Netuno, aquele gigante de gás gelado que é o oitavo planeta do nosso Sol, foi descoberto em 1846 por dois astrônomos - Urbain Le Verrier e Johann Galle. De acordo com a convenção da nomenclatura planetária, Netuno recebeu o nome do deus romano do mar (o equivalente ao grego Poseidon). E apenas dezessete dias depois que foi descoberto, os astrônomos começaram a notar que ele também tinha um sistema de luas.
Inicialmente, apenas Triton - a maior lua de Netuno - podia ser observada. Mas em meados do século XX e depois, graças às melhorias nos telescópios terrestres e ao desenvolvimento de sondas espaciais robóticas, muitas outras luas seriam descobertas. Netuno agora tem 14 satélites reconhecidos e, em homenagem ao seu planeta natal, todos são nomeados por deuses da água menores na mitologia grega.
Descoberta e nomeação:
Tritão, sendo a maior e mais massiva das luas de Netuno, foi a primeira a ser descoberta. Foi observado por William Lassell em 10 de outubro de 1846, apenas dezessete dias após a descoberta de Netuno. Passaria quase um século antes que quaisquer outras luas fossem descobertas.
A primeira foi Nereid, a segunda maior e mais massiva lua de Netuno, descoberta em 1º de maio de 1949 por Gerard P. Kuiper (para quem o cinturão de Kuiper é chamado) usando placas fotográficas do McDonald Observatory em Fort Davis, Texas. A terceira lua, mais tarde denominada Larissa, foi observada pela primeira vez por Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky e David J. Tholen em 24 de maio de 1981.
A descoberta desta lua foi puramente fortuita e ocorreu como resultado da busca contínua por anéis semelhantes aos descobertos em Urano quatro anos antes. Se anéis estivessem presentes, a luminosidade da estrela diminuiria um pouco antes da aproximação mais próxima do planeta. Ao observar a aproximação aproximada de uma estrela a Netuno, a luminosidade da estrela diminuiu, mas apenas por alguns segundos. Isso indicava a presença de uma lua em vez de um anel.
Não foram encontradas mais luas até Voyager 2 voou por Netuno em 1989. No curso da passagem pelo sistema, a sonda espacial redescobriu Larissa e descobriu cinco luas internas adicionais: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea e Proteus.
Em 2001, duas pesquisas usando grandes telescópios terrestres - o Observatório Interamericano Cerro Tololo e o telescópio Canadá-França-Havaí - encontraram cinco luas externas adicionais, elevando o total para treze. Pesquisas de acompanhamento de duas equipes em 2002 e 2003, respectivamente, re-observaram todas as cinco luas - Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia e Neso.
E então, em 15 de julho de 2013, uma equipe de astrônomos liderada por Mark R. Showalter, do Instituto SETI, revelou que havia descoberto uma décima quarta lua anteriormente desconhecida em imagens tiradas pelo Telescópio Espacial Hubble de 2004 a 2009. Pensa-se que a décima quarta lua ainda sem nome, atualmente identificada como S / 2004 N 1, mede no máximo 16 a 20 km de diâmetro.
De acordo com a convenção astronômica, as luas de Netuno são todas tiradas da mitologia grega e romana. Nesse caso, todos são nomeados por deuses do mar ou pelos filhos de Poseidon (que incluem Triton, Proteus, Depsina e Thalassa), dietas gregas menores da água (Naiad e Nereid) ou Nereids, as ninfas da mitologia grega ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia e Psamathe).
No entanto, muitas das luas não foram nomeadas oficialmente até o século XX. O nome Triton, originalmente sugerido por Camille Flammarion em seu livro de 1880 Astronomie Populaire, mas não em uso comum até pelo menos a década de 1930.
Luas internas (regulares):
As luas regulares de Netuno são aquelas localizadas mais próximas ao planeta e que seguem órbitas circulares de progresso que estão no plano equatorial do planeta. São, em ordem de distância de Netuno: 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 Proteus (117.646 km). Todos, exceto os dois exteriores, estão dentro da órbita síncrona de Netuno (o que significa que a órbita de Netuno é mais lenta que o período orbital (0,6713 dias) e, portanto, está sendo desacelerada pela maré.
As luas internas estão intimamente associadas ao sistema de anéis estreitos de Netuno. Os dois satélites mais internos, Naiad e Thalassa, orbitam entre os anéis Galle e LeVerrier, enquanto Despina orbita dentro do anel LeVerrier. A próxima lua, Galatea, orbita apenas dentro do anel Adams mais proeminente e sua gravidade ajuda a manter o anel contendo suas partículas.
