Natuurlike satelliet

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
In die Sonnestelsel is 19 natuurlike satelliete wat groot genoeg is om rond te wees en een, Saturnus se Titan, het ’n aansienlike atmosfeer.

’n Natuurlike satelliet, of maan, is ’n hemelliggaam wat om ’n ander hemelliggaam met ’n groter massa wentel (byvoorbeeld om ’n planeet, ster of dwergplaneet, wat sy hoof- of primêre liggaam genoem word).[1][2] So is die Maan ’n natuurlike satelliet van die Aarde, en die Aarde ’n natuurlike satelliet van die Son.

In die Sonnestelsel is 173 bekende natuurlike satelliete[3][4] wat in ses satellietstelsels voorkom. Verder is daar verskeie ander voorwerpe wat satelliete het, onder meer die dwergplanete Pluto, Haumea en Eris.[5] In 2012 was al meer as 200 mane van kleinplanete ontdek.[6] Daar is 76 bekende voorwerpe in die asteroïdegordel met satelliete (vyf met twee elk), asook vier Jupiter-trojane, 39 voorwerpe na aan die Aarde (twee met twee satelliete elk) en 14 Mars-kruisers.[6] Daar is ook 84 bekende natuurlike satelliete van Trans-Neptunus-voorwerpe.[6] Nog sowat 150 klein liggame is al in Saturnus se ringe waargeneem, maar net ’n paar is lank genoeg dopgehou om vas te stel dat hulle wentelbane het. Planete om ander sterre het waarskynlik ook satelliete en hoewel verskeie kandidate al waargeneem is, is geen van hulle as natuurlike satelliete bevestig nie.

Van die binneplanete in die Sonnestelsel het Mercurius en Venus geen natuurlike satelliete nie; die Aarde het een groot satelliet, die Maan; en Mars het twee klein satelliete, Phobos en Deimos.

Die vier groot buiteplanete het uitgebreide maanstelsels, met sowat ses wat omtrent so groot soos die Aarde se Maan is: Jupiter se vier mane van Galilei, Saturnus se Titan en Neptunus se Triton. Saturnus het nog ses middelslagmane wat groot genoeg is om in hidrostatiese ewewig te wees, en Uranus het vyf. Die moontlikheid is al genoem dat van dié satelliete lewe kan huisves.[7]

Die Aarde-Maan-stelsel is uniek omdat die verskil in grootte tussen die twee liggame baie kleiner is as dié van enige ander planeet-maan-stelsel in die Sonnestelsel, hoewel die verskil in grootte tussen die dwergplaneet Pluto en sy maan, Charon, kleiner is.

Van die ander dwergplanete het Ceres en Makemake geen bekende natuurlike satelliete nie. Pluto het benewens Charon vier klein satelliete: Styx, Nix, Kerberos en Hydra.[8] Haumea het twee natuurlike satelliete en Eris het een. Die Pluto-Charon-stelsel is uniek omdat die massamiddelpunt van die twee liggame buite albei lê – dit is kenmerkend van ’n dubbelplaneetstelsel.

Oorsprong en wenteleienskappe[wysig | wysig bron]

Saturnus se satelliet Dione verduister ’n ander een, Enceladus.

Die natuurlike satelliete wat redelik naby aan hul hoofliggaam in ’n ronde, prograde wentelbaan (in dieselfde rigting as sy hoofliggaam) is (reëlmatige satelliete), is vermoedelik gevorm uit dieselfde streek van die protoplanetêre skyf as sy hoofliggaam. In teenstelling daarmee is onreëlmatige satelliete, gewoonlik in ’n verafgeleë, retrograde wentelbaan (in die teenoorgestelde rigting as sy hoofliggaam) vermoedelik asteroïdes wat deur die hoofliggaam aangetrek is en moontlik opgebreek is deur botsings.

