Di tata surya ada matahari - di tengahnya - banyak planet, asteroid, objek sabuk Kuiper dan satelit, mereka juga bulan. Meskipun sebagian besar planet memiliki satelit, dan beberapa objek sabuk Kuiper dan bahkan asteroid juga memiliki satelitnya sendiri, tidak ada "satelit" yang diketahui di antara mereka. Entah kita kurang beruntung, atau aturan astrofisika yang fundamental dan sangat penting mempersulit pembentukan dan keberadaan mereka.
Jika yang perlu Anda ingat hanyalah satu objek besar di luar angkasa, segala sesuatunya tampak sangat mudah. Gravitasi akan menjadi satu-satunya gaya yang bekerja, dan Anda dapat menempatkan benda apa pun dalam orbit elips atau lingkaran yang stabil di sekitarnya. Di bawah skenario ini, tampaknya, dia akan berada di posisinya selamanya. Tetapi faktor-faktor lain ikut berperan di sini:
- benda tersebut mungkin memiliki semacam atmosfer atau "halo" partikel yang tersebar di sekitarnya;
- objek tidak harus diam, tetapi akan berputar - mungkin dengan cepat - mengelilingi sumbu;
- objek ini belum tentu diisolasi seperti yang Anda pikirkan semula.
Gaya pasang surut yang bekerja di bulan Saturnus, Enceladus, cukup untuk mengeluarkan kerak esnya dan memanaskan perut, sehingga samudra di bawah permukaan meletus ratusan kilometer ke luar angkasa.
Faktor pertama, atmosfer, hanya masuk akal sebagai upaya terakhir. Biasanya, objek yang mengorbit dunia masif dan padat tanpa atmosfer hanya perlu menghindari permukaan objek dan akan tetap berada di sekitarnya tanpa batas. Tetapi jika atmosfer, bahkan yang sangat tersebar, diperbesar, setiap benda di orbit harus berurusan dengan atom dan partikel yang mengelilingi massa pusat.
Meskipun kita biasanya berpikir bahwa atmosfer kita memiliki "ujung" dan ruang itu dimulai pada ketinggian tertentu, kenyataannya adalah bahwa atmosfer hanya mengering saat Anda pergi lebih tinggi dan lebih tinggi. Atmosfer bumi terbentang ratusan kilometer; bahkan Stasiun Luar Angkasa Internasional akan keluar dari orbit dan terbakar jika kita tidak terus-menerus mendesaknya. Menurut standar tata surya, benda yang mengorbit harus berada pada jarak tertentu dari massa apa pun agar tetap "aman".
Video promosi:
Apakah itu satelit buatan atau yang alami tidak terlalu penting; jika mengorbit dunia dengan atmosfer substansial, ia akan mengalami de-orbit dan jatuh ke dunia terdekat. Semua satelit di orbit rendah Bumi akan melakukannya, seperti halnya satelit Mars Phobos
Selain itu, benda bisa berputar. Ini berlaku untuk massa besar dan massa kecil yang berputar mengelilingi massa pertama. Ada titik "stabil" di mana kedua massa terkunci pasang surut (yaitu, selalu berhadapan satu sama lain di satu sisi), tetapi konfigurasi lainnya akan menciptakan "torsi". Puntiran ini akan menggulung kedua massa ke dalam (jika rotasinya lambat) atau ke luar (jika rotasinya cepat). Di dunia lain, kebanyakan satelit tidak dilahirkan dalam kondisi ideal. Tapi ada satu faktor lagi yang perlu kita pertimbangkan sebelum terjun langsung ke masalah "satelit satelit".
Model Pluto - Charon menunjukkan dua massa utama yang berputar mengelilingi satu sama lain. Sebuah flyby dari "New Horizons" menunjukkan bahwa Pluto atau Charon tidak memiliki satelit internal yang relatif terhadap orbit bersama mereka.
Fakta bahwa objek tersebut tidak terisolasi sangatlah penting. Jauh lebih mudah untuk menjaga objek di orbit dekat satu massa - seperti bulan di dekat planet, asteroid kecil di dekat yang besar, atau Charon di dekat Pluto - daripada menyimpan objek di orbit dekat massa yang sendiri mengorbit massa yang berbeda. Ini adalah faktor penting dan kami tidak terlalu memikirkannya. Tapi mari kita lihat sejenak dari sudut pandang terdekat kita dengan Matahari, planet Merkurius tanpa bulan.
