Die Neptunmonde können in zwei Gruppen unterteilt werden: regelmäßig und unregelmäßig. Die erste Gruppe umfasst die sieben inneren Monde, die kreisförmigen, progressiven Umlaufbahnen folgen, die in der Äquatorialebene von Neptun liegen. Die zweite Gruppe besteht aus allen sieben anderen Monden einschließlich Triton. Sie folgen im Allgemeinen geneigten exzentrischen und oft retrograden Bahnen weit weg von Neptun; Die einzige Ausnahme ist Triton, das nach einer kreisförmigen Umlaufbahn in der Nähe des Planeten umkreist, obwohl es rückläufig und geneigt ist.
Ein Zeitraffervideo, das die Umlaufbahnen von Neptuns Monden zeigt: Triton, Proteus, Larissa, Galatea und Despina.
Größenvergleich der sieben inneren Monde von Neptun
Regelmäßige MondeEdit
In der Reihenfolge der Entfernung von Neptun sind die regulären Monde Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Hippocamp und Proteus. Alle außer den beiden äußeren befinden sich innerhalb der Neptun-synchronen Umlaufbahn (die Rotationsperiode von Neptun beträgt 0,6713 Tage oder 16 Stunden) und werden daher gezeitenverzögert. Naiad, der nächste reguläre Mond, ist auch der zweitkleinste unter den inneren Monden (nach dem Entdeckung des Hippocampus), während Proteus der größte reguläre Mond und der zweitgrößte Mond von Neptun ist. Die ersten fünf Monde kreisen viel schneller als Neptuns Rotation selbst und reichen von 7 Stunden für Naiad und Thalassa bis 13 Stunden für Larissa.
Die inneren Monde sind eng mit den Ringen von Neptun verbunden. Die beiden innersten Satelliten Naiad und Thalassa kreisen zwischen den Ringen Galle und LeVerrier. Despina ist möglicherweise ein Hirtenmond des LeVerrier-Rings, da seine Umlaufbahn gerade liegt innerhalb dieses Rings. Der nächste Mond, Galatea, umkreist direkt innerhalb des bekanntesten Neptunrings, des Adams-Rings. Dieser Ring ist sehr schmal mit einer Breite von nicht mehr als 50 km und hat fünf eingebettete helle Bögen. Die Schwerkraft von Galatea hilft dabei, die Ringpartikel innerhalb eines begrenzten Bereichs in radialer Richtung einzuschließen, wodurch der schmale Ring erhalten bleibt. Verschiedene Resonanzen zwischen den Ringpartikeln und Galatea können ebenfalls eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Bögen spielen.
Nur die beiden größten regulären Monde wurden mit einer Auflösung abgebildet, die ausreicht, um ihre Formen und Oberflächenmerkmale zu erkennen. Larissa mit einem Durchmesser von etwa 200 km ist länglich. Proteus ist nicht wesentlich länglich, aber auch nicht vollständig kugelförmig: Es ähnelt einem unregelmäßigen Polyeder mit mehreren flachen oder leicht konkaven Facetten mit einem Durchmesser von 150 bis 250 km. Mit einem Durchmesser von etwa 400 km ist es größer als der Saturnmond Mimas, der vollständig ellipsoid ist. Dieser Unterschied kann auf eine frühere Kollisionsstörung von Proteus zurückzuführen sein. Die Oberfläche von Proteus ist stark kraterartig und weist eine Reihe linearer Merkmale auf. Der größte Krater, Pharos, hat einen Durchmesser von mehr als 150 km.
Alle inneren Monde von Neptun sind dunkle Objekte: Ihre geometrische Albedo reicht von 7 bis 10%. Ihre Spektren zeigen, dass sie aus Wassereis, kontaminiert mit sehr dunklem Material, wahrscheinlich komplexen organischen Verbindungen. In dieser Hinsicht ähneln die inneren Neptunmonde den inneren Uranmonden.
Unregelmäßige MondeEdit
Das Diagramm zeigt die Umlaufbahnen der unregelmäßigen Monde von Neptun ohne Triton. Die Exzentrizität wird durch die gelben Segmente dargestellt, die sich vom Perizentrum zum Apozentrum erstrecken, wobei die Neigung auf der Y-Achse dargestellt ist. Die Monde über der X-Achse sind progressiv, die darunter sind retrograd. Die X-Achse ist in Gm und dem Bruchteil des Radius der Hügelkugel angegeben.
In der Reihenfolge ihrer Entfernung vom Planeten sind die unregelmäßigen Monde Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Psamathe und Neso, eine Gruppe, die sowohl progressive als auch retrograde Objekte umfasst. Die fünf äußersten Monde ähneln den unregelmäßigen Monden anderer Riesenplaneten und sollen im Gegensatz zu den regulären von Neptun gravitativ erfasst worden sein Satelliten, die sich wahrscheinlich in situ gebildet haben.
