С Земли астрономами было открыто только 2 спутника далекой планеты, но в августе 1989 года космический аппарат «Вояджер – 2» пролетел рядом с Нептуном. Это посещение позволило получить информацию об остальных естественных лунах ледяного гиганта, находящегося на самой удаленной от Солнца орбите, среди остальных планет системы. Сейчас астрономам известно 14 спутников, находящихся в зоне гравитации Нептуна.
Сколько спутников у Нептуна
Самой недосягаемой планетой для изучения в нашей Солнечной системе является Нептун, так как он находится на дальней орбите. До запуска космического аппарата, астрономам было известно только о двух, наиболее крупных сателлитах. Нептун открыли в октябре 1846 года, а через 17 дней, с помощью телескопов, удалось обнаружить луну, названную по имени героя мифов Древней Греции Тритоном. В середине 20-го века астрономом Д. Койпером была замечена Нереида. Впоследствии к Нептуну был отправлен научно-исследовательский летательный аппарат «Вояджер – 2», с которого стало видно настоящее количество спутников газовой планеты. За исторический период с 1846 по 2019 годы астрономические знания пополнились сведениями о 14-ти сателлитах первой с краю планеты в Солнечной системы.
Открытие лун Нептуна
Несмотря на то, что о существовании планеты Нептун астрономы узнали еще в середине 19-го века, большинство ее спутников были найдены только в конце 20-го столетия. Развитие технологий позволило приблизиться к самым отдаленным и скрытым уголкам в системе нашего Солнца. Самый масштабный сателлит Нептуна был открыт в 1846 году, после того, как английский ученый У. Лассел самостоятельно собрал телескоп-рефлектор, применив в его конструкции собственные усовершенствования. С этого времени он стал почетным президентом Английского Королевского общества астрономов. Вновь открытую луну далекой планеты обозначали просто, как спутник Нептуна, так как он был единственным, хотя в 1880 году ему было присвоено наименование Тритона.
На протяжении почти 100 следующих лет сильное атмосферное свечение планеты мешало астрономам разглядеть другие сателлиты с помощью современной им аппаратуры. Наконец, в обсерватории Макдоналда астроном Джерард Койптер, весной 1949 года, смог обнаружить еще одну из лун Нептуна – Нереиду.
Развитие космических технологий привело к новым возможностям в исследовании удаленных от Солнца планет. В 1977 году ученые из НАСА отправили в открытый космос исследовательский объект «Вояджер – 2». Он добирался до орбиты Нептуна на протяжении 12 лет, а достигнув ее в 1989 году, передал на Землю сведения о новых сателлитах газового гиганта. В результате полета аппарата, были исследованы такие спутники, как Деспина, Галатея, Таласса и другие. Впоследствии американские астрономы, используя новейшее оборудование обсерваторий Серро-Тололо и Мауна-Кеа, смогли зафиксировать еще несколько самых крошечных лун Нептуна, среди них – Лаомедея (2002 г.) и Псамафа (2003 г.). 14-й сателлит, названный Гиппокампом, был найден в 2013-м году, с помощью внеземного телескопа Хаббла, с околоземной орбиты.
Сателлиты Нептуна
Из-за большой скорости Нептуна, по сравнению с аналогичными характеристиками внутренних лун, их восход происходит на западной части горизонта, а заход, соответственно, на восточной. Летальное изучение поверхностей спутников позволило ученым выдвинуть несколько гипотез о происхождении этих небесных тел. Предположительно, Нептун захватил самую крупную луну Тритон в свою гравитационную зону из пояса Койпера, что послужило причиной разрушения более мелких старых сателлитов. Так, поверхность Галимеды полностью идентична внешней оболочке Нереиды, так как, возможно, является ее осколком. Все сателлиты планеты, названной в честь древнегреческого бога морей получили имена мифических морских существ.
