Onreegelméissege Satellit

Onreegelméisseg Satellitten, och onreegelméisseg Mounde genannt, sinn Mounden, deenen hir Bunne méi grouss Inklinatiounen, Exzentrizitéiten an Distanzen zu hire Planéiten hunn wéi reegelméisseg Satellitten. Haut sinn am Sonnesystem iwwer 100 onreegelméisseg Mounde bekannt.^[1]

Entdeckungen

Virum Joer 1997, an deem déi onreegelméisseg Uranusmounde Caliban a Sycorax entdeckt goufen, waren inklusiv dem Triton nëmmen eelef onreegelméisseg Mounde bekannt. Ëm d'Joerdausendwend huet mat der héijer Liichtempfindlechkeet vun den opkommende groussflächegen CCD-Sensoren eng dynamesch Serie vun Entdeckungen ugefaangen.^[2]

Definitioun

D'Mounde vun de Planéiten am Sonnesystem weisen no hire Bunneegenschaften eng natierlech Opdeelung op:

regulär Mounde kreesen ëm hire Planéit op enken, bal kreesfërmege Bunnen (Exzentrizitéite vun zirka 0,01) mat niddregen Inklinatioune vun e puer Grad. Si kreese grondsätzlech prograd ëm hire Planéit, also an der selwechter Richtung, wéi de Planéit sech ëm d'Sonn beweegt.^[2]
onreegelméisseg Mounde kreesen dogéint op duerchaus méi wäite Bunne mat groussen Exzentrizitéiten (0,1 bis 0,7) a visuell zoufälleg verdeelten Inklinatioune vu bis zu 180°.^[2]

Fir d'Distanzen vun de Bunne vun hirem Planéit planéiteniwwergräifend vergläichen ze kënnen, gëtt een d'Distanzen am Villfache vum Hill-Radius r_H un; dat ass déijeeneg Distanz, bis zu där d'Gravitatiounskraaft vum Planéit iwwer déi vun der Sonn dominéiert:

regulär Satellitte fënnt een op Bunne mat groussen Hallefachsen ënner 0,05 r_H,
onreegelméisseg Satellitten hunn Distanze bis ongeféier 0,5 r_H, wat zirka der maximal méiglechen Distanz gläich kënnt, déi e Mound kann hunn.^[3]

Eng alternativ, quantitativ Ofgrenzung hat beispillsweis de Burns 1986 iwwer d'Prezessioun vun de Bunnen definéiert:

dono ass e Mound en onreegelméissege Mound, wann d'Prezessioun vu sengem Orbit haaptsächlech duerch d'Sonn an net méi vum Planéit verursaacht gëtt.^[4]

Duerch déi staark Dichotomie vun der Moundorbital ënnerscheet sech déi uewe genannten Definitiounen an der Klassifikatioun vun de bekannte Mounden normalerweis net. Eenzeg Ausnam ass dem Neptun säi Mound Triton, deen eng speziell Roll anhëlt (kuckt ënnen).

Eegenschaften

Bunne vun den onreegelméissege Mounden. Uewen: Inklinatiounen an Ofhängegkeet vun der grousser Hallefachs. Ënnen: Exzentrizitéiten an Ofhängegkeet vun der grousser Hallefachs

Onreegelméisseg Mounde goufen ëm déi véier Riseplanéite Jupiter, Saturn, Uranus an Neptun fonnt.

Wann een d'Bunneegenschafte vun den onreegelméissege Mounde wéi am Bild dernieft kuckt, da gesäit een e puer vun hiren Eegenschaften:

