الفلك

هل هناك أي أقمار لكواكب صغيرة تدور عند ميل عالٍ لمستوى دوران الجسم الأم؟

هل هناك أي أقمار لكواكب صغيرة تدور عند ميل عالٍ لمستوى دوران الجسم الأم؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد خطر لي أن أحد الكويكبات الحلقية أو الكواكب الصغيرة قد يجيب على هذا السؤال حول محاذاة حلقات الكواكب. ومع ذلك ، يبدو أن حلقات Chariklo و Haumea و Chiron (الحلقات المحتملة) تقع ضمن درجات قليلة من مستوى دوران الكويكب.

كان تفكيري هو أن الكواكب الصغيرة ذات الجاذبية المنخفضة قد تكون قادرة على التقاط / الحفاظ على أقمار عند ميل مداري أعلى من الكواكب الأكبر ، ولن تكون تلك الأقمار في مدارات بعيدة كما هو موضح هنا. يمكن أيضًا أن تتشكل الأقمار الصناعية عن طريق الاصطدامات ويتم وصف تطور دورانها في هذه المقالة. أعتقد أنه قد تكون هناك حجة مفادها أن تأثير YORP وغيره من تأثيرات الانهيار أو الاستباقية يمكن أن تؤدي إلى اتجاهات مدارية غير عادية للأقمار الصناعية الطبيعية ربما؟

هناك أربعمائة وستة عشر كوكبًا صغيرًا لها أقمار ، فهل من المعروف أن أيًا من تلك الأقمار يدور عند ميول عالية لمستوى دوران الجسم الأم؟


إلى الوراء والحركة التقدمية

حركة رجعية في علم الفلك ، بشكل عام ، الحركة المدارية أو الدورانية لجسم في الاتجاه المعاكس لدورانه الأساسي ، أي الجسم المركزي (الشكل الأيمن). قد يصف أيضًا حركات أخرى مثل الحركة الاستباقية أو الدوران لمحور دوران كائن ما. التقدم أو حركة مباشرة هي حركة طبيعية في نفس اتجاه التدوير الأساسي. ومع ذلك ، يمكن أن تشير "رجوع" و "تقدم" أيضًا إلى كائن آخر غير العنصر الأساسي إذا تم وصفه على هذا النحو. يتم تحديد اتجاه الدوران بواسطة إطار مرجعي بالقصور الذاتي ، مثل النجوم الثابتة البعيدة.


المدارات - قائمة

هناك نوعان من المدارات: مدارات مغلقة (دورية) ، ومدارات مفتوحة (هروب). المدارات الدائرية والبيضاوية مغلقة. المدارات المكافئة والقطعية مفتوحة. يمكن أن تكون المدارات الشعاعية إما مفتوحة أو مغلقة.

  • مدار دائري: مدار له انحراف مركزي قدره 0 ومسار مساره دائرة.
  • المدار الإهليلجي: مدار به انحراف أكبر من 0 وأقل من 1 ويتتبع مداره مسار القطع الناقص.
  • مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض أو المدار المتزامن مع الأرض: مدار إهليلجي حيث يكون الحضيض على ارتفاع مدار أرضي منخفض (LEO) وأوج عند ارتفاع مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض.
  • مدار نقل هوهمان: مناورة مدارية تنقل مركبة فضائية من مدار دائري إلى مدار آخر باستخدام نبضتين للمحرك. سميت هذه المناورة باسم والتر هوهمان.
  • مدار الالتقاط الباليستي: مدار طاقة أقل من مدار انتقال هوهمان ، يتم إدخال مركبة فضائية تتحرك بسرعة مدارية أقل من سرعة الجسم السماوي المستهدف في مدار مشابه ، مما يسمح للكوكب أو القمر بالتحرك نحوه وتثبيته بجاذبية في المدار حول الجرم السماوي. [4]
  • المدار Coelliptic: مرجع نسبي لمركبتين فضائيتين - أو بشكل أكثر عمومية ، ساتلين - في مدار في نفس المستوى. "يمكن تعريف المدارات Coelliptic على أنها مداراتان متحد المستوى ومتحد البؤر. ومن خصائص المدارات coelliptic أن الاختلاف في الحجم بين متجهات نصف القطر المحاذاة هو نفسه تقريبًا ، بغض النظر عن موقعها داخل المدارات. لهذا السبب ولأسباب أخرى ، المدارات coelliptic مفيدة في [سفينة الفضاء] موعد ". [5]
  • المدار المكافئ: مدار به انحراف يساوي 1. هذا المدار له أيضًا سرعة مساوية لسرعة الهروب ، وبالتالي سوف يفلت من جاذبية الكوكب. إذا زادت سرعة المدار المكافئ ، فسيصبح مدارًا قطعيًا.
  • مدار الهروب: مدار مكافئ حيث يهرب الجسم من السرعة ويتحرك بعيدًا عن الكوكب مباشرة.
  • مدار الالتقاط: مدار على شكل قطع مكافئ حيث يهرب الجسم من السرعة ويتحرك مباشرة نحو الكوكب.
  • المدار الزائدي: مدار به انحراف أكبر من أو يساوي 1. هذا المدار له أيضًا سرعة تزيد عن سرعة الهروب ، وعلى هذا النحو ، سوف يفلت من جاذبية الكوكب ويستمر في السفر بلا حدود حتى يتم العمل عليه بواسطة جسم آخر بقوة جاذبية كافية.
  • المدار الشعاعي: مدار به زخم زاوي صفري وانحراف مركزي يساوي 1. يتحرك الجسمان مباشرة باتجاه أو بعيدًا عن بعضهما البعض في خط مستقيم.
  • مدار إهليلجي شعاعي: مدار إهليلجي مغلق حيث يتحرك الجسم بأقل من سرعة الإفلات. هذا مدار إهليلجي مع محور شبه صغير = 0 وانحراف مركزي = 1. على الرغم من أن الانحراف هو 1 ، إلا أن هذا ليس مدارًا مكافئًا.
  • مدار شعاعي مكافئ: مدار مكافئ مفتوح حيث يتحرك الجسم بسرعة الهروب.
  • المدار الشعاعي الزائدي: مدار زائدي مفتوح حيث يتحرك الجسم بسرعة أكبر من سرعة الهروب. هذا مدار زائدي مع محور شبه صغير = 0 وانحراف مركزي = 1. على الرغم من أن الانحراف هو 1 ، هذا ليس مدارًا مكافئًا.
  • المدار المتحلل المدار المتحلل هو مدار له مسافة دنيا بين الجسمين والتي تتناقص بمرور الوقت بسبب عوامل مثل مقاومة الغلاف الجوي. غالبًا ما تستخدم للتخلص من الأقمار الصناعية المحتضرة.

