เนปจูนยักษ์ก๊าซน้ำแข็งที่เป็นดาวเคราะห์ดวงที่แปดจากดวงอาทิตย์ของเราถูกค้นพบในปี 1846 โดยนักดาราศาสตร์สองคนคือ Urbain Le Verrier และ Johann Galle เพื่อให้สอดคล้องกับการประชุมของระบบการตั้งชื่อดาวเคราะห์ดาวเนปจูนได้รับการตั้งชื่อตามเทพเจ้าแห่งทะเลโรมัน (เทียบเท่ากับโพไซดอนกรีก) และเพียงสิบเจ็ดวันหลังจากการค้นพบนักดาราศาสตร์ก็เริ่มสังเกตเห็นว่ามันมีระบบของดวงจันทร์ด้วย
ในขั้นต้นจะสังเกตได้เฉพาะไทรทัน - ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูน แต่ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และหลังจากนั้นต้องขอบคุณการปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและการพัฒนายานอวกาศโพรบหุ่นยนต์จะพบดวงจันทร์อีกหลายดวง ตอนนี้ดาวเนปจูนมีดาวเทียมที่ได้รับการยอมรับถึง 14 ดวงและเพื่อเป็นเกียรติแก่โลกของพวกมันทั้งหมดได้รับการตั้งชื่อตามเทพน้ำน้อยในตำนานเทพเจ้ากรีก
การค้นพบและการตั้งชื่อ:
ไทรทันซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดและใหญ่ที่สุดของเนปจูนเป็นคนแรกที่ถูกค้นพบ เป็นที่สังเกตโดย William Lassell เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1846 เพียงสิบเจ็ดวันหลังจากการค้นพบเนปจูน เกือบศตวรรษก่อนที่ดวงจันทร์อื่น ๆ จะถูกค้นพบ
ครั้งแรกคือ Nereid ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดและใหญ่ที่สุดของเนปจูนซึ่งถูกค้นพบเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 1949 โดย Gerard P. Kuiper (ซึ่งมีชื่อว่า Kuiper Belt) โดยใช้แผ่นถ่ายภาพจากหอสังเกตการณ์ McDonald ใน Fort Davis, Texas ดวงจันทร์ที่สามชื่อภายหลัง Larissa ถูกพบครั้งแรกโดย Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky และ David J. Tholen เมื่อวันที่ 24 พฤษภาคม 1981
การค้นพบดวงจันทร์นี้เป็นสิ่งที่บริสุทธิ์และเกิดขึ้นจากการค้นหาวงแหวนที่คล้ายกับวงแหวนรอบดาวยูเรนัสเมื่อสี่ปีก่อน หากมีวงแหวนอยู่ในความเป็นจริงความส่องสว่างของดาวจะลดลงเล็กน้อยก่อนที่จะเข้าใกล้ดาวเคราะห์มากที่สุด ในขณะที่สังเกตใกล้ดาวเนปจูนใกล้ดาวความส่องสว่างของดาวลดลง แต่เพียงไม่กี่วินาที สิ่งนี้บ่งชี้ว่ามีดวงจันทร์มากกว่าวงแหวน
ไม่พบดวงจันทร์อีกต่อไปจนกระทั่ง รอบโลก 2 ดาวเนปจูนบินในปี 1989 ในเส้นทางผ่านระบบยานสำรวจอวกาศได้ค้นพบ Larissa และค้นพบดวงจันทร์ภายในอีกห้าดวง ได้แก่ Naiad, Thalassa, Despina, Galatea และ Proteus
ในปี 2544 การสำรวจสองครั้งโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่ ได้แก่ หอสังเกตการณ์ Cerro Tololo Inter-American และกล้องโทรทรรศน์แคนาดา - ฝรั่งเศส - ฮาวาย - พบห้าดวงจันทร์นอกเพิ่มเติมอีกห้าดวง การสำรวจติดตามผลโดยทั้งสองทีมในปี 2545 และ 2546 ตามลำดับอีกครั้งสำรวจดวงจันทร์ทั้งห้าดวงซึ่ง ได้แก่ Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia และ Neso
และเมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 2013 ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Mark R. Showalter จาก SETI Institute เปิดเผยว่าพวกเขาได้ค้นพบดวงจันทร์ที่สิบสี่ที่ไม่รู้จักมาก่อนในภาพที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตั้งแต่ปี 2547-2552 ดวงจันทร์ที่สิบสี่ที่ยังไม่มีชื่อซึ่งปัจจุบันระบุว่าเป็น S / 2004 N 1 คาดว่าจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 16-20 กม.