D'Exzentrizitéiten, Inklinatiounen an op r_H festgesaten Distanzen si bal iwwer de ganze Beräich vu méigleche Wäerte breet gestreet. Et gëtt awer Gruppe vun onreegelméissege Mounden, déi extreem änlech Bunnen hunn. Et gëtt ugeholl, datt déi duerch Kollisioune vun zwéin onreegelméissege Mounden entstane sinn.^[2] Dës Meenung gëtt doduerch ënnerstëtzt, datt d'Faarwe vu Mounden, deenen hir Bunnen eng Grupp bilden, sech ënnereneen zimmlech gläichen.^[2]
Déi op d'Hillsphär norméiert Distanzen huele vu Planéit zu Planéit mat klammender Sonnendistanz of.^[2] De Grond dofir ass nach net bekannt, eng méiglech Erklärung kéint d'Kollisioun vun onreegelméissege Planéite sinn.
Prograd onreegelméisseg Mounde gëtt et nëmme bis op eng Distanz vun zirka 0,35 r_H, wärend retrograd Mounden och weider bausse fonnt ginn.^[2] Dat kann domat erkläert ginn, datt d'Stabilitéitslimit vun den Ëmlafbunnen – also d'Distanz, bis zu déier e Mound iwwerhapt theoreetesch eng stabil Ëmlafbunn besëtze kann – fir prograd Mounde bei 0,53 r_H a bei retrograde Mounde bei 0,69 r_H läit.^[3]
Wärend ouni Ausnam all regulär Planéiten prograd Bunnen hunn, hu bei alle Planéiten déi meescht onreegelméisseg Mounde retrograd Bunnen: d'Verhältnes vu retrograd zu prograd Satellitteass ongeféier 4,5:1.^[2] Well déi meescht Genesismodeller vun onreegelméissege Planéiten eng symmetresch Verdeelung op pro- a retrograd Bunne viraussoen, geet een dovun aus, datt e puer besonnesch grouss Mounden op retrograde Bunnen en ettlech Mounden op prograde Bunnen zerstéiert hunn, oder d'Asymmetrie duerch déi méi héich Stabilitéit vu Mounden op onreegelméissege Bunne verursaacht gëtt.^[2]^[5]

D'Faarwe vun den onreegelméissege Mounde reeche vun neutral bis roudelzeg.^[2] D'Faarffäinverdeelung vun de Mounde vun ënnerschiddleche Planéiten ënnerscheet sech net, wat dofir schwätzt, datt d'Mounden net ëm de Planéit entstane sinn, mä e kollektiven Ufank hunn.^[2]

D'Gréisste vun de meeschten onreegelméissege Mounde konnte bis elo nëmmen ongenee bestëmmt ginn. D'Radien vun de bis elo bekannten onreegelméissege Mounden leien tëscht e puer Kilometer an zirka 106 Kilometer (Phoebe), woubäi et méiglech ass, datt nach méi kleng Mounden ënner Ëmstänn nëmmen nach net fonnt goufen.

D'Zuel vun de Mounden, deenen hiren Duerchmiesser méi kleng oder d'selwecht wéi e bestëmmten Duerchmiesser ass (englesch: size-frequency distribution, kuerz SFD), kann, wéi bei de meeschten Objeten am Sonnesystem, mat zwou Potenzfunktioune beschriwwe ginn. Dobäi ass den Exponent fir kleng Mounden (d. h. mat Radien déi méi kleng wéi 10 km sinn) ongeféier 3,5 a fir Objete mat Radie vu méi wéi 10 Kilometer ass 2.

Triton

Haaptartikel zu dësem Theema: Triton (Mound)

De Neptunmound Triton spillt eng speziell Roll. Hie gëtt dacks zu de reguläre Mounde gezielt, well hien eng fir regulär Mounden normalerweis enk Ëmlafbunn (0,003 r_H) mat klenger Exzentrizitéit (0,00002) an engem fir irregulär Mounden ongewéinlech grousse Radius (2706 ± 2 km) huet. Allerdéngs ëmkreest hien de Neptun op enger retrograder Bunn (Inklinatioun vun 156,8°), a muss dofir och agefaange gi sinn.

