DOĞAL UYDULAR: ÖZELLIKLERI, OLUŞUMU, IŞLEVI, ÖRNEKLERI - ARTE - 2024

Doğal uydular , yerçekimi kuvveti ile gezegenlere bağlı kayalık gövdelerdir. Genellikle yörüngede bulundukları gezegenden daha küçüktürler. Doğal uydulara "ay" da denir çünkü Ay, Dünya'nın doğal uydusudur. Bu yıldızların varlığı oldukça yaygındır, çünkü Merkür, Venüs ve Ceres dışında, Güneş Sisteminin diğer gezegenlerinin etrafında dönen uydular vardır.

Güneş Sistemindeki toplam uydu sayısı bilinmemektedir, çünkü daha pek çok şeyin keşfedilmeyi beklediğine inanılmaktadır. Şimdiye kadar, Satürn gezegeninin en büyük sayıya sahip olduğu 181'in varlığı belgelendi: 82.

Güneş sisteminin bazı doğal uyduları. Ganymede, ardından Titan, Callisto, Io ve Ay en büyüğüdür. Venüs'ün 0 uydusu vardır Neptün'ün 14 ayı vardır. Kullanıcı: primefac

Doğal uyduların uyduları yoktur, ancak bunu yapan asteroidler vardır, örneğin (243) Ida doğal bir uydusu olan bir asteroiddir: Dactyl.

Çıplak gözle görülebilen tek doğal uydu kendi Ayımızdır. Jüpiter'in uydularını görmek için bir teleskopa ihtiyacınız var. Galileo Galilei, 1610'da en büyük dördünü keşfeden ve onları mitolojik isimlerle vaftiz eden ilk kişiydi: Io, Callisto, Europa ve Ganymede.

O zamandan beri keşfedilen her yeni uyduya mitolojik bir isim verildi, William Shakespeare'in karakterlerinin adını taşıyan Uranüs'ünki hariç.

Bu animasyon, ana gezegenin yörüngesinde dönen doğal bir uyduyu gösteriyor. Kaynak: Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@ - fr Accueil fr: Accueil

Eğitim

Doğal uyduların kökeni, güneş sisteminin oluşumuna kadar uzanır. Şu anda en yaygın kabul gören hipotez bulutsu hipotezidir: Bir süpernova kalıntılarından, yerçekimi kuvveti sayesinde ilk etapta Güneş'i yaratmaya yetecek kadar madde toplayan bir kozmik gaz ve toz bulutsusu oluşmuştur.

Güneş yaratıldıktan sonra, bu disklerin sık olduğu genç yıldızlarda gözlemlendiği gibi, etrafında dönen bir gaz ve toz diski kaldı.

Yıldızı çevreleyen diskteki madde soğudukça yoğunlaşıyor ve onu oluşturan parçacıklar çarpışıyor. Zamanla gezegenler, gelecekteki gezegenlerin embriyoları oluştu ve aynı şekilde uydular da oluşabilirdi.

Bu şekilde kozmologlar, Güneş'in kendisi, gezegenler, uydular, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar da dahil olmak üzere güneş sisteminin içerdiği tüm cisimlerin oluştuğuna inanırlar. Maddenin topaklanma ve sıkıştırma sürecine yığılma denir.

Şimdi soru, her gezegenin kendi doğal uydularını nasıl elde ettiği sorusu. Güneş sistemimizde kayalık gezegenler veya iç gezegenlerin birkaç uydusu vardır. Merkür ve Venüs yok. Dünya'da yalnızca bir tane vardır, Ay'dır, Mars'ta ise iki tane vardır: Phobos ve Deimos.

Ancak gaz halindeki dış gezegenler uydularını onlarca sayarlar. Yani bunu açıklamaya çalışan birkaç teori var:

- Uydular gezegenden ayrıldı ve yörüngesinde kaldı

Gezegen uyduyu ele geçirdi

-Hem gezegen hem de uydu baştan bir sistem oluşturdu.