زحل يسود الآن باعتباره "ملك القمر" للنظام الشمسي

يمتلك زحل الآن أكثر الأقمار شهرة من أي كوكب آخر في النظام الشمسي. التقطت المركبة الفضائية كاسيني هذه الصورة في عام 2011. تظهر كوكب زحل وخمسة من أقماره.

معهد علوم الفضاء ، JPL-Caltech / ناسا

شارك هذا:

12 نوفمبر 2019 الساعة 6:45 صباحًا

يسود زحل الآن باعتباره "ملك القمر" في النظام الشمسي. أضاف علماء الفلك 20 قمرا إضافيا إلى المجموع الكلي. وبذلك يرتفع عدد هذا الكوكب ذي الحلقات إلى 82. وهذا يقرع كوكب المشتري - مع 79 قمراً - من العرش. أعلن مركز الكواكب الصغيرة ، وهو جزء من الاتحاد الفلكي الدولي ، عن وضع "ملك القمر" الجديد لزحل في 7 أكتوبر.

هذه ليست مجرد مرحلة. يقول سكوت شيبارد إن كوكب زحل من المرجح أن يحتفظ بلقبه. وهو عالم فلك في معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن العاصمة ، ويقدر أن كوكب زحل لديه حوالي 100 قمر. لكن بعضها صغير جدًا ، أقل من كيلومتر واحد (أقل من 0.6 ميل). لذلك ، من الصعب اكتشافهم.

كما هو الحال ، فقد استغرق الأمر من شيبارد وزملائه سنوات لتأكيد أقمار زحل الجديدة. رصد علماء الفلك بقعًا في الصور التي التقطت من 2004 إلى 2007 بواسطة تلسكوب سوبارو في هاواي. لقد قاموا بتتبع مواقع الأشياء بمرور الوقت. كشفت تلك البيانات أن البقع كانت أقمارًا.

يتراوح عرض كل منها بين 2 و 5 كيلومترات (من 1 إلى 3 أميال). ثلاثة مدارات في نفس الاتجاه الذي يدور فيه زحل. يصف علماء الفلك هذه الحركة بأنها تقدم. سبعة عشر من الأقمار المكتشفة حديثًا تتحرك عكس دوران زحل. يسمي علماء الفلك هذه الحركة التراجعية. يعتقد علماء الفلك أن هذه المجموعات تشكلت عندما اندلعت أقمار أكبر. ربما تم كسرهم عندما اصطدموا ببعضهم البعض. أو ربما ضربهم مذنب عابر.

بالرغم من ذلك ، هناك قمر جديد تم اكتشافه وهو غريب الأطوار. هذا القمر المتقدم لديه ميل غير تقليدي إلى محوره. هذا هو الخط الخيالي الذي يدور حوله شيء مثل القمر أو الكوكب. يشير ميل محور القمر إلى أنه ينتمي إلى أقمار أخرى مماثلة تدور حول زحل مرة كل عامين تقريبًا. لكن هذا القمر أبعد ما يكون عن التراجعات. يستغرق الأمر ثلاث سنوات للدوران حول زحل.

يقول شيبارد إن شيئًا ما قد يكون قد سحب هذا القمر بعيدًا عن مجموعته. أو يمكن أن تنتمي إلى مجموعة رابعة. قد تكون هذه المجموعة قد تم إنشاؤها بواسطة حدث غير معروف في سنوات تكوين زحل. قد يساعد العثور على المزيد من الأقمار في حل هذا اللغز. لكن شيبارد يقول ، "إذا أردنا العثور على الأصغر منها ، فعلينا الحصول على تلسكوبات أكبر."

كلمات القوة

عالم الفلك عالم يقوم بأبحاث تتعلق بالأجرام السماوية والفضاء والكون المادي.

محور الخط الذي يدور حوله شيء ما. على عجلة ، سيمر المحور مباشرة من خلال المركز ويبرز على كلا الجانبين. (في الرياضيات) المحور عبارة عن خط إلى جانب الرسم البياني أو أسفله يتم تسميته لشرح معنى الرسم البياني ووحدات القياس.

كلية شخص يعمل مع زميل عمل أو عضو فريق آخر.

المذنب جسم سماوي يتكون من نواة جليد وغبار. عندما يمر مذنب بالقرب من الشمس ، يتبخر الغاز والغبار عن سطح المذنب ، مكونًا "ذيله" الخلفي.

