Sao Hải Vương, người khổng lồ khí băng đó là hành tinh thứ tám từ Mặt trời của chúng ta, được phát hiện vào năm 1846 bởi hai nhà thiên văn học - Urbain Le Verrier và Johann Galle. Để phù hợp với quy ước về danh pháp hành tinh, sao Hải Vương được đặt theo tên của vị thần biển La Mã (tương đương với Poseidon của Hy Lạp). Và chỉ mười bảy ngày sau khi được phát hiện, các nhà thiên văn học bắt đầu nhận thấy rằng nó cũng có một hệ thống các mặt trăng.
Ban đầu, chỉ có thể quan sát được mặt trăng lớn nhất của Triton - Sao Hải Vương. Nhưng vào giữa thế kỷ 20 và sau đó, nhờ những cải tiến về kính viễn vọng trên mặt đất và sự phát triển của tàu thăm dò vũ trụ robot, nhiều mặt trăng sẽ được phát hiện thêm. Sao Hải Vương hiện có 14 vệ tinh được công nhận và để vinh danh hành tinh mẹ của chúng, tất cả đều được đặt tên cho các vị thần nước nhỏ trong thần thoại Hy Lạp.
Khám phá và đặt tên:
Triton, là mặt trăng lớn nhất và to nhất trong các sao Hải Vương, là người đầu tiên được phát hiện. Nó được quan sát bởi William Lassell vào ngày 10 tháng 10 năm 1846, chỉ mười bảy ngày sau khi Sao Hải Vương được phát hiện. Sẽ gần một thế kỷ trước khi bất kỳ mặt trăng nào khác được phát hiện.
Đầu tiên là Nereid, sao Hải Vương lớn nhất và lớn thứ hai, được phát hiện vào ngày 1 tháng 5 năm 1949, bởi Gerard P. Kuiper (người được đặt tên là Vành đai Kuiper) bằng cách sử dụng các tấm ảnh từ Đài thiên văn McDonald ở Fort Davis, Texas. Mặt trăng thứ ba, sau này được đặt tên là Larissa, lần đầu tiên được quan sát bởi Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky và David J. Tholen vào ngày 24 tháng 5 năm 1981.
Việc phát hiện ra mặt trăng này hoàn toàn là tình cờ, và xảy ra do kết quả của việc tìm kiếm những chiếc nhẫn tương tự như những gì được phát hiện xung quanh sao Thiên Vương bốn năm trước. Nếu trên thực tế có các vòng, độ sáng của ngôi sao sẽ giảm nhẹ ngay trước khi tiếp cận gần nhất với hành tinh. Trong khi quan sát một cách tiếp cận gần sao với Sao Hải Vương, độ sáng của ngôi sao đã giảm xuống, nhưng chỉ trong vài giây. Điều này chỉ ra sự hiện diện của mặt trăng chứ không phải vòng.
Không tìm thấy mặt trăng nào nữa cho đến khi Hành trình 2 bay qua sao Hải Vương vào năm 1989. Trong quá trình đi qua hệ thống, tàu thăm dò không gian đã khám phá lại Larissa và phát hiện thêm năm mặt trăng bên trong: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea và Proteus.
Năm 2001, hai cuộc khảo sát sử dụng kính viễn vọng lớn trên mặt đất - Đài thiên văn liên Mỹ Cerro Tololo và kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii - đã tìm thấy năm mặt trăng bổ sung nâng tổng số lên mười ba. Các cuộc điều tra tiếp theo của hai đội trong năm 2002 và 2003 lần lượt quan sát lại tất cả năm mặt trăng này - đó là Halimede, Sao, Psamedit, Laomedeia và Neso.
Và sau đó vào ngày 15 tháng 7 năm 2013, một nhóm các nhà thiên văn học do Mark R. Showalter của Viện SETI dẫn đầu đã tiết lộ rằng họ đã phát hiện ra một mặt trăng thứ mười bốn chưa biết trước đó trong các hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble từ năm 20042002009. Mặt trăng thứ mười bốn chưa được đặt tên, hiện được xác định là S / 2004 N 1, được cho là có đường kính không quá 162020 km.
