Что такое спутник земли. Самые большие спутники в мире. Что делают все эти спутники
Спутники и планеты Солнечной системы
Естественные спутники планет играют колоссальную роль в жизни этих космических объектов. Более того, даже мы люди способны на своей шкуре ощутить влияние единственного естественного спутника нашей планеты – Луны.
Естественные спутники планет Солнечной системы с давних времен вызывали живой интерес у астрономов. По сегодняшний день ученые занимаются их изучением. Что же представляют собой эти космические объекты?
Естественные спутники планет – это космические тела естественного происхождения, которые вращаются вокруг планет. Наиболее интересными для нас представляются естественные спутники планет Солнечной системы, так как они находятся в непосредственной близости от нас.
В Солнечной системе всего две планеты не имеют естественных спутников. Это Венера и Меркурий. Хотя предполагается, что ранее у Меркурия естественные спутники были, однако данная планета в процессе своей эволюции их лишилась. Что касается остальных планет Солнечной системы, то каждая из них имеет как минимум один естественный спутник. Самый известный из них – Луна, которая является верным космическим попутчиком нашей планеты. Марс имеет , Юпитер – , Сатурн – , Уран – , Нептун – . В числе этих спутников мы можем обнаружить, как весьма непримечательные объекты, состоящие в основном из камня, так и весьма интересные экземпляры, которые заслуживают отдельного внимания, и о которых мы будем говорить ниже.
Классификация спутников
Ученые разделяют спутники планет на два вида: спутники искусственного происхождения и естественного. Спутники искусственного происхождения или, как их еще называют, искусственные спутники – это космические аппараты, созданные людьми, которые позволяют наблюдать за планетой, около которой они вращаются, а также другими астрономическими объектами из космоса. Обычно искусственные спутники используются для наблюдения за погодой, радиотрансляции, изменениями рельефа поверхности планеты, а также в военных целях.
МКС — самый крупный искуственный спутник Земли
Следует отметить, что спутники искусственного происхождения есть не только у Земли, как считают многие люди. Более десятка искусственных спутников, созданных человечеством, вращается вокруг двух ближайших к нам планет – Венеры и Марса. Они позволяют наблюдать за климатическими условиями, изменением рельефа, а также получать прочую актуальную информацию касательно наших космических соседей.
Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе
Вторая категория спутников – естественные спутники планет, представляет для нас огромный интерес в этой статье. Естественные спутники отличаются от искусственных тем, что они были созданы не человеком, а самой природой. Считается, что большинство спутников Солнечной системы – это астероиды, которые были захвачены гравитационными силами планет этой системы. Впоследствии астероиды приняли шарообразную форму и в результате стали вращаться вокруг планеты, которая их захватила, в качестве постоянного компаньона. Существует также теория, которая говорит о том, что естественные спутники планет – это осколки самих этих планет, которые по тем или иным причинам откололись от самой планеты в процессе ее формирования. Кстати, согласно этой теории так возник естественный спутник Земли – Луна. Данную теорию подтверждает химический анализ состава Луны. Он показал, что химический состав спутника практически не отличается от химического состава нашей планеты, где присутствуют те же химические соединения, что и на Луне.
Интересные факты о самых интересных спутниках
Одним из интереснейших естественных спутников планет Солнечной системы является – естественный спутник . Харон, в сравнении с Плутоном, настолько огромен, что многие астрономы называют эти два космических объекта не иначе, как двойной карликовой планетой. Планета Плутон всего в два раза больше своего естественного спутника.
Живой интерес астрономов вызывает естественный спутник – . Большинство естественных спутников планет Солнечной системы состоят в основном изо льда, камня или обеих этих составляющих, в результате чего у них отсутствует атмосфера. Однако у Титана эта есть, причем достаточно плотная, а также озера из жидких углеводородов.
Еще один естественный спутник, который дает надежду ученым на обнаружение внеземных форм жизни, является спутник Юпитера – . Считается, что под толстым слоем льда, который покрывает спутник, находится океан, внутри которого действуют термальные источники – точно такие же, как и на Земле. Поскольку некоторые глубоководные формы жизни на Земле существуют благодаря этим источникам, то считается, что схожие формы жизни могут существовать и на Титане.