Die meeste groot natuurlike satelliete in die Sonnestelsel het reëlmatige wentelbane, terwyl die meeste klein natuurlike satelliete onreëlmatige wentelbane het.[9]

Die Maan[10] en moontlik Charon[11] is uitsonderings onder die groot satelliete omdat hulle vermoedelik gevorm is vanweë die botsing tussen twee groot protoplanete (sien die reuse-impakhipotese). Die materiaal wat in dié gevalle die lug in geskiet is en om die hoofliggaam gedraai het, het saamgesmelt en een of meer wentelende satelliet gevorm. Asteroïde-mane word vermoedelik gewoonlik deur dié proses gevorm.

Triton is nog ’n uitsondering; hoewel hy groot en in ’n nabye, ronde wentelbaan om Neptunus is, is sy wenteling retrograad en daar word vermoed dit is ’n dwergplaneet wat Neptunus aangetrek het.

Sinkroniese omwenteling[wysig | wysig bron]

Hoofartikel: Sinkroniese omwenteling

Die meeste reëlmatige satelliete (in ’n redelik nabye, prograde wentelbaan met ’n klein wentel-inklinasie en -eksentrisiteit) in die Sonnestelsel is in ’n sinkroniese omwenteling, wat beteken dieselfde kant van die satelliet wys altyd na die planeet. Die enigste bekende uitsondering is Saturnus se maan Hyperion, wat ’n chaotiese omwenteling het vanweë Titan se swaartekraginvloed.

In teenstelling daarmee is die buitenste natuurlike satelliete van die groot planete (onreëlmatige satelliete) te ver van hul hoofliggaam af om in ’n sinkroniese wentelbaan te wees. Jupiter se Himalia, Saturnus se Phoebe en Neptunus se Nereid het byvoorbeeld rotasieperiodes van tientalle ure, terwyl hul wentelperiodes ’n paar honderd dae is.

Trojaanse satelliete[wysig | wysig bron]

Twee natuurlike satelliete het sover bekend klein metgeselle by hul L4- en L5-punte, 60 grade voor en agter die liggaam in sy wentelbaan. Dié metgeselle word trojaanse mane of koörbitale metgeselle genoem; hul wentelbane stem ooreen met dié van die Jupiter-trojane. Die trojaanse mane is Telesto en Calypso, wat die metgeselle voor en agter Tethys is, en Helene en Polydeuces, die metgeselle voor en agter Dione.

Vorm[wysig | wysig bron]

Die relatiewe massa van die natuurlike satelliete in die Sonnestelsel. Mimas, Enceladus en Miranda is te klein om op dié skaal te sien. Al die mane met ’n onreëlmatige vorm is ook te klein om sigbaar te wees, al word almal saamgevoeg.

Neptunus se maan Proteus is die grootste natuurlike satelliet in die Sonnestelsel met ’n onreëlmatige vorm. Alle ander bekende satelliete wat minstens so groot soos Uranus se Miranda is, is in hidrostatiese ewewig, wat beteken dat hulle rond gedruk is deur hul swaartekrag. Die grootste natuurlike satelliete, wat in ’n sinkroniese omwenteling is, neig om ovaalvormig te wees: met korter pool-asse en langer ewenaar-asse in die rigting van hul hoofliggaam. Saturnus se maan Mimas het byvoorbeeld ’n ewenaar-as wat 9% langer is as sy pool-as. Nog een van dié planeet se mane, Methone, het ’n deursnee van net 3 km en is duidelik eiervormig. Dié uitwerking is kleiner op die groot natuurlike satelliete omdat hul eie swaartekrag ’n groter invloed het as dié van hul hoofliggaam, veral as die hoofliggaam ’n kleiner massa het of as die satelliet, soos in die geval van die Maan, verder weg geleë is.

