자연 위성 : 특성, 형성, 기능, 예 - 아르테

자연 위성 은 중력에 의해 행성과 연결된 암석 체입니다. 일반적으로 그들은 궤도를 도는 행성보다 작습니다. 달이 지구의 자연 위성이기 때문에 자연 위성은 "달"이라고도합니다. 수성, 금성 및 세레스를 제외하고 태양계의 다른 행성은 주위를 도는 위성을 가지고 있기 때문에이 별들의 존재는 매우 흔합니다.

태양계의 총 위성 수는 아직 밝혀지지 않았기 때문에 더 많은 것을 발견 할 수 있다고 믿어지고 있습니다. 지금까지 181 개의 존재가 문서화되었으며, 그 중 토성이 가장 많은 숫자 인 82 개가 있습니다.

태양계의 일부 자연 위성. 가니메데, 타이탄, 칼리스토, 이오, 달이 가장 큽니다. 금성은 0 개의 위성을 가지고 있습니다. 해왕성은 14 개의 위성을 가지고 있습니다. 사용자 : primefac

자연 위성에는 위성이 없지만, 예를 들어 (243) Ida는 자연 위성 인 Dactyl을 가진 소행성입니다.

육안으로 볼 수있는 유일한 자연 위성은 우리의 달입니다. 목성의 위성을 보려면 망원경이 필요합니다. 갈릴레오 갈릴레이는 1610 년에 가장 큰 4 대를 발견하고 신화적인 이름 인 Io, Callisto, Europa 및 Ganymede로 침례를 준 최초의 인물입니다.

그 이후로 새로 발견 된 각 위성에는 신화적인 이름이 지정되었습니다. 단, 천왕성은 윌리엄 셰익스피어의 이름을 따서 명명되었습니다.

이 애니메이션은 부모 행성을 공전하는 자연 위성을 보여줍니다. 출처 : Wikimedia Commons. Wiki-MG **** @@@-fr Accueil fr : Accueil

훈련

자연 위성의 기원은 태양계의 형성으로 거슬러 올라갑니다. 현재 가장 널리 받아 들여지는 가설은 성운 가설입니다. 초신성의 잔해에서 우주 가스와 먼지로 이루어진 성운이 형성되었는데, 이는 중력 덕분에 처음부터 태양을 생성 할 수있을만큼 충분한 물질을 응집 시켰습니다.

태양이 생성되면,이 원반이 빈번한 어린 별에서 관찰 된 것처럼 회전하는 가스와 먼지 원반이 그 주위에 남아있었습니다.

별을 둘러싼 원반의 물질은 냉각되면서 응축되고 별을 구성하는 입자가 충돌합니다. 시간이 지남에 따라 행성이 형성되고 미래 행성의 배아가 형성되었으며 동일한 방식으로 위성이 형성 될 수있었습니다.

이런 식으로 우주 학자들은 태양 자체, 행성, 위성, 소행성 및 혜성을 포함하여 태양계에 포함 된 모든 물체가 형성되었다고 믿습니다. 물질의 응집 및 압축 과정을 부착이라고합니다.

이제 각 행성이 어떻게 자연 위성을 획득했는지에 대한 의문이 남아 있습니다. 우리 태양계에서 암석 행성이나 내부 행성에는 위성이 거의 없습니다. 수성과 금성은 그렇지 않습니다. 지구에는 달이라는 하나만 있고 화성은 포보스와 데이모스라는 두 가지가 있습니다.

그러나 기체 외부 행성은 달을 수십 단위로 계산합니다. 따라서 이것을 설명하려는 몇 가지 이론이 있습니다.

-위성은 행성에서 분리되어 궤도에 남아 있습니다.

-행성이 위성을 포착했습니다

-행성과 위성 모두 처음부터 시스템을 형성했습니다.

자연 위성의 움직임

지구와 달의 크기 비교. 아폴로 17 지구 전체 사진 : NASAT 보름달의 망원경 이미지 : 그레고리 H. 레 베라

태양계에서 물체 간의 중력 상호 작용은 위성 이동에 대한 복잡한 시나리오로 이어집니다. 이러한 상호 작용은 궤도를 수정하고 알려진 이동 및 회전 이동에 해방과 같은 다른 항목이 추가됩니다.

달의 해방 또는 망설임은 지구에서 관찰되는 위성의 진동 운동입니다. 해방 덕분에 달은 항상 지구와 같은 얼굴을 보이지만 보이지 않는면의 작은 추가 비율을 볼 수 있습니다.