البيانات تم جمع الحقائق و / أو الإحصائيات معًا للتحليل ولكن ليس بالضرورة تنظيمها بطريقة تعطيها معنى. بالنسبة للمعلومات الرقمية (النوع الذي تخزنه أجهزة الكمبيوتر) ، تكون هذه البيانات عادةً عبارة عن أرقام مخزنة في رمز ثنائي ، يتم تصويرها على أنها سلاسل من الأصفار والآحاد.

كوكب المشتري (في علم الفلك) أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، وله أقصر طول نهار (10 ساعات). عملاق غازي ، تدل كثافته المنخفضة على أن هذا الكوكب يتكون من عناصر ضوئية ، مثل الهيدروجين والهيليوم. يطلق هذا الكوكب أيضًا حرارة أكثر مما يتلقاه من الشمس حيث تضغط الجاذبية على كتلته (وتقلص الكوكب ببطء).

القمر القمر الصناعي الطبيعي لأي كوكب.

يدور في مدار المسار المنحني لجسم سماوي أو مركبة فضائية حول نجم أو كوكب أو قمر. دائرة كاملة واحدة حول جرم سماوي.

كوكب إن الجسم السماوي الذي يدور حول نجم كبير بما يكفي لجعل الجاذبية قد سحقته في شكل كرة مستديرة وأزالت الأجسام الأخرى من الطريق في محيطه المداري. يشتمل النظام الشمسي على ثمانية كواكب: عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون.

تقدم (في علم الفلك) وصف لحركة مدار الأجرام السماوية بالنسبة للنجم أو أي شيء يحدد مدارها. في النظام الشمسي ، تميل الكواكب إلى التحرك من الغرب إلى الشرق ، نسبة إلى النجوم. يُعرف هذا بالحركة التقدمية. يشير Prograde أيضًا إلى القمر الذي يدور في نفس اتجاه دوران كوكبه.

متراجع (في علم الفلك) وصف لحركة مدار الأجرام السماوية بالنسبة للنجم أو أي شيء يحدد مدارها. في النظام الشمسي ، تبدو الكواكب أحيانًا وكأنها تتحرك من الشرق إلى الغرب ، نسبة إلى النجوم. يُعرف هذا بالحركة التراجعية. الرجوع إلى الوراء يشير أيضًا إلى القمر الذي يدور في اتجاه معاكس لدوران كوكبه.

الأقمار الصناعية قمر يدور حول كوكب أو مركبة أو أي جسم مصنع آخر يدور حول جرم سماوي في الفضاء.

زحل الكوكب السادس خارج الشمس في نظامنا الشمسي. هذا الكوكب ، أحد عمالقة الغاز الأربعة ، يستغرق 10.7 ساعة للدوران (يكمل يومًا واحدًا) و 29 عامًا على الأرض لإكمال مدار واحد للشمس. لديها ما لا يقل عن 53 قمرا معروفا و 9 مرشحين آخرين في انتظار التأكيد. لكن أكثر ما يميز هذا الكوكب هو المستوى العريض والمسطح المكون من سبع حلقات تدور حوله.

النظام الشمسي تدور الكواكب الثمانية الكبرى وأقمارها في مدار حول شمسنا ، جنبًا إلى جنب مع أجسام أصغر على شكل كواكب قزمة وكويكبات ونيازك ومذنبات.

تلسكوب عادة ما تكون أداة لجمع الضوء تجعل الأشياء البعيدة تظهر بشكل أقرب من خلال استخدام العدسات أو مجموعة من المرايا المنحنية والعدسات. ومع ذلك ، يقوم البعض بجمع الانبعاثات الراديوية (الطاقة من جزء مختلف من الطيف الكهرومغناطيسي) من خلال شبكة من الهوائيات.

اقتباسات

الإصدار الإعلامي: معهد كارنيجي للعلوم. ساعد في تسمية 20 من الأقمار المكتشفة حديثًا لكوكب زحل.

حول صوفي بيتس

صوفي بيتس متدربة في أخبار العلوم. وهي حاصلة على درجة البكالوريوس في علم الوراثة ودرجة الماجستير في الاتصال العلمي. ظهرت أعمالها المطبوعة والوسائط المتعددة في علم, مونجاباي, داخل العلوم، و ميركوري نيوز.

موارد الفصل الدراسي لهذه المقالة مزيد من المعلومات

تتوفر موارد المعلم المجانية لهذه المقالة. سجل للوصول:


مطلوب: أقمار صالحة للسكنى

وفقًا للجدول الدوري للكواكب الخارجية الذي أصدره مختبر الكواكب مؤخرًا ، فإن كوكب نبتون الدافئ و 96 كوكبًا دافئًا يقعون داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمهم. إذا تمكنوا من التقاط أقمار صخرية بحجم الأرض في رحلتهم إلى الداخل ، فستكون هذه الأقمار قادرة على الاحتفاظ بالمياه السائلة ، وتكون آبارًا محتملة للحياة. الائتمان: PHL

مع استمرار تلسكوب كبلر الفضائي في البحث عن كواكب يحتمل أن تكون صالحة للسكن ، قد يكشف أيضًا عن أقمار يمكن أن تستضيف الحياة. ستساعد ثلاث عمليات محاكاة جديدة علماء الفلك على تحديد الأقمار الصناعية الصخرية التي يمكنها الاحتفاظ بالمياه على سطحها ، إذا كان الكوكب الأم قريبًا بدرجة كافية من الشمس.