Naam Satelliet van Verskil in as
km  % van gemiddelde
deursnee
Mimas Saturnus 33,4 (20,4 \ 13) 8,4 (5,1 \ 3,3)
Enceladus Saturnus 16,6 3,3
Miranda Uranus 14,2 3
Tethys Saturnus 25,8 2,4
Io Jupiter 29,4 0,8
Maan Aarde 4,3 0,1

Geologiese aktiwiteit[wysig | wysig bron]

Van die 19 bekende natuurlike satelliete in die Sonnestelsel wat ’n groot genoeg massa het om in hidrostatiese ewewig te wees, is verskeie vandag geologies aktief. Io is vulkanies die aktiefste liggaam in die Sonnestelsel, terwyl Europa, Enceladus, Titan en Triton tekens toon van voortdurende tektoniese en ysvulkaniese aktiwiteit. In die eerste drie gevalle word die geologiese aktiwiteit aangedryf deur die getyverhitting wat ontstaan vanweë hul eksentriese wentelbane naby aan hul reuse-hoofplanete. Baie ander natuurlike satelliete, soos die Aarde se Maan, Ganymede, Tethys en Miranda, toon bewyse van geologiese aktiwiteit in die verlede. Enceladus en Triton het albei aktiewe eienskappe wat ooreenstem met geisers, hoewel dit in Triton se geval lyk of sonverhitting die energie verskaf. Titan en Triton het ’n aansienlike atmosfeer; Titan het ook koolwaterstof-mere en vermoedelik metaanreëns. Vier van die grootste natuurlike satelliete, Europa, Ganymede, Callisto en Titan, het vermoedelik oseane van vloeibare water onder hul oppervlak, terwyl die kleiner Enceladus dalk plek-plek water onder sy oppervlak het.

Natuurlike satelliete van die Sonnestelsel[wysig | wysig bron]

’n Euler-diagram wat die soorte liggame in die Sonnestelsel wys.

Die sewe grootste natuurlike satelliete in die Sonnestelsel (dié groter as 2 500 km in deursnee) is Jupiter se mane van Galilei (Ganymede, Callisto, Io en Europa), Saturnus se Titan, die Aarde se Maan en Neptunus se Triton. Triton, die kleinste onder hulle, se massa is groter as al die ander, kleiner satelliete saam.

Net so, in die volgende grootste groep van nege satelliete, tussen 1 000 en 1 600 km in deursnee – Titania, Oberon, Rhea, Iapetus, Charon, Ariel, Umbriel, Dione en Tethys – het die kleinste, Tethys, ’n groter massa as al die kleineres saam. Benewens die planete se natuurlike satelliete, is daar meer as 80 bekende satelliete van dwergplanete, kleinplanete en ander kleiner liggame in die Sonnestelsel. Volgens sommige studies kan tot 15% van alle Trans-Neptunus-voorwerpe satelliete hê.

Hieronder is ’n tabel wat die natuurlike satelliete in die Sonnestelsel met mekaar vergelyk volgens hul deursnee. Die kolom heel regs sluit noemenswaardige planete, dwergplanete, asteroïdes en Trans-Neptunus-voorwerpe in ter vergelyking. Die planete se natuurlike satelliete is genoem na mitologiese figure. Hulle is hoofsaaklik Grieks, buiten die mane van Uranus, wat na Shakespeare-karakters genoem is.

Die 19 liggame met ’n groot genoeg massa om in hidrostatiese ewewig te wees, is in vet gedruk. Kleinplanete en satelliete wat vermoedelik in hidrostatiese ewewig is maar waarvoor daar geen bewyse is nie, is in kursief gedruk.

