Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Niezwykły taniec księżyców Neptuna

Recommended Posts

Najbliższy z księżyców Neptuna, Najada, wykonuje niezwykły taniec, który pozwala mu uniknąć zderzenia z innym księżycem, Talassą. Najada ma bardziej nachyloną orbitę i wędruje w górę i w dół względem Talassy.

Dzięki niezwykłej orbicie Najady, oba księżyce – pomimo blisko przebiegających orbit – ani na siebie nie wpadną, ani żaden z nich nie zostanie wyrzucony w przestrzeń kosmiczną.

Taki układ, jak w przypadku obu księżyców, nazywa się rezonansem orbitalnym. Dwa ciała tak na siebie wpływają, że utrzymują swoje orbity. Znamy inne przykłady rezonansu orbitalnego. Istnieje on np. pomiędzy Neptunem a Plutonem. Pluton okrąża Słońce dwukrotnie w czasie, gdy Neptun okrąża je trzykrotnie. Rezonans ten zapewnia obu planetom stabilne orbity. Rezonans orbitalny może być jednak siłą niszczycielską. Na przykład w pasie asteroid znajdują się obiekty, których orbity zostały zaburzone w wyniku rezonansu ze strony Jowisza.

Rezonans Najady i Talassy jest jednak wyjątkowy w skali Układu Słonecznego. To dwa niewielkie księżyce, o średnicy około 100 kilometrów każdy. Talassa okrąża Neptuna w ciągu 7,5 godziny, a Najadzie zajmuje to 7 godzin. Jednak orbita Najady jest nachylona pod kątem niema 5 stopni względem orbity Talassy i równika Neptuna. To powoduje, że Najada porusza się w górę i w dół względem orbity Talassy, a ruch ten utrzymuje oba księżyce w bezpiecznej odległości. Ich orbity są stabilne, mimo że znajdują się blisko siebie.

Oba księżyce znajdują się wewnątrz granicy Roche'a, co oznacza, że grozi im rozerwanie przez siły pływowe Neptuna.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA poinformowała, że zanim na Księżyc trafią ludzie, wyśle tam misję, której celem będzie znalezienie źródeł wody dla astronautów. O misji VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) poinformowano w ostatni piątek, podczas Międzynarodowego Kongresu Astronautycznego. NASA chce, by łazik wylądował na Srebrnym Globie do grudnia 2022 roku.
      Misja VIPER miałaby potrwać 100 dni. W tym czasie łazik ma przejechać kilkanaście kilometrów poszukując śladów wody. Przeprowadzone przez niego badania pozwolą zdecydować, gdzie będą lądowli astronauci pracujący w ramach programu Artemis.
      VIPER zostanie wyposażony w cztery instrumeny do poszukiwania wody. Najważniejszy będzie Neutron Spectrometer System, który ma wykrywać wilgoć pod powierzchnią Srebrnego Globu. Następnie wiertło TRIDENT pobierze próbki, a dwa kolejne instrumenty je przeanalizują. VIPER będzie pobierał i analizował próbkiz różnych miejsc, co pozwoli stworzyć mapę obszaru, na którym z największym prawdopodobieństwem występuje woda.
      Woda na Księżycu będzie kluczowym elementem długotrwałej obecności ludzi na Srebrnym Globie. Potrzebna ona będzie nie tylko do picia, ale również do produkcji paliwa dla rakiet, które w przyszłości zawiozą człowieka na Marsa.
      Lód został znaleziony na południowym biegunie Księżyca już przed 10 laty. Tamten region jest więc przedmiotem szczególnego zainteresowania. Nie tylko zresztą NASA. We wrześniu Indie próbowały wysłać tam swój pierwszy księżycowy łazik. Niestety urządzenie rozbiło się podczas lądowania.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Scott S. Sheppard i jego koledzy z Carnegie Institution for Science odkryli 20 nowych księżyców Saturna. Z liczbą 82 znanych księżyców Saturn wyprzedził Jowisza i jego 79 księżyców.
      Każdy z nowo odkrytych księżyców ma około 5 kilometrów średnicy. Siedemnaście z nich obiega planetę w kierunku przeciwnym do kierunku jej ruchu obrotowego (ruch wsteczny). Kierunek ruchu trzech pozostałych jest zgodny z tym, jak wiruje Saturn (ruch prosty). Dwa z tych trzech księżyców znajdują się bliżej planety i pełen obieg wokół niej zajmuje im około 2 lat. Trzeci z księżyców poruszających się ruchem prostym oraz księżyce poruszające się ruchem wstecznym są dalej od Saturna i potrzebują ponad trzech lat na przebycie całej orbity.
