太陽から8番目の惑星である氷のような巨大ガスである海王星は、1846年に2人の天文学者、アーバインルヴェリエとヨハンガルによって発見されました。惑星の命名法の慣例に従い、海王星はローマの海の神(ギリシャのポセイドンに相当)にちなんで命名されました。そしてそれが発見されてからわずか17日後、天文学者たちはそれにも月のシステムがあったことに気づき始めました。
最初は、海王星の最大の月であるトリトンだけが観測されました。しかし、20世紀半ば以降には、地上の望遠鏡の改良とロボット宇宙探査機の開発のおかげで、さらに多くの月が発見されるようになりました。現在、ネプチューンには14の衛星が認められており、その親惑星に敬意を表して、すべてギリシャ神話の小さな水神にちなんで名付けられています。
発見と命名:
トリプトンは、海王星の衛星の中で最大かつ最大の衛星であり、最初に発見されました。 1846年10月10日、海王星が発見されてからわずか17日後にウィリアムラッセルによって観測されました。他の月が発見されるまで、ほぼ1世紀になるでしょう。
1つ目は、1949年5月1日、ジェラードP.カイパー(カイパーベルトにちなんで名付けられた)がテキサス州フォートデイビスにあるマクドナルド天文台の写真版を使用して発見したネプチューンの2番目に大きくて重い月であるネレイドでした。後にラリッサと名付けられた3番目の月は、1981年5月24日にハロルドJ.リーツェマ、ウィリアムB.ハバード、ラリーA.レボフスキー、デビッドJ.ソレンによって最初に観測されました。
この月の発見は純粋に偶然であり、4年前に天王星の周りで発見されたものと同様のリングの継続的な探索の結果として起こりました。リングが実際に存在する場合、星の光度は惑星の最も近い接近の直前にわずかに減少します。星が海王星に接近しているのを観察している間、星の光度は低下しましたが、わずか数秒間でした。これはリングではなく月の存在を示していました。
それまで月は発見されなかった ボイジャー2 システムを通過する過程で、宇宙探査機はラリッサを再発見し、さらに5つの内側の衛星、ナイアッド、タラッサ、デスピナ、ガラテア、プロテウスを発見しました。
2001年に、大型の地上望遠鏡を使用した2つの調査(Cerro Tololo米州間天文台とカナダ-フランス-ハワイ望遠鏡)により、5つの追加の外側の衛星が見つかり、合計で13になりました。 2002年と2003年の2つのチームによる追跡調査では、これらの5つの衛星すべて(ハリメード、サン、プサマテ、ラオメディア、ネソ)がそれぞれ再観測されました。
その後、2013年7月15日、SETI研究所のマークR.ショータルター率いる天文学者のチームは、2004年から2009年にかけてハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像から、これまで知られていなかった14番目の月を発見したことを明らかにしました。まだ名前が付けられていない14番目の月は、現在S / 2004 N 1として識別されており、直径は16〜20 km以下であると考えられています。
天文学の慣習に従って、ネプチューンの衛星はすべてギリシャ神話とローマ神話からとられています。この場合、すべての名前は海の神々、またはポセイドン(トリトン、プロテウス、デプシナ、タラッサを含む)の子供たち、ギリシャ神話の小さな水食(ナイアッドとネレイド)またはネレイド(ギリシャ神話の水のニンフ)( Halimede、Galatea、Neso、Sao、Laomedeia、Psamathe)。
しかし、月の多くは20世紀まで正式に命名されていませんでした。トリトンという名前は、1880年の本でカミーユフラマリオンによって最初に提案されました 天文学者ポピュレール、しかし少なくとも1930年代までは一般的な使用法にはなっていません。
インナー(レギュラー)ムーン:
海王星の正月は、惑星に最も近い場所にあり、惑星の赤道面にある円形の順軌道をたどります。ネプチューンからの距離の順:ナイアッド(48,227 km)、タラッサ(50,074 km)、デスピナ(52,526 km)、ガラテア(61,953 km)、ラリッサ(73,548 km)、S / 2004 N 1(105,300±50 km) )、およびプロテウス(117,646 km)。外側の2つを除くすべてが海王星同期軌道内にあり(その軌道は海王星の軌道周期(0.6713日)よりも遅いため、潮汐的に減速しています)。
