На практика всяка планета в Слънчевата система има луни. Земята има Луната, Марс има Фобос и Деймос, а Юпитер и Сатурн имат съответно 67 и 62 официално наречени луни. По дяволите, дори наскоро демонтираната планета джудже Плутон има пет потвърдени луни - Харон, Никс, Хидра, Керберос и Стикс. И дори астероиди като 243 Айда може да имат спътници в орбита им (в случая Дактил). Но какво да кажем за Меркурий?
Ако луните са толкова често срещана характеристика в Слънчевата система, защо Меркурий няма такъв? Да, ако някой би попитал колко спътници има планетата най-близо до нашето Слънце, това би бил краткият отговор. Но по-задълбочен отговор на това изисква да разгледаме процеса, чрез който други планети са придобили луните си, и да видим как те се прилагат (или не се прилагат) към Меркурий.
За да го разрушите, има три начина, по които тялото може да придобие естествен спътник. Тези причини са определени благодарение на много десетилетия астрономи и физици, изучаващи различните луни на Слънчевата система и научавайки за техните орбити и състави. В резултат на това нашите учени имат добра представа откъде са дошли тези спътници и как са стигнали до орбита на съответните си планети.
Причини за природни спътници:
Първо, сателит (или сателити) може да се образува от околопланетен диск от материал, който обикаля около ордена планета - подобно на протопланетен диск около звезда. В този сценарий дискът постепенно се слива, за да образува по-големи тела, които могат или не могат да бъдат достатъчно масивни, за да преминат в хидростатично равновесие (т.е. да станат сферични). Така се смята, че Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са придобили по-голямата част от по-големите си спътници.
Второ, сателитите могат да бъдат придобити, когато малко тяло е заловено от гравитацията на по-голямо тяло. Смята се, че това е случаят, когато става дума за луните на Марс Фобос и Деймос, както и по-малките, нередовни луни на Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран. Смята се също, че най-голямата луна на Нептун, Тритон, някога е била Транспптунов обект (TNO), който е изхвърлен от пояса на Койпер и след това пленен от гравитацията на Нептун.
И накрая, съществува вероятността луните да са резултат от масивни сблъсъци, които накараха планетата да изхвърли част от своя материал в космоса, който след това се сля, за да образува спътник в орбита. Широко се смята, че така се е образувала Луната, когато обект с размер на Марс (често наричан Тея) се сблъсква с нея преди 4,5 милиарда години.
Сфера на хълма:
Известен също като сфера Рош, Хил сфера е регион около астрономическо тяло, където доминира привличането на спътници. Външният ръб на този регион представлява повърхност с нулева скорост - която се отнася до повърхност, която тяло с дадена енергия не може да пресече, тъй като би имало нулева скорост на повърхността. За да орбитира планета, Луната трябва да има орбита, която се намира в сферата на Хил.
С други думи, сферата на Хил приближава гравитационната сфера на влияние на по-малко тяло, изправена пред смущения от по-масивно тяло (т.е. родителската звезда). Така че, когато се занимаваме с обекти в Слънчевата система, всичко в сферата на хълма на планетата ще бъде свързано с тази планета, докато всичко извън нея ще бъде обвързано със Слънцето.
Перфектен пример за това е Земята, която е в състояние да задържи Луната в своята орбита, пред огромната гравитация на Слънцето, защото тя орбитира в земната сфера на Хълма. Уви, затова Меркурий няма собствени луни. Категорично не е в състояние да формира такъв, да го заснеме или да придобие от материал, изхвърлен в орбита. И ето защо:
Размер и орбита на живак:
Като се има предвид малкият размер на Меркурий (най-малката планета в Слънчевата система) и близостта му до Слънцето, гравитацията е твърде слаба (а хълмът на Хил е твърде малък), за да запази естествен спътник. По принцип, ако един голям обект се приближи до Меркурий днес, до степен, че той всъщност влезе в своята Хил Сфера, вероятно ще бъде грабнат от гравитацията на Слънцето.
Друг начин, по който Меркурий не би могъл да придобие луна, е свързан с недостига на материал в орбитата си. Това може да се дължи на слънчевите ветрове и кондензационните радиуси на по-леките материали, където следи от вещества като водород и метан са останали в газообразна форма, по-близо до Слънцето по време на образуването на Меркурий и оттам са пометени. Това остави само елементи като желязо и никел в твърда форма, които след това се сляха, за да образуват Меркурий и другите земни планети.
За известно време в началото на 70-те години астрономите смятали, че Меркурий може да има луна. Инструменти на борда на НАСА Маринър 10 космически кораби откриха големи количества ултравиолетово лъчение в околностите на Меркурий, за които астрономите вярваха, че не принадлежат там. Следователно някои теоретизират, че това лъчение идва от близка луна. За съжаление радиацията изчезна на следващия ден и по-късно беше открито, че източникът всъщност е далечна звезда.
Уви, изглежда, че планетите, които са твърде близо до Слънцето, като Меркурий и Венера, са предопределени да бъдат без естествени спътници. Хубаво е тогава, че ние Земляните сме имали късмета да живеем в свят, който е достатъчно отдалечен от Слънцето и има достатъчно голям хълм, за да поддържа сателит. Имаме и късмет, че масовият сблъсък, създал нашата Луна, се случи толкова отдавна!
Написахме няколко статии за Space Magazine за Меркурий. Ето статия за гравитацията върху Меркурий и ето някои факти за Меркурий. И ето една статия, която отговаря на въпроса Колко луни са в Слънчевата система?
Ако искате повече информация за Меркурий, разгледайте Ръководството за изследване на слънчевата система на НАСА и ето линк към страницата на MESSENGER на MESSENGER на НАСА.
Записахме и епизод на Astronomy Cast за Mercury. Чуйте тук, Епизод 49: Меркурий.
