اكتشف نبتون ، عملاق الغاز الجليدي الذي هو الكوكب الثامن من شمسنا ، عام 1846 من قبل اثنين من علماء الفلك - أوربان لو فيرير ويوهان جالي. تمشيا مع اتفاقية تسمية الكواكب ، تم تسمية نبتون على اسم إله البحر الروماني (أي ما يعادل البوسيدون اليوناني). وبعد سبعة عشر يومًا فقط من اكتشافه ، بدأ علماء الفلك في ملاحظة أنه يحتوي أيضًا على نظام من الأقمار.
في البداية ، كان من الممكن ملاحظة تريتون فقط - أكبر قمر نبتون -. ولكن بحلول منتصف القرن العشرين وبعد ذلك ، بفضل التحسينات في التلسكوبات الأرضية وتطوير المسابر الفضائية الآلية ، سيتم اكتشاف المزيد من الأقمار. يمتلك نبتون الآن 14 قمرًا صناعيًا معترفًا به ، وعلى شرف كوكبهم الأصلي ، تمت تسمية جميعهم باسم آلهة مائية صغيرة في الأساطير اليونانية.
الاكتشاف والتسمية:
تريتون ، كونه أكبر وأكبر أقمار نبتون ، كان أول من تم اكتشافه. وقد لاحظه ويليام لاسيل في 10 أكتوبر 1846 ، بعد سبعة عشر يومًا فقط من اكتشاف نبتون. سيكون ما يقرب من قرن قبل أن يتم اكتشاف أي أقمار أخرى.
كان الأول هو نيريد ، ثاني أكبر قمر نبتون وأضخمها ، والذي تم اكتشافه في 1 مايو 1949 ، من قبل جيرارد بي كويبر (الذي سمي حزام كويبر باسمه) باستخدام لوحات التصوير الفوتوغرافي من مرصد ماكدونالد في فورت ديفيس ، تكساس. القمر الثالث ، الذي سمي لاحقًا باسم لاريسا ، تمت ملاحظته لأول مرة من قبل هارولد ج.ريتسيما ووليام بي هوبارد ولاري أ. ليبوفسكي وديفيد ج. ثولين في 24 مايو 1981.
كان اكتشاف هذا القمر مصادفة تمامًا ، وحدث نتيجة البحث المستمر عن حلقات مشابهة لتلك التي تم اكتشافها حول أورانوس قبل أربع سنوات. إذا كانت الحلقات موجودة بالفعل ، فإن لمعان النجم سينخفض قليلاً قبل أقرب اقتراب من الكوكب. أثناء ملاحظة اقتراب النجم من نبتون ، انخفض لمعان النجم ، ولكن لعدة ثوان فقط. هذا يشير إلى وجود قمر بدلا من حلقة.
لم يتم العثور على أقمار أخرى حتى فوييجر 2 طار من قبل نبتون في عام 1989. أثناء المرور عبر النظام ، اكتشف المسبار الفضائي لاريسا واكتشف خمسة أقمار داخلية إضافية: نياد ، ثالاسا ، ديسبينا ، جالاتيا وبروتيوس.
في عام 2001 ، وجد مسحان باستخدام تلسكوبات أرضية كبيرة - مرصد سيرو تولولو الأمريكي ، وتلسكوبات كندا - فرنسا - هاواي - خمسة أقمار خارجية إضافية ليصل المجموع إلى ثلاثة عشر. أعادت استطلاعات المتابعة التي أجراها فريقان في عامي 2002 و 2003 على التوالي رصد جميع هذه الأقمار الخمسة - وهي هاليميدي وساو وباماثي ولوميديا ونيسو.
ثم في 15 يوليو 2013 ، كشف فريق من علماء الفلك بقيادة مارك ر. شوالتر من معهد SETI أنهم اكتشفوا قمرًا الرابع عشر غير معروف سابقًا في الصور التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي من 2004-2009. يُعتقد أن القمر الرابع عشر الذي لم يتم تسميته حتى الآن ، والذي يُعرف حاليًا باسم S / 2004 N 1 ، لا يزيد قطره عن 16-20 كم.