عندما أعلن فريق كبلر العلمي عن اكتشاف 1235 كوكبا مرشحا في فبراير 2010 ، اشتمل المرشحون على 37 كوكبا بحجم نبتون و 10 كواكب بحجم المشتري داخل مناطقهم الصالحة للسكن والنجوم # 146: منطقة الفضاء حيث يمكن أن يوجد الماء كسائل على كوكب صخري. على الرغم من أن عمالقة الغاز لن يتباهوا بالمياه السائلة على سطحهم ، فإن أقمارهم قد تفعل ذلك.

وفقًا لديفيد كيبينج ، من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، فإن القمر الصخري ذو الحجم الجيد "يضع علامة في كل المربعات لقائمة رغباتنا الخاصة بالظروف الصالحة للسكن".

قام Kipping ، أحد أعضاء Hunt for Exomoons مع فريق Kepler ، بتأليف واستخدام واحدة من ثلاث عمليات محاكاة # 160 مصممة لمساعدة علماء الفلك على اختيار مثل هذا القمر من البيانات.

تبحث التلسكوبات مثل كبلر عن الكواكب أثناء عبورها أو عبورها أمام نجمها. تأخذ كل محاكاة من عمليات العبور تلك وتبحث عن الاختلافات التي من شأنها أن تكشف عن وجود قمر يدور حول كوكب.

وأوضح كيبينغ أنه "عندما يمر قمر أمام نجم ، فإنه يجعل النجم يبدو باهتًا لفترة قصيرة من الوقت".

عندما يعبر الكوكب أمام النجم ، فإنه يصنع بصمة كبيرة. القمر ، الذي يدور حول كوكبه ، يقوم أيضًا بانخفاض طفيف في الضوء. & # 160 عندما ينزلق القمر خلف كوكبه ، يزداد سطوع النجم بشكل طفيف جدًا.

نموذج Kipping ، الذي تم نشره في المجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية (MNRAS) في مايو 2010 ، حسبت كيف ستبدو إشارة قمر واحد أثناء انزلاقه بين نجمه والأرض. يمكن أن تساعد هذه الإشارة # 160 علماء الفلك في العثور على أقمار لا تلتصق مداراتها بنفس مستوى كوكبهم.

تعتمد المنطقة الصالحة للسكن على كتلة النجم ونوعه. يمكن للكواكب - أو الأقمار الصخرية - داخل هذه المنطقة الاحتفاظ بالمياه السائلة على سطحها ، مما يجعلها مرشحة قوية لتطور الحياة. في هذا الرسم البياني ، تتم مقارنة المنطقة الصالحة للسكن في نظامنا الشمسي بنظام Gliese 581. الائتمان: ESO

قال كيبينج: "إذا نظرت إلى تريتون ، حول نبتون ، ستجد مدارًا مائلاً".

يدور تريتون حول نبتون عند 157 درجة من مستوى خط استواء الكوكب.

"شيء من هذا القبيل ، سنتمكن من اكتشافه".

محاكاة أخرى ، ابتكرها لويس توسنسكي ، من المعهد الوطني لأبحاث الفضاء في البرازيل ، وأدريانا فاليو ، من جامعة ماكنزي المشيخية (أيضًا في البرازيل) ، تبحث عن أقمار تدور في نفس مستوى كوكبهم ، على الرغم من أنه يمكن تكييفها بسهولة للبحث عن أقمار ذات مدارات مائلة.

وأوضح فاليو أن "التبرير المادي لهذا الافتراض (بشأن المدارات غير المائلة) هو أن الكوكب والقمر قد تشكلان معًا".

ومع ذلك ، فإنه يحدد أيضًا الكواكب ذات الحلقات الشبيهة بزحل ، والتي تنشئ إشارة بيانات فريدة.

نموذج الفريق البرازيلي الذي تم نشره في ديسمبر 2010 مجلة الفيزياء الفلكية، يأخذ في الاعتبار وجود البقع على السطح النجمي أيضًا. مثل البقع الشمسية ، تدور هذه البقع الداكنة عبر جلد النجم ، مما يقلل من كمية الضوء الناتج. إذا اصطفت رقعة مع كوكب ، فقد يبدو التعتيم وكأنه قمر.

قال كيبينغ: "قد تبدو بقعة النجوم متشابهة جدًا".

يبحث تلسكوب كبلر الفضائي عن الانخفاضات في ضوء النجوم بسبب مرور كوكب أمام نجمه من وجهة نظرنا. في حين أن منحنى الضوء من مثل هذا العبور الكوكبي يمكن أن يخبر علماء الفلك عن مدار الكوكب ونصف قطره ، هناك حاجة إلى طرق أخرى لمعرفة خصائص أخرى ، مثل كتلته. الائتمان: جامعة واشنطن

سيحتاج علماء الفلك الذين يستخدمون محاكاة كيبينغ إلى البحث عن تذبذب في ضوء النجوم للتمييز بين القمر ونقطة النجوم التي سيجرها القمر على الجسم النجمي بشكل طفيف.

في حين أن هاتين المحاكيتين تقتصران على قمر واحد ، فإن دراسة ثالثة أجراها Andr & # 225s P & # 225l ، من مرصد كونكولي في المجر ، قادرة على تحليل أنظمة كوكبية ذات عبور متعدد.

قال كيبينغ: "نموذج Andr & # 225s جميل جدًا من الناحية الرياضية ، حيث يمكنه التعامل مع أي عدد من الأقمار أو الكواكب".

في الوقت نفسه ، يقتصر الأمر على المدارات الدائرية ، بدلاً من المدارات الأكثر تنوعًا التي يسمح بها Tusnski's.