内側の月は海王星の狭いリングシステムと密接に関連しています。最も内側にある2つの衛星NaiadとThalassaは、ガレリングとルベリエリングの間を周回しますが、デスピナはルベリエリングのすぐ内側を周回しています。次の月のガラテアは、最も目立つアダムスリングのすぐ内側を周回します。その重力により、粒子を含むことでリングを維持します。
観測データと想定密度に基づいて、ナイアッドは96×60×52 kmを測定し、重量は約1.9×10です。17 kg。一方、タラッサのサイズは108 x 100 x 52 km、重さは3.5 x 10です。17 kg; Despinaの寸法は180 x 148 x 128、重量は21 x 1017 kg;ガラテアのサイズは204 x 184 x 144、重さは37.5 x 1017 kg;ラリッサの寸法は216 x 204 x 168、重量は49.5 x 1017 kg; S / 2004 N1の直径は16〜20 kmで、重量は0.5±0.4 x 1017 kg;プロテウスのサイズは436 x 416 x 402、重量は50.35 x 1017 kg。
形状と表面の特徴を識別するのに十分な解像度で2つの最大の通常の月のみが画像化されています。それにもかかわらず、ラリッサとプロテウス(大部分は丸みを帯びている)を除いて、海王星のすべての内側の月は形が細長いと考えられています。さらに、内側の衛星はすべて暗いオブジェクトで、幾何学的なアルベドは7〜10%です。
彼らのスペクトルは、それらがおそらく非常に暗い物質、おそらく有機化合物によって汚染された水の氷から作られていることも示しました。この点で、内側のネプテューヌ衛星は天王星の内側衛星と似ています。
外側の(不規則な)衛星:
海王星の不規則な月は、惑星の残りの衛星(トリトンを含む)で構成されています。それらは一般に、傾いた偏心し、しばしば海王星から遠く離れた軌道をたどります。唯一の例外はTritonです。これは、円軌道に沿って惑星の近くを周回しますが、逆行して傾斜します。
不規則な月は、惑星からの距離の順に、トリトン、ネレイド、ハリメード、サオ、ラオメディア、ネソ、プサマテで、順行性オブジェクトと逆行性オブジェクトの両方が含まれています。トリトンとネレイドを除いて、ネプチューンの不規則な月は他の巨大惑星のそれらと似ており、海王星によって重力で捕獲されたと考えられています。
サイズと質量の点で、不規則な月は比較的一貫しており、直径約40 km、4 x 1016 質量kg(プサマテ)から62 km、16 x 1016 Halimedeのkg。
トリトンとネレイド:
トリトンとネレイドは珍しい不規則な衛星であり、したがって他の5つの不規則なネプテューヌ衛星とは別に扱われます。これら2つの月と他の不規則な月の間には、4つの大きな違いがあります。
まず、それらは太陽系で知られている最大の2つの不規則な月です。トリトン自体は、他のすべての既知の不規則な衛星よりもほぼ1桁大きく、海王星を周回することが知られているすべての質量(惑星の輪や他の既知の13の衛星を含む)の99.5%以上を占めています。
第2に、どちらも通常は小さな準主軸を持ち、Tritonは他のすべての既知の不規則な月よりも1桁以上小さいです。第3に、どちらにも異常な軌道偏心があります。ネレイドは、既知の不規則な衛星の中で最も偏心している軌道の1つであり、トリトンの軌道はほぼ完全な円です。最後に、ネレイドは既知の不規則な衛星の中で最も傾きが小さい
約2700 kmの平均直径と214080±520 x 10の質量17 キロ、トリトンは海王星の最大の衛星であり、静水圧平衡を達成するのに十分な大きさの唯一の衛星です(つまり、球形です)。海王星から354,759 kmの距離にあり、惑星の内側と外側の衛星の間にあります。
