לא סדירים):
הירחים הלא סדירים של נפטון מורכבים מהלוויינים שנותרו בכוכב הלכת (כולל טריטון). בדרך כלל הם עוקבים אחר מסלולי אקסצנטרי נוטים ולעתים קרובות מדרדרדרוג הרחק מנפטון; היוצא מן הכלל היחיד הוא Triton, המסלול קרוב לכוכב הלכת בעקבות מסלול מעגלי, אם כי מדרדר ומוטה.
לפי מרחקם מכוכב הלכת הירחים הלא סדירים הם טריטון, נרייד, חלימדה, סאו, לאומדאיה, נסו ופסמאתה, קבוצה הכוללת חפצים משודרגים וגם רטרוגרדיים כאחד. למעט טריטון ונריד, הירחים הלא סדירים של נפטון דומים לאלה של כוכבי לכת ענקיים אחרים, ונאמרים כי הם נלכדו בכוח הכבידה על ידי נפטון.
מבחינת הגודל והמסה, הירחים הלא סדירים עקביים יחסית, נעים בקוטר של כ- 40 ק"מ ו -4 x 1016 ק"ג במסה (Psamathe) עד 62 ק"מ ו 16 x 1016 ק"ג להלימדה.
טריטון ונריד:
טריטון ונריד הם לוויינים לא סדירים חריגים ולכן הם מטופלים בנפרד מחמשת הירחים הנפטונים הסדירים האחרים. בין שני אלה לבין הירחים הלא סדירים האחרים, נצפו ארבעה הבדלים עיקריים.
ראשית, הם שני הירחים הגדולים הידועים ביותר במערכת השמש. טריטון עצמה היא כמעט סדר גודל גדול יותר מכל הירחים הלא-סדירים הידועים האחרים והיא כוללת יותר מ- 99.5% מכל המסה הידועה למסלול נפטון (כולל טבעות כדור הארץ ושלושה-עשר ירחים ידועים אחרים).
שנית, לשניהם צירים חצי-ראשיים קטנים באופן לא טיפוסי, כאשר טריטון נמצא בסדר גודל קטן יותר מזה של כל שאר הירחים הידועים שאינם סדירים. שלישית, לשניהם אקסצנטריות מסלולית יוצאת דופן: לנריד יש אחד המסלולים האקסצנטריים ביותר מכל לוויין לא סדיר ידוע, והמסלול של טריטון הוא מעגל כמעט מושלם. לבסוף, לנריד יש גם את הנטייה הנמוכה ביותר של כל לוויין שאינו סדיר ידוע
בקוטר ממוצע של כ 2700 ק"מ ומסה של 214080 ± 520 x 1017 ק"ג, טריטון הוא הגדול מבין הירחים של נפטון, והיחיד גדול מספיק בכדי להשיג שיווי משקל הידרוסטטי (כלומר, הוא כדורי בצורה). במרחק של 354,759 ק"מ מנפטון, הוא יושב גם בין הירחים הפנימיים והחיצוניים של הפלנטה.
טריטון עוקב אחר מסלול רטרו-דרגתי ומעוגל-מעגלי, והוא מורכב ברובו מחנקן, מתאן, פחמן דו-חמצני ועדי מים. עם אלבדו גיאומטרי של יותר מ- 70% ואלבדו בונד עד 90%, הוא גם אחד האובייקטים המבריקים ביותר במערכת השמש. על פני השטח גוון אדמדם, הבעלים על אינטראקציה של קרינה אולטרה סגולה ומתאן, הגורמים לתולינים.
טריטון הוא גם אחד הירחים הקרים ביותר במערכת השמש, עם טמפרטורת פני השטח של כ 38 K (? 235.2 מעלות צלזיוס). עם זאת, כתוצאה מכך שהירח פעיל גיאולוגית (מה שמביא לקריובולקניות) וריאציות טמפרטורת פני השטח הגורמות לסובלימציה, טריטון הוא אחד משני ירחים בלבד במערכת השמש שיש בה אווירה משמעותית. כמו פני השטח, האווירה הזו מורכבת בעיקר מחנקן עם כמויות קטנות של מתאן ופחמן חד חמצני, ועם לחץ מוערך של בערך 14? בר.