تمشيا مع الأعراف الفلكية ، يتم أخذ جميع أقمار نبتون من الأساطير اليونانية والرومانية. في هذه الحالة ، يتم تسمية جميعهم لآلهة البحر ، أو لأطفال بوسيدون (والتي تشمل Triton و Proteus و Depsina و Thalassa) ، ووجبات المياه اليونانية الصغيرة (Naiad و Nereid) أو Nereids ، الحوريات المائية في الأساطير اليونانية ( هاليميد ، جالاتيا ، نسو ، ساو ، لاوميديا وبسامات).
ومع ذلك ، لم يتم تسمية العديد من الأقمار رسميًا حتى القرن العشرين. اسم تريتون ، الذي اقترحه في الأصل كاميل فلاماريون في كتابه عام 1880 علم الفلك الشعبي، ولكن ليس في الاستخدام الشائع حتى الثلاثينيات على الأقل.
الأقمار الداخلية (العادية):
أقمار نبتون المنتظمة هي تلك الأقرب إلى كوكب الأرض والتي تتبع مدارات بروغرادي دائرية تقع في المستوى الاستوائي للكوكب. هم ، في ترتيب المسافة من نبتون: نياد (48227 كم) ، ثالاسا (50.074 كم) ، ديسبينا (52.526 كم) ، جالاتيا (61.953 كم) ، لاريسا (73.548 كم) ، S / 2004 N 1 (105.300 ± 50 كم) ) ، وبروتيوس (117،646 كم). جميعها باستثناء الاثنين الخارجيين تقعان في مدار متزامن مع نبتون (وهذا يعني أن مدار نبتون أبطأ من الفترة المدارية (0.6713 يومًا) وبالتالي يتم تباطؤه بشكل مؤقت.
ترتبط الأقمار الداخلية ارتباطًا وثيقًا بنظام الحلقات الضيقة لنبتون. الأقمار الصناعية الأعمق ، Naiad و Thalassa ، تدور بين حلقات Galle و LeVerrier ، في حين تدور Despina داخل حلقة LeVerrier مباشرة. القمر القادم ، Galatea ، يدور مباشرة داخل أبرز حلقة Adams وتساعد جاذبيته في الحفاظ على الحلقة من خلال احتواء جزيئاتها.
استنادًا إلى بيانات الرصد والكثافات المفترضة ، يبلغ قياس نياد 96 × 60 × 52 كم ويزن حوالي 1.9 × 1017 كلغ. في غضون ذلك ، يقيس ثالاسا 108 × 100 × 52 كم ويزن 3.5 × 1017 كلغ؛ قياس Despina 180 × 148 × 128 ويزن 21 × 1017 كلغ؛ يبلغ قياس Galatea 204 × 184 × 144 ويزن 37.5 × 1017 كلغ؛ يبلغ قياس لاريسا 216 × 204 × 168 ويزن 49.5 × 1017 كلغ؛ يبلغ قطر S / 2004 N1 16-20 كم ويزن 0.5 ± 0.4 × 1017 كلغ؛ و Proteus يقيس 436 × 416 × 402 ويزن 50.35 × 1017 كلغ.
تم تصوير أكبر قمرين عاديين فقط بدقة كافية لتمييز الأشكال والسمات السطحية. ومع ذلك ، باستثناء لاريسا وبروتيوس (تقريبًا إلى حد كبير) يعتقد أن جميع أقمار نبتون الداخلية ممدودة في الشكل. بالإضافة إلى ذلك ، جميع الأقمار الداخلية كائنات مظلمة ، مع البياض الهندسي تتراوح من 7 إلى 10 ٪.
وأشارت أطيافها أيضًا إلى أنها مصنوعة من جليد الماء الملوث ببعض المواد المظلمة جدًا ، وربما المركبات العضوية. في هذا الصدد ، تشبه أقمار نبتون الداخلية الأقمار الداخلية لأورانوس.
الأقمار الخارجية (غير المنتظمة):
تتكون أقمار نبتون غير المنتظمة من الأقمار الصناعية المتبقية للكوكب (بما في ذلك تريتون). وعادة ما تتبع مدارات غير مركزية مائلة وغالبًا ما تكون مدارات رجعية بعيدة عن نبتون ؛ الاستثناء الوحيد هو Triton ، الذي يدور بالقرب من الكوكب بعد مدار دائري ، على الرغم من التراجع والميل.