Doğal uyduların hareketleri

Dünya ve Ay arasında boyut karşılaştırması. Apollo 17 Tüm Dünyanın Resmi: NASA Dolunayın Teleskopik Görüntüsü: Gregory H. Revera

Güneş sistemindeki cisimler arasındaki yerçekimi etkileşimleri, uyduların hareketi için karmaşık senaryolara yol açar. Bu etkileşimler yörüngeleri ve bilinen çevirme ve döndürme hareketlerini değiştirir, kitaplıklar gibi diğerleri eklenir.

Ay'ın dalgalanmaları veya tereddütleri, Dünya'dan gözlemlenen uydunun salınımlı hareketleridir. Kütüphaneler sayesinde, Ay Dünya'ya her zaman aynı yüzü göstermesine rağmen, görünmeyen tarafın küçük bir ek yüzdesi görülebiliyor.

Etkileşimler ayrıca uyduların görünümünü de değiştirir ve bunlar da yörüngede bulundukları gezegeninkini değiştirir. Bunun hakkında daha sonra biraz daha söylenecek.

Doğal uydu türleri

Türlere gelince, doğal uydular örneğin şunlar olabilir:

Normal uydular

Normal uydular, Güneş etrafındaki ana gezegenleri ile aynı yönde dönerler, bu nedenle büyük olasılıkla aynı zamanda ortaya çıkmışlardır veya uzak zamanlarda gezegenin uğradığı bazı felaket olaylarının sonucudur.

Düzensiz uydular

Neredeyse her zaman ana gezegenin tersi yönde dönerler (geri hareketlidirler) ve yörüngeleri daha fazla eksantrikliğe sahip olma eğilimindedir ve daha uzaktırlar, bu nedenle yakalanmış olası uydular kategorisine girerler.

Geçici uydular

Genellikle bir süre gezegen tarafından tutulan ve daha sonra uzaya girmeye devam eden küçük asteroitlerdir. Yaklaşık 3 metre uzunluğundaki küçük 2006 RH120'nin her 20 yılda bir Dünya yörüngesine ulaştığına inanılıyor ve Dünya'nın tek geçici uydusu olmasa da orada yakalanıyor.

Doğal uyduların gezegen üzerindeki etkilerine veya yörüngesinin konfigürasyonuna göre başka isimler de vardır.

fonksiyon

Yapay uyduların aksine, gezegenlerin doğal uyduları belirli bir işleve sahip olacak şekilde yaratılmamıştı. Birden fazla yerçekimi tipi etkileşimler ve hala kısmen bilinmeyen diğer fiziksel süreçler nedeniyle varlar.

Yörünge

Bununla birlikte, uyduların yörüngede bulundukları gezegenler üzerinde dikkate değer etkileri vardır. Ay'ın Dünya üzerindeki muazzam etkisini anlamak için gelgitlerin etkisini düşünmek yeterlidir.

Ve sadece bu değil, Ay aynı zamanda Dünya'nın yörüngesini şekillendirmeye de katkıda bulunur, böylece eksik olsaydı, buradaki iklim ve yaşam koşulları önemli ölçüde etkilenirdi.

Benzer şekilde, diğer gezegenlerin uyduları da ana gezegenlerinin yörüngelerini oluşturmaya ve özelliklerini yapılandırmaya yardımcı olur.

Halka konfigürasyonu

Dış gezegenlerdeki çoban uydularının durumundan bahsetmeye değer, çünkü yerçekimleriyle halkaların en dikkat çekici halkalara sahip gezegen Satürn gibi gezegenlerde yapılandırılmasına yardımcı oluyorlar.

Satürn'ün çevresinde çok ince parçacıklardan oluşan ince bir malzeme diski vardır. Mimas gibi bazı uydularının yörüngesi diskten geçerek onu halkalara ayırır. Daha sonra uyduların bu halkaları yerçekimsel olarak "otlattığı" ve yörüngelerini çevreleyen alanı serbest bıraktığı söylenir.