Gemiddelde
deursnee
(km)
Planete se satelliete Dwergplanete se satelliete Kleinplanete se satelliete Niesatelliete
vir vergelyking
Aarde Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Pluto Haumea Eris
4 000–6 000 Ganymede
Callisto
Titan Mercurius
3 000–4 000 Maan Io
Europa
2 000–3 000 Triton Eris
Pluto
1 000–2 000 Rhea
Iapetus
Dione
Tethys
Titania
Oberon
Umbriel
Ariel
Charon Makemake
Haumea
500–1 000 Enceladus Dysnomia 90377 Sedna, Ceres
250–500 Mimas
Hyperion
Miranda Proteus
Nereid
Hi'iaka Orcus I Vanth
Salacia I Actaea
10 Hygiea
704 Interamnia
100–250 Amalthea
Himalia
Thebe
Phoebe
Janus
Epimetheus
Sycorax
Puck
Portia
Larissa
Galatea
Despina
Namaka S/2005 (82075) 1
Sila–Nunam I
Ceto I Phorcys
Patroclus I Menoetius
3 Juno
5 Astraea
42355 Typhon
50–100 Elara
Pasiphae
Prometheus
Pandora
Caliban
Juliet
Belinda
Cressida
Rosalind
Desdemona
Bianca
Thalassa
Halimede
Neso
Naiad
Quaoar I Weywot
90 Antiope I
Typhon I Echidna
Logos I Zoe
90 Antiope
58534 Logos
253 Mathilde
25–50 Carme
Metis
Sinope
Lysithea
Ananke
Siarnaq
Helene
Albiorix
Atlas
Pan
Ophelia
Cordelia
Setebos
Prospero
Perdita
Stephano
Sao
Laomedeia
Psamathe
Hydra
Nix[12]
Kalliope I Linus 1036 Ganymed
243 Ida
10–25 Phobos
Deimos
Leda
Adrastea
Telesto
Paaliaq
Calypso
Ymir
Kiviuq
Tarvos
Ijiraq
Erriapus
Mab
Cupid
Francisco
Ferdinand
Margaret
Trinculo
S/2004 N 1 Kerberos
Styx
762 Pulcova I
Sylvia I Romulus
624 Hektor I
Eugenia I Petit-Prince
121 Hermione I
283 Emma I
1313 Berna I
107 Camilla I
433 Eros
1313 Berna
< 10 51 mane 36 mane Sylvia II Remus
Ida I Dactyl
baie

Terminologie[wysig | wysig bron]

’n Saamgestelde beeld om die relatiewe groottes van ’n paar natuurlike satelliete te wys in vergelyking met dié van die aardplanete en die dwergplaneet Pluto.

Die eerste bekende natuurlike satelliet was die Maan, maar dit is as ’n "planeet" beskou tot met die bekendstelling van Copernicus se heliosentrisme (die teorie dat die planete om die Son wentel) in 1543. Voor die ontdekking van die mane van Galilei in 1610 was daar egter geen verwysing waarvolgens sulke voorwerpe in ’n klas van hul eie geplaas kon word nie. Galileo het daarna verwys as planetæ ("planete"), maar latere ontdekkers het ander terme verkies om hulle te onderskei van die liggame waarom hulle gewentel het.

Christiaan Huygens, die ontdekker van Titan, was die eerste mens wat die term "maan" gebruik het vir sulke voorwerpe, na aanleiding van die Aarde se Maan. Die eerste persoon wat die woord "satelliet" gebruik het, was die Duitse sterrekundige Johannes Kepler in 1610 in sy pamflet Narratio de Observatis a se quatuor Iouis satellitibus erronibus oor die vier groot satelliete van Jupiter. Hy het die naam van die Latynse woord satelles afgelei, wat "wag" of "metgesel" beteken, omdat die satelliete hul hoofliggaam op sy reis om die Son vergesel.

Nadat nog natuurlike satelliete van Saturnus ontdek is, is afgesien van die woord "maan" en die term "satelliet" het die algemeen gebruikte term vir sulke voorwerpe geword. Met die lansering van die kunsmatige voorwerp Spoetnik in 1957 was nuwe terminologie egter nodig. Die woord "satelliet" het sinoniem geword met kunsmatige voorwerpe wat in die ruimte gelanseer word, soms al het hulle nie om ’n planeet gewentel nie.

’n Vergelyking tussen die Aarde en Maan se grootte.