من أجل البُعد عن الكوكب ، فإن الأقمار غير المنتظمة هي تريتون ، نيريد ، هاليميدي ، ساو ، لاوميديا ، نيسو وبسامات ، وهي مجموعة تضم كلاً من الأجسام المُرتقبة والرجعية. باستثناء تريتون ونيريد ، تشبه أقمار نبتون غير المنتظمة أقمار الكواكب العملاقة الأخرى ويعتقد أنه تم التقاطها بواسطة الجاذبية بواسطة نبتون.
من حيث الحجم والكتلة ، تكون الأقمار غير المنتظمة متسقة نسبيًا ، وتتراوح قطرها من حوالي 40 كم و 4 × 1016 كيلوجرام في الكتلة (بساماته) إلى 62 كم و 16 × 1016 كجم لهاليميد.
تريتون ونيريد:
Triton و Nereid سواتل غير عادية وغير عادية وبالتالي يتم التعامل معها بشكل منفصل عن الأقمار الخمسة الأخرى غير المنتظمة. بين هذين والأقمار غير النظامية الأخرى ، لوحظت أربعة اختلافات رئيسية.
بادئ ذي بدء ، هما أكبر قمران معروفان في النظام الشمسي. Triton نفسه هو تقريبًا ترتيبًا بحجم أكبر من جميع الأقمار غير النظامية المعروفة الأخرى ويضم أكثر من 99.5 ٪ من جميع الكتلة المعروفة لمدار نبتون (بما في ذلك حلقات الكوكب وثلاثة عشر قمراً معروفًا آخر).
ثانيًا ، كلاهما لهما محاور شبه رئيسية صغيرة بشكل غير معتاد ، مع كون تريتون أكبر من حجم الأقمار غير المعروفة الأخرى. ثالثًا ، كلاهما لهما انحرافات مدارية غير عادية: لدى نيريد واحدة من أكثر المدارات الغريبة الأطوار من أي قمر صناعي غير منتظم معروف ، ومدار Triton هو دائرة مثالية تقريبًا. أخيرًا ، لدى نيريد أيضًا أدنى ميل لأي قمر صناعي غير منتظم معروف
يبلغ متوسط قطرها حوالي 2700 كم وكتلة 214080 ± 520 × 1017 كغ ، Triton هو أكبر أقمار نبتون ، وهو الوحيد الكبير بما يكفي لتحقيق التوازن الهيدروستاتيكي (أي كروي الشكل). على مسافة 354759 كم من نبتون ، تقع أيضًا بين الأقمار الداخلية والخارجية للكوكب.
يتبع Triton مدارًا رجعيًا وشبه دائري ، ويتكون إلى حد كبير من النيتروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون وآيسات الماء. مع وجود بياض هندسي أكثر من 70٪ و Bond albedo يصل إلى 90٪ ، فهو أيضًا أحد أكثر الأشياء سطوعًا في المجموعة الشمسية. السطح له لون محمر ، يمتلك تفاعل الأشعة فوق البنفسجية والميثان ، مما يسبب الثولين.
يعتبر تريتون أيضًا أحد أبرد أقمار النظام الشمسي ، حيث تبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 38 كلفن (235.2 درجة مئوية). ومع ذلك ، نظرًا لكون القمر نشطًا جيولوجيًا (مما يؤدي إلى البراكين المبردة) وتغيرات درجة حرارة السطح التي تسبب التسامي ، فإن Triton هو واحد من قمرين فقط في النظام الشمسي له جو كبير. يتألف هذا الغلاف الجوي ، مثل سطحه إلى حد كبير ، من النيتروجين بكميات صغيرة من الميثان وأول أكسيد الكربون ، ويبلغ ضغطه التقديري حوالي 14 بارًا.
تحتوي تريتون على كثافة عالية نسبيًا تبلغ حوالي 2 جم / سم3 مشيرا إلى أن الصخور تشكل حوالي ثلثي كتلتها ، والثلج (ثلج الماء بشكل رئيسي) الثلث المتبقي. قد تكون هناك أيضًا طبقة من الماء السائل في عمق تريتون ، لتشكل محيطًا جوفيًا. وتشمل الميزات السطحية الغطاء القطبي الجنوبي الكبير ، والطائرات القديمة المقلمة المتقاطعة بواسطة المسكة والأوشحة ، بالإضافة إلى الميزات الشابة التي تسببها إعادة التسطيح الداخلية.