Gelgit kuvvetleri

Gelgit kuvvetleri bir gezegen ile uyduları arasında, örneğin Dünya ile Ay arasında mevcuttur. Her ikisinin de genişletilmiş cisimler olması, yani ölçülebilir büyüklükte olmasından kaynaklanmaktadır.

Dolayısıyla, ikisi arasındaki kütleçekimsel etkileşim tamamen homojen değildir, çünkü birbirine daha yakın noktalar vardır, burada yerçekimi kuvvetinin büyüklüğünün daha büyük olduğu yerlerdir.

Yerçekiminin nesneler arasındaki mesafeye bağlı olduğunu unutmayın. Newton'un denklemi ile Dünya ile Ay arasındaki değerlerini hesaplamak istiyorsak, bunu genellikle kendi kütlelerini ve merkezleri arasındaki mesafeyi değiştirerek yaparız.

Bunu bu şekilde yaparak, her iki kitlenin de tam merkezde yoğunlaştığını varsayıyoruz.

Ancak, merkezden belirli bir mesafede bulunan Dünya üzerinde bir noktayı hesaba katarsanız işler değişir. Örneğin aşağıdaki şekilde, ayın yerçekimi kuvveti (solda) A, B, C ve D noktalarında biraz farklıdır.En azından daha yakın olan A noktasında daha güçlü olmasını bekliyoruz ve daha uzak olan B noktasında daha küçüktür.

Şekil 3. Esas olarak Ay'ın uyguladığı gelgit kuvvetleri, yüksek gelgitler sırasında okyanusların kendisine doğru yükselmesine neden olur. Kaynak: Wikimedia Commons. Eman.

Aslında fark çok büyük değil, ancak karasal gelgitlere neden olmak yeterli çünkü akışkan olan okyanus kütleleri, Ay'ın uyguladığı hafif yerçekimi kuvveti ile daha kolay deforme olabilir.

Güneş'in çok daha uzakta olmasına rağmen Dünya ile Güneş arasında benzer bir etkileşim meydana gelir, ancak daha büyük olduğu dikkate alınmalıdır.

Yüksek ve alçak gelgitler

Periyodik olarak Ay ve Güneş'in etkileri toplanır ve ardından gelgitler yükselir. Bu, üç yıldız hizalandığında yeni bir ay veya dolunayda olur. Öte yandan, dik açılarda olduklarında gelgit etkileri birbirini etkisiz hale getirir.

Gelgit kuvvetleri Dünya - Ay sistemine özgü değildir, aynı zamanda güneş sistemi boyunca da mevcuttur.

Dünyanın doğal uyduları

Ay'ın görünümü, Dünya'nın tek doğal uydusu. Kaynak: Maks Piksel.

Dünya'nın tek doğal uydusu Ay'ımızdır. Ana gezegene kıyasla en büyük uydudur.

Yüzeyi misafirperver olmasa da etkisi Dünya'daki yaşam için olağanüstüdür: Yerçekimi kuvveti Dünya'nın yörüngesini değiştirdi ve bitkilere fotosentez yapmaları için zaman tanımak için ışık süresini uzattı.

Ay'da solunabilir bir atmosfer yok, sıvı su yok ve ani sıcaklık değişiklikleri var. Ancak onun sayesinde mevsimler ve gelgitler meydana gelir ve aynı zamanda Dünya atmosferini nefes alabilir hale getirmek için dönüştürdü.

Bu yeterli değilmiş gibi, tarıma rehberlik eder ve bilim adamları, filozoflar, şairler ve sevenler için ebedi bir ilham kaynağıdır.

Mars'ın doğal uyduları

Şekil 5. Phobos ve Deimos. Kaynak: Wikimedia Commons. Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. RHorning varsayıldı (telif hakkı taleplerine dayanarak). .

