Praktiskt taget varje planet i solsystemet har månar. Jorden har Månen , Mars har Phobos och Deimos , och Jupiter och Saturnus har 67 respektive 62 officiellt namngivna månar. Heck, även den nyligen degraderade dvärgplaneten Pluto har fem bekräftade månar - Charon , ingenting , Hydra , Kerberos och Styx. Och till och med asteroider gillar 243 Ida kan ha satelliter som kretsar kring dem (i det här fallet Dactyl). Men vad sägs om Merkurius ?
Om månar är ett så vanligt inslag i solsystemet, varför har Merkurius ingen? Ja, om man skulle fråga hur många satelliter planeten närmast vår sol har, skulle det vara det korta svaret. Men att besvara det mer grundligt kräver att vi undersöker processen genom vilken andra planeter förvärvade sina månar, och ser hur dessa gäller (eller misslyckas med) för Merkurius.
För att bryta ner det hela finns det tre sätt på vilka en kropp kan förvärva en naturlig satellit. Dessa orsaker har fastställts tack vare många decennier av astronomer och fysiker som studerat de olika solsystemets månar och lära sig om deras banor och kompositioner. Som ett resultat har våra forskare en god uppfattning om var dessa satelliter kom ifrån och hur de kom att kretsa runt sina respektive planeter.
Montering av solsystemets månar, visad i skala. Kredit: planetary.org
Orsaker till naturliga satelliter:
För det första kan en satellit (eller satelliter) bildas från en cirkumplanetär skiva av material som kretsar runt en planet - liknande en protoplanetarisk skiva runt en stjärna. I dessa scenarier sammansmälter skivan gradvis för att bilda större kroppar, som kanske eller inte är tillräckligt massiva för att genomgå hydrostatisk jämvikt (d.v.s. bli sfärisk). Så här är Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus tros ha förvärvat majoriteten av sina större satelliter.
För det andra kan satelliter inhämtas när en liten kropp fångas av gravitationen hos en större kropp. Detta tros vara fallet när det gäller Mars månar Phobos och Deimos, såväl som Jupiter, Saturnus, Neptunus och Uranus mindre, oregelbundna månar. Man tror också att Neptunus största måne, Triton , var en gång en Trans-Neptuniskt objekt (TNO) som kastades ut från Cooper bälte och sedan fångas av Neptunus gravitation.
Sist finns det möjligheten att månar är resultatet av massiva kollisioner som fick en planet att kasta ut en del av sitt material i rymden, som sedan smälte samman och bildade en satellit i omloppsbana. Det anses allmänt vara hur månen bildades när ett föremål i storleken Mars (ofta kallat Theia ) kolliderade med den för 4,5 miljarder år sedan.
Hill Sphere:
Även känd som en Roche-sfär, en Hill Sphere är en region runt en astronomisk kropp där den dominerar attraktionen av satelliter. Den yttre kanten av detta område utgör en nollhastighetsyta – vilket hänvisar till en yta som en kropp med given energi inte kan korsa, eftersom den skulle ha nollhastighet på ytan. För att kunna kretsa runt en planet måste en måne ha en bana som ligger inom planetens Hill Sphere.
Med andra ord, en Hill Sphere approximerar gravitationssfären för påverkan av en mindre kropp inför störningar från en mer massiv kropp (d.v.s. moderstjärnan). Så när man har att göra med objekt i solsystemet kommer allt inom en planets kullesfär att vara bundet till den planeten, medan allt utanför den kommer att vara bundet till solen.
Ett perfekt exempel på detta är jorden, som kan hålla månen i sin bana, inför solens överväldigande gravitation, eftersom den kretsar inom jordens kullesfär. Tyvärr, det är därför Merkurius inte har några egna månar. Kategoriskt sett är den inte i en position att bilda en, fånga en eller förvärva en från material som kastas ut i omloppsbana. Och här är varför:
Merkurius storlek och bana:
Med tanke på Merkurius lilla storlek (den minsta planeten i solsystemet) och dess närhet till solen, är dess gravitation för svag (och det är Hill Sphere för liten) för att behålla en naturlig satellit. I grund och botten, om ett stort föremål skulle närma sig Merkurius idag, till den grad att det faktiskt kom in i sin kullesfär, skulle det troligen ryckas upp av solens gravitation istället.
Ett annat sätt som Merkurius inte kunde ha skaffat sig en måne på har att göra med bristen på material i dess omloppsbana. Detta kan bero på solvindar och kondensationsradier från lättare material, där spårämnen som väte och metan förblev i gasform närmare solen under Merkurius bildning och sopades bort. Detta lämnade bara element som järn och och nickel i fast form, som sedan smälte samman och bildade Merkurius och de andra jordiska planeterna.
Under en tid i början av 1970-talet trodde astronomer att Merkurius kunde ha en måne. Instrument ombord på NASA Mariner 10 rymdfarkoster upptäckte stora mängder ultraviolett strålning i närheten av Merkurius som astronomer trodde inte hörde dit. Därför teoretiserade vissa att denna strålning kom från en närliggande måne. Tyvärr försvann strålningen dagen efter, och det upptäcktes senare att källan faktiskt var en avlägsen stjärna.
Tyvärr verkar det som att planeter som är för nära solen, som Merkurius och Venus, är avsedda att vara utan naturliga satelliter. Det är då bra att vi jordbor hade turen att leva på en värld som är tillräckligt långt från solen och som har en tillräckligt stor kullesfär för att hålla en satellit. Vi har också turen att den massiva kollisionen som skapade vår måne hände så länge sedan!
Vi har skrivit flera artiklar för Universe Today om Merkurius. Här är en artikel om gravitationen på Merkurius , och här är några fakta om Merkurius . Och här är en artikel som svarar på frågan Hur många månar finns i solsystemet?
Om du vill ha mer information om Mercury, kolla in NASA:s Solar System Exploration Guide , och här är en länk till NASA:S MESSENGER Mission Page .
Vi har också spelat in ett avsnitt av Astronomy Cast allt om Merkurius. Lyssna nu, Avsnitt 49: Mercury .
