• メイン
  • 衛星
  • 海王星の衛星を作る方法:別の月を本当に激しく叩きます。

海王星の衛星を作る方法:別の月を本当に激しく叩きます。

どの映画を見るべきですか?
 
>

海王星は太陽から最も遠い主要な惑星であり、研究するのは困難です。直径約5万キロメートルという大きなものですが、遠く離れているため、細部が欠けている可能性があります。 1989年にボイジャー2号で行ったように、そこに行っても、その謎をすべて解決することはできませんでした。



しかし、それは後で浮かび上がった大きな謎の手がかりを提供しました:海王星のちっぽけな月のヒッポカンプとの取引は何ですか?

です 幅わずか35kmの小さな月で、偶然発見されました。外側の太陽系の他の3つの大きな惑星のように、 海王星にはリングがあります 、またはより正確には、リングの断片のようなリングアーク。 2013年、天文学者のマークショーウォルターは、2000年代半ばに撮影されたハッブル画像でそのようなアークを探し、高速で移動するアークが静止しているように見えるように画像を再マッピングする巧妙なソフトウェアを使用して、さまざまな画像で簡単に比較できるようにしました。







私があなたについて嫌いな10のこと常識的なメディア

同じソフトウェアをオブジェクトに適用することにしたからです リングがゆっくりと周回し、ヒッポカムポスが画像に飛び出しました。当時書いたクールな話です。

海王星のハッブル画像(2009年から)は、はるかに暗い衛星とリングの画像に合わせてはめ込まれています。クレジット:NASA、ESA、およびM. Showalter(SETI協会)ズームイン

海王星のハッブル画像(2009年から)は、はるかに暗い衛星とリングの画像に合わせてはめ込まれています。クレジット: NASA、ESA、およびM. Showalter(SETI協会)

ヒッポカムポスは非常に小さくて薄暗いので、ボイジャーは30年前に巨大惑星を通過したときにさえ見えず(公平を期すために、ボイジャーはそれほど遠くの月を注意深く探していませんでした)、ハッブルショットにはほとんど現れません。しかし、本当に奇妙なことが明らかになるまで、それほど時間はかかりませんでした。天文学者がその軌道特性を計算したとき、彼らはその軌道がわずか12,000kmにあることを発見しました。 中身 プロテウスの軌道、直径400 kmほどの丸い(っぽい)ジャガイモのような形をしたはるかに大きな月。

海王星の衛星システムはめちゃくちゃで、かつてはずっとめちゃくちゃだったので、それは問題です。ヒッポカムポスが現在いる場所に形成される月は、そこに存在することができないはずです。





ここが物事が本当にクールになるところです :彗星がプロテウスを襲ったときにヒッポカムポスが生まれた可能性があります 難しい 、 と その後、破片が一緒に戻ってヒッポカムポスを形成しました

時計を巻き戻してみましょう。たとえば、数十億年です。海王星はおそらく衛星のシステムで形成されました。ほとんどの惑星はそうします。しかし、その後、災害は立ち往生しました:からの巨大な氷と岩のオブジェクト 外側の太陽系 ネプチューンに近づきすぎた。何とかして - さまざまなアイデアがたくさんあります —この大きな体は海王星の周りの軌道に捕らえられました。現在、このオブジェクトをトリトンと呼んでいます。これは、直径2,700kmの海王星最大の月です。

1989年のフライバイ中にボイジャー2号の画像から作成された、海王星の衛星トリトンのモザイク。下部近くの黒い縞に注意してください。間欠泉のような噴火と風の証拠。クレジット:NASA / JPL / USGSズームイン

1989年のフライバイ中にボイジャー2号の画像から作成された、海王星の衛星トリトンのモザイク。下部近くの黒い縞に注意してください。間欠泉のような噴火と風の証拠。クレジット: NASA / JPL / USGS

トリトンが形成する代わりに捕獲された衛星であったという大きな手がかり 海王星とは、1)その軌道が海王星の赤道に対して傾いていること(近くにある大きな月は惑星の赤道と整列しているはずです)、b)その軌道は逆行しており、他の月(および海王星のスピン)と比較すると逆行しています。惑星とともに形成される衛星は、惑星のスピンと同じ方向に移動する順行軌道を持っている必要があります(一般に、そのスピンは北から見下ろして見たときに反時計回りです)。トリトンはとても大きいので、海王星で形成された場合、それは順行したに違いありません。形成されていないので、形成されていないはずなので、捕獲する必要があります。

この出来事はネプチューンシステムに混乱を引き起こしました。トリトンの軌道は、最初は非常に楕円形であった可能性が高く、海王星と重力的に相互作用するにつれて、時間とともにより円形になりました。 物理学は少し複雑です 、しかし、トリトンの重力は海王星の潮汐を上昇させ、それによりトリトンの軌道は収縮し、時間の経過とともにより円形になります(通常、潮汐は月を外側に移動させますが、それは私たち自身の月のような順行性の月にのみです; Trtionは逆行性であるため、物理学逆に機能し、内側に移動します)。