לטריטון צפיפות גבוהה יחסית של כ -2 גרם / ס"מ3 מה שמצביע על כך שהסלעים מהווים כשני שליש ממסתו, וקים (בעיקר קרח מים) הם השליש הנותר. יתכן גם שכבה של מים נוזליים עמוק בתוך טריטון ויוצרים אוקיינוס תת-קרקעי. מאפייני השטח כוללים את כובע הקוטב הדרומי הגדול, מטוסים מכתשים ישנים שנחצבים על ידי גרבנים וצעיפים, וכן תווי ילדות הנגרמים כתוצאה משטח אנדוגני.
בגלל מסלולו הרטרוגרפי והקרבה היחסית לנפטון (קרוב יותר לירח מכדור הארץ), טריטון מקובצת עם הירחים הבלתי סדירים של הכוכב (ראה בהמשך). בנוסף, הוא האמין שהוא חפץ שנלכד, אולי כוכב לכת ננסי שהיה בעבר חלק מחגורת קויפר. יחד עם זאת מאפיינים מסלולית אלו הם הסיבה לכך שטריטון חווה האטה של גאות ושפל. ובסופו של דבר יתפתל פנימה ויתנגש עם כדור הארץ בכ- 3.6 מיליארד שנים.
נרייד הוא הירח השלישי בגודלו של נפטון. יש לו מסלול שדרוג אך מאוד אקסצנטרי והוא האמין שהוא לוויין רגיל לשעבר שהיה מפוזר למסלולו הנוכחי באמצעות אינטראקציות כבידה במהלך לכידתו של טריטון. קרח מים התגלה על פני השטח באופן ספקטרוסקופי. Nereid מראה וריאציות גדולות ולא סדירות בעוצמתו הנראית לעין, שנגרמות ככל הנראה כתוצאה מכדי להתרחש בכפייה או לסיבוב כאוטי בשילוב עם צורה מוארכת וכתמים בהירים או כהים על פני השטח.
היווצרות:
בהתחשב בהתפלגות המסה הבלתי צדדית בירחיה, ההערכה הרווחת היא שטריטון נלכדה לאחר היווצרות מערכת הלוויין המקורית של נפטון - שחלקה הגדול היה נהרס בתהליך הלכידה. תיאוריות רבות הוצעו לגבי מנגנוני לכידתו לאורך השנים.
המקובל ביותר הוא שטריטון הוא חבר ששרד באובייקט חגורת קיפר בינארית שהופרע בעקבות מפגש עם נפטון. בתרחיש זה, תפיסתו של טריטון הייתה תוצאה של מפגש בן שלוש גופות, שם הוא נפל למסלול רטרוגרפי בזמן שהאובייקט האחר נהרס או נפלט תוך כדי.
מסלולו של טריטון עם לכידתו היה אקסצנטרי ביותר והיה גורם להפרעות כאוטיות במסלולי הלוויינים הפנימיים המקוריים של נפטוניאן, וגורם להם להתנגש ולהפחית לדיסק של הריסות. רק לאחר שמסלולו של טריטון שוב היה מעגלי, חלק מההריסות הצטברו מחדש לירחים הרגילים של ימינו. פירוש הדבר שסביר להניח שהלוויינים הפנימיים הנוכחיים של נפטון אינם הגופים המקוריים שנוצרו עם נפטון.
הדמיות מספריות מראות כי קיימת הסתברות של 0.41 שהירח הלימדי התנגש בנריד בזמן כלשהו בעבר. למרות שלא ידוע אם התרחש התנגשות כלשהי, נראה כי לשני הירחים יש צבעים דומים ("אפורים"), ומשמע כי חלימידה יכולה להיות שבר של נריד.
בהתחשב בריחוקו מהשמש, המשימה היחידה ללמוד אי פעם את נפטון וירחיםיה מקרוב הייתה משימת Voyager 2. ואף על פי שלא מתוכננים כרגע משימות, הועלו מספר הצעות שיביאו לחקירה רובוטית המועברת למערכת מתישהו בסוף שנות העשרים או תחילת 2030.
יש לנו הרבה מאמרים מעניינים על נפטון, הירחים של נפטון והאזור הטרנס-נפטוני כאן במגזין החלל. להלן מאמר מלא על ירח טריטון של נפטון, נאיד ונריד ו- S / 2004 N 1.
הנה מאמר מקסים על החפצים הטרנס-נפטוניים האחרונים שהתגלו, וכיצד מנבאים אסטרונום לפחות שני כוכבי לכת גדולים יותר במערכת השמש
למידע נוסף, עיין בדף חקר מערכות השמש של נאס"א שכותרתו "נפטון: הכוכב הרוח ביותר".