Merkurius berputar relatif cepat di sekitar Matahari, dan oleh karena itu gaya gravitasi dan pasang surut yang bekerja padanya sangat besar. Jika sesuatu yang lain berputar di sekitar Merkurius, akan ada lebih banyak faktor tambahan.
1. "Angin" dari Matahari (aliran partikel yang keluar) akan menabrak Merkurius dan benda di dekatnya, menjatuhkannya dari orbit.
2. Panas yang dilimpahkan matahari ke permukaan Merkurius, dapat menyebabkan perluasan atmosfer Merkurius. Terlepas dari kenyataan bahwa Merkurius tidak memiliki udara, partikel di permukaan memanas dan terlempar ke luar angkasa, menciptakan atmosfer yang redup.
3. Terakhir, ada massa ketiga yang ingin mengarah pada penyumbatan pasang surut terakhir: tidak hanya antara massa rendah dan Merkurius, tetapi juga antara Merkurius dan Matahari.
Oleh karena itu, untuk setiap bulan Merkurius, ada dua lokasi ekstrim.
Setiap planet yang mengorbit bintang akan paling stabil ketika pasang surut terkunci dengannya: ketika periode orbit dan rotasinya bertepatan. Jika Anda menambahkan objek lain untuk mengorbit ke planet tersebut, orbitnya yang paling stabil akan saling mengunci secara tidal dengan planet dan bintang di dekat L2.
Jika satelit terlalu dekat dengan Merkurius karena sejumlah alasan:
- tidak berputar cukup cepat untuk jaraknya;
- Merkurius tidak berputar cukup cepat untuk mengunci pasang surut dengan Matahari;
- rentan terhadap perlambatan angin matahari;
- akan mengalami gesekan yang signifikan dari atmosfer Merkurius, - akhirnya akan jatuh ke permukaan Merkurius.
Saat sebuah benda bertabrakan dengan sebuah planet, ia dapat mengangkat puing-puing dan menyebabkan terbentuknya bulan di dekatnya. Ini adalah bagaimana Bulan Bumi muncul dan satelit Mars dan Pluto juga muncul.
Sebaliknya, risiko dikeluarkan dari orbit Merkurius jika satelit terlalu jauh dan pertimbangan lain berlaku:
- satelit berputar terlalu cepat untuk jaraknya;
- Merkurius berputar terlalu cepat untuk dikunci secara pasang surut dengan Matahari;
- angin matahari memberikan kecepatan tambahan ke satelit;
- gangguan dari planet lain mendorong satelit keluar;
- Pemanasan Matahari memberikan energi kinetik tambahan ke satelit yang sangat kecil.
Oleh karena itu, perlu diingat bahwa banyak planet yang memiliki bulannya sendiri. Meskipun sistem tiga tubuh tidak akan pernah stabil, kecuali jika Anda menyesuaikan konfigurasinya dengan kriteria ideal, kami akan stabil selama miliaran tahun dalam kondisi yang tepat. Berikut beberapa kondisi yang akan mempermudah tugas:
1. Ambil sebuah planet / asteroid sehingga sebagian besar sistem secara signifikan dihapus dari Matahari, sehingga angin Matahari, kilatan cahaya dan gaya pasang surut Matahari tidak signifikan.
2. Agar satelit planet / asteroid ini cukup dekat dengan badan utamanya sehingga tidak menjuntai secara gravitasi dan tidak terdorong keluar secara tidak sengaja selama interaksi gravitasi atau mekanis lainnya.
3. Bahwa satelit planet / asteroid ini berada cukup jauh dari badan utama sehingga gaya pasang surut, gesekan atau efek lain tidak akan mengarah pada pendekatan dan penggabungan dengan badan induk.
Seperti yang bisa Anda duga, ada "sweet bullseye" di mana bulan bisa ada di dekat planet: beberapa kali di luar radius planet, tetapi cukup dekat sehingga periode orbitnya tidak terlalu lama dan masih jauh lebih pendek daripada periode orbit planet relatif terhadap bintang. Jadi, jika Anda menggabungkan semua ini, di manakah satelit dari satelit di tata surya kita?
Asteroid di sabuk utama dan Trojan di dekat Jupiter mungkin memiliki satelitnya sendiri, tetapi mereka sendiri tidak menganggap dirinya seperti itu.