As gevolg daarvan het die woord "maan" weer gewild geword en word dit vandag saam met "natuurlike satelliet" gebruik, selfs in wetenskaplike artikels. Wanneer dubbelsinnigheid kan ontstaan weens die naam van die Aarde se Maan, word "natuurlike satelliet" verkies. Nog ’n metode om dubbelsinnigheid te voorkom, is om die Aarde se Maan met ’n hoofletter te skryf, maar nie wanneer na ’n ander planeet se maan verwys word nie.

Die definisie van ’n maan[wysig | wysig bron]

Daar is nie ’n spesifieke grootte wat ’n voorwerp kwalifiseer as ’n "maan", soos natuurlike satelliete in dié afdeling genoem sal word, nie. Elke natuurlike hemelliggaam met ’n geïdentifiseerde wentelbaan om ’n planeet van die Sonnestelsel, sommige met ’n deursnee van slegs ’n kilometer, word as ’n maan geïdentifiseer. Voorwerpe wat ’n tiende so groot is in Saturnus se ringe wat nie direk waargeneem is nie, is egter al maantjies (Engels: moonlets) genoem – so ook die mane van asteroïdes, soos Dactyl.[13]

Die maksimum grootte is ook vaag. Twee wentelende liggame word soms as ’n dubbelliggaam beskryf eerder as ’n hoofliggaam en sy maan. Asteroïdes soos 90 Antiope word as dubbel-asteroïdes beskou en sommige wetenskaplikes beskou die Pluto-Charon-stelsel as ’n dubbeldwergplaneet. Meestal word die kleiner liggaam in ’n stelsel as ’n maan beskou as die twee liggame se massamiddelpunt binne-in die groter liggaam lê. Dit is egter nie ’n duidelike riglyn nie.

Visuele opsomming[wysig | wysig bron]

Grootste mane van die Sonnestelsel
Ganymede g1 true-edit1.jpg
Two Halves of Titan.png
Callisto (cropped)-1.jpg
Io highest resolution true color.jpg
FullMoon2010 (cropped)-1.jpg
Europa-moon.jpg
Triton Voyager 2.jpg
Ganymedes
(maan van Jupiter)
Titan
(maan van Saturnus)
Callisto
(maan van Jupiter)
Io
(maan van Jupiter)
Maan
(maan van die Aarde)
Europa
(maan van Jupiter)
Triton
(maan van Neptunus)
Titania (moon) color cropped.jpg
PIA07763 Rhea full globe5.jpg
Voyager 2 picture of Oberon.jpg
Iapetus as seen by the Cassini probe - 20071008 (cropped).jpg
Charon in Color (HQ).jpg
PIA00040 Umbrielx2.47.jpg
Color Image of Ariel as seen from Voyager 2.jpg
Titania
(maan van Uranus)
Rhea
(maan van Saturnus)
Oberon
(maan van Uranus)
Iapetus
(maan van Saturnus)
Charon
(maan van Pluto)
Umbriel
(maan van Uranus)
Ariel
(maan van Uranus)
Dione color south.jpg
PIA18317-SaturnMoon-Tethys-Cassini-20150411.jpg
PIA17202-SaturnMoon-Enceladus-ApproachingFlyby-20151028-cropped.jpg
Miranda.jpg
Proteus Voyager 2 cropped.jpg
Mimas PIA12568.jpg
Hyperion in natural colours.jpg
Dione
(maan van Saturnus)
Tethys
(maan van Saturnus)
Enceladus
(maan van Saturnus)
Miranda
(maan van Uranus)
Proteus
(maan van Neptunus)
Mimas
(maan van Saturnus)
Hyperion
(maan van Saturnus)
Phoebe cassini.jpg
PIA12714 Janus crop.jpg
Amalthea (moon).png
PIA09813 Epimetheus S. polar region.jpg
Thebe.jpg
Prometheus 12-26-09a.jpg
Flying By Pandora.jpg
Phoebe
(maan van Saturnus)
Janus
(maan van Saturnus)
Amalthea
(maan van Jupiter)
Epimetheus
(maan van Saturnus)
Thebe
(maan van Jupiter)
Prometheus
(maan van Saturnus)
Pandora
(maan van Saturnus)
Hydra (moon) from 231 000 kilometres.jpg
Leading hemisphere of Helene - 20110618.jpg
Nix best view-true color.jpg
Atlas (NASA).jpg
Telesto cassini closeup.jpg
N00151485 Calypso crop.jpg
Phobos colour 2008.jpg
Hydra
(maan van Pluto)
Helene
(maan van Saturnus)
Nix
(maan van Pluto)
Atlas
(maan van Saturnus)
Telesto
(maan van Saturnus)
Calypso
(maan van Saturnus)
Phobos
(maan van Mars)
Deimos-MRO.jpg
Methone PIA14633.jpg
Dactyl-HiRes.jpg
Deimos
(maan van Mars)
Methone
(maan van Saturnus)
Dactyl
(maan van 243 Ida)

