NATÜRLICHE SATELLITEN: EIGENSCHAFTEN, FORMATION, FUNKTION, BEISPIELE - ARTE - 2025

Natürliche Satelliten sind felsige Körper, die durch die Schwerkraft mit Planeten verbunden sind. Normalerweise sind sie kleiner als der Planet, den sie umkreisen. Natürliche Satelliten werden auch "Monde" genannt, weil der Mond der natürliche Satellit der Erde ist. Die Anwesenheit dieser Sterne ist weit verbreitet, denn mit Ausnahme von Merkur, Venus und Ceres umkreisen die anderen Planeten des Sonnensystems Monde.

Die Gesamtzahl der Monde im Sonnensystem ist unbekannt, da angenommen wird, dass noch viel mehr zu entdecken sind. Bisher wurde die Existenz von 181 dokumentiert, von denen der Planet Saturn die größte Anzahl hat: 82.

Einige der natürlichen Satelliten des Sonnensystems. Ganymed, gefolgt von Titan, Callisto, Io und dem Mond, sind die größten. Venus hat 0 Monde Neptun hat 14. Benutzer: primefac

Natürliche Satelliten haben keine Monde, es gibt jedoch Asteroiden, zum Beispiel (243) Ida ist ein Asteroid mit einem natürlichen Satelliten: Dactyl.

Der einzige natürliche Satellit, der mit bloßem Auge sichtbar ist, ist unser eigener Mond. Um die Satelliten des Jupiter zu sehen, benötigen Sie ein Teleskop. Galileo Galilei war der erste, der 1610 die vier größten entdeckte und sie mit mythologischen Namen taufte: Io, Callisto, Europa und Ganymed.

Seitdem wurde jedem neu entdeckten Satelliten ein mythologischer Name zugewiesen, mit Ausnahme derjenigen von Uranus, die nach Charakteren von William Shakespeare benannt sind.

Diese Animation zeigt einen natürlichen Satelliten, der den Mutterplaneten umkreist. Quelle: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

Ausbildung

Der Ursprung natürlicher Satelliten geht auf die Entstehung des Sonnensystems zurück. Die derzeit am weitesten verbreitete Hypothese ist die Nebelhypothese: Aus den Überresten einer Supernova wurde ein Nebel aus kosmischem Gas und Staub gebildet, der dank der Schwerkraft genug Materie agglomerierte, um überhaupt die Sonne zu erzeugen.

Sobald die Sonne erschaffen war, blieb eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub um sie herum, wie dies bei jungen Sternen beobachtet wurde, bei denen diese Scheiben häufig sind.

Die Materie in der Scheibe, die den Stern umgibt, kondensiert beim Abkühlen und die Partikel, aus denen er besteht, kollidieren. Im Laufe der Zeit wurden Planetesimale gebildet, die Embryonen zukünftiger Planeten, und auf die gleiche Weise konnten sich Satelliten bilden.

Auf diese Weise glauben Kosmologen, dass alle Körper, die das Sonnensystem enthält, gebildet wurden, einschließlich der Sonne selbst, Planeten, Satelliten, Asteroiden und Kometen. Der Prozess der Agglomeration und Verdichtung von Materie wird als Akkretion bezeichnet.

Nun bleibt die Frage, wie jeder Planet seine eigenen natürlichen Satelliten erworben hat. In unserem Sonnensystem haben die felsigen Planeten oder inneren Planeten nur wenige Satelliten. Merkur und Venus nicht. Die Erde hat nur einen, nämlich den Mond, während der Mars zwei hat: Phobos und Deimos.

Aber die gasförmigen äußeren Planeten zählen ihre Monde zu Zehn. Es gibt also mehrere Theorien, die versuchen, dies zu erklären:

-Die Satelliten lösten sich vom Planeten und blieben in seiner Umlaufbahn

-Der Planet hat den Satelliten eingefangen

Sowohl der Planet als auch der Satellit bildeten von Anfang an ein System.