Để phù hợp với quy ước thiên văn, các mặt trăng Sao Hải Vương đều được lấy từ thần thoại Hy Lạp và La Mã. Trong trường hợp này, tất cả đều được đặt tên cho các vị thần của biển, hoặc cho những đứa trẻ của Poseidon (bao gồm Triton, Proteus, Depsina và Thalassa), chế độ ăn kiêng nước nhỏ của Hy Lạp (Naiad và Nereid) hoặc Nereids, nữ thần nước trong thần thoại Hy Lạp ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia và Psamedit).
Tuy nhiên, nhiều mặt trăng không được đặt tên chính thức cho đến thế kỷ 20. Cái tên Triton, ban đầu được đề xuất bởi Camille Flammarion trong cuốn sách năm 1880 của ông Nhà thiên văn học, nhưng không được sử dụng phổ biến cho đến ít nhất là những năm 1930.
Moons bên trong (thường xuyên):
Sao Hải Vương Moons Moons thường là những vị trí gần hành tinh nhất và đi theo quỹ đạo hình tròn nằm trong mặt phẳng xích đạo hành tinh. Chúng, theo thứ tự khoảng cách từ Sao Hải Vương: 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 ) và Proteus (117.646 km). Tất cả ngoại trừ hai bên ngoài đều nằm trong quỹ đạo đồng bộ của sao Hải Vương (có nghĩa là quỹ đạo của sao Hải Vương chậm hơn thời kỳ quỹ đạo của nó (0,6713 ngày) và do đó đang bị giảm tốc độ.
Các mặt trăng bên trong được liên kết chặt chẽ với hệ thống vòng hẹp Sao Hải Vương. Hai vệ tinh trong cùng, Naiad và Thalassa, quỹ đạo giữa các vòng Galle và LeVerrier, trong khi Despina quay quanh bên trong vòng LeVerrier. Mặt trăng tiếp theo, Galatea, quỹ đạo ngay bên trong chiếc nhẫn Adams nổi bật nhất và lực hấp dẫn của nó giúp duy trì chiếc nhẫn bằng cách chứa các hạt của nó.
Dựa trên dữ liệu quan sát và mật độ giả định, Naiad có kích thước 96 × 60 × 52 km và nặng khoảng 1,9 x 1017 Kilôgam. Trong khi đó, Thalassa có kích thước 108 x 100 × 52 km và nặng 3,5 x 1017 Kilôgam; Despina có kích thước 180 x 148 x 128 và nặng 21 x 1017 Kilôgam; Galatea có kích thước 204 x 184 x 144 và nặng 37,5 x 1017 Kilôgam; Larissa có kích thước 216 x 204 x 168 và nặng 49,5 x 1017 Kilôgam; S / 2004 N1 có đường kính 16-20 km và nặng 0,5 ± 0,4 x 1017 Kilôgam; và Proteus có kích thước 436 x 416 x 402 và nặng 50,35 x 1017 Kilôgam.
Chỉ có hai mặt trăng thông thường lớn nhất đã được chụp ảnh với độ phân giải đủ để phân biệt hình dạng và đặc điểm bề mặt của chúng. Tuy nhiên, ngoại trừ Larissa và Proteus (phần lớn được làm tròn), tất cả các mặt trăng bên trong của sao Hải Vương được cho là có hình dạng thon dài. Ngoài ra, tất cả các mặt trăng bên trong vật thể tối, với suất phản chiếu hình học dao động từ 7 đến 10%.
Quang phổ của họ cũng chỉ ra rằng chúng được làm từ nước đá bị ô nhiễm bởi một số vật liệu rất tối, có thể là các hợp chất hữu cơ. Về mặt này, các mặt trăng sao Hải Vương bên trong tương tự như các mặt trăng bên trong của Thiên vương tinh.
Moons bên ngoài (không thường xuyên):
Các mặt trăng không đều của sao Hải Vương bao gồm các hành tinh còn lại của hành tinh (bao gồm cả Triton). Chúng thường đi theo những quỹ đạo lệch tâm và thường lùi về phía xa Sao Hải Vương; ngoại lệ duy nhất là Triton, quỹ đạo gần với hành tinh theo quỹ đạo tròn, mặc dù ngược và nghiêng.