      Badanie orbit tych księżyców może zdradzić nam ich pochodzenie oraz informacje o warunkach panujących w otoczeniu Saturna w czasie jego formowania się, mówi Sheppard.
      Wydaje się, że zewnętrzne księżyce Saturna są zorganizowane w trzy grupy w zależności od nachylenia ich orbity względem planety. Dwa z nowo odkrytych księżyców poruszających się ruchem prostym pasują do grupy inuickiej. W jej skład wchodzą księżyce, których orbity są nachylone o około 46 stopni względem planety. Nadawane są im nazwy z mitologii Inuitów. Niewykluczone, że wszystkie one powstały z jednego księżyca, który w przeszłości się rozpadł.
      W kolei nowo odkryte księżyce o ruchu wstecznym wykazują podobieństwa do grupy nordyckiej. To duża bardzo zróżnicowana grupa, której nadawane są nazwy z mitologii nordyckiej. Jedynym wyjątkiem jest tutaj Febe, postać z mitologii greckiej. Księżyc ten został odkryty w 1899 roku, na długo przed innymi, a do roku 2000 był najdalej położonym od Saturna znanym nam księżycem tej planety. Od dzisiaj tytuł ten należy do jednego z nowo odkrytych księżyców z grupy nordyckiej. Również grupa nordycka może być pozostałością jednego księżyca.
      Podobne grupy księżyców zewnętrznych widzimy też wokół Jowisza. Wskazuje to, że dochodziło do potężnych zderzeń albo pomiędzy samymi księżycami, albo z księżycami i zewnętrznymi obiektami, jak asteroidy czy komety, mówi Sheppard.
      Trzeci z nowych księżyców poruszających się ruchem prostym ma orbitę nachyloną pod kątem 36 stopni, co czyni go podobnym do grupy galijskiej. Jednak, jako że jego orbita znajduje się znacznie dalej niż orbita jakiegokolwiek innego księżyca o ruchu prostym, nie można wykluczyć, że albo jest zewnętrznym obiektem przechwyconym przez Saturna, albo nie ma nic wspólnego z innymi księżycami o ruchu prostym.
      Obecność tak licznych niewielkich księżyców sporo mówi o warunkach w chwili ich powstawania. Jeśli bowiem wokół Saturna znajdowałoby się dużo pyłu i gazu w chwili, gdy rozpadały się jego duże księżyce, to z czasem małe księżyce zostałyby na tyle spowolnione przez tarcie, że opadłyby na powierzchnię planety. Fakt, że te małe księżyce obiegają Saturna po tym, jak rozpadły się księżyce, od których pochodzą, wskazuje, iż do kolizji doszło gdy proces formowania się planety był w większości ukończony i dysk protoplanetarny nie wpływał na księżyce.
      W ubiegłym roku Sheppard odkrył 12 nowych księżyców Jowisza, a niedawno informowaliśmy o nadaniu imion pięciu z nim.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W materiale wyrzucanym przez gejzery Enceladusa odkryto nowy związek organiczny, który wchodzi w skład aminokwasów. Odkrycia dokonano dzięki szczegółowej analizie danych przekazanych przez sondę Cassini.
      Na Enceladusie, księżycu Saturna, działają potężne gejzery. Wyrzucają one cząstki lodu z prędkością 400 m/s. Szacuje się, że w ciągu sekundy księżyc wyrzuca 250 kilogramów wody w postaci lodu i pary. Sonda Cassini przechwyciła ten materiał i poddała go analizie. Teraz wiemy, że w ziarnach lodu znajdują się związki organiczne zawierające azot i tlen. Na Ziemi podobne związki wchodzą w reakcje chemiczne tworzące aminokwasy, a cała reakcja napędzana jest energią z kominów hydrotermalnych. Naukowcy sądzą, że podobny proces ma miejsce na Enceladusie, gdzie gejzery zapewniają energię potrzebną do powstawania aminokwasów.
      Jeśli panują tam odpowiednie warunki, to te molekuły pochodzące z głębi oceanicznych Enceladusa mogą podlegać takim samym reakcjom chemicznym, jakie mają miejsce na Ziemi. Nie wiemy jeszcze, czy aminokwasy są niezbędne, by powstało życie poza Ziemią, ale znalezienie molekuł tworzących aminokwasy to ważna część układanki, mówi Nozair Khawaja z Wolnego Uniwersytetu w Berlinie.