Bewegungen natürlicher Satelliten

Größenvergleich zwischen Erde und Mond. Apollo 17 Bild der ganzen Erde: NASATeleskopisches Bild des Vollmonds: Gregory H. Revera

Gravitationswechselwirkungen zwischen Körpern im Sonnensystem führen zu komplexen Szenarien für die Bewegung von Satelliten. Diese Wechselwirkungen modifizieren die Umlaufbahnen und zu den bekannten Translations- und Rotationsbewegungen kommen weitere hinzu, beispielsweise Librationen.

Die Librationen oder Zögern des Mondes sind oszillierende Bewegungen des Satelliten, die von der Erde aus beobachtet werden. Dank der Librationen ist ein kleiner zusätzlicher Prozentsatz der nicht sichtbaren Seite zu sehen, obwohl der Mond der Erde immer das gleiche Gesicht zeigt.

Die Wechselwirkungen verändern auch das Erscheinungsbild der Satelliten und diese wiederum die des Planeten, um den sie kreisen. Ein wenig mehr wird später darüber gesagt.

Arten von natürlichen Satelliten

Bei den Typen können die natürlichen Satelliten beispielsweise sein:

Regelmäßige Satelliten

Normale Satelliten drehen sich in die gleiche Richtung wie ihr Mutterplanet um die Sonne, sodass sie höchstwahrscheinlich zur gleichen Zeit entstanden sind oder das Ergebnis eines katastrophalen Ereignisses sind, unter dem der Planet in fernen Zeiten gelitten hat.

Unregelmäßige Satelliten

Sie drehen sich fast immer in die entgegengesetzte Richtung zu der des Mutterplaneten (sie sind rückläufig), und ihre Umlaufbahn weist tendenziell eine größere Exzentrizität auf und sie sind weiter entfernt, weshalb sie in die Kategorie der wahrscheinlich erfassten Satelliten fallen.

Temporäre Satelliten

Es sind normalerweise kleine Asteroiden, die eine Zeit lang vom Planeten gefangen werden und dann weiter in den Weltraum eindringen. Es wird angenommen, dass die kleine RH120 von 2006, etwa 10 Fuß lang, alle 20 Jahre die Erdumlaufbahn erreicht und dort gefangen genommen wird, obwohl sie möglicherweise nicht der einzige temporäre Satellit der Erde ist.

Es gibt auch andere Namen für natürliche Satelliten, je nachdem, welche Auswirkungen sie auf den Planeten haben oder wie seine Umlaufbahn konfiguriert ist.

Funktion

Die natürlichen Satelliten der Planeten wurden im Gegensatz zu künstlichen Satelliten nicht für eine bestimmte Funktion geschaffen. Sie existieren aufgrund mehrerer Wechselwirkungen vom Gravitationstyp und anderer physikalischer Prozesse, die teilweise noch unbekannt sind.

Orbit

Satelliten haben jedoch bemerkenswerte Auswirkungen auf die Planeten, um die sie kreisen. Es reicht aus, über die Auswirkungen der Gezeiten nachzudenken, um den enormen Einfluss des Mondes auf die Erde zu verstehen.

Und nicht nur das, der Mond trägt auch zur Gestaltung der Erdumlaufbahn bei, so dass das Klima und die Lebensbedingungen hier erheblich beeinflusst würden, wenn er fehlen würde.

In ähnlicher Weise helfen die Monde der anderen Planeten, die Umlaufbahnen ihrer Elternplaneten zu bestimmen und ihre Eigenschaften zu konfigurieren.

Ringkonfiguration

Erwähnenswert ist der Fall der Hirtensatelliten auf den äußeren Planeten, die so genannt werden, weil sie mit ihrer Schwerkraft dazu beitragen, die Konfiguration der Ringe auf Planeten wie Saturn, dem Planeten mit den bemerkenswertesten Ringen, aufrechtzuerhalten.

