海王星の衛星とリング


ボイジャー2が遭遇する前は、海王星で唯一知られている衛星はトリトンで、1846年に望遠鏡で視覚的に発見されました。 1世紀以上後の1949年に望遠鏡写真で発見されたネレイド。(ネプチューンの衛星は、通常、ポセイドンまたは水に関連するギリシャ神話の人物にちなんで名付けられています。)トリトンは、地球の月とほぼ同じ直径で、はるかにネプチューンのものです。最大の衛星— 1989年にボイジャー2によって発見された最大の既知の兄弟であるプロテウスの6倍以上のサイズ。トリトンは、地球を逆行的に移動する唯一の太陽系の大きな衛星です。さらに、太陽系で最大の衛星の軌道は、惑星の赤道に対して約5度未満しか傾いていませんが、トリトンの軌道は、海王星の赤道に対して157度以上傾いています。トリトンよりも平均して海王星から15倍以上遠くに回転するネレイドは、既知の月の中で最も離心率の高い軌道を持っています。ネレイドは、最大距離では、最小距離の約7倍の距離にあります。最も近いアプローチでも、ネレイドはトリトンのほぼ4倍の距離にあります。

海王星の衛星:トリトン

1989年にボイジャー2号に搭載されたカメラで撮影された、海王星最大の衛星であるトリトンの画像。

NASA / JPL

1989年、ボイジャーの観測により、これまで知られていなかった6つの衛星が海王星のシステムに追加されました。これらはすべて、海王星からのトリトンの距離の半分未満であり、通常の衛星です。つまり、海王星の赤道面の近くにある、順行性のほぼ円形の軌道を移動します。2002年から2003年に、半径約15〜30 km(9〜18マイル)と推定される5つの追加の小さな衛星が地球ベースの観測で発見されました。 。これらは不規則で、惑星の赤道に対して大きな角度で傾斜している非常に偏心した軌道を持っています;逆行方向に3つの軌道。海王星からのそれらの平均距離はおよそ1500万から4800万kmの間にあります(900万マイルと3000万マイル)、ネレイドの軌道のかなり外側。 2013年に、半径約17 km(11マイル)の小さな月、ヒッポカムポスがハッブル宇宙望遠鏡の画像で発見されました。その軌道は2004年までアーカイブ画像で追跡されていました。それは、ボイジャーによって発見された2つの衛星であるラリッサとプロテウスの間を周回しています。既知のネプチューン衛星の特性は、名前、軌道および物理的特性とともに表にまとめられています。

ボイジャーの6つの発見のうち、プロテウス以外はすべて、惑星が回転するよりも短い時間で海王星を周回します。したがって、海王星の雲頂の近くにいる観測者には、これら5つは西に上昇し、東に沈んでいるように見えます。ボイジャーは、プロテウスとラリッサの2つの発見を観察しました。これらは、サイズとおおよその形状の両方を検出するのに十分な距離です。両方の体は形が不規則で、ひどくクレーターのある表面を持っているように見えます。他の4つのサイズは、プロテウスやラリッサと同じくらいの光(約7%)を反射すると仮定して、離れた画像とその明るさの組み合わせから推定されます。平均半径が約208km(129マイル)のプロテウスは、平均半径が約170 km(106マイル)のネレイドより少し大きいです。他の5つの衛星ははるかに小さく、それぞれの平均半径は100 km(60マイル)未満です。

ボイジャーは近距離でネレイドを観測しませんでしたが、プローブからのデータによると、ほぼ球形。ボイジャーは、ネレイドが回転しても明るさの大きな変化を検出しませんでした。宇宙船は自転周期を決定できませんでしたが、月の長楕円軌道により、月が自転している可能性は低くなります。つまり、月の自転周期と公転周期は同じです。トリトンの自転周期は同期しており、海王星の他の内衛星の自転周期はおそらく同期しているか、ほぼ同期しています。

トリトンは、準惑星冥王星とサイズ、密度、表面組成が似ています。その高度に傾斜した逆行軌道は、それが冥王星のように、太陽系の外側のカイパーベルトの独立した氷の微惑星として元々形成された、捕獲された物体であることを示唆しています。元々の軌道は非常に風変わりでしたが、トリトンとネプチューンの間の潮汐相互作用(他の重力引力によって引き起こされる各体の周期的変形)は、最終的にはネプチューンの周りの経路を円に再形成しました。トリトンの軌道の捕捉と循環のプロセスは、原始惑星系円盤から海王星とともに形成された既存の衛星システムをひどく破壊したでしょう。ネレイドの急進軌道は、このプロセスの結果の1つである可能性があります(ただし、ネレイドも捕獲されたオブジェクトである可能性は排除されていません)。プロテウスとネレイドの間の軌道にあった衛星は、ネプチューン系から放出されるか、海王星自体に投げ込まれるか、または溶融したトリトンによって吸収されたでしょう。 海王星の近くを周回しているそれらの衛星でさえ、いくらかの混乱を免れなかっただろう。 ナイアッドからプロテウスまでの現在の軌道(表を参照)は、おそらく元の軌道とは大きく異なり、これらの衛星は海王星で形成された元の物体の断片にすぎない可能性があります。 海王星を周回する破片や惑星間空間からの流星物質によるその後の爆撃は、それらのサイズ、形状、軌道をさらに変えた可能性があります。 たとえば、ヒッポカムポスはプロテウスをほぼ破壊した衝撃から形成された可能性があります。

海王星にはトロヤ群の小惑星もあり、軌道上で60°前方(L4)と後方(L5)の安定したラグランジュ点を占めています。 太陽の周り。 発見された最初の海王星のトロヤ、2001 QR322は2001年に発見されました。2019年の時点で、22個の海王星のトロヤ小惑星が知られています。L4で19個、L5で3個です。

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