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. Satellite”. Merriam Webster. URL besoek op 16 November 2015.
  2. What Is a Satellite?”. Nasa. URL besoek op 16 November 2015.
  3. Sheppard, Scott S.. “The Giant Planet Satellite and Moon Page”. Departament of Terrestrial Magnetism at Carniege Institution for science. URL besoek op 2012-09-11.
  4. How Many Solar System Bodies”. NASA/JPL Solar System Dynamics. URL besoek op 2012-01-26.
  5. Planet and Satellite Names and Discoverers”. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). URL besoek op 2012-01-27.
  6. 6,0 6,1 6,2 Wm. Robert Johnston (2012-01-11). “Asteroids with Satellites”. Johnston's Archive. URL besoek op 2012-01-26.
  7. Woo, Marcus (27 Januarie 2015). “Why We’re Looking for Alien Life on Moons, Not Just Planets”. Wired. URL besoek op 27 Januarie 2015.
  8. "Hubble Discovers New Pluto Moon". URL besoek op 13 July 2012.
  9. Encyclopedia of the Solar System, page 366, Academic Press, 2007, Lucy-Ann Adams McFadden, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson
  10. (2001) “Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation”. Nature 412 (6848): 708–712. DOI:10.1038/35089010.
  11. (2006) “A giant impact origin for Pluto's small natural satellites and satellite multiplicity in the Kuiper belt”. Nature 439 (7079): 946–949. DOI:10.1038/nature04548.
  12. How Big Is Pluto? New Horizons Settles Decades-Long Debate”. Nasa.
  13. F. Marchis (2005). “Discovery of the triple asteroidal system 87 Sylvia”. Nature 436 (7052): 822–4. DOI:10.1038/nature04018.
Die Sonnestelsel
Son Mercurius Venus Maan Aarde Phobos en Deimos Mars Ceres Asteroïdegordel Jupiter Jupiter se natuurlike satelliete Jupiter se ringe Saturnus Saturnus se natuurlike satelliete Saturnus se ringe Uranus Uranus se natuurlike satelliete Uranus se ringe Neptunus Neptunus se natuurlike satelliete Neptunus se ringe Pluto Charon, Nix en Hydra Haumea Haumea se natuurlike satelliete Makemake Kuiper-gordel Eris Dysnomia Verstrooide skyf Hills-wolk Oort-wolkSolar System Template Final.png
Beeldinligting
SonMercuriusVenusAardeMarsCeresJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaMakemakeEris
Mane: AardeMarsAsteroïdiesJupiterSaturnusUranusNeptunusPlutoHaumeaErisRinge: JupiterSaturnusUranusNeptunus
PlaneteDwergplaneteKleinplanete
MeteoroïdesAsteroïdesAsteroïdegordelSentoureTrans-Neptunus-voorwerpeKuiper-gordelVerstrooide skyfKometeHills-wolkOort-wolk