Theo thứ tự khoảng cách của chúng với hành tinh, các mặt trăng không đều là Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso và Psamedit, một nhóm bao gồm cả các vật thể tiến và lùi. Ngoại trừ Triton và Nereid, các mặt trăng không đều của sao Hải Vương tương tự như các hành tinh khổng lồ khác và được cho là đã bị sao Hải Vương bắt giữ một cách hấp dẫn.
Về kích thước và khối lượng, các mặt trăng không đều tương đối phù hợp, từ đường kính khoảng 40 km và 4 x 1016 kg khối lượng (Psamedit) đến 62 km và 16 x 1016 kg cho Halimede.
Triton và Nereid:
Triton và Nereid là các vệ tinh bất thường bất thường và do đó được xử lý tách biệt với năm mặt trăng sao Hải Vương bất thường khác. Giữa hai và các mặt trăng bất thường khác, bốn sự khác biệt lớn đã được ghi nhận.
Trước hết, chúng là hai mặt trăng bất thường lớn nhất được biết đến trong Hệ Mặt Trời. Bản thân Triton gần như là một trật tự có độ lớn lớn hơn tất cả các mặt trăng bất thường đã biết khác và bao gồm hơn 99,5% khối lượng được biết đến trên quỹ đạo Sao Hải Vương (bao gồm cả các vòng hành tinh và mười ba mặt trăng đã biết khác).
Thứ hai, cả hai đều có trục bán chính nhỏ không điển hình, với Triton Thứ có kích thước nhỏ hơn so với tất cả các mặt trăng bất thường đã biết khác. Thứ ba, cả hai đều có độ lệch quỹ đạo khác thường: Nereid có một trong những quỹ đạo lệch tâm nhất của bất kỳ vệ tinh bất thường nào được biết đến, và quỹ đạo Triton xông là một vòng tròn gần như hoàn hảo. Cuối cùng, Nereid cũng có độ nghiêng thấp nhất của bất kỳ vệ tinh bất thường nào đã biết
Với đường kính trung bình khoảng 2700 km và khối lượng 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton là lớn nhất trong các mặt trăng sao Hải Vương và là người duy nhất đủ lớn để đạt được trạng thái cân bằng thủy tĩnh (tức là có dạng hình cầu). Ở khoảng cách 354.759 km từ Sao Hải Vương, nó cũng nằm giữa các mặt trăng bên trong và bên ngoài hành tinh.
Triton đi theo quỹ đạo ngược và bán nguyệt, và bao gồm phần lớn là nitơ, metan, carbon dioxide và nước. Với suất phản chiếu hình học hơn 70% và suất phản chiếu Bond cao tới 90%, đây cũng là một trong những vật thể sáng nhất trong Hệ Mặt trời. Bề mặt có tông màu đỏ, do sự tương tác của bức xạ cực tím và metan, gây ra tholin.
Triton cũng là một trong những mặt trăng lạnh nhất trong Hệ Mặt trời, với nhiệt độ bề mặt khoảng 38 K (? 235,2 ° C). Tuy nhiên, do mặt trăng hoạt động về mặt địa chất (dẫn đến hiện tượng cryovolcan) và biến đổi nhiệt độ bề mặt gây ra thăng hoa, Triton là một trong hai mặt trăng trong Hệ Mặt trời có bầu khí quyển đáng kể. Giống như bề mặt của nó, bầu khí quyển này bao gồm chủ yếu là nitơ với một lượng nhỏ khí mêtan và carbon monoxide, và với áp suất ước tính khoảng 14 bar.
Triton có mật độ tương đối cao khoảng 2 g / cm3 chỉ ra rằng đá chiếm khoảng hai phần ba khối lượng của nó và ices (chủ yếu là nước đá) một phần ba còn lại. Cũng có thể có một lớp nước lỏng nằm sâu bên trong Triton, tạo thành một đại dương ngầm. Các đặc điểm bề mặt bao gồm nắp cực lớn phía nam, các mặt phẳng miệng núi lửa cũ bị cắt ngang bởi Graben và sẹo, cũng như các đặc điểm trẻ trung gây ra bởi sự tái tạo bề mặt nội sinh.
