Nettuno, quel gigante gassoso ghiacciato che è l'ottavo pianeta dal nostro Sole, è stato scoperto nel 1846 da due astronomi : Urbain Le Verrier e Johann Galle. In linea con la convenzione della nomenclatura planetaria, Nettuno prese il nome dal dio romano del mare (l'equivalente del greco Poseidone). E appena diciassette giorni dopo che fu scoperto, gli astronomi iniziarono a notare che anche lui aveva un sistema di lune.
Inizialmente, si poteva osservare solo Tritone, la luna più grande di Nettuno. Ma dalla metà del XX secolo in poi, grazie ai miglioramenti nei telescopi terrestri e allo sviluppo di sonde spaziali robotiche, sarebbero state scoperte molte più lune. Nettuno ora ha 14 satelliti riconosciuti e, in onore del loro pianeta genitore, tutti prendono il nome da divinità minori dell'acqua nella mitologia greca.
Scoperta e denominazione:
Tritone , essendo la più grande e massiccia delle lune di Nettuno, fu la prima ad essere scoperta. Fu osservato da William Lassell il 10 ottobre 1846, appena diciassette giorni dopo la scoperta di Nettuno. Sarebbe passato quasi un secolo prima che si scoprissero altre lune.
Il primo era Nereide , la seconda luna più grande e più massiccia di Nettuno, scoperta il 1° maggio 1949 da Gerard P. Kuiper (per il quale il Cintura del bottaio è chiamato) utilizzando lastre fotografiche dell'Osservatorio McDonald a Fort Davis, in Texas. La terza luna, in seguito chiamata Larissa , fu osservato per la prima volta da Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky e David J. Tholen il 24 maggio 1981.
Immagine composita del telescopio spaziale Hubble che mostra la posizione di una luna appena scoperta, designata S/2004 N 1. Crediti: NASA, ESA e M. Showalter (SETI Institute).
La scoperta di questa luna è stata puramente casuale, ed è avvenuta in seguito alla continua ricerca di anelli simili a quelli scoperti intorno a Urano quattro anni prima. Se gli anelli fossero effettivamente presenti, la luminosità della stella diminuirebbe leggermente appena prima del massimo avvicinamento del pianeta. Osservando l'avvicinamento di una stella a Nettuno, la luminosità della stella è diminuita, ma solo per alcuni secondi. Questo indicava la presenza di una luna piuttosto che di un anello.
Non sono state trovate altre lune fino a quando in viaggio 2 sorvolò Nettuno nel 1989. Nel corso del suo passaggio attraverso il sistema, la sonda spaziale riscoprì Larissa e scoprì altre cinque lune interne: Naiade , Thalassa, Despina, Galatea e Proteo.
Nel 2001, due sondaggi utilizzando grandi telescopi terrestri - l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo e i telescopi Canada-Francia-Hawaii - hanno trovato altre cinque lune esterne portando il totale a tredici. I sondaggi di follow-up di due squadre nel 2002 e nel 2003 hanno rispettivamente riosservato tutte e cinque queste lune, che erano Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia e Neso.
E poi il 15 luglio 2013, un team di astronomi guidato da Mark R. Showalter del SETI Institute ha rivelato di aver scoperto una quattordicesima luna precedentemente sconosciuta nelle immagini scattate dal telescopio spaziale Hubble dal 2004 al 2009. Si pensa che la quattordicesima luna ancora senza nome, attualmente identificata come S/2004 N 1, misuri non più di 16-20 km di diametro.
In linea con le convenzioni astronomiche, le lune di Nettuno sono tutte prese dalla mitologia greca e romana. In questo caso, tutti prendono il nome da divinità del mare, o per i figli di Poseidone (che includono Tritone, Proteo, Depsina e Thalassa), divinità minori dell'acqua greca (Naiade e Nereide) o Nereidi, le ninfe dell'acqua nella mitologia greca ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia e Psamathe).
Tuttavia, molte delle lune non sono state nominate ufficialmente fino al 20esimo secolo. Il nome Tritone, originariamente suggerito da Camille Flammarion nel suo libro del 1880 Astronomia popolare , ma non nell'uso comune almeno fino agli anni '30.
Lune interne (regolari):
Le Lune Regolari di Nettuno sono quelle situate più vicine al pianeta e che seguono orbite prograde circolari che giacciono nel piano equatoriale del pianeta. Sono, in ordine di distanza da Nettuno: Naiad (48.227 km), Thalassa (50.074 km), Despina (52.526 km), Galatea (61.953 km), Larissa (73.548 km), S/2004 N 1 (105.300 ± 50 km). ), e Proteo (117.646 km). Tutti tranne i due esterni si trovano all'interno dell'orbita sincrona di Nettuno (il che significa che orbitano più lentamente di Nettuno rispetto al suo periodo orbitale (0,6713 giorni) e quindi vengono decelerati in base alle maree.