Um den Saturn herum befindet sich eine dünne Materialscheibe aus sehr feinen Partikeln. Die Umlaufbahn einiger seiner Monde, wie Mimas, verläuft durch die Scheibe und trennt sie in Ringe. Es wird dann gesagt, dass die Satelliten diese Ringe durch Gravitation "streifen" und den Bereich, der ihre Umlaufbahn umgibt, frei halten.

Gezeitenkräfte

Gezeitenkräfte sind zwischen einem Planeten und seinen Satelliten vorhanden, beispielsweise zwischen der Erde und dem Mond. Sie sind auf die Tatsache zurückzuführen, dass beide ausgedehnte Körper sind, dh mit messbarer Größe.

Die Gravitationswechselwirkung zwischen den beiden ist also nicht vollständig homogen, da es Punkte gibt, die näher beieinander liegen und an denen die Größe der Schwerkraft größer ist.

Denken Sie daran, dass die Anziehungskraft von der Entfernung zwischen den Objekten abhängt. Wenn wir ihren Wert zwischen der Erde und dem Mond mit der Newtonschen Gleichung berechnen wollen, tun wir dies normalerweise, indem wir ihre jeweiligen Massen und den Abstand zwischen ihren Zentren ersetzen.

Auf diese Weise gehen wir davon aus, dass sich die Massen beider genau im Zentrum konzentrieren.

Die Dinge ändern sich jedoch, wenn Sie einen Punkt auf der Erde berücksichtigen, der sich in einer bestimmten Entfernung vom Zentrum befindet. Zum Beispiel ist in der folgenden Abbildung die Anziehungskraft des Mondes (links) an den Punkten A, B, C und D geringfügig unterschiedlich. Zumindest erwarten wir, dass sie an Punkt A, der näher liegt, und stärker ist kleiner an Punkt B, der weiter entfernt ist.

Abbildung 3. Die hauptsächlich vom Mond ausgeübten Gezeitenkräfte bewirken, dass die Ozeane bei Flut auf sie zukommen. Quelle: Wikimedia Commons. Eman.

Eigentlich ist der Unterschied nicht zu groß, aber es reicht aus, um die terrestrischen Gezeiten zu verursachen, da die ozeanischen Massen, die fließend sind, durch die leichte Anziehungskraft des Mondes leichter verformbar sind.

Eine ähnliche Wechselwirkung tritt zwischen der Erde und der Sonne auf, obwohl die Sonne viel weiter entfernt ist, aber es muss berücksichtigt werden, dass sie massiver ist.

Flut und Ebbe

In regelmäßigen Abständen summieren sich die Auswirkungen von Mond und Sonne und dann sind die Gezeiten höher. Dies geschieht bei Neumond oder Vollmond, wenn die drei Sterne ausgerichtet sind. Wenn sie sich dagegen im rechten Winkel befinden, wirken sich die Gezeiteneffekte gegenseitig aus.

Gezeitenkräfte sind nicht nur im Erd-Mond-System zu finden, sondern auch im gesamten Sonnensystem

Natürliche Satelliten der Erde

Blick auf den Mond, den einzigen natürlichen Satelliten der Erde. Quelle: Max Pixel.

Der einzige natürliche Satellit der Erde ist unser Mond. Es ist der größte Satellit im Vergleich zum Mutterplaneten.

Obwohl seine Oberfläche unwirtlich ist, ist sein Einfluss für das Leben auf der Erde außergewöhnlich: Die Schwerkraft veränderte die Erdumlaufbahn und verlängerte die Lichtperiode, um den Pflanzen Zeit für die Photosynthese zu geben.

Auf dem Mond gibt es keine atmungsaktive Atmosphäre, es fehlt flüssiges Wasser und es treten plötzliche Temperaturänderungen auf. Aber dank ihm treten die Jahreszeiten und Gezeiten auf und es verändert auch die Erdatmosphäre, um sie atmungsaktiv zu machen.

Als ob das nicht genug wäre, dient es als Leitfaden für die Landwirtschaft und ist eine ewige Inspirationsquelle für Wissenschaftler, Philosophen, Dichter und Liebhaber.