У планеты Юпитер есть еще один интересный естественный спутник – . Ио – это единственный спутник планеты Солнечной системы, на котором ученые-астрофизики впервые обнаружили действующие вулканы. Именно по этой причине он представляет особый интерес для исследователей космоса.
Исследования естественных спутников
Исследования естественных спутников планет Солнечной системы интересовали умы ученых-астрономов с давних времен. С момента изобретения первого телескопа люди активно изучали эти небесные объекты. Прорыв развития цивилизации позволили не только открыть колоссальное количество спутников различных планет Солнечной системы, но и ступить человеку на главный, ближайший к нам, спутник Земли – Луну. 21 июля 1969 года американский астронавт Нил Армстронг вместе с командой космического корабля «Аполлон-11» впервые ступил на поверхность Луны, что вызвало ликование в сердцах тогдашнего человечества и до сих пор считается одним из самых важных и значительных событий в освоении космоса.
Помимо Луны, ученые активно занимаются исследованием других естественных спутников планет Солнечной системы. Для этого астрономы используют не только методы визуального и радиолокационного наблюдения, но и задействуют современные космические аппараты, а также искусственные спутники. К примеру, космический аппарат « » впервые передал на Землю снимки нескольких крупнейших спутников Юпитера: , . В частности, именно благодаря этим снимкам ученые смогли зафиксировать наличие вулканов на спутнике Ио, и океана на Европе.
На сегодняшний день всемирное сообщество исследователей космоса продолжает активно заниматься исследованием естественных спутников планет Солнечной системы. Помимо различных государственных программ существуют также частные проекты, направленные на изучение этих космических объектов. В частности всемирно известная американская компания «Google» сейчас ведет разработку туристического лунохода, на котором многие желающие могли бы совершить прогулку по Луне.
| 10. Спутники малых планет >>
9. Спутники Земли
В последнее время обсуждается вопрос о том, сколько же спутников имеет Земля. Наша соседка Луна является единственным естественным спутником нашей планеты. Искусственных спутников Земли огромное множество. Однако в начале 2002 г. был обнаружен объект на хаотической орбите вокруг Земли. Вычисления показали, что он был захвачен с гелиоцентрической орбиты. Проходя вблизи точки Лагранжа L1 системы Солнце-Земля, он перешел на геоцентрическую орбиту, сделал 6 оборотов вокруг Земли и ушел обратно на гелиоцентрическую траекторию. В течение почти полутора лет он был спутником Земли. Однако согласно законам небесной механики такой захват может быть только временным, нужны какие-либо диссипативные силы, чтобы сделать траекторию спутниковой. Перед астрономами встал вопрос, давно ли объект находится на гелиоцентрической орбите. Время выхода этого объекта на гелиоцентрическую орбиту привело астрономов к выводу, что это часть ракеты «Сатурн», применявшейся при запуске «Апполона 12», выведенного на орбиту к Луне в 1969 г., то есть объект оказался искусственного происхождения. Через 30 лет такой захват может повториться.
В 2002 г. был открыт астероид, который назвали компаньоном Земли. Он движется по так называемой хомутообразной орбите по отношению к неподвижной Земле. Такое движение было открыто в 1911 г. Брауном, и уже был известен компаньон Земли, под названием (3753) «Круинья» размером 3-6 км. Он движется то приближаясь к Земле, то удаляясь, но избегая столкновения с нашей планетой, находясь в резонансе 1:1 с Землей. Период обращения вокруг Солнца равен примерно одному году, как и у Земли.
Хомутообразные орбиты называются так по их форме в относительной системе координат, которая вращается вместе с сопутствующей планетой. И троянские, и хомутообразные орбиты являются резонансными в соотношении 1:1 к сопровождающей планете, однако, хомутообразная орбита охватывает также точку либрации L3, как и точки L4 и L5.
Хотя астероид Круинья имеет большую полуось, близкую к земной, но другие характеристики орбиты сильно отличаются от земной орбиты и поэтому назвать его коорбитальным, то есть движущимся на той же орбите, что и Земля, затруднительно. Его орбита имеет значительный эксцентриситет и наклон к плоскости эклиптики. Кроме того, орбита этого астероида пересекает орбиты Венеры и Марса.