Le lune interne sono strettamente associate a Il sistema ad anello stretto di Nettuno . I due satelliti più interni, Naiad e Thalassa, orbitano tra gli anelli di Galle e LeVerrier, mentre Despina orbita appena all'interno dell'anello di LeVerrier. La luna successiva, Galatea, orbita appena all'interno del più importante anello di Adams e la sua gravità aiuta a mantenere l'anello contenendo le sue particelle.
Sulla base dei dati osservativi e delle densità presunte, Naiad misura 96 × 60 × 52 km e pesa circa 1,9 x 1017kg. Nel frattempo, Thalassa misura 108 x 100 × 52 km e pesa 3,5 x 1017kg; Despina misura 180 x 148 x 128 e pesa 21 x 1017kg; Galatea misura 204 x 184 x 144 e pesa 37,5 x 1017kg; Larissa misura 216 x 204 x 168 e pesa 49,5 x 1017kg; S/2004 N1 misura 16-20 km di diametro e pesa 0,5 ± 0,4 x 1017kg; e Proteus misura 436 x 416 x 402 e pesa 50,35 x 1017kg.
Solo le due lune regolari più grandi sono state riprese con una risoluzione sufficiente per discernere le loro forme e le caratteristiche della superficie. Tuttavia, con l'eccezione di Larissa e Proteus (che sono in gran parte arrotondate), si ritiene che tutte le lune interne di Nettuno siano di forma allungata. Inoltre, tutte le lune interne sono oggetti scuri, con albedo geometrico che va dal 7 al 10%.
I loro spettri hanno anche indicato che sono costituiti da ghiaccio d'acqua contaminato da un materiale molto scuro, probabilmente composti organici. Da questo punto di vista, le lune interne di Nettuno sono simili alle lune interne di Urano.
Lune esterne (irregolari):
Le lune irregolari di Nettuno sono costituite dai restanti satelliti del pianeta (incluso Tritone). In genere seguono orbite inclinate eccentriche e spesso retrograde lontane da Nettuno; l'unica eccezione è Tritone, che orbita vicino al pianeta seguendo un'orbita circolare, anche se retrograda e inclinata.
In ordine di distanza dal pianeta, le lune irregolari sono Tritone, Nereide, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso e Psamathe, un gruppo che comprende oggetti sia progradi che retrogradi. Ad eccezione di Tritone e Nereide, le lune irregolari di Nettuno sono simili a quelle di altri pianeti giganti e si ritiene che siano state catturate gravitazionalmente da Nettuno.
In termini di dimensioni e massa, le lune irregolari sono relativamente consistenti, con un diametro di circa 40 km e 4 x 1016kg di massa (Psamathe) a 62 km e 16 x 1016kg per Halimede.
Tritone e Nereide:
Tritone e Nereide sono insoliti satelliti irregolari e vengono quindi trattati separatamente dalle altre cinque lune nettuniani irregolari. Tra queste due e le altre lune irregolari sono state notate quattro grandi differenze.
Prima di tutto, sono le due lune irregolari più grandi conosciute nel Sistema Solare. Lo stesso Tritone è quasi un ordine di grandezza più grande di tutte le altre lune irregolari conosciute e comprende oltre il 99,5% di tutta la massa nota per orbitare attorno a Nettuno (compresi gli anelli del pianeta e altre tredici lune conosciute).
Global Color Mosaic of Triton, ripreso da Voyager 2 nel 1989. Crediti: NASA/JPL/USGS
In secondo luogo, entrambi hanno semiassi maggiori atipicamente piccoli, con quello di Tritone che è di un ordine di grandezza inferiore a quello di tutte le altre lune irregolari conosciute. In terzo luogo, entrambi hanno eccentricità orbitali insolite: Nereide ha una delle orbite più eccentriche di qualsiasi satellite irregolare conosciuto e l'orbita di Tritone è un cerchio quasi perfetto. Infine, Nereide ha anche l'inclinazione più bassa di qualsiasi satellite irregolare conosciuto
Con un diametro medio di circa 2700 km e una massa di 214080 ± 520 x 1017kg, Tritone è la più grande delle lune di Nettuno e l'unica abbastanza grande da raggiungere equilibrio idrostatico (cioè è di forma sferica). A una distanza di 354.759 km da Nettuno, si trova anche tra le lune interne ed esterne del pianeta.
Tritone segue un'orbita retrograda e quasi circolare ed è composto in gran parte da azoto, metano, anidride carbonica e ghiaccio d'acqua. Con un'albedo geometrica di oltre il 70% e un'albedo di Bond fino al 90%, è anche uno degli oggetti più luminosi del Sistema Solare. La superficie ha una tinta rossastra, dovuta all'interazione della radiazione ultravioletta e del metano, causando tholin .