Natürliche Satelliten des Mars

Abbildung 5. Phobos und Deimos. Quelle: Wikimedia Commons. Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. RHorning angenommen (basierend auf Urheberrechtsansprüchen). .

Es handelt sich um zwei kleine (maximal 10 km im Durchmesser) und unregelmäßige Satelliten, die Ende des 19. Jahrhunderts vom nordamerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt wurden: Phobos und Deimos.

Sie stammten wahrscheinlich aus dem Asteroidengürtel, der den inneren und den äußeren Planeten trennt, und wurden von der Schwerkraft des Mars gezogen.

Sie kreisen sehr nahe am roten Planeten, wobei Phobos auf einer Umlaufbahn von 3000 km oder weniger am nächsten ist. Astronomen glauben, dass es irgendwann auf die Marsoberfläche krachen wird. Deimos kann möglicherweise der Schwerkraft des Mars entkommen, um ein unabhängiger Asteroid zu werden.

Jupiters natürliche Satelliten

Größenvergleich zwischen den galiläischen Satelliten, der Erde und dem Mond. Quelle: Wikimedia Commons. Hydra92.

Die 4 größten Jupiter-Satelliten wurden dank des neu veröffentlichten Teleskops von Galileo entdeckt, weshalb sie als galiläische Satelliten bezeichnet werden. Aber der Gasriese hat bisher nicht weniger als 79 Monde, obwohl die galiläischen Monde die größten sind, vergleichbar mit dem Planeten Merkur.

Einer von ihnen, Io, hat eine Atmosphäre, macht in knapp 2 Tagen eine vollständige Revolution um Jupiter und hat eine durchschnittliche Dichte ähnlich der des Mondes.

Europa seinerseits ist felsig und hat eine dünne Atmosphäre. Es dauert weniger als 4 Tage, um den Planeten zu umrunden, und Wissenschaftler glauben, dass er genau wie die Erde tektonische Aktivität hat.

Ganymed und Callisto sind die größten Monde. Die Umlaufbahn dauert eine Woche. Ganymed, der größte der Monde im gesamten Sonnensystem, hat ein eigenes Magnetfeld, eine dünne Atmosphäre mit Sauerstoff und kann ebenso wie Callisto flüssiges Wasser enthalten.

Ebenso hat Jupiter eine große Anzahl anderer Monde, sowohl regelmäßige als auch unregelmäßige, von denen einige möglicherweise von einem Teil desselben Nebels gebildet werden, aus dem Jupiter durch Akkretion hervorgegangen ist. Andere, besonders die unregelmäßigen, wurden sicherlich von der Jupiter-Schwerkraft erfasst, als sie nahe genug am Planeten vorbeikamen.

Saturns natürliche Satelliten

Mimas, Satellit des Saturn im Bild von Cassini. Quelle: Wikimedia Commons.

Saturn ist der Planet mit den meisten Satelliten, nach jüngsten Angaben etwa 82. Sie bilden ein ziemlich komplexes System, in dem die Hirtensatelliten, die Trojaner, diejenigen, die sich die Umlaufbahnen teilen, und eine Vielzahl von Satelliten hervorstechen.

Das wichtigste ist aufgrund seiner Größe und seiner Atmosphäre Titan. Dieser Mond ist nach Ganymed der zweitgrößte im gesamten Sonnensystem und mit Hilfe des Teleskops von der Erde aus sichtbar.

Mitte des 20. Jahrhunderts hatte Gerard Kuiper bereits Methan in der Titanatmosphäre entdeckt, aber dank der Cassini-Huygens-Mission wissen wir jetzt, dass auf Titan Winde mit bis zu 210 m / s herrschen.

Zu Vergleichszwecken sind Landhurrikane der Kategorie 5 am intensivsten und haben Winde mit einer Geschwindigkeit von etwas mehr als 70 m / s. Ebenso sind die Regenfälle auf Titan Methan, so dass die Aussichten nicht einladend sind.

