gov-civil-vilareal.ptNeptūno vandens sprite mėnulių šokis
>Neptūnas yra įdomi planeta. Ir tai šiek tiek erzina, nes tai yra taip toli, kad tikrai sunku tai išsamiai stebėti. Ji yra 30 kartų toliau nuo Saulės nei Žemė, o tai reiškia, kad ji gauna tik 1/900 tiek šviesos, kiek mes (ir tada ji atspindi tą šviesą ir siunčia mums atgal, dar labiau pritemdydama). Studijuoti jo mėnulius yra dar sunkiau, nes jie yra daug mažesni ir vėliau silpnesni.
Tačiau, nepaisant to, kai kurie astronomai norėjo ištirti mėnulius ir išsiaiškinti, ką jie galėtų išsiaiškinti apie savo orbitą. Tai kartais gali daug pasakyti apie mėnulių istoriją ( kaip tai darė Neptūno mėnuliui Hipokampui ).
Šiuo atveju komanda pažvelgė į kvailą Naiad ir Thalassa , abi pailgos bulvės apie 100 km ilgio (ir pavadintos graikų vandens dievybių vardu, pagal Neptūno, kaip jūros dievo, vaidmenį). Jie yra slapčiausi Neptūno mėnuliai, kurių orbitos yra beveik beveik apskritos 48 200 ir 50 075 km nuo Neptūno centro (tai yra įprastas būdas išmatuoti orbitos dydį; Neptūno spindulys yra šiek tiek mažesnis nei 25 000 km). Jei abu mėnuliai skriejo toje pačioje plokštumoje, jie praeitų mažiau nei 2000 km atstumu vienas nuo kito. Laikui bėgant, gravitacinė sąveika tarpusavyje, kad ir kokia silpna ji būtų, greičiausiai privers juos į skirtingas orbitas. Taigi, kaip jie gali atsidurti savo orbitose?
Žemės (kairėje) ir Neptūno (dešinėje) dydžių palyginimas. Kreditas: NASA / jcpag2012 ir wikimedia
Mokslininkai labai atidžiai žiūrėjo į orbitas , naudojant „Hubble“, „Voyager 2“ ir 1981–2016 m. Žemėje esančių „taikymo sričių“ duomenis. Tai labai ilgas pradinis lygis, kurio pakanka, kad būtų galima tikrai gerai suvokti orbitos charakteristikas.
Tai, ką jie rado, yra gana šaunu. Thalassa orbita yra beveik tiesiai virš Neptūno pusiaujo, pakreipta tik 0,1 °. Tačiau Naiad orbita pakreipta apie 4,7 °. Tai buvo žinoma kurį laiką, tačiau, naudodamiesi jų apskaičiuotais atnaujintais skaičiais, jie nustatė, kad du objektai yra vadinamojo rezonanso, o tai reiškia, kad orbitos patenka į taisyklingą modelį.
Kiekvieną kartą, kai Naiadas pravažiuoja Thalassa vidinėje trasoje, jis yra toje orbitos vietoje, kur jis yra labiausiai apverstas arba apverstas. Taigi vietoj to, kad eitumėte tikrai arti Thalassa, jis yra virš jo (Neptūno šiaurės link) arba žemiau, maksimaliai padidindamas atstumą tarp jų ir sumažindamas gravitacinę sąveiką. Orbitos sulygiuoja tiesiai, kad Naiad du kartus iš eilės eina virš jos, po to du kartus iš eilės ir toliau.
Šis vaizdo įrašas turėtų padėti . Animacija rodo vaizdą, tarsi jūs skriejate aplink Neptūną kartu su Thalassa, ir parodo Naiad judėjimą, palyginti su juo.
Tai tarsi du lenktyniniai automobiliai apskritame kelyje, judantys beveik beveik, bet ne visiškai vienodu greičiu. Iš baliklių matote, kaip jie abu rėkia, vienas, sakydamas, 200 km / h, o kitas - 199. Iš lėtesnio automobilio matytumėte, kad kitas automobilis pravažiuoja tik 1 km / h greičiu, o tai yra gana lėtai.
Dabar įsivaizduokite, kad vidinis takelis yra nuožulnus, viena pusė aukštesnė už kitą. Iš išorinio (lėtesnio) automobilio matytumėte, kaip vidinis automobilis lėtai pravažiuoja pro jus ir šokinėja aukštyn ir žemyn, kartą per orbitą. Tai atrodytų gana keistai, bet būtent tai daro Naiad ir Thalassa.
Nors jums abiem gali prireikti, tarkime, 30 sekundžių apvažiuoti trasą vieną kartą, išorinis automobilis mato, kad vidinis automobilis juda tik šiek tiek greičiau nei yra, todėl atrodo, kad vidinis automobilis apskrieja trasą, palyginti su tai! Greitis yra santykinis, ir tai gali šiek tiek painioti mūsų silpnas smegenis, ypač kai judesys yra apskritimas.
Taigi, šiaip ar taip, šis šokis neleidžia Thalassa ir Naiad atskirti ir leidžia jiems praeiti vienas kitam taip nesusidūrus ir nesitraukiant, kad orbitos pasikeistų. Tai puikus gamtos laikrodžio mechanizmo demonstravimas.
Įdomu, ką dar sužinosime apie Neptūną ir jo keistus mėnulius, kai jį daugiau tyrinėsime? Oi, kaip norėčiau matyti orbitą, aplankiusį jį ir Uraną, į juos išsamiai ir ilgai žvelgiantį dalyką, kurį labai sunku padaryti taip arti Saulės, kaip mes. Išorinė Saulės sistema turi daug paslapčių, ir jau seniai pradėjome jas atskleisti.