Genesismodeller

Wärend sech regulär Satellitten no haitegem Wëssenstand duerch Akkretioun aus der planetarer Gasscheif gebilt hunn, kënnen irregulär Mounden aus verschiddene Grënn net op dës Aart a Weis entstoen:

se si vun de reguläre Mounde raimlech ze staark getrennt, fir aus der selwechter Gasscheif entstanen ze sinn,
per Akkretioun kënne keng deraarteg grouss Exzentrizitéiten entstoen,
virun allem kënnen aus enger Gasscheif keng retrograd ëmlafend Mounden entstoen.^[5]

D'Ofstamung vun den onreegelméissege Mounden ass dofir nach ongekläert. Si mussen op irgendeng Aart vum Planéit aus engem heliozentreschen Orbit agefaange gi sinn. D'System Sonn-Planéit-anzefaangene Kierper reecht awer net aus, well et reversibel an der Zäit ass a soumat jiddwer Wee vum Kierper vun der Ëmlafbunn ëm d'Sonn zu enger Bunn ëm de Planéit och nees e méigleche Wee zeréck ass.^[5]

Gas drag

Als eng méiglech Erklärung, fir déi zäitlech Reversibilitéit ze briechen, gouf virgeschloen, datt de Kierper Energie duerch Reiwung (engl. drag) un dat de Planéit ëmgiewende Gas verléiert.

Dëse Modell kann zwar e puer vun den onreegelméissege Mounde vum Jupiter erklären, net awer all, well e puer méi wäit ewech sinn wéi d'Gasscheif gereecht huet. Och op déi irregulär Mounde vum Neptun a vum Uranus léisst sech dëse Modell warscheinlech net gebrauchen, well deenen hir Gasscheiwe sech méiglecherweis net fir dëse Modell eegnen.^[5]^,^[6]

Migratiounsmodeller wéi den Nice-Modell (s. u.) féieren zu engem weidere grousse Problem fir Gas-Drag-Modeller: kënnt deen sou entstanene onreegelméissege Mounden e grousst Planéitesimal oder e Planet ze no, gi si extreem effizient nees aus dem System vum Planéit erausgeworf.^[5] Gouf dëst fréier als Argument géint Modeller, an deenen sech Planéite méi no kommen, genannt, sou gëtt et spéidestens zanter den Erfolleger vum Nice-Modell meeschtens als Argument géint d'Gas-Drag-Modeller gewäert.

E weidert Problem vun de Gas-Drag-Modeller sinn d'Faarwe vun den onreegelméissege Mounden: wann d'Mounden aus der lokaler Ëmgéigend vun de Planéite géife stamen, da missten all d'Mounde vun engem Planéit eng änlech Faarwen hunn, an déi Faarwe misste vum Sonnenofstand vum Planéit ofhänken.

Nice-Modell

Haaptartikel zu dësem Theema: Nice-Modell

Den Nice-Modell geet dovun aus, datt kuerz no der Opléisung vun der protoplanetarer Gasscheif, aus deem d'Riseplanéiten entstane sinn, ausgeléist duerch Wiesselwierkung vun de Planéite mat enger deemools d'Sonnesystem ambienter massiver Scheif vu Planéitesimale eng Resonanz tëscht de Bunne vu Jupiter a Saturn optrëtt. Dëst destabiliséiert d'System, ir et sech no zirka honnert Millioune Joer nees stabiliséiert. An der chaotescher Phas koumen sech d'Planéiten ëmmer nees no, an zäitgläich fléien vill Planéitesimale duerch d'Sonnesystem.

Am Kader vum Nice-Modell erklären Nesvorný a Kolleegen d'Afänke vun onreegelméissege Mounden iwwer Dräi-Kierper-Reaktiounen: Zwéi Planéite komme sech sou no, datt si géigesäiteg an den Hillradius vum aneren andréngen, e puer dervun fléien och duerch den Hillradius vu Planéiten a Planéitesimaler a kommen doduerch op Bunnen, déi wäit ewech sinn, goufe vu Planéiten agefaangen a kreesen elo als irregulär Mounden ëm de Planéit.