トリトンは、逆行性の準円軌道をたどり、主に窒素、メタン、二酸化炭素、水の氷で構成されています。幾何学的なアルベドが70%を超え、ボンドアルベドが90%と高いため、太陽系で最も明るい天体の1つでもあります。表面は赤みがかった色合いで、紫外線とメタンの相互作用に起因し、トリンを引き起こします。
トリトンはまた、太陽系で最も寒い月の1つであり、表面温度は約38 K(?235.2°C)です。ただし、月は地質学的に活発であり(低温火山活動を引き起こす)、昇華を引き起こす表面温度の変動があるため、トリトンは大気中の太陽系で2つしかない月の1つです。表面と同じように、この大気は主に窒素と少量のメタンと一酸化炭素で構成され、推定圧力は約14?barです。
トリトンは約2 g / cmの比較的高い密度を持っています3 岩がその質量の約3分の2を構成し、残りの3分の1が氷(主に氷)であることを示しています。トリトンの奥深くに液体の水の層があり、地下の海を形成している場合もあります。表面の特徴には、大きな南極のキャップ、地溝とスカープによってクロスカットされた古いクレーターのある平面、ならびに内因性の表面再形成によって引き起こされた若々しい特徴が含まれます。
トリトンは、その逆行軌道と海王星に比較的近い(月が地球に近い)ため、惑星の不規則な月とグループ化されます(以下を参照)。さらに、それは捕獲されたオブジェクト、おそらくカイパーベルトの一部だった小惑星であると考えられています。同時に、これらの軌道特性は、トリトンが潮汐減速を経験する理由です。そして最終的には約36億年後に内向きに渦巻いて惑星と衝突します。
ネレイドはネプチューンの3番目に大きい月です。それは順行性がありますが、非常に偏心した軌道を持ち、トリトンの捕獲中に重力相互作用によって現在の軌道に散乱された以前の通常の衛星であると考えられています。水氷は、その表面に分光的に検出されています。ネレイドは、目に見える大きさに大きな不規則な変動を示しています。これは、おそらく、強制的な歳差運動またはカオス的な回転と、細長い形状および表面の明るいまたは暗い斑点との組み合わせが原因です。
形成:
月の偏った質量分布を考えると、トリトンは海王星の元の衛星システムの形成後に捕獲されたと広く信じられています。その多くは捕獲の過程で破壊されていたでしょう。長年にわたってその捕獲のメカニズムに関して多くの理論が提供されてきました。
最も広く受け入れられているのは、トリトンが、海王星との遭遇で破壊されたバイナリカイパーベルトオブジェクトの存続メンバーであることです。このシナリオでは、トリトンが捕獲したのは3体の遭遇の結果であり、その過程で他のオブジェクトが破壊または排出されたときに逆行軌道に落ちました。
捕獲時のトリトンの軌道は非常に偏心的であり、元の内側のネプチューン衛星の軌道に無秩序な摂動を引き起こし、衝突して瓦礫の円盤にしたでしょう。トリトンの軌道が再び円形になった後でのみ、瓦礫の一部が現在の通常の月に再付着することができました。これは、海王星の現在の内部衛星が海王星で形成された元の体ではない可能性が高いことを意味します。
数値シミュレーションでは、過去のある時期に月のハリメードがネレイドと衝突した確率は0.41であることを示しています。衝突が発生したかどうかは不明ですが、両方の月は似たような(「灰色」)色で表示され、HalimedeがNereidのフラグメントである可能性があることを示しています。
太陽からの距離を考えると、海王星とその月を間近で研究する唯一の任務はボイジャー2任務でした。また、現在計画されているミッションはありませんが、2020年代後半または2030年代初頭にロボットプローブがシステムに派遣されるという提案がいくつかなされています。
スペースマガジンには、ネプチューン、ネプチューンの衛星、そしてネプチューン横断地域に関する興味深い記事がたくさんあります。ネプチューンのムーントリトン、ナイアッドとネレイド、およびS / 2004 N 1に関する記事の全文は次のとおりです。
ここでは、発見される最新の海王星横断天体に関する素敵な記事と、天文学者が太陽系の少なくとも2つのより大きな惑星をどのように予測しているかについて説明します。
詳細については、NASAの「Neptune:The Windiest Planet」というタイトルの太陽系探査ページをご覧ください。