ดวงจันทร์ของเนปจูนถูกนำมาจากตำนานเทพเจ้ากรีกและโรมัน ในกรณีนี้ทั้งหมดได้รับการตั้งชื่อให้เป็นเทพเจ้าแห่งท้องทะเลหรือสำหรับลูกหลานของโพไซดอน (ซึ่งรวมถึงไทรทัน, โพรทูส, โพดีซิน่าและทาลัสซา), อาหารกรีกน้ำน้อย (Naiad and Nereid) หรือ Nereids, นางไม้น้ำในตำนานเทพเจ้ากรีก Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia และ Psamathe)
อย่างไรก็ตามดวงจันทร์จำนวนมากไม่ได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการจนกระทั่งศตวรรษที่ 20 ชื่อไทรทันซึ่ง แต่เดิมแนะนำโดยคามิลล์ฟลามิเนียนในหนังสือ 2423 Astronomie Populaireแต่ไม่ใช่การใช้งานทั่วไปจนถึงอย่างน้อยในช่วงทศวรรษที่ 1930
ภายใน (ปกติ) ดวงจันทร์:
ดวงจันทร์ปกติของเนปจูนเป็นดาวที่อยู่ใกล้กับดาวเคราะห์มากที่สุดและโคจรตามวงโคจรวงกลมที่อยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลก พวกเขาอยู่ในระยะทางจากดาวเนปจูน: Naiad (48,227 km), Thalassa (50,074 km), Despina (52,526 km), Galatea (61,953 km), Larissa (73,548 km), S / 2004 N 1 (105,300 ± 50 km ) และโพรทูส (117,646 km) ทั้งหมด แต่นอกสองวงอยู่ภายในวงโคจรของเนปจูนซิงโครนัส (หมายความว่าวงโคจรของดาวเนปจูนช้ากว่ารอบการโคจร (0.6713 วัน) และทำให้ช้าลงเรื่อย ๆ
ดวงจันทร์ชั้นในนั้นเชื่อมโยงกับระบบวงแหวนแคบ ๆ ของเนปจูน ดาวเทียมสองดวงที่อยู่ภายในสุดคือ Naiad และ Thalassa วงโคจรระหว่างวงแหวน Galle และ LeVerrier ในขณะที่ Despina โคจรอยู่ภายในวงแหวน LeVerrier ดวงจันทร์ถัดไป Galatea โคจรรอบวงแหวนอดัมส์ที่โดดเด่นที่สุดและแรงโน้มถ่วงช่วยรักษาวงแหวนด้วยการบรรจุอนุภาคของมัน
Naiad มีขนาด 96 × 60 × 52 กม. และมีน้ำหนักประมาณ 1.9 x 1017 กิโลกรัม. ในขณะเดียวกัน Thalassa มีขนาด 108 x 100 × 52 กม. และหนัก 3.5 x 1017 กิโลกรัม; Despina มีขนาด 180 x 148 x 128 และมีน้ำหนัก 21 x 1017 กิโลกรัม; Galatea มีขนาด 204 x 184 x 144 และมีน้ำหนัก 37.5 x 1017 กิโลกรัม; Larissa มีขนาด 216 x 204 x 168 และหนัก 49.5 x 1017 กิโลกรัม; S / 2004 N1 วัดเส้นผ่านศูนย์กลาง 16-20 กม. และน้ำหนัก 0.5 ± 0.4 x 1017 กิโลกรัม; และ Proteus มีขนาด 436 x 416 x 402 และมีน้ำหนัก 50.35 x 1017 กิโลกรัม.