Tritone è anche una delle lune più fredde del Sistema Solare, con una temperatura superficiale di circa 38 K (?235,2 °C). Tuttavia, poiché la luna è geologicamente attiva (che si traduce in criovulcanesimo ) e le variazioni di temperatura superficiale che causano la sublimazione, Tritone è una delle uniche due lune del Sistema Solare ad avere un'atmosfera sostanziale. Proprio come la superficie, questa atmosfera è composta principalmente da azoto con piccole quantità di metano e monossido di carbonio e con una pressione stimata di circa 14 ?bar.
Utilizzando lo strumento CRIRES sul Very Large Telescope dell'ESO, un team di astronomi è stato in grado di vedere che l'estate è in pieno svolgimento nell'emisfero australe di Tritone. Credito: ESO
Triton ha una densità relativamente alta di circa 2 g/cm3indicando che le rocce costituiscono circa i due terzi della sua massa e i ghiacci (principalmente ghiaccio d'acqua) il restante terzo. Potrebbe esserci anche un strato di acqua liquida nel profondo di Tritone, formando un oceano sotterraneo. Le caratteristiche della superficie includono la grande calotta polare meridionale, vecchi piani craterizzati tagliati trasversalmente da graben e scarpate, nonché caratteristiche giovanili causate dal resurfacing endogeno.
A causa della sua orbita retrograda e della relativa vicinanza a Nettuno (più vicino di quanto la Luna sia alla Terra), Tritone è raggruppato con le lune irregolari del pianeta (vedi sotto). Inoltre, si crede che sia un oggetto catturato, forse un pianeta nano che un tempo faceva parte della fascia di Kuiper. Allo stesso tempo, queste caratteristiche orbitali sono la ragione per cui Triton sperimenta la decelerazione delle maree. e alla fine si spirerà verso l'interno e si scontrerà con il pianeta in circa 3,6 miliardi di anni.
Nereide è la terza luna più grande di Nettuno. Ha un'orbita prograda ma molto eccentrica e si crede che sia un ex satellite regolare che è stato disperso nella sua orbita attuale attraverso interazioni gravitazionali durante la cattura di Tritone. Il ghiaccio d'acqua è stato rilevato spettroscopicamente sulla sua superficie. La Nereide mostra ampie variazioni irregolari nella sua magnitudine visibile, probabilmente causate da precessione forzata o rotazione caotica combinata con una forma allungata e macchie luminose o scure sulla superficie.
Formazione:
Data la distribuzione sbilenca della massa nelle sue lune, è opinione diffusa che Tritone sia stato catturato dopo la formazione del sistema satellitare originale di Nettuno, gran parte del quale sarebbe stato distrutto durante il processo di cattura. Negli anni sono state proposte molte teorie sui meccanismi della sua cattura.
Il più ampiamente accettato è che Tritone sia un membro sopravvissuto di un oggetto binario della fascia di Kuiper che è stato interrotto con un incontro con Nettuno. In questo scenario, la cattura di Tritone era il risultato di un incontro di tre corpi, in cui cadeva in un'orbita retrograda mentre l'altro oggetto veniva distrutto o espulso nel processo.
L'orbita di Tritone al momento della cattura sarebbe stata molto eccentrica e avrebbe causato perturbazioni caotiche nelle orbite dei satelliti Nettuniani interni originali, facendoli scontrare e ridurre a un disco di macerie. Solo dopo che l'orbita di Tritone è diventata di nuovo circolare, alcune delle macerie potrebbero ricrescere nelle attuali lune regolari. Ciò significa che è probabile che gli attuali satelliti interni di Nettuno non siano i corpi originali che si sono formati con Nettuno.
Le simulazioni numeriche mostrano che esiste una probabilità di 0,41 che la luna Halimede si sia scontrata con Nereide in qualche momento nel passato. Sebbene non sia noto se sia avvenuta una collisione, entrambe le lune sembrano avere colori simili ('grigi'), il che implica che Halimede potrebbe essere un frammento di Nereide.
Data la sua distanza dal Sole, l'unica missione che abbia mai studiato Nettuno e le sue lune da vicino è stata la missione Voyager 2. E sebbene al momento non siano in programma missioni, sono state fatte diverse proposte che vedrebbero una sonda robotica inviata al sistema tra la fine degli anni 2020 e l'inizio degli anni '30.
Abbiamo molti articoli interessanti su Nettuno, le lune di Nettuno e la regione transnettuniana qui su Universe Today. Ecco un articolo completo sulla Luna di Nettuno Tritone , Naiade e Nereide e S/2004 N 1 .
Ecco un bell'articolo sulle ultime Oggetti transnettuniani da scoprire, e come Gli astronomi prevedono almeno altri due grandi pianeti nel sistema solare
Per ulteriori informazioni, controlla la pagina di esplorazione del sistema solare della NASA intitolata 'Nettuno: il pianeta più ventoso' .