Triton und Nereid sind ungewöhnliche unregelmäßige Satelliten und werden daher getrennt von den anderen fünf unregelmäßigen neptunischen Monden behandelt, die eher den äußeren unregelmäßigen Satelliten der anderen äußeren Planeten ähneln. Erstens Sie sind die größten zwei bekannten unregelmäßigen Monde im Sonnensystem, wobei Triton fast eine Größenordnung größer ist als alle anderen bekannten unregelmäßigen Monde. Zweitens haben beide atypisch kleine Semi-Major-Achsen, wobei Tritons über einer Ordnung liegen von der Größe kleiner als n denen aller anderen bekannten unregelmäßigen Monde. Drittens haben beide ungewöhnliche Exzentrizitäten der Umlaufbahn: Nereid hat eine der exzentrischsten Umlaufbahnen aller bekannten irregulären Satelliten, und Tritons Umlaufbahn ist ein nahezu perfekter Kreis. Schließlich hat Nereid auch die geringste Neigung aller bekannten unregelmäßigen Satelliten.
TritonEdit
Die Umlaufbahn von Triton (rot) unterscheidet sich von der Umlaufbahn der meisten Monde (grün) in Richtung der Umlaufbahn, und die Umlaufbahn ist um –23 ° geneigt.
Triton folgt einer retrograden und quasi kreisförmigen Umlaufbahn und wird als gravitativ erfasster Satellit angesehen. Es war der zweite Mond im Sonnensystem, bei dem eine beträchtliche Atmosphäre entdeckt wurde, bei der es sich hauptsächlich um Stickstoff mit geringen Mengen Methan und Kohlenmonoxid handelt. Der Druck auf die Oberfläche von Triton beträgt etwa 14 μbar. 1989 beobachtete das Raumschiff Voyager 2 Wolken und Trübungen in dieser dünnen Atmosphäre. Triton ist mit einer Oberflächentemperatur von etwa 38 einer der kältesten Körper im Sonnensystem K (–235,2 ° C). Seine Oberfläche ist mit Stickstoff, Methan, Kohlendioxid und Wassereis bedeckt und weist eine hohe geometrische Albedo von mehr als 70% auf. Die Bond-Albedo ist sogar noch höher und erreicht bis zu 90% Die große südliche Polkappe, ältere Kraterflugzeuge, die von Graben und Steilhängen durchschnitten wurden, sowie jugendliche Merkmale, die wahrscheinlich durch endogene Prozesse wie Kryovulkanismus entstanden sind. Beobachtungen von Voyager 2 ergaben eine Reihe aktiver Geysire innerhalb der von der Sonne erhitzten Polkappe, die ausstoßen Triton hat eine relativ hohe Dichte von etwa 2 g / cm3, was darauf hinweist, dass Gesteine etwa zwei Drittel seiner Masse ausmachen und Eis (hauptsächlich Wassereis) das verbleibende Drittel. Möglicherweise befindet sich eine Schicht von flüssigem Wasser tief i Neben Triton bildet sich ein unterirdischer Ozean. Aufgrund seiner rückläufigen Umlaufbahn und der relativen Nähe zu Neptun (näher als der Mond zur Erde) führt die Verlangsamung der Gezeiten dazu, dass Triton sich nach innen dreht, was in etwa 3,6 Milliarden Jahren zu seiner Zerstörung führen wird.
NereidEdit
Nereid ist der drittgrößte Mond von Neptun. Es hat eine progressive, aber sehr exzentrische Umlaufbahn und es wird angenommen, dass es sich um einen ehemaligen regulären Satelliten handelt, der durch Gravitationswechselwirkungen während der Erfassung von Triton in seine aktuelle Umlaufbahn gestreut wurde. Wassereis wurde spektroskopisch auf seiner Oberfläche nachgewiesen. Frühe Messungen von Nereid zeigten große, unregelmäßige Schwankungen der sichtbaren Größe, die vermutlich durch erzwungene Präzession oder chaotische Rotation in Kombination mit einer länglichen Form und hellen oder dunklen Flecken auf der Oberfläche verursacht wurden. Dies wurde 2016 widerlegt, als Beobachtungen mit dem Kepler-Weltraumteleskop nur geringfügige Abweichungen zeigten Die thermische Modellierung basierend auf Infrarotbeobachtungen der Spitzer- und Herschel-Weltraumteleskope legt nahe, dass Nereid nur mäßig länglich ist, was die erzwungene Präzession der Rotation beeinträchtigt. Das thermische Modell zeigt auch, dass die Oberflächenrauheit von Nereid sehr hoch ist, wahrscheinlich ähnlich dem Saturnmond Hyperion.
Normale unregelmäßige MondeEdit
Unter den verbleibenden irregu Lar Monde, Sao und Laomedeia folgen progressiven Bahnen, während Halimede, Psamathe und Neso retrograden Bahnen folgen. Angesichts der Ähnlichkeit ihrer Umlaufbahnen wurde vermutet, dass Neso und Psamathe einen gemeinsamen Ursprung in der Auflösung eines größeren Mondes haben könnten. Psamathe und Neso haben die größten Umlaufbahnen aller bisher im Sonnensystem entdeckten natürlichen Satelliten. Sie brauchen 25 Jahre, um Neptun in einer durchschnittlich 125-fachen Entfernung zwischen Erde und Mond zu umkreisen. Neptun hat die größte Hügelkugel im Sonnensystem, vor allem aufgrund seiner großen Entfernung von der Sonne; Dies ermöglicht es ihm, die Kontrolle über solche entfernten Monde zu behalten. Trotzdem umkreisen die Jupiter-Monde in den Gruppen Carme und Pasiphae einen größeren Prozentsatz ihres Hügelradius als Psamathe und Neso.