มีเพียงดวงจันทร์ใหญ่ที่สุดสองดวงเท่านั้นที่ถูกถ่ายด้วยความละเอียดเพียงพอที่จะมองเห็นรูปร่างและคุณสมบัติพื้นผิวของมัน อย่างไรก็ตามยกเว้นลาริสซาและโพรทูส (ซึ่งโค้งมนส่วนใหญ่) ดวงจันทร์ชั้นในของเนปจูนทั้งหมดเชื่อว่ามีรูปร่างยาว นอกจากนี้ทุกวัตถุดวงจันทร์สีดำด้านในที่มีรูปทรงเรขาคณิต Albedo ตั้งแต่ 7 ถึง 10%
สเปกตรัมของพวกเขายังระบุว่าพวกเขาทำจากน้ำแข็งที่ปนเปื้อนด้วยวัสดุสีเข้มมากซึ่งอาจเป็นสารประกอบอินทรีย์ ในแง่นี้ดวงจันทร์เนปจูนเมียนภายในนั้นคล้ายกับดวงจันทร์ชั้นในของดาวยูเรนัส
ดวงจันทร์ด้านนอก (ผิดปกติ):
ดวงจันทร์ที่ผิดปกติของเนปจูนประกอบด้วยดาวเทียมที่เหลือของดาวเคราะห์ (รวมถึงไทรทัน) พวกเขามักจะติดตามความผิดปกติและมักจะโคจรรอบไกลออกไปจากดาวเนปจูน; ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือไทรทันซึ่งโคจรรอบโลกใกล้กับวงโคจรเป็นวงกลมแม้ว่าถอยหลังเข้าคลองและเอียง
เพื่อให้ห่างจากโลกดวงจันทร์ที่ผิดปกติคือไทรทัน, เนเรริ, ฮาลิเมเด็น, เซา, โลเมเมเดีย, เนโซ่และ Psamathe ซึ่งเป็นกลุ่มที่รวมทั้งวัตถุที่เลื่อนระดับและถอยหลังเข้าคลอง ยกเว้น Triton และ Nereid ดวงจันทร์ที่ผิดปกติของเนปจูนจะคล้ายกับดาวเคราะห์ยักษ์อื่น ๆ และเชื่อว่าดาวเนปจูนถูกจับด้วยแรงโน้มถ่วง
ในแง่ของขนาดและมวลดวงจันทร์ผิดปกตินั้นมีความสอดคล้องกันตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40 กม. และ 4 x 1016 กิโลกรัมในมวล (Psamathe) ถึง 62 กม. และ 16 x 1016 กิโลกรัมสำหรับ Halimede
ไทรทันและเนเรด:
Triton และ Nereid เป็นดาวเทียมที่ผิดปกติและได้รับการรักษาแยกต่างหากจากดวงจันทร์เนปจูนที่ผิดปกติอีกห้าดวง ระหว่างสองคนนี้กับดวงจันทร์ที่ผิดปกติอื่น ๆ พบความแตกต่างที่สำคัญสี่ประการ
ก่อนอื่นพวกมันเป็นดวงจันทร์สองดวงที่ผิดปกติที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ไทรทันนั้นเกือบจะมีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์ผิดปกติอื่น ๆ ที่รู้จักและประกอบด้วยมากกว่า 99.5% ของมวลทั้งหมดที่ทราบว่าโคจรรอบเนปจูน (รวมถึงวงแหวนของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ที่รู้จักอีกสิบสามดวง)
ประการที่สองพวกเขาทั้งคู่มีแกนกึ่งแกนเล็ก ๆ ที่มีขนาดเล็กผิดปรกติโดยไทรทันกำลังมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ผิดปกติอื่น ๆ ประการที่สามพวกเขาทั้งคู่มีความผิดเพี้ยนของวงโคจรที่ผิดปกติ: Nereid มีหนึ่งในวงโคจรที่ผิดปกติมากที่สุดของดาวเทียมผิดปกติใด ๆ ที่รู้จักและวงโคจรของไทรทันเป็นวงที่เกือบสมบูรณ์แบบ ในที่สุด Nereid ยังมีความโน้มเอียงต่ำสุดของดาวเทียมผิดปกติที่รู้จัก
ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 2,700 กม. และมวล 2,38080 ± 520 x 1017 กก. ไทรทันเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูนและมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดสภาวะสมดุลอุทกสถิต (เช่นทรงกลม) ด้วยระยะทาง 354,759 กม. จากดาวเนปจูนมันตั้งอยู่ระหว่างดวงจันทร์ชั้นในและชั้นนอกของดาวเคราะห์
ไทรทันติดตามวงโคจรถอยหลังเข้าคลองและกึ่งวงกลมและประกอบด้วยไนโตรเจน, มีเธน, คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ ด้วยอัลเบโด้รูปเรขาคณิตมากกว่า 70% และอัลเบโด้บอนด์สูงถึง 90% มันก็เป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างที่สุดในระบบสุริยะ พื้นผิวมีโทนสีแดงซึ่งเป็นเจ้าของการทำงานร่วมกันของรังสีอัลตราไวโอเลตและมีเธนทำให้เกิด tholins
ไทรทันยังเป็นหนึ่งในดวงจันทร์ที่หนาวที่สุดในระบบสุริยะด้วยอุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 38 K (? 235.2 ° C) อย่างไรก็ตามเนื่องจากดวงจันทร์มีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยา (ซึ่งส่งผลให้เกิด cryovolcanism) และการแปรผันของอุณหภูมิพื้นผิวที่ทำให้เกิดการระเหิด Triton เป็นหนึ่งในดวงจันทร์เพียงสองดวงในระบบสุริยะที่มีชั้นบรรยากาศมากมาย เช่นนี้เป็นพื้นผิวบรรยากาศนี้ประกอบด้วยไนโตรเจนเป็นหลักมีมีเธนและคาร์บอนมอนอกไซด์จำนวนเล็กน้อยและมีแรงดันประมาณ 14 บาร์
ไทรทันมีความหนาแน่นค่อนข้างสูงประมาณ 2 กรัม / ซม3 แสดงให้เห็นว่าหินประกอบด้วยประมาณสองในสามของมวลของมันและน้ำแข็ง (ส่วนใหญ่เป็นน้ำแข็งน้ำ) ที่เหลืออีกหนึ่งในสาม นอกจากนี้ยังอาจมีชั้นของน้ำของเหลวลึกลงไปในไทรทันก่อตัวเป็นมหาสมุทรใต้ดิน คุณสมบัติพื้นผิวประกอบด้วยฝาครอบขั้วโลกใต้ขนาดใหญ่เครื่องบินที่มีหลุมอุกกาบาตรุ่นเก่าตัดข้ามด้วยการจับและรอยบากรวมถึงคุณสมบัติที่อ่อนเยาว์ที่เกิดจากการขัดผิวแบบ endogenic
เนื่องจากวงโคจรถอยหลังเข้าคลองและความใกล้ชิดกับดาวเนปจูน (ใกล้กว่าดวงจันทร์ถึงโลก) ทริตันจึงถูกจัดกลุ่มกับดวงจันทร์ที่ผิดปกติของโลก (ดูด้านล่าง) นอกจากนี้เชื่อกันว่าเป็นวัตถุที่จับอาจเป็นดาวเคราะห์แคระที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นส่วนหนึ่งของแถบไคเปอร์ ในเวลาเดียวกันลักษณะการโคจรเหล่านี้เป็นสาเหตุที่ทำให้ไทรทันประสบกับการชะลอตัวของกระแสน้ำ และในที่สุดจะหมุนวนเข้าและชนกับดาวเคราะห์ในเวลาประมาณ 3.6 พันล้านปี
Nereid เป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่เป็นอันดับสามของดาวเนปจูน มันมีวงโคจรที่เพิ่มขึ้น แต่ผิดปกติมากและเชื่อว่าเป็นดาวเทียมปกติในอดีตที่กระจัดกระจายไปยังวงโคจรปัจจุบันผ่านการโต้ตอบแรงโน้มถ่วงระหว่างการจับของไทรทัน ตรวจพบน้ำแข็งบนผิวน้ำ Nereid แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ที่ผิดปกติในขนาดที่มองเห็นได้ซึ่งอาจเกิดจากการหมุนรอบก่อนการบังคับหรือการหมุนที่วุ่นวายรวมกับรูปร่างที่ยืดออกและจุดสว่างหรือจุดดำบนพื้นผิว