سيتم نشر بحث P & # 225l في إصدار قادم من MNRAS.

قال كيبينغ: "كل شخص يجد أسلوبه الخاص في حل المشكلة ، وأعتقد أنهما مكملان للغاية حقًا".

بحثا عن قمر صناعي

وفقًا لتوسنسكي ، يجب أن تكون مهمة الفضاء الفرنسي دوران الحمل الحراري وعبور الكواكب (CoRoT) قادرة على اكتشاف قمر يبلغ نصف قطره 1.3 مرة حجم الأرض ، بينما سيكون كبلر قادرًا على اكتشاف قمر يبلغ حجمه ثلث حجم كوكبنا.

وقالت P & # 225l "بمجرد اكتشاف القمر بوضوح ، يمكن تحديد خصائصه الأساسية ، مثل حجمه ، بدقة مثل الكواكب المستقلة ذات الأحجام المماثلة".

ولكن من أجل حساب الخصائص ، يجب أولاً العثور على مثل هذا القمر.

قال كيبينغ "السؤال الحقيقي هو ما إذا كانت موجودة".

قمر كوكب المشتري جانيميد ، أكبر قمر في النظام الشمسي ، يبلغ نصف قطره خمسي نصف قطر الأرض ، ولكنه يبلغ 2 في المائة فقط من كتلته.

لكي يكون هذا القمر صالحًا للسكنى ، يجب أن يكون على الأقل ثلث كتلة الأرض.

وأوضح كيبينغ أن "أي حجم أصغر سيكون مثل المريخ" غير قادر على التمسك بجو سميك.

تم تصوير أورانوس وأقماره الخمسة الرئيسية في هذا المونتاج للصور التي التقطتها المركبة الفضائية فوييجر 2. يظهر أورانوس على شكل كرة أرضية زرقاء بشكل موحد ، على غرار الطريقة التي يمكن للعين رؤيتها بشكل طبيعي فقط من خلال معالجة الصور بمساعدة الكمبيوتر تظهر نطاقات دقيقة في الغلاف الجوي العلوي للكوكب. الأقمار ، من الأكبر إلى الأصغر كما تظهر هنا ، هي أرييل وميراندا وتيتانيا وأوبيرون وأومبرييل. اكتشفت فوييجر 2 أيضًا 10 أقمار أصغر ونقلت صورًا لنظام حلقات أورانوس أثناء مواجهة الكواكب على بعد حوالي ملياري ميل من الأرض. الائتمان: ناسا / مختبر الدفع النفاث

تمتلك عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي أقمارًا لديها القدرة على تطوير الحياة - ولكن فقط لأنها بعيدة جدًا عن الشمس. ستذوب قشرة جانيميد الجليدية إذا كان القمر أقرب إلى الأرض ، ومن المحتمل أن يغلي الماء في الفضاء. & # 160 إذا تم نقل قمر زحل تيتان إلى المنطقة الصالحة للسكن في الشمس ، فسوف يفقد غلاف الميثان الكثيف الذي يجعله محتملاً مرشح لتنمية الحياة.

ومع ذلك ، لمجرد أن القمر الصالح للسكن لا يبدو أنه موجود في نظامنا الشمسي لا يعني أنه غير موجود في أي مكان آخر. حقيقة أن الكثير من عمالقة الغاز قد تم اكتشافهم بالقرب من شموسهم تجعل الأقمار الصالحة للسكن أكثر احتمالًا وليس أقل.

أشار كيبينغ إلى البحث الأخير الذي أجراه سايمون بورتر من مرصد لويل في أريزونا والذي يشير إلى أن ما يقرب من نصف الكواكب بحجم المشتري التي تهاجر إلى الداخل نحو نجومها قد تلتقط كوكبًا أرضيًا كقمر جديد. عملاق الغاز للحصول على مثل هذا القمر الصناعي الكبير.

وقال: "لن تتوقع حقًا أن يتشكل قمر بهذا الحجم في مكانه حول كوكب".

ولكن إذا كان الكوكب يسافر طوال الطريق عبر المنطقة الصالحة للسكن بالنجوم # 146 ، فستكون درجات الحرارة مرتفعة جدًا بحيث لا يمكن للماء أن يبقى على سطح القمر & # 146 & # 160.

"إنه حقًا سؤال حول ، هل هناك العديد من الأنظمة الشمسية حيث يتوقف الكوكب قبل أن يقترب جدًا [من النجم]؟"


أكبر وأصغر أقمار:

يذهب لقب أكبر قمر في المجموعة الشمسية إلى جانيميد ، الذي يبلغ قطره 5262.4 كيلومترًا (3270 ميلًا). هذا لا يجعله أكبر من الأرض والقمر # 8217s فحسب ، بل يجعله أكبر حتى من كوكب عطارد & # 8211 على الرغم من أنه يحتوي فقط على نصف كتلة عطارد. أما بالنسبة لأصغر قمر صناعي ، فهو رابط بين S / 2003 J 9 و S / 2003 J 12. هذان القمران ، وكلاهما يدور حول كوكب المشتري ، يبلغ قطرهما حوالي كيلومتر واحد (0.6 ميل).

من الأمور المهمة التي يجب ملاحظتها عند مناقشة عدد الأقمار المعروفة في النظام الشمسي أن الكلمة الأساسية هنا هي & # 8220known & # 8221. مع مرور كل عام ، يتم تأكيد المزيد من الأقمار الصناعية ، والغالبية العظمى من تلك التي نعرفها الآن تم اكتشافها فقط في العقود القليلة الماضية. مع استمرار جهود الاستكشاف لدينا ، وتحسن أدواتنا ، قد نجد أن هناك مئات أخرى كامنة هناك!