Орбиты нептунианских спутников
Тритон является самым крупным из всех лун Нептуна и обладает редким видом орбитального вращения в обратном направлении. Такое движение спутников называется «ретроградным», и могло стать результатом его инородного происхождения. По одной из гипотез, Тритон не был образован естественным путем в гравитационном поле Нептуна, а был выхвачен им из находящегося рядом пояса Койпера. Возможность захвата появилась из-за того, что Тритон задел крайние слои атмосферы планеты. Затем началось его бурное выведение на теперешнюю орбиту, сопровождавшееся большим выделением энергии. Появление сравнительно крупной луны повлияло на все существующие спутники, так как одни были частично разрушены, а другие поменяли свои орбиты. Интересна роль спутника Галатеи, которая удерживает кольца Адамаса, расположенные вокруг Нептуна, не давая им выходить за орбитальные границы. Все сателлиты газового гиганта астрономы разделяют на регулярные и хаотические, основываясь на близости расположения к планете.
Дотритоновые (внутренние) луны Нептуна
Большая часть известных на сегодня сателлитов Нептуна обладают круговыми орбитами в экваториальной плоскости гиганта. Все они движутся в прямом направлении и находятся ближе Тритона к своей планете. Предполагается, что из-за сильного гравитационного сопротивления они постепенно сближаются с поверхностью Нептуна, что, в конце концов, может привести к их падению на планетарного хозяина. Подобно другим газовым гигантам, Нептун образовывает вокруг себя 3 основных зоны движения сателлитов, среди которых: внешняя, средняя и внутренняя. Среднее положение занимает Тритон, а его орбита закрывает внутреннюю группу малых сателлитов.
Тритон
После захвата самого крупного спутника Нептуна из пояса Койпера, он подвергся сильному приливному воздействию, из-за быстрого движения к своей постоянной круглой орбите. При этом выделялось огромное количество энергии, расплавлявшей ядро сателлита. Лава вырывалась наружу, встречаясь с процессами замерзания выделенной влаги. Последствия этой борьбы до сих пор видны на поверхности Тритона – они представлены в виде многочисленных разломов внешней твердой оболочки. Действующая сила гравитации между газовым гигантом и его самой крупной луной подогревает Нептун, вследствие чего он может выделять больше тепловой энергии, по сравнению с соседним Ураном. Орбита Тритона постепенно сужается, что когда-нибудь приведет его в предел Роша. В случае пересечения спутником этой границы, он может быть расколот на множество частей, которые пополнят кольцо вокруг планеты.
Попытки измерения величины Тритона привели к приблизительной оценке его диаметра в пределах от 2 500 до 6 000 км. Из-за 55 % азотных льдов на этой луне луны, она считается одним из самых холодных космических тел нашей солнечной системы. Кроме азота на поверхности спутника было замечено присутствие сухого водяного льда, угарного газа и метана. Луна обладает собственной разреженной атмосферой, которая образовывается из испаряющихся с его поверхности газов. Гейзерные выбросы в области верхнего полюса способствуют появлению своеобразных пылевых облаков, движение которых говорит о присутствии ветра. Во время наблюдения спутника с аппарата «Вояджер – 2», удалось определить, что он обладает ядром, состоящим из каменных пород, окруженных толстым слоем льдов.
Наяда
Астрономы считают, что второй по счету спутник от Тритона по направлению к планете, мог сформироваться из обломков бывших спутников газового гиганта. Процесс, вероятно, был вызван захватом и огромной силой гравитационного взаимодействия планеты с крупным космическим телом, ставшим впоследствии луной Тритоном. Неправильная форма Наяды указывает на ее возможное происхождение из такого обломка. На поверхности луны, названной в честь нимфы источников, не наблюдается никакой активности внутренних геологических процессов. Днем открытия спутника официально считается 29 августа 1989 года. Орбита Наяды постепенно приближается к поверхности планеты, что может разрушить ее на более мелкие части.
Таласса
Небольшой внутренний спутник также был открыт аппаратом «Вояджер» в сентябре 1989 года и получил имя древнегреческой богини морей. Дискообразная форма Талассы свидетельствует о ее происхождении от старых спутников планеты, разбившихся из-за внезапного появления Тритона. Низкое расположение ее орбиты постепенно может привести к поглощению газовым гигантом, хотя сейчас ее расстояние до планеты составляет около 50 тысяч км.