상호 작용은 또한 위성의 모양을 수정하고 차례로 위성이 궤도를 도는 행성의 모양을 수정합니다. 나중에 이것에 대해 조금 더 이야기 할 것입니다.

자연 위성의 유형

유형의 경우 자연 위성은 다음과 같습니다.

일반 위성

일반 위성은 태양 주위의 부모 행성과 같은 방향으로 회전하므로 동시에 시작되었거나 먼 시간에 행성이 겪은 재앙적인 사건의 결과 일 가능성이 큽니다.

불규칙한 위성

그들은 거의 항상 모 행성의 반대 방향으로 회전하며 (역행), 궤도는 더 큰 편심 률을 갖는 경향이 있고 더 멀기 때문에 포착 가능한 위성 범주에 속합니다.

임시 위성

그들은 일반적으로 행성에 의해 한동안 포착 된 작은 소행성이며, 그 후 계속해서 우주로 침투합니다. 약 10 피트 길이의 작은 2006 RH120은 20 년마다 지구 궤도에 도달하는 것으로 믿어지며 지구에서 유일한 임시 위성은 아니지만 그곳에서 포착됩니다.

행성에 미치는 영향이나 궤도의 구성에 따라 자연 위성에 대한 다른 이름도 있습니다.

함수

행성의 자연 위성은 인공위성과 달리 특별한 기능을 갖도록 만들어지지 않았습니다. 그것들은 여전히 부분적으로 알려지지 않은 여러 중력 유형 상호 작용 및 기타 물리적 과정으로 인해 존재합니다.

궤도

그러나 위성은 자신이 공전하는 행성에 놀라운 영향을 미칩니다. 달이 지구에 미치는 막대한 영향을 이해하기 위해서는 조수의 영향에 대해 생각하는 것으로 충분합니다.

그뿐만 아니라 달은 지구 궤도를 형성하는데도 기여하므로 그것이 없으면 이곳의 기후와 생활 조건이 크게 영향을 받게됩니다.

마찬가지로 다른 행성의 위성은 부모 행성의 궤도를 설정하고 특성을 구성하는 데 도움이됩니다.

링 구성

외부 행성에있는 목자 위성의 경우를 언급 할 가치가 있습니다. 소위 말하는 것은 중력으로 인해 가장 주목할만한 고리를 가진 행성 인 토성과 같은 행성에서 고리의 구성을 유지하는 데 도움이되기 때문입니다.

토성 주변에는 매우 미세한 입자로 구성된 얇은 디스크가 있습니다. Mimas와 같은 일부 위성의 궤도는 원반을 통과하여 고리로 분리됩니다. 그런 다음 위성은이 고리를 중력 적으로 "방목"하여 궤도를 둘러싸고있는 영역을 자유롭게 유지한다고합니다.

조력

조력은 행성과 위성 사이, 예를 들어 지구와 달 사이에 존재합니다. 둘 다 확장 된 몸체, 즉 측정 가능한 크기라는 사실 때문입니다.

따라서 둘 사이의 중력 상호 작용은 중력의 크기가 더 큰 서로 더 가까운 지점이 있기 때문에 완전히 균질하지 않습니다.

중력 인력은 물체 사이의 거리에 따라 달라집니다. 뉴턴 방정식으로 지구와 달 사이의 값을 계산하려면 일반적으로 각각의 질량과 중심 사이의 거리를 대체하여 계산합니다.

이렇게함으로써 우리는 양쪽의 질량이 바로 중앙에 집중되어 있다고 가정합니다.

그러나 중심에서 일정 거리에 위치한 지구상의 한 지점을 고려하면 상황이 바뀝니다. 예를 들어 다음 그림에서 달의 중력 (왼쪽)은 점 A, B, C 및 D에서 약간 다릅니다. 적어도 우리는 더 가까운 점 A에서 더 강할 것으로 예상합니다. 더 먼 지점 B에서 더 작습니다.

그림 3. 주로 달에 의해 가해지는 조 수력은 만조 동안 바다를 향해 상승하게합니다. 출처 : Wikimedia Commons. Eman.

사실 그 차이는 그다지 크지는 않지만, 달이 가하는 약간의 중력에 의해 유동적 인 해양 질량이 더 쉽게 변형 될 수 있기 때문에 육지의 조수를 일으키는 것으로 충분합니다.

태양이 훨씬 멀어도 지구와 태양 사이에 유사한 상호 작용이 발생하지만 더 거대하다는 점을 고려해야합니다.