لمزيد من المعلومات ، تأكد من مراجعة صفحة NASA & # 8217s لاستكشاف النظام الشمسي.

لقد سجلنا سلسلة كاملة من البودكاست حول النظام الشمسي في Astronomy Cast. تحقق منها هنا.


استكشاف الأقمار

استغرق الأمر قرنًا آخر تقريبًا حتى يبدأ العلماء في فهم قمري المريخ الصغيرين. في عام 1971 ، أصبحت المركبة الفضائية مارينر 9 التابعة لناسا أول قمر صناعي يدور حول كوكب آخر. كشفت الصور من المركبة أن كلا من ديموس وفوبوس لهما أشكال متكتلة تشبه البطاطس ، بدلاً من أن تكون كروية مثل قمر الأرض. كانت ملاحظات ديموس محدودة بسبب الانغلاق المد والجزر للقمر على الكوكب ، مما أدى إلى مواجهة نفس الجانب دائمًا للخارج.

مع استمرار الاستكشاف ، تمكن العلماء من جمع المزيد من المعلومات حول القمرين الصغيرين. حلقت مركبات الفايكنج المدارية في أواخر السبعينيات ، مع مرور المركبة المدارية الثانية على بعد 19 ميلاً (30 كم) من ديموس. قدمت كل من مهمة السوفيت فوبوس 2 ، ومساح المريخ العالمي التابع لناسا ، والقطار الأوروبي مارس إكسبرس أدلة إضافية حول القمرين الفضوليين. حتى أن المركبات الجوالة من على سطح الكوكب دخلت في العمل ، حيث قدمت كل من Spirit و Opportunity و Curiosity صوراً من الأرض.

في عام 2024 ، تخطط وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) لإطلاق مهمة استكشاف المريخ Moons eXploration (MMX) لزيارة كل من فوبوس وديموس. ستهبط MMX على سطح فوبوس وتجمع العينات لإعادتها إلى الأرض في عام 2029.

قال ديفيد لورانس ، من مختبر الفيزياء التطبيقية ، في بيان: "كان فهم كيفية تشكل فوبوس وديموس هدفًا لمجتمع علوم الكواكب لسنوات عديدة". يقود لورانس الفريق لتطوير أحد أدوات MMX.

في عام 2016 ، تم اقتراح مهمة منخفضة التكلفة للمريخ تسمى PADME (Phobos And Deimos and Mars Environment) لزيارة الأقمار. من بين أهدافه الرئيسية تحديد المكان الذي أتى منه ديموس وفوبوس - سواء تم إنشاؤهما في نفس الوقت مع المريخ ، أو تم الاستيلاء عليهما من حزام الكويكبات ، أو في مكان آخر. تنافس PADME في برنامج الاكتشاف التابع لوكالة ناسا لكنه خسر أمام بعثتي Psyche و Lucy لزيارة الكويكبات.

تفكر ناسا في إرسال بشر إلى المريخ في ثلاثينيات القرن الحالي ، مما دفع بعض العلماء إلى اقتراح مهمة إلى أحد أقماره بدلاً من ذلك. سيقلل ذلك من تعقيد الهبوط على سطح به غلاف جوي ، على الرغم من أن البشر سيحتاجون إلى تقييدهم بسطح ديموس أو فوبوس إذا أرادوا البقاء في مكانهم.

لكن المستكشفين في المستقبل قد يتعرضون لصدمة. يمكن للانفجارات الشمسية القوية أن تشحن مناطق من القمر المريخي لمئات الفولتات ، مما قد يؤثر على المعدات الإلكترونية.

وقال ويليام فاريل من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند في بيان "وجدنا أن رواد الفضاء أو المركبات الجوالة يمكن أن يراكموا شحنات كهربائية كبيرة عند عبور الجانب الليلي من فوبوس - الجانب المواجه للمريخ خلال نهار المريخ". "على الرغم من أننا لا نتوقع أن تكون هذه الشحنات كبيرة بما يكفي لإصابة رائد فضاء ، إلا أنها من المحتمل أن تكون كبيرة بما يكفي للتأثير على المعدات الحساسة ، لذلك سنحتاج إلى تصميم بدلات ومعدات فضائية تقلل من مخاطر الشحن".


خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


مطاردة الأقمار الصالحة للسكن حول الكواكب الغريبة

بينما يواصل علماء الفلك البحث عن كواكب فضائية يحتمل أن تكون صالحة للسكن ، فإنهم يوسعون البحث ليشمل أقمارًا يمكن أن تستضيف الحياة أيضًا.

قد تساعد ثلاث عمليات محاكاة حاسوبية جديدة الباحثين على تحديد الأقمار الصناعية الصخرية خارج نظامنا الشمسي والتي يمكن أن تؤوي المياه على أسطحها ، إذا كانت دائرة الكواكب الأم قريبة بدرجة كافية من نجومها.

عندما أعلن العلماء الذين يعملون مع تلسكوب كبلر الفضائي التابع لناسا عن اكتشاف 1235 كوكبًا مرشحًا في فبراير 2011 ، تضمنت القائمة 37 كوكبًا بحجم نبتون و 10 كواكب بحجم المشتري داخل مناطقها الصالحة للسكن والنجوم - منطقة الفضاء حيث يمكن أن يتواجد الماء كسائل. على كوكب صخري. على الرغم من أن عمالقة الغاز لن يتباهوا بالمياه السائلة على سطحهم ، فإن أقمارهم قد تفعل ذلك.

