Księżyce Neptuna można podzielić na dwie grupy: regularne i nieregularne. Pierwsza grupa obejmuje siedem księżyców wewnętrznych, które poruszają się po kołowych orbitach prostoliniowych leżących w płaszczyźnie równikowej Neptuna. Druga grupa składa się ze wszystkich siedmiu innych księżyców, w tym Trytona. Na ogół poruszają się po pochyłych, ekscentrycznych i często wstecznych orbitach daleko od Neptuna; jedynym wyjątkiem jest Tryton, który krąży w pobliżu planety po orbicie kołowej, choć wstecznej i nachylonej.
Film poklatkowy przedstawiający orbity księżyców Neptuna: Tryton, Proteus, Larissa, Galatea i Despina.
Porównanie rozmiarów siedmiu wewnętrznych księżyców Neptuna
Zwykłe księżyceEdytuj
W kolejności odległości od Neptuna zwykłe księżyce to Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Hippocamp i Proteus. Wszystkie oprócz zewnętrznych dwóch znajdują się na orbicie synchronicznej Neptuna (okres rotacji Neptuna wynosi 0,6713 dnia lub 16 godzin), a zatem są spowalniane pływowo. Naiada, najbliższy księżyc regularny, jest również drugim najmniejszym spośród księżyców wewnętrznych (po odkrycie Hippocampa), podczas gdy Proteus jest największym regularnym księżycem i drugim co do wielkości księżycem Neptuna. Pięć pierwszych księżyców orbituje znacznie szybciej niż sam obrót Neptuna, wahając się od 7 godzin dla Naiad i Thalassy do 13 godzin dla Larissy.
Wewnętrzne księżyce są ściśle związane z pierścieniami Neptuna. Dwa najbardziej wewnętrzne satelity, Naiad i Thalassa, krążą między pierścieniami Galle i LeVerrier. Despina może być księżycem pasterskim pierścienia LeVerriera, ponieważ jego orbita leży zaledwie Wewnątrz tego pierścienia Następny księżyc, Galatea, krąży dokładnie wewnątrz najbardziej widocznego z pierścieni Neptuna, pierścienia Adamsa. Ten pierścień jest bardzo wąski, o szerokości nieprzekraczającej 50 km i ma pięć osadzonych jasnych łuków. Grawitacja Galatei pomaga zamknąć cząsteczki pierścienia w ograniczonym obszarze w kierunku promieniowym, utrzymując wąski pierścień. Różne rezonanse między cząstkami pierścienia a Galateą mogą również odgrywać rolę w utrzymaniu łuków.
Tylko dwa największe regularne księżyce zostały sfotografowane z rozdzielczością wystarczającą do rozpoznania ich kształtów i cech powierzchni. Larissa o średnicy około 200 km jest wydłużona. Proteus nie jest znacząco wydłużony, ale też nie w pełni kulisty: przypomina nieregularny wielościan z kilkoma płaskimi lub lekko wklęsłymi fasetkami o średnicy od 150 do 250 km. Ma około 400 km średnicy i jest większy niż księżyc Saturna Mimas, który jest w pełni elipsoidalny. Różnica ta może wynikać z kolizji Proteusa w przeszłości. Powierzchnia Proteusa jest mocno kraterowana i wykazuje szereg cech liniowych. Jego największy krater, Pharos, ma ponad 150 km średnicy.
Wszystkie wewnętrzne księżyce Neptuna są ciemnymi obiektami: ich albedo geometryczne waha się od 7 do 10%. Ich widma wskazują, że są zbudowane z lód wodny zanieczyszczony jakimś bardzo ciemnym materiałem, prawdopodobnie złożonymi związkami organicznymi. Pod tym względem wewnętrzne księżyce Neptuna są podobne do wewnętrznych księżyców Urana.
Nieregularne księżyceEdit
Diagram przedstawia orbity nieregularnych księżyców Neptuna z wyłączeniem Trytona. Mimośrodowość jest reprezentowana przez żółte segmenty rozciągające się od perycentrum do apocentrum z nachyleniem przedstawionym na osi Y. Księżyce nad osią X są ruchem postępowym, a te poniżej – wstecznym. Oś X jest oznaczona jako Gm, a ułamek promienia kuli Hill.
Nieregularne księżyce w kolejności od ich odległości od planety to Tryton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Psamathe i Neso, grupa obejmująca zarówno obiekty postępujące, jak i wsteczne. Pięć najbardziej oddalonych księżyców jest podobnych do nieregularnych księżyców innych planet olbrzymów i uważa się, że zostały przechwycone grawitacyjnie przez Neptuna, w przeciwieństwie do zwykłego satelity, które prawdopodobnie powstały in situ.