Деспина
Совсем маленьким спутником Нептуна является Деспина, названная в честь бога морей и океанов Посейдона. Ее крошечную тень случайно обнаружил на снимках планеты, сделанных все тем же Вояджером, любитель-астроном Т. Стрик. Диаметр маленькой луны составляет всего 148 км, а на ее поверхности царит полный покой, как у осколка бывшего спутника.
Галатея
Один из маленьких осколочных спутников газовой планеты, назван Галатеей, по аналогии с нереидой из греческой мифологии. Об осколочном происхождении говорит неправильная форма этой луны, которая измеряется параметрами 204Х184Х144 км. Она вращается по орбите, отстоящей от поверхности планеты на расстоянии 37 200 км, постепенно приближаясь к опасной для ее существования черте, называемой пределом Роша.
Ларисса
Неправильная форма и слабое отражение света поверхностью луны Нептуна Лариссы, говорит о ее составе из льда и горных пород. Небольшая орбита, с радиусом всего 117 тысяч км, удерживает спутник во внутренней зоне, постепенно сужаясь по направлению к газовому гиганту. На поверхности луны отчетливо видно несколько кратеров, величиной от 30 до 50 км в диаметре, неизвестного происхождения.
Гиппокамп
Небольшая луна находится очень близко к планете и делает один оборот вокруг нее за одни земные сутки. Гиппокамп – имя морского существа с головой коня, имеющего хвост рыбы, которое в древних мифах символизирует самого бога морей. Спутник был также открыт по тени на фотографии, сделанной телескопом Хаббл в 2013 году. Гиппокамп представляет собой самую крошечную из всех лун Нептуна, а его диаметр составляет всего 34 км.
Протеус
В отличие от Гиппокампа, его сосед по околопланетным орбитам, Протеус, имеет более солидные размеры, около 420 км в среднем диаметре. Неправильная форма подтверждает осколочное происхождение спутника, хотя его значительные размеры могут постепенно привести к образованию правильного эллипса. Точкой отсчета для астрономов на этом спутнике является крупный кратер, происхождение которого может быть очень древним, так как сейчас на луне не обнаружено никакой активности внутренних процессов.
Затритоновые (внешние) спутники Нептуна
С наружной стороны орбиты Тритона находятся несколько дальних или внешних спутников Нептуна, некоторые из которых еще мало изучены.
Нереида
Луна, обнаруженная Койпером в 1949 году, движется по вытянутой орбите, то приближаясь к планете, то отдаляясь от нее. Диаметр довольно крупного сателлита находится в пределах 340 км, что ставит его на третье место по величине. Поведение Нереиды говорит о ее возможном происхождении из астероида, попавшего в зону гравитации планеты.
Галимеда
Близкое расположение к Нереиде и такой же нейтрально-серый окрас поверхности вызывают у астрономов предположения о том, что Галимеда, с диаметром всего 62 км, может являться осколком более масштабной соседки. Вероятность их столкновения в прошлом оценивается учеными в 41 %.
Сао
Луна является нерегулярным сателлитом газового гиганта с небольшим размером диаметра в 44 км.
Лаомедея
Нерегулярная внешняя луна была открыта в 2002-м году, но имя одной из греческих нереид ей было присвоено в феврале 2007-го. Лаомедея движется по прямой внешней орбите, с нерегулярными астрономическими характеристиками.
Псамафа
Спутник обладает величиной около 40 км в сферическом диаметре, и относится к нерегулярным космическим объектам. Псамафа вращается в противоположном направлении, по сравнению с соседними внешними сателлитами газового гиганта.
Несо
Самая дальняя из лун Нептуна обладает большим сходством с Псамафой, что может свидетельствовать о их аналогичном происхождении от одного более крупного старого спутника. Габариты Несо составляют около 60 км, по среднему диаметру, взятому из округлой неправильной формы. Луна вращается также в обратном направлении.