밀물과 썰물

주기적으로 달과 태양의 효과가 더 해지면 조수가 더 높아집니다. 이것은 세 개의 별이 정렬 될 때 초승달이나 보름달에서 발생합니다. 반면에, 그들이 직각에있을 때 조석 효과는 서로 상쇄합니다.

조력은 지구-달 시스템에만 고유하지 않지만 태양계 전체에도 존재합니다.

지구의 자연 위성

지구의 유일한 자연 위성 인 달의 전망. 출처 : 최대 픽셀.

지구의 유일한 자연 위성은 달입니다. 부모 행성에 비해 가장 큰 위성입니다.

표면은 좋지 않지만 그 영향은 지구상에서 생명체에게는 특별합니다. 중력의 힘이 지구 궤도를 변경하여 식물이 광합성을 수행 할 수 있도록 빛의 기간을 연장했습니다.

달에는 통기성이없고 물이 부족하며 급격한 온도 변화가 있습니다. 그러나 덕분에 계절과 조수가 발생하고 지구 대기를 통기성있게 변화 시켰습니다.

그것만으로는 충분하지 않은 것처럼, 그것은 농업을위한 가이드 역할을하며 과학자, 철학자, 시인 및 연인들에게 영원한 영감의 원천입니다.

화성의 자연 위성

그림 5. Phobos 및 Deimos. 출처 : Wikimedia Commons. 컴퓨터에서 읽을 수있는 작성자가 제공되지 않았습니다. RHorning이 인수되었습니다 (저작권 주장에 따라). .

그들은 미국 천문학 자 Asaph Hall : Phobos와 Deimos가 19 세기 말에 발견 한 두 개의 작고 (최대 직경 약 10km) 불규칙한 위성입니다.

그들은 아마도 내부 행성과 외부 행성을 분리하는 소행성 벨트에서 왔으며 화성의 중력에 의해 끌려 갔을 것입니다.

그들은 3000km 이하의 궤도에서 가장 가까운 Phobos와 함께 붉은 행성에 매우 가깝게 공전합니다. 천문학 자들은 그것이 결국 화성 표면에 충돌 할 것이라고 믿습니다. Deimos는 화성의 중력에서 벗어나 독립적 인 소행성이 될 수 있습니다.

목성의 자연 위성

갈릴리 위성, 지구 및 달의 크기 비교. 출처 : Wikimedia Commons. 히드라 92.

목성의 가장 큰 4 개의 위성은 갈릴레오가 새로 출시 한 망원경 덕분에 발견되었으며, 이것이 바로 갈릴레오 위성이라고 불리는 이유입니다. 그러나 가스 거인은 지금까지 79 개 이상의 위성을 보유하고 있지만, 갈릴리 위성은 수성 행성과 크기가 비슷한 가장 큰 위성입니다.

그중 하나 인 Io는 대기를 가지고 있고 2 일 이내에 목성 주위를 완전히 회전하며 달과 비슷한 평균 밀도를 가지고 있습니다.

유럽은 바위가 많고 분위기가 엷습니다. 지구를 돌아 다니는 데 4 일도 걸리지 않으며 과학자들은 지구와 마찬가지로 지각 활동이 있다고 믿습니다.

가니메데와 칼리스토는 가장 큰 위성으로 궤도를 도는 데 일주일이 걸립니다. 전체 태양계에서 가장 큰 위성 인 가니메데는 자체 자기장, 산소가있는 얇은 대기를 가지고 있으며 칼리스토와 마찬가지로 액체 물을 포함 할 수 있습니다.

마찬가지로 목성은 규칙적이고 불규칙한 많은 다른 위성을 가지고 있으며, 일부는 아마도 부착에 의해 목성을 기원 한 동일한 성운의 일부에 의해 형성되었을 수 있습니다. 다른 것, 특히 불규칙한 것들은 그들이 행성에 충분히 가깝게 지나갈 때 목성의 중력에 의해 확실히 포착되었습니다.

토성의 자연 위성

카시니에서 찍은 토성의 위성 미 마스. 출처 : Wikimedia Commons.

토성은 최근 집계에 따르면 약 82 개의 위성이 가장 많은 행성입니다. 그들은 셰퍼드 인공위성, 트로이 목마, 궤도를 공유하는 인공위성 및 다수의 인공위성이 눈에 띄는 상당히 복잡한 시스템을 형성합니다.