Yang paling dekat yang kita miliki adalah asteroid Trojan dengan satelitnya sendiri. Tetapi karena mereka bukan "satelit" Jupiter, ini tidak sepenuhnya tepat. Lalu bagaimana?
Jawaban singkatnya: kita tidak mungkin menemukan sesuatu seperti itu, tetapi masih ada harapan. Dunia raksasa gas relatif stabil dan cukup jauh dari Matahari. Mereka memiliki banyak satelit, banyak di antaranya terkunci pasang surut dengan dunia induknya. Bulan terbesar akan menjadi kandidat terbaik untuk satelit. Mereka seharusnya:
- sebesar mungkin;
- secara relatif dikeluarkan dari tubuh induk untuk meminimalkan risiko benturan;
- tidak terlalu jauh agar tidak terdorong keluar;
- dan - ini baru - terpisah dengan baik dari bulan, cincin, atau satelit lain yang dapat mengganggu sistem.
Bulan mana di tata surya kita yang paling cocok untuk mendapatkan satelitnya sendiri?
- Bulan Jupiter Callisto: bulan terluar dari semua bulan besar Jupiter. Callisto yang jaraknya 1.883.000 kilometer juga memiliki radius 2.410 kilometer. Ia mengelilingi Jupiter dalam 16,7 hari dan memiliki kecepatan lepas yang signifikan 2,44 km / s.
- Bulan Jupiter Ganymede: bulan terbesar di tata surya (radius 2634 km). Ganymede sangat jauh dari Jupiter (1.070.000 kilometer), tetapi tidak cukup. Ia memiliki kecepatan lepas tertinggi dari satelit manapun di tata surya (2,74 km / s), tetapi sistem padat penduduk planet raksasa membuat sangat sulit bagi satelit Jupiter untuk memperoleh satelit.
- Bulan Saturnus, Iapetus: tidak terlalu besar (radius 734 kilometer), tetapi cukup jauh dari Saturnus - pada jarak rata-rata 3.561.000 kilometer. Ia terpisah dengan baik dari cincin Saturnus dan dari bulan-bulan besar lainnya di planet ini. Satu-satunya masalah adalah massa dan ukurannya yang kecil: kecepatan lepas hanya 573 meter per detik.
- Satelit Uranus Titania: Dengan radius 788 kilometer, satelit terbesar Uranus berada 436.000 kilometer dari Uranus dan menyelesaikan orbitnya dalam 8,7 hari.
- Oberon satelit Uranus: terbesar kedua (761 kilometer), tetapi bulan besar terjauh (584.000 kilometer) menyelesaikan orbitnya di sekitar Uranus dalam 13,5 hari. Oberon dan Titania, bagaimanapun, sangat dekat satu sama lain, sehingga "bulan" tidak mungkin muncul di antara mereka.
- Triton satelit Neptunus: objek sabuk Kuiper yang ditangkap ini sangat besar (radius 1355 km), jauh dari Neptunus (355.000 km) dan masif; objek harus bergerak dengan kecepatan lebih dari 1,4 km / s untuk meninggalkan medan tarik Triton. Mungkin ini adalah kandidat terbaik kami untuk hak memiliki satelit Anda sendiri.
Triton, bulan terbesar Neptunus dan objek sabuk Kuiper yang ditangkap, mungkin merupakan taruhan terbaik kita untuk bulan dengan bulannya sendiri. Tapi Voyager 2 tidak melihat apa-apa.
Dengan semua ini, sejauh yang kita tahu, tidak ada satelit di tata surya kita yang memiliki satelitnya sendiri. Mungkin kita salah dan menemukannya di ujung terjauh dari sabuk Kuiper atau bahkan di awan Oort, di mana benda-benda sangat kecil.
Teori mengatakan bahwa benda seperti itu bisa ada. Ini mungkin, tetapi membutuhkan kondisi yang sangat spesifik. Adapun pengamatan kami, hal seperti itu belum muncul di tata surya kita. Tapi siapa tahu: alam semesta ini penuh kejutan. Dan semakin baik kemampuan penelusuran kami, semakin banyak kejutan yang akan kami temukan. Tidak ada yang akan terkejut jika misi besar berikutnya ke Jupiter (atau raksasa gas lainnya) menemukan satelit di dekat satelit. Waktu akan menjawab.
ILYA KHEL