      Misja sondy Cassini zakończyła się przed 2 laty, ale dostarczyła ona tyle danych, że naukowcy będą je analizowali przez wiele dekad. Zespół, na którego czele stoi Khawaja, wykorzystał dane z urządzenia Cosmic Dust Analyzer, które w pierścieniu E Saturna wykryło lód pochodzący z Enceladusa.
      Odkryte związki najpierw rozpuściły się w oceanie Enceladusa, później zamarzły na jego powierzchni skąd zostały wyrzucone przez gejzery. Ich odnalezienie uzupełnia ubiegłoroczne odkrycie tego samego zespołu, który stwierdził, że na powierzchni oceanu Enceladusa pływają duże nierozpuszczalne molekuły organiczne. Teraz znaleźliśmy mniejsze rozpuszczalne molekuły, potencjalne prekursory aminokwasów i innych składników, niezbędnych do powstania życia na Ziemi, mówi współautor badań Jon Hillier.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym z największych problemów eksploracji kosmosu jest olbrzymi koszt pokonania grawitacji Ziemi. Silniki rakietowe zużywają olbrzymie ilości paliwa na osiągnięcie odpowiedniego przyspieszenia, a samo paliwo tylko zwiększa masę, którą trzeba wynieść. Wskutek tego umieszczenie na orbicie każdego kilograma ładunku kosztuje dziesiątki tysięcy dolarów. Wyprawa w dalsze regiony to kolejne koszty. Dlatego też specjaliści od dawna zastanawiają się, w jaki sposób obniżyć te koszty.
      Jeden z pomysłów zakłada zbudowanie kosmicznej windy, kabla rozciągającego się od Ziemi na orbitę, po której można by wysyłać ładunki. Olbrzymią zaletą takiego rozwiązania byłaby możliwość wykorzystania energii słonecznej, zatem nie trzeba by było wynosić paliwa.
      Jest jednak pewien problem. Taki kabel musiałby być niezwykle wytrzymały. Zephyr Penoyre z University of Cambridge oraz Emily Sandford z Columbia University twierdzą, że już teraz istnieją komercyjnie dostępne materiały, z których taki kabel mógłby powstać. Trzeba jedynie zmienić sposób myślenia o budowie kosmicznej windy.
      Rozważana przez licznych ekspertów winda kosmiczna rozciągałaby się od Ziemi po orbitę geosynchroniczną, która znajduje się około 36 000 kilometrów nad powierzchnią naszej planety. Kabel o takiej długości miałby olbrzymią masę. Żeby nie dopuścić do jego upadku, trzeba by umocować go na orbicie do podobnej masy, a tak skonstruowana winda byłaby utrzymywana przez działające na nią siły odśrodkowe.
      Przez dziesięciolecia specjaliści prowadzili odpowiednie obliczenia i zawsze otrzymywali zniechęcające wyniki. Nie istnieje bowiem materiał wystarczająco wytrzymały, z którego można by taką windę zbudować.
      Penoyre i Sandford zaproponowali więc inne rozwiązanie. Zamiast mocować kabel do Ziemi, należy umocować go do Księżyca i opuścić w kierunku Ziemi. Różnica tkwi w sile odśrodkowej. Rozważana dotychczas winda kosmiczna wykonywałaby jeden obrót wokół planety w ciągu doby. Jednak lina mocowana do Księżyca wykonywałaby obrót raz na miesiąc, zatem działałyby na niż mniejsze siły. Co więcej, siły te byłyby inaczej rozłożone. Lina rozciągnięta od Księżyca ku Ziemi przechodziłaby przez obszar, w którym oddziaływania grawitacyjne Ziemi i Księżyca się znoszą. Obszar ten, punkt Lagrange'a, jest kluczowym elementem nowej koncepcji kosmicznej windy. Poniżej niego grawitacja ciągnie linę ku Ziemi, powyżej, ku Księżycowi.
      Penoyre i Sandford wykazali oczywiście, że nie istnieje materiał pozwalający na stworzenie liny rozciągającej się od Księżyca do Ziemi. Jednak kabel taki, by być użytecznym, nie musi być rozciągnięty na całą długość. Naukowcy wykazali, że z dostępnych obecnie polimerów węglowych można zbudować kabel rozciągający się od Księżyca po orbitę geosynchroniczną Ziemi. Tworzenie prototypowego kabla grubości rysika ołówka kosztowałoby miliardy dolarów. Nie jest to jednak coś, czego już teraz nie da się wykonać.