크기와 분위기 때문에 가장 중요한 것은 타이탄입니다. 이 달은 가니메데 다음으로 전체 태양계에서 두 번째로 큰 달이며 망원경의 도움으로 지구에서 볼 수 있습니다.

20 세기 중반까지 Gerard Kuiper는 이미 Titan 대기에서 메탄을 감지했지만 Cassini-Huygens 임무 덕분에 이제 Titan이 최대 210m / s의 바람이 불고 있다는 것을 알게되었습니다.

비교 목적을 위해 카테고리 5 육지 허리케인은 가장 강렬하며 속도가 70m / s를 약간 넘는 바람이 있습니다. 마찬가지로 Titan의 비는 메탄이므로 전망이 좋지 않습니다.

Mimas는 Titan보다 작지만 토성의 또 다른 흥미로운 위성입니다. 우리는 전에 그를 링 셰퍼드로 언급했습니다. 그러나 그 얼음 표면에서 눈에 띄는 것은 발견 자의 이름을 딴 Herschel이라는 거대한 충돌 분화구입니다. 분화구 중앙에는 약 6000m 높이의 산이 있습니다.

그의 부분에서 Iapetus는 이유는 알 수 없지만 한쪽이 다른 쪽보다 현저하게 어둡다는 점에서 구별됩니다. 그것은 또한 직경 500km의 거대한 충돌 분화구를 가지고 있으며 다른 주목할만한 위성보다 훨씬 더 많은 토성에서 멀리 떨어져 있으며 궤도도 매우 경사져 있습니다.

천왕성의 자연 위성

보이저에서 촬영 한 미란다 위성. NASA / JPL-Caltech

현재까지 천왕성의 위성 27 개가 집계되었으며 모두 대기가 없습니다. 그들 중에는 토성과 마찬가지로 양치기 위성이 있습니다.

천왕성은 내부와 외부라는 두 개의 큰 위성 그룹으로 구분됩니다. 전자는 얼음과 바위로 만들어졌지만 후자의 구성은 아직 알려지지 않았습니다.

티타니아와 오베론은 천왕성의 가장 큰 위성이지만 주요 위성 중 가장 작은 얼음 미란다 위성은 무수한 충격을 받았거나 아마도 극도로 폭력적인 것으로 보이는 혼란스러운 표면 때문에 눈에 띄고 있습니다.

모 행성 천왕성에 의해 야기 된 조력에 의해 크게 영향을 받았기 때문에 혼란스럽게 갈라진 모습을 보일 수도 있습니다.

해왕성의 자연 위성

지금까지 해왕성의 위성 15 개가 있으며 가장 눈에 띄는 위성은 트리톤입니다. 데이터에 따르면 표면이 37K 또는 -236.15ºC에 있기 때문에 상상을 초월하는 얼음 세계입니다.

극지에는 질소와 일산화탄소 및 이산화탄소와 같은 기타 냉동 가스가 풍부합니다. 우주에서 볼 때 트리톤은 거의 완벽하게 구형 인 아름다운 모양을 가지고 있으며, 이는 해왕성의 다른 불규칙한 위성들과 구별됩니다.

해왕성의 다른 인공위성은 불규칙한 인공위성 범주에 속하므로 행성이 어느 시점에서 그들을 포착했을 가능성이 큽니다.

명왕성의 자연 위성

비교 크기 Earth-Moon 및 Pluto-Charon. 출처 : Wikimedia Commons를 통한 NASA.

명왕성의 위성 중 가장 잘 알려진 것은 Charon으로, 크기는 부모 행성의 크기와 비슷하기 때문에 행성과 위성이 아닌 이원계로 간주됩니다.

Charon은 1975 년에 발견되어 명왕성이 한때 해왕성의 위성이었을 가능성을 배제했습니다. Pluto-Charon 이항식 외에도 Nix, Hydra, Cerberus 및 Styx라는 네 개의 더 작은 위성이 있습니다.

명왕성과 카론은 동기 궤도에 있습니다. 즉, 축을 중심으로 회전하는 데 걸리는 시간은 궤도를 이동하는 시간과 같습니다.

참고 문헌

Carroll, B. 현대 천체 물리학 소개. 2 위. 판. 피어슨.
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Wikipedia. 자연 위성. 출처 : es.wikipedia.org.
Peale, S. 1999. 자연 위성의 기원과 진화. 출처 : researchgate.net.

자연 위성 : 특성, 형성, 기능, 예 - 아르테 - 2026

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