Ayların ayları var mı?

Doğal uydulardaki gezegenlerin veya cüce gezegenlerin doğal uydularını keşfettik mi? Çok küçük veya nispeten kısa ömürlü olsa bile - örneğin Satürn'ün uydularının etrafındaki halkalar, Jüpiter uydularının yörüngesindeki bazı meteorlar veya Charon'un yörüngesinde bulunan bir şey mi? Yoksa Yıldız-Gezegenler-Ayların en derin doğal olarak meydana gelen yörünge özyineleme seviyesi mi?

natural-satellites

— SF.
kaynak

Sağlam bir kanıtım yok ama sanırım bir ay kısmen bir gezegenin yörüngesinde belirlenir ve aksi takdirde sadece doğal bir uydu olabilir. Bu, nesnenin gezegenlerin yörüngesine çekilmediği varsayımıyla, çok daha güçlü bir çekiştir.

— RhysW

Aslında doğru olandan daha açıklayıcı olan başlıkları kullanmaya meyilliyim; Daha fazla açıklamaya ve gerçek soru gövdesinde doğru adlandırmalara bağlı kalmaya çalışıyorum. "Varsaymak" gelince, bu soruyu sormak istediğin şey bu!

— SF.

Hmmm hangi seviyede durmamızı istiyorsun? Çünkü herhangi bir uygun boyut sınırlaması veya daha küçük nesnelerin kaç tane yinelemesinin yörüngesinin biraz daha büyük olabileceğinin bir sınırı olduğunu sanmıyorum. Diyelim ki, Rhea kendi halka sistemine sahip olabilir; bu doğruysa, o zaman küçük ayçiçekleri olduğu anlamına gelir . Ayrıca ISS'nin etrafında yüzen anten kapağını da hatırlıyorum , ancak bu zaten yapay bir yapay uydu sistemi olan LOL. İki cisim arasındaki asteroitleri hapsedebilecek at nalı yörüngeleri gibi bazı tuhaf yörüngeler de vardır. ;)

— TildalWave

@TildalWave: Doğal uydular için herhangi bir seviye varsa, bilmek isterim. (bu anten kaplaması gibi yapay uydular sayılmaz). Rhea'nın yüzüğü varsa aradığım şey bu olurdu. Herhangi bir periyodik yörünge işe yarayacaktır, ancak lütfen gezegenlerinin etrafındaki bağımsız yolu takip ederek gerçekten yerçekimsel olarak etkileşime girmese de, vücutların birbirine göre dairesel bir şekilde hareket etmesini sağlayan üst üste binen minimal eliptik yörüngeler gibi hileler yoktur.)

— SF.

Açıkçası nereye cevap vermeye başlayacağımı bilmiyorum. Bu, bir saatte kaç çarkın olabileceğini sormaya ve hala gerçek zamanı göstermesini istemek gibi bir şey. Gezegensel sistemler teoride hayal edebildiğimiz kadar karmaşık ve gözlemleyebildiğimiz kadar gerçekte karmaşık olabilir.

— TildalWave

Yanıtlar:

Orada sanmıyorum herhangi Güneş sisteminde. Aylarla birlikte 250 civarında asteroit var . Rhea'nın yüzüğü tek istisna gibi görünüyor.

Düzenleme: Başlangıçta "bir ay ile bir ay gezegenin yerçekimi etkisi nedeniyle dengesiz bir sistem olacağını" dedim . @Florian buna katılmıyor. Bununla birlikte, cevap yalnızca Hill küresinden daha karmaşıktır.

İlk yaklaşımda, Hill küresi bir ay etrafındaki yörüngelerin sabit olabileceği bir yarıçap verir. Ay'ın Tepesi yarıçapı 64000 km'dir.