بسبب مداره التراجعي وقربه النسبي من نبتون (أقرب من القمر إلى الأرض) ، يتم تجميع Triton مع أقمار الكوكب غير المنتظمة (انظر أدناه). بالإضافة إلى ذلك ، يُعتقد أنه كائن تم القبض عليه ، ربما كوكب قزم كان جزءًا من حزام كويبر. في نفس الوقت ، هذه الخصائص المدارية هي السبب الذي يجعل تريتون يعاني من تباطؤ المد والجزر. وسوف يتصاعد في النهاية ويصطدم بالكوكب في حوالي 3.6 مليار سنة.
نيريد هو ثالث أكبر قمر نبتون. لديها مدار بروغاريدي ولكنه غريب الأطوار للغاية ويعتقد أنه قمر صناعي عادي سابق كان مشتتًا في مداره الحالي من خلال تفاعلات الجاذبية أثناء التقاط تريتون. تم الكشف عن الجليد المائي على سطحه. يُظهر نيريد اختلافات كبيرة وغير منتظمة في حجمه المرئي ، والتي ربما تكون ناتجة عن البادئة القسرية أو الدوران الفوضوي جنبًا إلى جنب مع شكل ممدود وبقع مشرقة أو داكنة على السطح.
تشكيل - تكوين:
بالنظر إلى التوزيع غير المتوازن للكتلة في أقماره ، يُعتقد على نطاق واسع أنه تم القبض على تريتون بعد تشكيل نظام الأقمار الصناعية الأصلي لنبتون - والذي كان سيتم تدمير معظمه في عملية الالتقاط. تم تقديم العديد من النظريات حول آليات الاستيلاء عليها على مر السنين.
الأكثر قبولًا على نطاق واسع هو أن Triton هو عضو على قيد الحياة في كائن حزام Kuiper الثنائي الذي تم تعطيله بسبب لقاء مع Neptune. في هذا السيناريو ، كان القبض على تريتون نتيجة لقاء ثلاث جثث ، حيث سقط في مدار رجعي بينما تم تدمير الجسم الآخر أو طرده في العملية.
كان مدار تريتون عند الالتقاط غريبًا للغاية ، وكان سيسبب اضطرابات فوضوية في مدارات الأقمار الصناعية النبتونية الداخلية الأصلية ، مما تسبب في اصطدامها واختزالها إلى قرص من الركام. فقط بعد أن أصبح مدار تريتون دائريًا مرة أخرى ، يمكن لبعض الأنقاض أن تعود إلى الأقمار العادية الحالية. هذا يعني أنه من المحتمل أن الأقمار الصناعية الداخلية الحالية لنبتون ليست الأجسام الأصلية التي تكونت مع نبتون.
تظهر المحاكاة العددية أن هناك احتمال 0.41 أن القمر Halimede اصطدم مع Nereid في وقت ما في الماضي. على الرغم من أنه من غير المعروف ما إذا كان أي تصادم قد حدث ، يبدو أن كلا القمرين لهما ألوان ("رمادية" متشابهة ، مما يعني أن Halimede يمكن أن يكون جزءًا من Nereid.
نظرًا لبعدها عن الشمس ، كانت المهمة الوحيدة لدراسة نبتون وأقماره عن قرب هي مهمة فوييجر 2. وعلى الرغم من أنه لم يتم التخطيط لأي بعثات حاليًا ، فقد تم تقديم العديد من المقترحات التي ستشهد تحقيقًا آليًا في النظام في وقت ما في أواخر عشرينيات أو أوائل الثلاثينيات.
لدينا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول نبتون وأقمار نبتون والمنطقة العابرة لنبتون هنا في مجلة الفضاء. إليك مقالة كاملة عن Moon Triton و Naiad و Nereid و S / 2004 N 1.
إليكم مقالة رائعة عن أحدث الأجسام العابرة للنبتون التي سيتم اكتشافها ، وكيف يتنبأ الفلك في كواكب أخرى على الأقل في النظام الشمسي.
لمزيد من المعلومات ، راجع صفحة استكشاف النظام الشمسي في وكالة ناسا بعنوان "نبتون: الكوكب الأكثر ريحًا".