Такое же хомутообразное поведение показывает астероид 2002 АА29. Однако в отличие от Круиньи он является коорбитальным с Землей, то есть его орбита близка к земной. В январе 2003 г. он подошел на самое близкое расстояние к Земле, равное 12 расстояниям до Луны. Затем он начнет опережать Землю в своем движении вокруг Солнца и приблизится к Земле уже с другой стороны орбиты в 2098 г. Каждые 95 лет происходит его сближение с Землей. Интересной особенностью его движения является то, что примерно через 600 лет он перейдет на другую орбиту и станет квазиспутником Земли. Сейчас Земля имеет один спутник, но в течение примерно 50 лет этот маленький астероид будет двигаться вблизи Земли как ее спутник. В действительности и Земля, и астероид движутся вокруг Солнца в резонансе 1:1, то есть обращаются вокруг Солнца за один год. Существование таких орбит, близких к земным, очень важно для целей космонавтики. При сближении с Землей на астероид может быть послан космический аппарат, который принесет нам интересные сведения о малых телах и о ближайшей к нам области космического пространства.
Луна - единственный естественный спутник Земли. Когда-то мы были настолько уверенны в этом, что даже не дали своей луне какого-то определенного имени. С другой стороны это вполне оправдано, т.к. Луна являющаяся наиболее ярким и крупным объектом ночного неба, лишний раз в представлении не нуждается. Остальные же 6 спутников Земли настолько малы и далеки, что увидеть их можно только в мощные телескопы. Кроме того, вращаются они вокруг Солнца, но находятся под влиянием притяжения Земли.
Можно долго спорить по поводу того являются ли подобные объекты естественными спутниками, но поскольку, так сказать, официальная точка зрения по этому поводу еще не определена, то относить их к таковым пока ничего не запрещает. Международный Астрономический Союз, главенствующая организация в вопросах определения чем является то или иное небесное тело и как это тело правильно называть, обещает в скором будущем дать четкое определение понятиям «спутник» и «компонент гравитационной системы». Поэтому пока имеем то, имеем.
Итак, вместе с Луной у Земли 7 спутников. 5 из них являются квазиорбитальными астероидами или просто квазиспутниками, еще один относится к классу троянских астероидов. До определенного момента и те и другие (в данном случае другОЙ) были вполне обычными астероидами и вращались по своим более менее устойчивым орбитам вокруг Солнца, пока однажды не нарвались на огромную, относительно их габаритов, Землю в результате чего попали в орбитальный резонанс 1:1 с последней. Другими словами обращение Земли и «захваченных» астероидов синхронизировалось и теперь они делают один виток вокруг Солнца за одинаковое время.
В остальном эти два типа принципиально отличаются друг от друга, поэтому рассмотрим каждый по отдельности.
Квазиспутники Земли
Что такое квазиспутник? В принципе, им может стать практически любое небесное тело, попавшее в орбитальный резонанс 1 к 1 с планетой. Не смотря на полностью совпадающие орбитальные периоды, квазиспутники всегда имеют более значительный эксцентриситет (степень отклонения от окружности) орбиты, а иногда еще и выраженный наклон относительно плоскости эклиптики (плоскости, в которой вращается планета).
Главная особенность квазиспутников, как впрочем и троянских астероидов, заключается в том, что в любой момент времени они находятся ровно на том же расстоянии от Земли, что и год назад. Собственно, по этой причине их и причисляют к естественным спутникам.
С другой стороны их «верность» планете не всегда стабильна: продолжительность гравитационного тандема может составлять от нескольких орбитальных периодов до сотен тысяч витков.
Круитни
Самый крупный и известный среди квазиорбитальных спутников Земли - астероид Круитни (3753) . Он был открыт еще в 1986 году астрономом-любителем и стал первым известным небесным телом в Солнечной системе, которое двигалось по такой странной, но стабильной орбите. Позднее астрономы обнаружили подобных компаньонов у Венеры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и даже Плутона.
К сожалению, что собой представляет Круитни мы толком и не знаем. Это астероид диаметром около 5 км. Он вращается по очень вытянутой и наклоненной к плоскости эклиптике орбите, перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты) которой лежит между орбитами Меркурия и Венеры, афелий - между Марсом и Юпитером.