Kendi Ay'ımız için, düşük yörüngelerin çoğunun maskelerden dolayı kararsız olduğunu biliyoruz : Ay'ın kütleçekim alanını belirgin şekilde düzensiz yapan yüzeyin altındaki kütle konsantrasyonları. Ay'ı yörüngeye alan bir nesnenin tüm maskotlardan kaçındığı ve sabit olacağı yalnızca dört eğim vardır : 27º, 50º, 76º ve 86º.

Ay'ın üstündeki yüksek yörüngeler de güvenli değildir: 1200 km'nin üzerinde ve 39.6º'den daha fazla eğim, Dünya'nın yerçekimi uydunun yörüngesini bozar. Bu yörüngelerin konforlu bir şekilde Ay'ın Tepesi alanı içinde bulunduğunu unutmayın.

Yüksek eğimlerde ve yüksek eksantriklikte kararlı yörüngeler vardır:
Kararlı ay yörüngesi

Güneş sistemindeki diğer aylara gelince: birçoğu daha küçük ve daha büyük gezegenlerin etrafında yörüngededir, bu nedenle Hill küreleri küçüktür ve gezegenin yerçekimi de Hill küresi içindeki hacmin çoğunu bozacaktır.

Yerçekimlerinin küresel olmaları için yeterince güçlü olduğu sınırın altındaki aylar, düzensiz yerçekimi alanları ile ilgili problemler yaşarlar. Maskonlar da mevcut olabilir.

— Hobbes
kaynak

"Aylı bir ay kararsız bir sistem olurdu" - bu yanlış. Yörüngeler Hill küresi içinde sabittir. BTW, lütfen popsci.com makalelerini "destekleyici kanıt" olarak kullanmayın.

— Florin Andrei

Daha iyi bir cevap yazmak için çekinmeyin.

— Hobbes

Her neyse, makale "dengesiz sistemler" den söz etmiyor :) :)

— Py-ser

Peki, Rhea'nın yüzüğü içindeki 'birkaç metre büyüklüğündeki kayalar' tam olarak 'aylar' değildir, ancak 'doğal uydular' olarak adlandırmakta tereddüt etmem, yani, evet, bu açıkça bir gezegenin uydusu olan bir durumdur. doğal uydular.

— SF.

Burada "aylı bir ayın dengesiz bir sistem olacağını" iddia eden önceki bir cevap var. Bu yanlış.

Sezgisel: Elbette uydular, uzun vadeli kararlı yörüngelere sahip uydular içerebilir. Dünyayı Güneşin etrafında dönen ve Ayın Dünyayı dönen etrafında düşünün. Ay'ın yörüngesi (bir uydunun uydusu) uzun vadeli kararlıdır.

Daha titizlikle:

Bir uydunun uydusunun yörüngesi, Tepenin küresinin içinde, sözde gerçek kararlılık bölgesi içinde, yeterince derinse, kararlıdır . Sınırlar biraz bulanık, ancak gerçek kararlılık bölgesi tipik olarak Hill küresinin 1/1 / 1'i kadar düşük.

Yerçekimi potansiyeline bakarsanız, Hill küresi konturların dairesel hale geldiği alandır. O bölgenin derinliklerinde, yörüngeler uzun vadeli kararlıdır:

görüntü tanımını buraya girin

Alt satırda: Bir ay yeterince büyükse ve gezegenden yeterince uzaksa ve ikincil aylar birincil aya yetecek kadar yakınsa, ayın kendi ayları olabilir.

Hill küresini hesaplamanın bir yolu, yukarıda bağlantı verilen wiki sayfasında verilmiştir. Burada biraz daha matematik bulunabilir:

http://www.jgiesen.de/astro/stars/roche.htm

Uydu yörüngelerinin uzun vadeli istikrarı konusunda birkaç ilave makale:

http://mnras.oxfordjournals.org/content/391/2/675.full

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/001910359190039V

http://mnras.oxfordjournals.org/content/373/3/1227.full

— Florin Andrei
kaynak

-1, bu cevap yanlış. Hill küresi sadece bir yaklaşımdır ve bir ay için stabilite bölgesi için iyi bir yaklaşım değildir. Hill küresi, küresel olmayan yerçekimi, diğer gravize edici cisimler (örneğin, Ayın Tepesi küresinde güneş) gibi bozulmaları, Kozai mekanizması gibi etkileri ve yerçekimsel olmayan kuvvetleri görmezden gelir.