海王星の衛星の軌道とサイズ(リングアークを含む)。プロテウスとヒッポカムポスの軌道は非常に近いです。クレジット:NASA、ESA、およびA.フィールド(STScI)ズームイン

海王星の衛星の軌道とサイズ(リングアークを含む)。プロテウスとヒッポカムポスの軌道は非常に近いです。クレジット: NASA、ESA、およびA.フィールド(STScI)

トリトンが落ち着くと、海王星の内衛星が混乱したでしょう。これらの衛星は軌道上で非常に乱れ、互いに衝突し、海王星の周りに巨大な破片の輪を作りました。時が経つにつれて、それはリングの内側でネプチューンを周回する小さな月に合体しました。

しかし、この破壊の物語は完全には終わっていません。がある たくさん 私たちがカイパーベルトと呼んだ地域で、海王星を過ぎたところにある氷のような物体の数は、それらの小さな衛星に影響を与える可能性があります。彼らが最初に数十億年前に形成されて以来、彼らは何度も何度も叩かれ、再合体した可能性があります。

この大渦を生き延びた唯一の月はプロテウスでした。それは内衛星の中で最も外側で最大です。トリトンを海王星に向かって内側に動かすのと同じ重力ダンスのために、プロテウス(順行)は海王星から遠ざかっています。

しかし—そしてこれは大きいですが—プロテウスは 今のヒッポカムポスの軌道。そのプロテウスの外向きの移動は、それをヒッポカンプの軌道を通り抜けさせ、ヒッポカンプがプロテウスと衝突して破壊されるか、海王星に落ちて破壊されるか、またはシステムから完全に排出されるはずでした。どのようにスライスしても、Hippocampはその場所にあるべきではありません!そこで何をしているの?

これを研究している天文学者は解決策を思いつきました。トリトンが海王星の衛星になった後、カイパーベルトの物体がやって来てプロテウスを叩きました。これは大量の破片を吹き飛ばし、これらのものが合体して、プロテウスの軌道内で海王星を周回する海馬を形成しました。海馬はとても小さいので、外側に移動することができません(海王星で十分な大きさの潮を上げません)、それでそれはプロテウスの軌道の中にとどまることになりました、そしてそれは物事が今日残っている方法です。

それは、プロテウスへの影響の1つであり、非常に多くの破片が30kmを超える月を作ることになると言わざるを得ません。それはかなりのクレーターを残すでしょう…

4444天使の意味
1989年にボイジャー2号によって撮影された、海王星の衛星プロテウスの画像。右上に巨大なクレーターファロスが見えます。クレジット:NASA / JPL-Caltech / Kevin M. Gill

1989年にボイジャー2号によって撮影された、海王星の衛星プロテウスの画像。右上に巨大なクレーターファロスが見えます。クレジット: NASA / JPL-Caltech / Kevin M. Gill

…私たちが見ていると思います! 1989年のボイジャー2号の通過中に、ファロスという巨大なクレーターを示すプロテウスの画像が撮影されました。幅はなんと230kmです。衝撃がはるかに強かったなら、それは月を粉砕したでしょう。それがそうであったように、吹き飛ばされた破片は非常に印象的だったでしょう。実際、他の月全体を形成するのに十分な大きさです。ヒッポカムポス。

かっこいい!このように物語がぶら下がっているとき、私はそれが大好きです。それが適合しない奇妙な事実で始まったとしても、すべてが論理的にうまくいきます。

そして、私は何かに言及せずにこれを残すことはできません。 国際天文学連合によって制定された慣行によって 、海王星の衛星は、水またはポセイドンに関連するギリシャ神話の存在に基づいている必要があります。たとえば、トリトンは海のメッセンジャー(そしてポセイドンの息子)でした。プロテウスは多くの神​​話でポセイドンの息子でもありましたが、彼の形を自由に変えることができた人でもありました(おそらく海の状態が非常に急速に変化する可能性があるという考えに結びついています)。

それは確かに私たちが知っていることと一致します!それらの衛星はプロテウスを含めて何度も形を変えました、そして後者は確かにファロスが形成されたときに変わりました。それは楽しい小さな偶然です。

ちなみに、ヒッポカムポスは馬の上半分と魚の下半分である海の怪物です。それは月自体の現代の知識に合わせるのが難しいです(ハッブルでさえその形を識別するには小さすぎます)。しかし、それはまだきちんとしています。

私はこれがすべて素晴らしいと思います。以前は、太陽系はいつものように見えると思っていましたが、近年、実際にはそうではないことがわかりました。月は前後に移動し、惑星は太陽から内外に移動し、巨大な衝撃はこれらの体を再形成するだけでなく、新しい体を生み出します。物事が安定しているように見えるのは、私たちの短い寿命の間だけです。長い目で見れば、太陽系は海と同じようにダイナミックで激しいものです。