      Dzięki rozciągnięciu umocowanej do Księżyca liny głęboko w studnię grawitacyjną Ziemi możemy zbudować stabilną użyteczną windę kosmiczną pozwalającą na swobodne przemieszczanie się pomiędzy sąsiedztwem Ziemi a powierzchnią Księżyca, mówią Penoyre i Sandford. Wyliczają, że dzięki takiemu rozwiązaniu obecne koszty osiągnięcia powierzchni Księżyca zmniejszyłyby się o około 70%. Co więcej taka winda ułatwiłaby eksplorację  okolic punktu Lagrange'a. To niezwykle interesujący region, gdyż zarówno grawitacja jak i jej gradient wynoszą w nim 0, dzięki czemu można tam bezpiecznie prowadzić różnego typu prace konstrukcyjne. Jeśli z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wypadnie jakieś narzędzie, będzie ono szybko przyspieszało. W punkcie Lagrange'a gradient grawitacji jest praktycznie pomijalny, takie narzędzie przez długi czas będzie znajdowało się blisko ręki, z której wypadło, zauważają naukowcy.
      Dodatkową zaletą punktu Lagrange'a jest fakt, że w regionie tym znajduje się bardzo mało śmieci pozostawionych przez człowieka oraz innych obiektów, mogących stanowić zagrożenie dla pracujących tam ludzi oraz wznoszonych konstrukcji.
      Z tych właśnie powodów Penoyre i Sandford uważają, że dostęp do punktu Lagrange'a jest główną zaletą proponowanej przez nich windy kosmicznej. Możliwość założenia obozu w punkcie Lagrange'a to, naszym zdaniem, najważniejszy i najbardziej obiecujący element wczesnego użycia proponowanej przez nas windy kosmicznej. Taki obóz pozwoliłby na budowanie i konserwację nowej generacji sprzętu kosmicznego, czy to teleskopów, akceleratorów cząstek, wykrywaczy fal grawitacyjnych, generatorów energii, wiwariów czy platform startowych dla podboju dalszych regionów Układu Słonecznego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Znamy 79 księżyców Jowisza, a teraz 5 z nich zyskało oficjalne nazwy. Wszyscy słyszeliśmy o Io, Europie, Kallisto i Ganimedesie, które szczególnie interesują naukowców. Jednak własne nazwy ma jeszcze 49 kolejnych księżyców, a 26 oczekuje na ich nadanie. Nazwy dla 5 z nich zostały właśnie oficjalnie zaakceptowane przez Międzynarodową Unię Astronomiczną.
      W lipcu 2018 roku Scott Sheppard i jego koledzy z Carnegie Institution for Science poinformowali, że odkryli 12 nieznanych wcześniej księżyców Jowisza. Po takim odkryciu księżyce zyskały nazwy numeryczne, a odkrywcom przysługuje prawo do nadania im nazw, które jednak muszą zostać zaakceptowane przez Międzynarodową Unię Astronomiczną.
      Dla każdej z planet istnieje lista warunków, jakie muszą spełniać nazwy ich księżyców. W przypadku Jowisza księżyce można nazywać pochodzącymi z mitologii greckiej i rzymskiej imionami kochanek lub potomków Jowisza/Zeusa. Poza tymi podstawowymi istnieje też wiele innych zasad, dotyczących np. maksymalnej długości nazwy czy ostatniej litery w nazwie, która zależy od kierunku orbity księżyca. Sheppard i jego zespół postanowili poprosić o pomoc opinię publiczną i pomiędzy lutym a kwietnie bieżącego roku zbierali propozycje i wybrali z nich te, które następnie przedstawili do akceptacji Międzynarodowej Unii Astronomicznej.
      Zgodnie z tymi zasadami księżyc S/2017 J4 nazywa się obecnie Pandia. To córka Zeusa i bogini Księżyca Seleny. Pandia jest boginią pełni księżyca i siostrą Ersy, która również zyskała właśnie swój księżyc. Imieniem Ersa został bowiem nazwany S/2018 J1. Ersa to bogini rosy porannej.
      Księżyc S/2003 J5 zyskał imię Ejrene. Ta córka Zeusa i Temidy jest boginią pokoju. Filofrozyna, wnuczka Zeusa, personifikacja cnoty orfickiej, otrzymała księżyc znany dotychczas jako S/2003 J15, a jej siostrze Eufeme przypadł w udziale S/2003 J3.
      Małe księżyce Jowisza, takie jak pięć wspomnianych, to najprawdopodobniej pozostałości po większych obiektach, które rozpadły się w wyniku zderzeń. Jeśli uda się odnaleźć je wszystkie, będzie możliwe odtworzenie oryginalnego układu księżyców Jowisza.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...