— David Hammen

Doğal ayların doğal yörüngelerde var olması teorik olarak mümkün. Bir var 2018 kağıt konuyu araştırır. Hesaplamaları, güneş sistemindeki birkaç ayın teorik olarak Satürn'ün Titan ve Iapetus'u, Jüpiter'in Callisto'su ve Dünya'nın Ayı gibi uzun ömürlü ayları barındırabildiğini gösteriyor. Ancak, henüz, bu tür ay uydusu henüz gözlenmedi. (Bu arada, en popüler olanı "deniz altı" ve "aydaki" gibi görünen ayların uydukları için önerilen terimlerin bir listesi var .)

Bu makale makalenin iyi bir özeti vardır.

Hill küresinin bir yaklaşım olduğu ve diğer yerçekimsel cisimlerden ve radyasyondan kaynaklanan bozulmaların, vücudun Hill küresi içinde bile bir yörüngeyi dengesizleştirebileceği doğrudur. Bununla birlikte, eğer bir yörünge, Hill küresinin yarıçapının yarısı dahilindeyse, o yörüngenin milyarlarca yıl boyunca istikrarlı olacağını tahmin ediyoruz.

Makalede, güneş sistemindeki gezegen-ay-alt ay gelgitlerinin etkisiyle, en azından güneş sisteminin çağı için sabit olan 10 km'lik alt subonlara sahip olabilecek birkaç ay olduğunu gösteren bazı grafikler var:

Bununla birlikte, makalenin yazarları, yukarıdaki grafiklerin, Ay'ın olağandışı kütle dağılımları, Güneş-Dünya pertürbasyonları, çok aylı sistemlerdeki aylar arasındaki dinamik etkileşimler ve gezegenler arasındaki dinamik saçılma olayları gibi dinamik dengesizlikleri dikkate almadığını not eder.

Iapetus'un ekvator sırtı, geçmiş bir alt ayın varlığına işaret edebilir. Levison ve diğ. (2011) bu sırtın, alt ayın gelgitin dışarıya doğru itildiği ve enkaz kuşağının sırtın oluşturulması için içeriye doğru itildiği bir alt ay üretme çarpışmasından oluştuğunu teorik olarak ortaya koydu. Alternatif olarak, Dombard ve ark. (2012) , kemerin sarmal olarak içe doğru bir alt ayağın neden olduğu ve gelgit olarak parçalandığından kaynaklandığı teorisini ortaya koydu.

Ancak, hala doğrudan herhangi bir alt aygırı göremedik. Bunun bir nedeni, görülemeyecek kadar küçük olmaları olabilir. Titan'dan bağımsız olarak Ay'ın yörüngesinde 10 metre genişliğinde bir şey bulmak oldukça zor olurdu.

Her ne kadar bu teorik olarak mümkün olanlardan daha büyüklerini görmemiş olsak da, yaygın olmadıklarının başka bir nedeni olabileceğini düşündürmektedir.

Örneğin, bir bebek yıldızını çevreleyen gaz ve toz kaosunda ilk etapta oluşmaları çok zor olabilir. Gelgitler ayrıca ayların yörüngelerini zaman içinde genişletiyor, bu yüzden şu an için uygun olan submoon emlakları milyarlarca yıl önce olmazdı. Mesela, gezegenimizden birkaç Dünya yarıçapı içinde oluşmuş olan Ay, bir alt ayın gerçekleşmesi için gezegene çok yakın olacaktı. Ve belki de bir ayın bir asteroit yakalaması ve bir sualtı haline gelmesi çok nadir ve olası değildir.

— ahiijny
kaynak