รูปแบบ:
จากการกระจายมวลที่ไม่สมดุลในดวงจันทร์มันเป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าไทรทันถูกจับหลังจากการก่อตัวของระบบดาวเทียมดั้งเดิมของเนปจูนซึ่งส่วนใหญ่จะถูกทำลายในกระบวนการจับ มีการเสนอทฤษฎีมากมายเกี่ยวกับกลไกการยึดครองในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
สิ่งที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางที่สุดคือไทรทันเป็นสมาชิกที่รอดชีวิตจากวัตถุแถบไคเปอร์แบบไบนารี่ซึ่งถูกรบกวนด้วยการเผชิญหน้ากับเนปจูน ในสถานการณ์นี้การจับของไทรทันนั้นเป็นผลมาจากการเผชิญหน้าสามร่างซึ่งมันตกลงสู่วงโคจรถอยหลังเข้าคลองในขณะที่วัตถุอื่นถูกทำลายหรือถูกผลักออกในกระบวนการ
วงโคจรของไทรทันเมื่อถูกจับจะมีความผิดปกติสูงและอาจก่อให้เกิดการก่อกวนวุ่นวายในวงโคจรของดาวเทียมเนปจูนภายในซึ่งเป็นต้นกำเนิดดั้งเดิมทำให้พวกมันชนกันและลดลงไปยังแผ่นเศษ หลังจากวงโคจรของไทรทันกลายเป็นวงกลมอีกครั้งเศษหินบางส่วนสามารถรวมตัวกันใหม่ในดวงจันทร์ปกติในปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ว่าดาวเทียมชั้นในปัจจุบันของเนปจูนไม่ได้เป็นวัตถุดั้งเดิมที่ก่อตัวขึ้นด้วยดาวเนปจูน
การจำลองเชิงตัวเลขแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่ 0.41 ว่าดวงจันทร์ Halimede ชนกับ Nereid ในบางเวลาในอดีต แม้ว่าจะไม่ทราบว่ามีการปะทะกันเกิดขึ้นหรือไม่ดวงจันทร์ทั้งคู่ดูเหมือนจะมีสีที่คล้ายกัน (“ สีเทา”) ซึ่งหมายความว่า Halimede อาจเป็นส่วนหนึ่งของ Nereid
เมื่อห่างจากดวงอาทิตย์ภารกิจเดียวที่จะศึกษาดาวเนปจูนและดวงจันทร์ที่ใกล้ที่สุดคือภารกิจ Voyager 2 และแม้ว่าจะไม่มีการวางแผนภารกิจในขณะนี้มีข้อเสนอหลายอย่างที่จะเห็นการสอบสวนหุ่นยนต์ที่ส่งไปยังระบบในช่วงปลายปี 2020 หรือต้นปี 2030
เรามีบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับเนปจูนดวงจันทร์ของเนปจูนและภูมิภาคทรานส์ - เนปจูนที่นี่ที่นิตยสารอวกาศ นี่คือบทความฉบับเต็มเกี่ยวกับ Moon Triton ของ Neptune, Naiad และ Nereid และ S / 2004 N 1
นี่เป็นบทความที่น่ารักเกี่ยวกับวัตถุ Trans-Neptunian ล่าสุดที่จะค้นพบและวิธีการที่นักดาราศาสตร์คาดการณ์ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่สองดวงในระบบสุริยะ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมให้ตรวจสอบหน้าการสำรวจระบบสุริยะของนาซ่าที่ชื่อ“ ดาวเนปจูน: Windiest Planet”