Bunlar, 19'uncu yüzyılın sonunda Amerikalı gökbilimci Asaph Hall tarafından keşfedilen iki küçük (maksimum 10 km çapında) ve düzensiz uydulardır: Phobos ve Deimos.

Muhtemelen iç ve dış gezegenleri ayıran asteroit kuşağından geldiler ve Mars'ın yerçekimi tarafından çekildiler.

Kızıl gezegene çok yakın bir yörüngede dolanıyorlar, Phobos en yakın olanı, 3000 km veya daha az bir yörüngede. Gökbilimciler, sonunda Mars yüzeyine çarpacağına inanıyor. Deimos'a gelince, bağımsız bir asteroit olmak için muhtemelen Mars'ın yerçekiminden kaçabilir.

Jüpiter'in doğal uyduları

Galile uyduları, Dünya ve Ay arasındaki boyutların karşılaştırılması. Kaynak: Wikimedia Commons. Hydra92.

Jüpiter'in en büyük 4 uydusu, Galileo'nun yeni piyasaya sürülen teleskopu sayesinde keşfedildi, bu yüzden bunlara Galile uyduları deniyor. Ancak, Galilean uyduları Merkür gezegeniyle karşılaştırılabilir büyüklükte en büyüğü olmasına rağmen, gaz devinin şu ana kadar 79'dan az uydusu yok.

Bunlardan biri olan Io'nun atmosferi var, 2 günden kısa bir sürede Jüpiter çevresinde tam bir devrim yaratıyor ve Ay'ınkine benzer bir ortalama yoğunluğa sahip.

Avrupa ise kayalık ve ince bir atmosfere sahip. Gezegeni dolaşmak 4 günden az sürüyor ve bilim adamları, tıpkı Dünya gibi tektonik aktiviteye sahip olduğuna inanıyor.

Ganymede ve Callisto, yörüngeye bir hafta süren en büyük uydulardır. Tüm güneş sistemindeki en büyük uydu olan Ganymede, kendi manyetik alanına, oksijenli ince bir atmosfere sahiptir ve Callisto'nun yaptığı gibi sıvı su içerebilir.

Benzer şekilde, Jüpiter'in hem düzenli hem de düzensiz çok sayıda başka uydusu vardır, bunların bazıları muhtemelen aynı bulutsunun Jüpiter'den kaynaklanan bir kısmından oluşmuştur. Diğerleri, özellikle de düzensiz olanlar, gezegene yeterince yaklaştıklarında kesinlikle Jovian'ın yerçekimi tarafından yakalandılar.

Satürn'ün doğal uyduları

Cassini'den alınan görüntüde Satürn'ün uydusu Mimas. Kaynak: Wikimedia Commons.

Satürn, en çok uyduya sahip gezegendir, son sayılara göre yaklaşık 82. Çoban uydularının, Truva atlarının, yörüngeleri paylaşanların ve çok sayıda uydunun öne çıktığı oldukça karmaşık bir sistem oluştururlar.

Büyüklüğü ve atmosferi olması nedeniyle en önemlisi Titan'dır. Bu ay, Ganymede'den sonra tüm güneş sisteminde ikinci boyuttadır ve teleskop yardımıyla Dünya'dan görülebilmektedir.

20. yüzyılın ortalarında Gerard Kuiper, Titan'ın atmosferinde metan tespit etmişti, ancak Cassini-Huygens görevi sayesinde, Titan'ın 210 m / s'ye kadar rüzgarlara ev sahipliği yaptığını artık biliyoruz.

Karşılaştırma amacıyla, Kategori 5 kara kasırgaları en yoğun olanlardır ve 70 m / s'nin biraz üzerinde hızlarda rüzgarları vardır. Aynı şekilde, Titan'daki yağmurlar da metan, bu yüzden görünüm hoş değil.