Do quỹ đạo ngược của nó và sự gần gũi tương đối với Sao Hải Vương (gần hơn Mặt trăng so với Trái đất), Triton được nhóm với các mặt trăng không đều của hành tinh (xem bên dưới). Ngoài ra, nó được cho là một vật thể bị bắt, có thể là một hành tinh lùn từng là một phần của Vành đai Kuiper. Đồng thời, những đặc điểm quỹ đạo này là lý do khiến Triton trải qua quá trình giảm tốc thủy triều. và cuối cùng sẽ xoắn ốc vào trong và va chạm với hành tinh trong khoảng 3,6 tỷ năm.
Nereid là mặt trăng lớn thứ ba của sao Hải Vương. Nó có quỹ đạo tiên tiến nhưng rất lập dị và được cho là một vệ tinh thông thường trước đây được phân tán vào quỹ đạo hiện tại của nó thông qua các tương tác hấp dẫn trong quá trình bắt Triton. Nước đá đã được phát hiện quang phổ trên bề mặt của nó. Nereid cho thấy sự thay đổi lớn, bất thường về cường độ có thể nhìn thấy của nó, có thể được gây ra bởi suy đoán cưỡng bức hoặc xoay tròn hỗn hợp với hình dạng kéo dài và các điểm sáng hoặc tối trên bề mặt.
Sự hình thành:
Với sự phân bố khối lượng nhỏ trong các mặt trăng của nó, người ta tin rằng Triton đã bị bắt giữ sau khi hình thành hệ thống vệ tinh ban đầu của Hải Vương tinh - phần lớn sẽ bị phá hủy trong quá trình bắt giữ. Nhiều lý thuyết đã được đưa ra liên quan đến các cơ chế nắm bắt của nó trong những năm qua.
Điều được chấp nhận rộng rãi nhất là Triton là thành viên còn sống sót của Vật thể Vành đai Kuiper nhị phân đã bị phá vỡ với cuộc chạm trán với Sao Hải Vương. Trong kịch bản này, Triton xông bị bắt là kết quả của cuộc chạm trán ba cơ thể, nơi nó rơi vào quỹ đạo ngược trong khi đối tượng kia bị phá hủy hoặc bị đẩy ra trong quá trình.
Quỹ đạo Triton khi được chụp sẽ rất lập dị và sẽ gây ra nhiễu loạn hỗn loạn trên quỹ đạo của các vệ tinh Sao Hải nguyên thủy bên trong, khiến chúng va chạm và giảm xuống thành một đống gạch vụn. Chỉ sau khi quỹ đạo Triton sườn trở thành hình tròn một lần nữa, một số đống đổ nát mới có thể tích tụ lại vào các mặt trăng thông thường ngày nay. Điều này có nghĩa là có khả năng Sao Hải Vương hiện tại các vệ tinh bên trong không phải là cơ thể ban đầu được hình thành với Sao Hải Vương.
Mô phỏng số cho thấy có xác suất 0,41 rằng mặt trăng Halimede đã va chạm với Nereid tại một thời điểm trong quá khứ. Mặc dù không biết có bất kỳ va chạm nào xảy ra hay không, cả hai mặt trăng dường như có màu tương tự (màu xám xám), ngụ ý rằng Halimede có thể là một mảnh của Nereid.
Với khoảng cách từ Mặt trời, nhiệm vụ duy nhất từng nghiên cứu Sao Hải Vương và các mặt trăng của nó ở gần là nhiệm vụ Voyager 2. Và mặc dù hiện tại không có nhiệm vụ nào đang được lên kế hoạch, một số đề xuất đã được đưa ra sẽ thấy một tàu thăm dò robot được gửi đến hệ thống vào khoảng cuối những năm 2020 hoặc đầu những năm 2030.
Chúng tôi có nhiều bài viết thú vị về Sao Hải Vương, Sao Hải Vương Moons và khu vực xuyên sao Hải Vương ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Dưới đây, một bài viết đầy đủ về Sao Hải Vương Moon Triton, Naiad và Nereid và S / 2004 N 1.
Dưới đây, một bài viết đáng yêu về các vật thể xuyên sao Hải Vương mới nhất được phát hiện và cách mà nhà thiên văn học dự đoán ít nhất là hai hành tinh lớn hơn trong hệ mặt trời
Để biết thêm thông tin, hãy xem trang Khám phá Hệ mặt trời của NASA có tựa đề là Sao Hải Vương: Hành tinh Gió nhất.