An de Simulatioune vun Nesvorný a Kolleege fabrizéiert den Nice-Modell däitlech ze vill irregulär Planéiten, an och d'Gréissteverdeelung (SFD) passt net ganz gutt mat den Observatiounen iwwerenee. D'Erklärung dofir läit doran, datt et duerch déi chaotesch Bunne vun den onreegelméissege Mounden zu ville Kollisioune koum, bei deene vill Mounden zerstéiert goufen. Simulatiounen, déi datt abezéien, kënnen déi irregulär Mounde vun alle véier Riseplanéiten erfollegräich erklären.^[7]

Um Spaweck

Commons: Irregulär Satellitten – Biller, Videoen oder Audiodateien

Referenzen

↑ Philip D. Nicholson, Matija Cuk, Scott S. Sheppard, David Nesvorny, Torrence V. Johnson: Irregular satellites of the giant planets. In: M. Antonietta Barucci (Hrsg.): The Solar System Beyond Neptune. 1, 2008, S. 411–424.
↑ ^2,00 ^2,01 ^2,02 ^2,03 ^2,04 ^2,05 ^2,06 ^2,07 ^2,08 ^2,09 ^2,10 David Jewitt, Nader Haghighipour: Irregular Satellites of the Planets: Products of Capture in the Early Solar System. In: Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45, Nr. 1, 2007, S. 261–295
↑ ^3,0 ^3,1 Douglas P. Hamilton, Alexander V. Krivov: Dynamics of Distant Moons of Asteroids. In: Icarus. 128, Nr. 1, 1997, S. 241–249.
↑ Joseph A. Burns: The evolution of satellite orbits. In: Satellites. Vol. 1, 1986.
↑ ^5,0 ^5,1 ^5,2 ^5,3 ^5,4 David Nesvorný, David Vokrouhlický, Alessandro Morbidelli: Capture of Irregular Satellites during Planetary Encounters. In: The Astronomical Journal. 133, Nr. 5, 2007, S. 1962–1976.
↑ J. Pollack: Formation of the Giant Planets by Concurrent Accretion of Solids and Gas. In: Icarus. 124, 1996, S. 62–85. ISSN 0019-1035
↑ William F. Bottke, David Nesvorný, David Vokrouhlický, Alessandro Morbidelli: The Irregular Satellites: The Most Collisionally Evolved Populations in the Solar System. In: The Astronomical Journal. 139, Nr. 3, 2010, S. 994–1014.

[1] Philip D. Nicholson, Matija Cuk, Scott S. Sheppard, David Nesvorny, Torrence V. Johnson: Irregular satellites of the giant planets. In: M. Antonietta Barucci (Hrsg.): The Solar System Beyond Neptune. 1, 2008, S. 411–424.

[review-2] 2,00 ^2,01 ^2,02 ^2,03 ^2,04 ^2,05 ^2,06 ^2,07 ^2,08 ^2,09 ^2,10 David Jewitt, Nader Haghighipour: Irregular Satellites of the Planets: Products of Capture in the Early Solar System. In: Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45, Nr. 1, 2007, S. 261–295

[Hamilton-3] 3,0 ^3,1 Douglas P. Hamilton, Alexander V. Krivov: Dynamics of Distant Moons of Asteroids. In: Icarus. 128, Nr. 1, 1997, S. 241–249.

[4] Joseph A. Burns: The evolution of satellite orbits. In: Satellites. Vol. 1, 1986.

[Nesvorný2007-5] 5,0 ^5,1 ^5,2 ^5,3 ^5,4 David Nesvorný, David Vokrouhlický, Alessandro Morbidelli: Capture of Irregular Satellites during Planetary Encounters. In: The Astronomical Journal. 133, Nr. 5, 2007, S. 1962–1976.

[6] J. Pollack: Formation of the Giant Planets by Concurrent Accretion of Solids and Gas. In: Icarus. 124, 1996, S. 62–85. ISSN 0019-1035

[7] William F. Bottke, David Nesvorný, David Vokrouhlický, Alessandro Morbidelli: The Irregular Satellites: The Most Collisionally Evolved Populations in the Solar System. In: The Astronomical Journal. 139, Nr. 3, 2010, S. 994–1014.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]