Вчені досі не розуміють, чому одні планети мають сотні супутників, а інші не мають жодного

На Землі ви можете дивитися вгору вночі й бачити яскраве сяйво Місяця за сотні тисяч миль. Але якби ви потрапили на Венеру, це було б не так. Не кожна планета має місяць — так чому ж в одних планет кілька супутників, а в інших — жодного?

По-перше, Місяць називають природним супутником. Астрономи називають супутники об’єктами в космосі, які обертаються навколо великих тіл. Оскільки Місяць не створений людиною, він є природним супутником. На цей час існує дві основні теорії, чому деякі планети мають супутники. Місяці або захоплюються гравітацією, якщо вони знаходяться в межах так званого радіуса сфери Хілла планети, або вони утворюються разом із Сонячною системою.

Радіус сфери Хілла

Об’єкти притягують інші об’єкти, що знаходяться поблизу, із силою тяжіння. Чим більший предмет, тим більша сила притягання. Ця гравітаційна сила є причиною того, що ми всі залишаємося приземленими на Землі, а не пливемо геть. У Сонячній системі домінує велика сила тяжіння Сонця, яка утримує всі планети на орбіті. Сонце є наймасивнішим об’єктом у нашій Сонячній системі, а це означає, що воно має найбільший гравітаційний вплив на такі об’єкти, як планети.

Для того, щоб супутник обертався навколо планети, він має бути достатньо близьким, щоб планета прикладала достатню силу, щоб утримувати її на орбіті. Мінімальна відстань, на якій планета може утримувати супутник на орбіті, називається радіусом сфери Хілла.

Радіус сфери Хілла базується на масі як більшого, так і меншого об’єктів. Місяць, що обертається навколо Землі, є хорошим прикладом того, як працює радіус сфери Хілла. Земля обертається навколо Сонця, але Місяць знаходиться досить близько до Землі, тому гравітаційне тяжіння Землі захоплює його. Місяць обертається навколо Землі, а не Сонця, оскільки він знаходиться в радіусі сфери Хілла Землі.

Менші планети, такі як Меркурій, мають крихітний радіус сфери Хілла, оскільки вони не можуть проявляти велику гравітаційну силу. Будь-які потенційні супутники, швидше за все, будуть притягнуті Сонцем. Багато вчених все ще шукають, чи могли ці планети мати маленькі супутники в минулому. Ще під час формування Сонячної системи вони могли мати супутники, які були відбиті від зіткнень з іншими космічними об’єктами.

Марс має два супутники Фобос і Деймос. Вчені досі сперечаються, чи вони походять від астероїдів, які пройшли близько до радіуса сфери Марса Хілла та були захоплені планетою, чи вони утворилися одночасно з Сонячною системою. Більше доказів підтверджує першу теорію, оскільки Марс знаходиться близько до поясу астероїдів.

Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун мають більші радіуси сфери Хілла, оскільки вони набагато більші за Землю, Марс, Меркурій і Венеру і знаходяться далі від Сонця. Їх гравітаційне тяжіння може приваблювати й утримувати на орбіті більше природних супутників, наприклад супутників . Наприклад, Юпітер має 95 супутників, а Сатурн — 146.

Місяці утворюються разом із Сонячною системою

Інша теорія припускає, що деякі супутники утворилися одночасно з їх сонячною системою. Сонячні системи починаються з великого газового диска, що обертається навколо сонця. Коли газ обертається навколо Сонця, він конденсується в планети та супутники, які обертаються навколо них. Тоді всі планети та супутники обертаються в одному напрямку.

Але лише кілька супутників у нашій Сонячній системі, ймовірно, були створені таким чином. Вчені передбачають, що внутрішні супутники Юпітера та Сатурна утворилися під час виникнення нашої Сонячної системи, оскільки вони дуже старі. Решта супутників у нашій Сонячній системі, включаючи зовнішні супутники Юпітера та Сатурна, ймовірно, були захоплені гравітацією своїх планет.

Місяць Землі особливий, оскільки він, ймовірно, сформувався іншим способом. Вчені вважають, що давно великий об’єкт розміром з Марс зіткнувся із Землею. Під час цього зіткнення великий шматок відлетів від Землі на її орбіту і став Місяцем. Вчені припускають, що Місяць утворився таким чином, оскільки вони знайшли в ґрунті на поверхні Місяця різновид гірської породи під назвою базальт. Місячний базальт виглядає так само, як базальт, знайдений всередині Землі.

Зрештою, питання про те, чому деякі планети мають супутники, досі широко обговорюється, але такі фактори, як розмір планети, гравітаційне тяжіння, радіус сфери Хілла та те, як утворилася її сонячна система, можуть відігравати певну роль.

Ця відредагована стаття перепублікована з The Conversation під ліцензією Creative Commons.