Mimas ist ein weiterer interessanter Saturn-Satellit, obwohl er kleiner als Titan ist. Wir haben ihn schon einmal als Ringhirten erwähnt. Was jedoch an seiner eisigen Oberfläche auffällt, ist ein massiver Einschlagkrater, der nach seinem Entdecker Herschel genannt wird. In der Mitte des Kraters befindet sich ein etwa 6000 Meter hoher Berg.

Iapetus seinerseits zeichnet sich dadurch aus, dass eine Seite deutlich dunkler als die andere ist, obwohl der Grund unbekannt ist. Es hat auch einen eigenen gigantischen Einschlagkrater mit einem Durchmesser von 500 km, befindet sich in großer Entfernung vom Saturn, viel weiter als die anderen bemerkenswerten Satelliten, und die Umlaufbahn ist sehr geneigt.

Natürliche Satelliten von Uranus

Der Miranda-Satellit wurde von der Voyager fotografiert. NASA / JPL-Caltech

Bisher wurden 27 Satelliten des Planeten Uranus gezählt, alle ohne Atmosphäre. Unter ihnen sind Hirtensatelliten, genau wie auf dem Saturn.

Auf Uranus werden zwei große Gruppen von Satelliten unterschieden: das Innere und das Äußere. Die ersteren bestehen aus Eis und Gestein, während die Zusammensetzung der letzteren noch unbekannt ist.

Titania und Oberon sind die größten Satelliten von Uranus, aber der eisige Miranda-Satellit, der kleinste der großen Satelliten, fällt aufgrund seiner chaotischen Oberfläche auf, die unzählige oder möglicherweise extrem gewalttätige Einschläge erlitten zu haben scheint.

Es ist auch möglich, dass es stark von den Gezeitenkräften des Mutterplaneten Uranus beeinflusst wurde und daher ein störend rissiges Aussehen hat.

Neptuns natürliche Satelliten

Bisher gibt es 15 Satelliten von Neptun und der auffälligste ist auch der größte: Triton. Es ist eine eisige Welt jenseits aller Vorstellungskraft, denn den Daten zufolge liegt die Oberfläche bei 37 K oder -236,15 ºC.

An den Polen gibt es reichlich Stickstoff und andere gefrorene Gase wie Kohlenmonoxid und Dioxid. Vom Weltraum aus gesehen hat Triton eine schöne, fast perfekt kugelförmige Form, die es von den anderen, unregelmäßigeren Satelliten von Neptun unterscheidet.

Die anderen Satelliten von Neptun fallen in die Kategorie der irregulären Satelliten, so dass es sehr wahrscheinlich ist, dass der Planet sie irgendwann erfasst hat.

Plutos natürliche Satelliten

Vergleichsgröße Erde-Mond und Pluto-Charon. Quelle: NASA über Wikimedia Commons.

Der bekannteste von Plutos Satelliten ist Charon, dessen Größe der des Mutterplaneten ähnlich ist, weshalb er eher als binäres System denn als Planet und Satellit betrachtet wird.

Charon wurde 1975 entdeckt und schloss die Möglichkeit aus, dass Pluto einst ein Satellit von Neptun gewesen war. Neben dem Pluto-Charon-Binomial gibt es vier weitere kleinere Satelliten: Nix, Hydra, Cerberus und Styx.

Pluto und Charon befinden sich in synchronen Umlaufbahnen, dh die Zeit, die sie benötigen, um sich um ihre Achse zu drehen, ist dieselbe, in der sie die Umlaufbahn zurücklegen.

Verweise

1. Carroll, B. Eine Einführung in die moderne Astrophysik. 2 .. Auflage. Pearson.
2. Geoenccyclopedia. Natürliche Satelliten. Wiederhergestellt von: geoenciclopedia.com.
3. Howell, E. Was ist ein Satellit? Wiederhergestellt von: space.com.
4. Oster, L. 1984. Moderne Astronomie. Editorial Reverté.
5. Wikipedia. Natürlicher Satellit. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org.
6. Peale, S. 1999. Ursprung und Entwicklung der natürlichen Satelliten. Wiederhergestellt von: researchgate.net.