Mimas, Titan'dan daha küçük olmasına rağmen Satürn'ün bir başka ilginç uydusudur. Ondan daha önce çoban çobanı olarak bahsetmiştik. Ancak buzlu yüzeyinde çarpıcı olan şey, keşfeden sonra Herschel adlı devasa bir çarpma krateridir. Kraterin ortasında yaklaşık 6000 metre yüksekliğinde bir dağ var.

Iapetus, nedeni bilinmemekle birlikte, bir tarafının diğerinden belirgin şekilde daha koyu olmasıyla ayırt edilir. Aynı zamanda 500 km çapında devasa bir çarpma krateri vardır, Satürn'den çok uzakta, diğer önemli uydulardan çok daha uzakta bulunur ve yörüngesi çok eğimlidir.

Uranüs'ün doğal uyduları

Voyager'dan fotoğraflanan Miranda uydusu. NASA / JPL-Caltech

Bugüne kadar, Uranüs gezegeninin 27 uydusu sayıldı, hepsi atmosferden yoksun. Bunların arasında Satürn'deki gibi çoban uyduları da var.

Uranüs'te iki büyük uydu grubu ayırt edilir: iç ve dış. İlki buz ve kayadan yapılırken, ikincisinin bileşimi hala bilinmemektedir.

Titania ve Oberon, Uranüs'ün en büyük uydularıdır, ancak büyük uyduların en küçüğü olan buzlu Miranda uydusu, sayısız darbeye maruz kalmış gibi görünen ya da belki de aşırı derecede şiddetli olan kaotik yüzeyi nedeniyle çarpıcıdır.

Ana gezegen Uranüs'ün neden olduğu gelgit kuvvetlerinden büyük ölçüde etkilenmiş ve bu nedenle rahatsız edici bir şekilde çatlamış görünüme sahip olması da mümkündür.

Neptün'ün doğal uyduları

Şimdiye kadar Neptün'ün 15 uydusu var ve en çarpıcı olanı da en büyüğü: Triton. Hayal gücünün ötesinde buzlu bir dünya çünkü verilere göre yüzey 37 K veya -236,15 ºC'de.

Kutuplarda azot ve karbon monoksit ve dioksit gibi diğer donmuş gazlar bol miktarda bulunur. Uzaydan bakıldığında Triton, onu Neptün'ün diğer, daha düzensiz uydularından ayıran, neredeyse mükemmel bir şekilde güzel bir küresel şekle sahiptir.

Neptün'ün diğer uydularına gelince, bunlar düzensiz uydular kategorisine giriyor, bu yüzden gezegenin onları bir noktada ele geçirmiş olması çok muhtemel.

Plüton'un doğal uyduları

Karşılaştırmalı boyut Dünya-Ay ve Pluto-Charon. Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla NASA.

Plüton'un uyduları arasında en iyi bilineni, boyutu ana gezegeninkine benzer olan Charon'dur, bu yüzden bir gezegen ve uydusundan ziyade ikili bir sistem olarak kabul edilir.

Charon, 1975'te keşfedildi ve Pluto'nun bir zamanlar Neptün'ün uydusu olma olasılığını ortadan kaldırdı. Pluto-Charon iki terimliye ek olarak, Nix, Hydra, Cerberus ve Styx adı verilen dört tane daha küçük uydu vardır.

Plüton ve Charon senkronize yörüngelerdedir, yani kendi eksenleri etrafında dönme süreleri, yörüngede seyahat ettikleri zamanla aynıdır.

Referanslar

1. Carroll, B. Modern Astrofiziğe Giriş. 2. Baskı. Pearson.
2. Geoenccyclopedia. Doğal uydular. Geoenciclopedia.com adresinden kurtarıldı.
3. Howell, E. Uydu nedir? Space.com'dan kurtarıldı.
4. Oster, L. 1984. Modern Astronomi. Editoryal Reverté.
5. Vikipedi. Doğal uydu. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
6. Peale, S. 1999. Doğal Uyduların Kökeni ve Evrimi. Researchgate.net adresinden kurtarıldı.