Tryton i Nereid to niezwykłe nieregularne satelity i dlatego są traktowane oddzielnie od pozostałych pięciu nieregularnych księżyców Neptuna, które bardziej przypominają zewnętrzne nieregularne satelity innych planet zewnętrznych. Po pierwsze , są to dwa największe znane nieregularne księżyce w Układzie Słonecznym, przy czym Tryton jest prawie o rząd wielkości większy niż wszystkie inne znane księżyce nieregularne. Po drugie, oba mają nietypowo małe półosiowe większe, z Trytonem ponad rzędem wielkości mniejsze tha n tych wszystkich innych znanych księżyców nieregularnych. Po trzecie, oba mają niezwykłe ekscentryczności orbit: Nereid ma jedną z najbardziej ekscentrycznych orbit ze wszystkich znanych nieregularnych satelitów, a orbita Tritona to prawie idealny okrąg. Wreszcie Nereid ma również najniższe nachylenie spośród wszystkich znanych nieregularnych satelitów.
TritonEdit
Orbita Tritona (czerwona) różni się od orbity większości księżyców (zielona) w kierunku orbity, a orbita jest nachylona o −23 °.
Triton podąża po orbicie wstecznej i quasi-kołowej i uważa się, że jest to satelita przechwycony grawitacyjnie. Był to drugi księżyc w Układzie Słonecznym, na którym odkryto, że ma znaczną atmosferę, składającą się głównie z azotu z niewielkimi ilościami metanu i tlenku węgla. Ciśnienie na powierzchni Tritona wynosi około 14 μbar. W 1989 roku sonda Voyager 2 zaobserwowała w tej cienkiej atmosferze coś, co wyglądało jak chmury i mgła. Tryton jest jednym z najzimniejszych ciał w Układzie Słonecznym, o temperaturze powierzchni około 38 K (−235,2 ° C). Jego powierzchnia pokryta jest azotem, metanem, dwutlenkiem węgla i lodami wodnymi, a jej albedo geometryczne przekracza 70%. Albedo Bonda jest jeszcze wyższe i dochodzi do 90%. duża południowa czapa polarna, starsze płaszczyzny z kraterami przecinane przez zgrzebła i skarpy, a także młodzieńcze cechy prawdopodobnie powstałe w wyniku procesów endogennych, takich jak kriowulkanizm. Obserwacje sondy Voyager 2 ujawniły szereg aktywnych gejzerów w czapie polarnej ogrzewanej przez pióropusze do wysokości do 8 km. Triton ma stosunkowo dużą gęstość około 2 g / cm3, co wskazuje, że skały stanowią około dwóch trzecich jego masy, a lody (głównie lód wodny) pozostałą jedną trzecią. Może występować warstwa wody w stanie ciekłym głęboko i obok Trytona, tworząc podziemny ocean. Ze względu na jego orbitę wsteczną i względną bliskość Neptuna (bliżej Ziemi niż Księżyc), spowolnienie pływowe powoduje spiralne skierowanie Trytona do wewnątrz, co doprowadzi do jego zniszczenia za około 3,6 miliarda lat.
NereidEdit
Nereid jest trzecim co do wielkości księżycem Neptuna. Ma prostą, ale bardzo ekscentryczną orbitę i uważa się, że jest to dawny zwykły satelita, który został rozproszony na swoją obecną orbitę w wyniku oddziaływań grawitacyjnych podczas przechwytywania Tritona. Lód wodny został wykryty spektroskopowo na jego powierzchni. Wczesne pomiary Nereidy wykazały duże, nieregularne różnice w jej widzialnej wielkości, które przypuszczano, że są spowodowane wymuszoną precesją lub chaotyczną rotacją w połączeniu z wydłużonym kształtem i jasnymi lub ciemnymi plamami na powierzchni. Zostało to obalone w 2016 r., kiedy obserwacje z teleskopu Kepler wykazały jedynie niewielkie różnice Modelowanie termiczne oparte na obserwacjach w podczerwieni z teleskopów kosmicznych Spitzera i Herschela sugeruje, że Nereid jest tylko umiarkowanie wydłużony, co nie sprzyja wymuszonej precesji rotacji. Model termiczny wskazuje również, że chropowatość powierzchni Nereidy jest bardzo wysoka, prawdopodobnie podobna do księżyca Saturna Hyperion.
Normalne nieregularne księżyceEdytuj
Wśród pozostałych irregu księżyce lar, Sao i Laomedeia krążą po orbitach prograde, podczas gdy Halimede, Psamathe i Neso poruszają się po orbitach wstecznych. Biorąc pod uwagę podobieństwo ich orbit, zasugerowano, że Neso i Psamathe mogą mieć wspólny początek w rozpadzie większego księżyca. Psamathe i Neso mają największe orbity spośród wszystkich naturalnych satelitów odkrytych do tej pory w Układzie Słonecznym. Okrążenie Neptuna w odległości 125 razy większej od Ziemi i Księżyca zajmuje im 25 lat. Neptun ma największą kulę wzgórza w Układzie Słonecznym, głównie ze względu na dużą odległość od Słońca; to pozwala mu zachować kontrolę nad tak odległymi księżycami. Niemniej jednak księżyce Jowisza w grupach Carme i Pasiphae krążą wokół większego procentu ich pierwotnego promienia Wzgórza niż Psamathe i Neso.