وفقًا لديفيد كيبينج ، من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، فإن قمرًا صخريًا بحجم جيد على مسافة مناسبة من نجمه "يضع علامة على كل المربعات لقائمة رغباتنا الخاصة بالظروف الصالحة للسكن".

قام Kipping ، أحد أعضاء Hunt for Exomoons مع فريق Kepler ، بتأليف واستخدام واحدة من ثلاث عمليات محاكاة حاسوبية مصممة لمساعدة علماء الفلك على اختيار مثل هذا "القمر الخارجي" من بيانات المركبة الفضائية. [معرض: عالم من كواكب كبلر]

ثلاث عمليات محاكاة مختلفة

تبحث التلسكوبات مثل كبلر عن الكواكب أثناء عبورها أو عبورها أمام نجمها ، مما يتسبب في حدوث انخفاضات في سطوع النجم. تأخذ كل من عمليات المحاكاة الثلاث المختلفة تلك العبور وتبحث عن الاختلافات التي من شأنها أن تكشف عن وجود قمر يدور حول كوكب.

قال كيبينغ: "عندما يمر قمر أمام نجم ، فإنه يجعل النجم يبدو باهتًا لفترة قصيرة من الوقت".

عندما يعبر الكوكب أمام النجم ، فإنه يصنع بصمة كبيرة. القمر ، الذي يدور حول كوكبه ، يقوم أيضًا بانخفاض طفيف في الضوء. عندما ينزلق القمر خلف كوكبه ، يزداد سطوع النجم بشكل طفيف جدًا.

قام نموذج كيبينغ ، الذي نُشر في مجلة الإخطارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية (MNRAS) في مايو 2010 ، بحساب الشكل الذي ستبدو عليه إشارة قمر واحد عندما ينزلق بين نجمه والأرض. يمكن أن تساعد هذه الإشارة علماء الفلك في العثور على أقمار لا تلتصق مداراتها بنفس مستوى كوكبهم.

قال كيبينغ: "إذا نظرت إلى تريتون ، حول نبتون ، ستجد مدارًا مائلاً". يدور تريتون حول نبتون عند 157 درجة من مستوى خط استواء الكوكب. "شيء من هذا القبيل ، سنتمكن من اكتشافه". [صور لنبتون وأقمارها]

محاكاة أخرى ، أنشأها لويس توسنسكي ، من المعهد الوطني لأبحاث الفضاء في البرازيل ، وأدريانا فاليو ، من جامعة ماكنزي المشيخية (أيضًا في البرازيل) ، تبحث عن الأقمار الخارجية التي تدور في نفس مستوى كوكبهم ، على الرغم من أنه يمكن تكييفها بسهولة للبحث عن أقمار ذات مدارات مائلة.

وقال فاليو: "المبرر المادي لهذا الافتراض (بشأن المدارات غير المائلة) هو أن الكوكب والقمر قد شكلا معًا".

ومع ذلك ، فإنه يحدد أيضًا الكواكب ذات الحلقات الشبيهة بزحل ، والتي تنشئ إشارة بيانات فريدة.

نموذج الفريق البرازيلي ، الذي نُشر في عدد ديسمبر 2010 من مجلة الفيزياء الفلكية ، يأخذ في الحسبان وجود بقع على السطح النجمي أيضًا. مثل البقع التي نراها على شمسنا ، تدور هذه البقع الداكنة عبر سطح النجم ، مما يقلل من كمية الضوء الناتج. إذا اصطفت رقعة مع كوكب ، فقد يبدو التعتيم وكأنه قمر.

قال كيبينغ: "قد تبدو بقعة النجوم متشابهة جدًا".

سيحتاج علماء الفلك الذين يستخدمون محاكاة كيبينغ إلى البحث عن تذبذب في ضوء النجوم للتمييز بين القمر ونقطة النجوم التي سيجرها القمر على الجسم النجمي بشكل طفيف.

في حين أن هاتين المحاكيتين تقتصران على قمر واحد ، فإن دراسة ثالثة أجراها Andr & aacutes P & aacutel ، من مرصد كونكولي في المجر ، قادرة على تحليل أنظمة كوكبية ذات عبور متعدد.

قال كيبينج: "نموذج Andr & aacutes جميل جدًا من الناحية الرياضية ، حيث يمكنه التعامل مع أي عدد من الأقمار أو الكواكب".

في الوقت نفسه ، يقتصر الأمر على المدارات الدائرية ، بدلاً من المدارات الأكثر تنوعًا التي يسمح بها Tusnski's.

سيتم نشر بحث P & aacutel في إصدار قادم من MNRAS.

قال كيبينغ "كل شخص يجد أسلوبه الخاص في حل المشكلة ، وأعتقد أنهما متكاملان للغاية حقًا".

بحثا عن قمر فضائي صالح للسكن

وفقًا لتوسنسكي ، يجب أن تكون مهمة الفضاء الفرنسية ، دوران الحمل الحراري وعبور الكواكب (CoRoT) ، قادرة على اكتشاف قمر خارجي يبلغ نصف قطره 1.3 مرة حجم الأرض ، بينما سيكون كبلر قادرًا على اكتشاف قمر يبلغ ثلث حجم كوكبنا.

وقالت P & aacutel: "بمجرد اكتشاف القمر بوضوح ، يمكن تحديد خصائصه الأساسية ، مثل حجمه ، بدقة مثل الكواكب المستقلة ذات الأحجام المماثلة".

ولكن من أجل حساب الخصائص ، يجب أولاً العثور على مثل هذا القمر.

قال كيبينغ "السؤال الحقيقي هو ما إذا كانت موجودة".

قمر كوكب المشتري جانيميد ، أكبر قمر في نظامنا الشمسي ، يبلغ 40 في المائة من حجم الأرض ، ولكن 2 في المائة فقط من الكتلة.

من أجل دعم الحياة ، من المحتمل أن يكون مثل هذا القمر بحاجة إلى ما لا يقل عن ثلث كتلة الأرض إذا كان في المنطقة الصالحة للسكن في نظامنا الشمسي ، كما يقول الباحثون.

وقال كيبينج "أي أصغر سيكون مثل المريخ" غير قادر على التمسك بجو سميك.

تمتلك عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي أقمارًا لديها القدرة على تطوير الحياة - ولكن فقط لأنها بعيدة جدًا عن الشمس. ستذوب قشرة جانيميد الجليدية إذا كان القمر أقرب بكثير إلى الأرض ، ومن المحتمل أن يغلي الماء في الفضاء. إذا تم نقل قمر زحل تيتان إلى المنطقة الصالحة للسكن في الشمس ، فسوف يفقد غلاف الميثان السميك الذي يجعله مرشحًا محتملاً لتطور الحياة.

ومع ذلك ، لمجرد أن نظامنا الشمسي لا يستضيف أي أقمار بالحجم "الصحيح" في منطقته الصالحة للسكن لا يعني ذلك أن الأنظمة الفضائية غير موجودة بالمثل. يقول الباحثون إن حقيقة اكتشاف الكثير من الكواكب الغازية العملاقة بالقرب من النجوم الغريبة تجعل احتمال وجود أقمار صالحة للسكن أكثر وليس أقل احتمالا.

أشار كيبينغ إلى الأبحاث الحديثة التي أجراها سايمون بورتر من مرصد لويل في أريزونا والتي تشير إلى أن ما يقرب من نصف الكواكب الخارجية بحجم المشتري التي تهاجر إلى الداخل نحو نجومها قد تلتقط كوكبًا أرضيًا كقمر جديد. يعتقد Kipping أن هذه قد تكون الطريقة الأكثر احتمالا لعملاق الغاز للحصول على مثل هذا القمر الصناعي الكبير.

"لن تتوقع حقًا تشكل قمر بهذا الحجم فى الموقع حول كوكب ".

ولكن إذا كان الكوكب يسافر طوال الطريق عبر منطقة النجوم و rsquos الصالحة للسكن ، فقد ترتفع درجات الحرارة في النهاية إلى درجة لا تسمح للماء بالبقاء على سطح القمر و rsquos.

"إنه حقًا سؤال حول ، هل هناك العديد من الأنظمة الشمسية حيث يتوقف الكوكب قبل أن يقترب جدًا [من النجم]؟"


الإجابات والردود

إن مستوى دوران المشتري قريب جدًا من مستوى مداره ، أقرب من جميع الكواكب الأخرى. هذا بسبب حجمها - ليس من السهل إزعاجها. لهذا السبب ، سنرى دائمًا خط الاستواء ومدارات أقماره على الحافة.

سبب كل أقماره في مدار في نفس الطائرة هي نفس السبب وراء وجود جميع الكواكب في نفس المستوى في النظام الشمسي - فالأقمار الصناعية التي تدور حول مستوى والدها غير مستقرة. نظرًا لعدد من عوامل الجاذبية ، سيتم دفعها في النهاية إلى المدارات الاستوائية.

ما هي عوامل الجاذبية التي تدفع الكواكب إلى المدارات الاستوائية؟ Why aren't the moon's rotation around the planet, say, perpendicular to the equatorial plane?

Would the Sun's gravitational pull on the moon of a planet be one of these nudging effects?

What are the gravitational factors that nudge the the planets into equatorial orbits? Why aren't the moon's rotation around the planet, say, perpendicular to the equatorial plane?

Would the Sun's gravitational pull on the moon of a planet be one of these nudging effects?

If Jupiter was a perfect, non-rotating sphere then the moons could orbit with any inclination they please - a spherical mass has a perfectly symmetrical field. But Jupiter in fact spins very rapidly - 12.5 km/s at its equator - and this gives it a non-spherical shape that distorts the shape of its field. Thus unless a body is in the plane of its equator it will experience a small force towards the equatorial plane and over time it will eventually find itself orbitting in the plane.

But the non-symmetrical component of the gravitational force drops off with distance more rapidly than the symmetrical component, thus at the distance of Jupiter's outer moon groups the plane-directing component of the gravitational force isn't strong enough to change the orbits of the irregular moons in a significant way since they entered those orbits aeons ago.

The Sun does influence the orbits of the outer moons too, as do the other planets, especially Saturn.

The reason orbits become coplanar is because the rotating cloud of gas that collapses to form a planet rotates about an axis, so a moon above or below the planet wouldn't be orbiting the planet.

Also, Jupiter's moons orbit in a plane near the ecliptic, but right now, they are almost exactly on the ecliptic. It is more aligned than ususal.

The reason orbits become coplanar is because the rotating cloud of gas that collapses to form a planet rotates about an axis, so a moon above or below the planet wouldn't be orbiting the planet.

Also, Jupiter's moons orbit in a plane near the ecliptic, but right now, they are almost exactly on the ecliptic. It is more aligned than ususal.


شاهد الفيديو: ماذا سيحدث لو اختفى كوكب واحد فقط من النظام الشمسي (أغسطس 2022).