Com base em dados observacionais e densidades assumidas, o Naiad mede 96 × 60 × 52 km e pesa aproximadamente 1,9 x 1017 kg. Enquanto isso, Thalassa mede 108 x 100 × 52 km e pesa 3,5 x 1017 kg; Despina mede 180 x 148 x 128 e pesa 21 x 1017 kg; Galatea mede 204 x 184 x 144 e pesa 37,5 x 1017 kg; Larissa mede 216 x 204 x 168 e pesa 49,5 x 1017 kg; S / 2004 N1 mede 16-20 km de diâmetro e pesa 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; e Proteus mede 436 x 416 x 402 e pesa 50,35 x 1017 kg.
Somente as duas maiores luas regulares foram fotografadas com uma resolução suficiente para discernir suas formas e características da superfície. No entanto, com exceção de Larissa e Proteus (que são amplamente arredondadas), acredita-se que todas as luas internas de Netuno tenham formato alongado. Além disso, todas as luas internas são objetos escuros, com albedo geométrico variando de 7 a 10%.
Seus espectros também indicaram que eles são feitos de gelo de água contaminado por algum material muito escuro, provavelmente compostos orgânicos. A esse respeito, as luas Netunianas internas são semelhantes às luas internas de Urano.
Luas Exteriores (Irregulares):
As luas irregulares de Netuno consistem nos satélites restantes do planeta (incluindo Triton). Eles geralmente seguem órbitas excêntricas inclinadas e freqüentemente retrógradas longe de Netuno; a única exceção é Triton, que orbita próximo ao planeta após uma órbita circular, embora retrógrada e inclinada.
Em ordem de distância do planeta, as luas irregulares são Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso e Psamathe, um grupo que inclui objetos tanto progressivos quanto retrógrados. Com exceção de Triton e Nereid, as luas irregulares de Netuno são semelhantes às de outros planetas gigantes e acredita-se que foram capturadas gravitacionalmente por Netuno.
Em termos de tamanho e massa, as luas irregulares são relativamente consistentes, variando de aproximadamente 40 km de diâmetro e 4 x 1016 kg em massa (Psamathe) a 62 km e 16 x 1016 kg para Halimede.
Tritão e Nereida:
Triton e Nereid são satélites irregulares incomuns e, portanto, são tratados separadamente das outras cinco luas irregulares de Netuno. Entre essas duas e as outras luas irregulares, quatro grandes diferenças foram observadas.
Primeiro de tudo, são as duas maiores luas irregulares conhecidas no Sistema Solar. O próprio Tritão é quase uma ordem de magnitude maior que todas as outras luas irregulares conhecidas e compreende mais de 99,5% de toda a massa conhecida por orbitar Netuno (incluindo os anéis do planeta e treze outras luas conhecidas).
Em segundo lugar, ambos têm eixos semi-principais atipicamente pequenos, com Triton acima de uma ordem de magnitude menor do que os de todas as outras luas irregulares conhecidas. Terceiro, ambos têm excentricidades orbitais incomuns: Nereid tem uma das órbitas mais excêntricas de qualquer satélite irregular conhecido, e a órbita de Triton é um círculo quase perfeito. Finalmente, Nereid também tem a menor inclinação de qualquer satélite irregular conhecido
Com um diâmetro médio de cerca de 2700 km e uma massa de 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton é a maior das luas de Netuno e a única grande o suficiente para alcançar o equilíbrio hidrostático (ou seja, de forma esférica). A uma distância de 354.759 km de Netuno, também fica entre as luas interna e externa do planeta.
Triton segue uma órbita retrógrada e quase circular e é composto em grande parte por nitrogênio, metano, dióxido de carbono e gelados de água. Com um albedo geométrico de mais de 70% e um albedo de Bond tão alto quanto 90%, é também um dos objetos mais brilhantes do Sistema Solar. A superfície possui uma tonalidade avermelhada, devido à interação da radiação ultravioleta e do metano, causando tholins.
Triton também é uma das luas mais frias do Sistema Solar, com temperatura superficial de cerca de 38 K (~ 235,2 ° C). No entanto, devido à lua ser geologicamente ativa (o que resulta em criolovolcanismo) e a variações na temperatura da superfície que causam sublimação, Triton é uma das únicas duas luas no Sistema Solar que possui uma atmosfera substancial. Muito parecido com a superfície, essa atmosfera é composta principalmente de nitrogênio com pequenas quantidades de metano e monóxido de carbono e com uma pressão estimada de cerca de 14 bar.
Triton tem uma densidade relativamente alta de cerca de 2 g / cm3 indicando que as rochas constituem cerca de dois terços de sua massa e congela (principalmente gelo de água) o terço restante. Também pode haver uma camada de água líquida nas profundezas de Triton, formando um oceano subterrâneo. As características da superfície incluem a grande calota polar do sul, os aviões com crateras mais antigas cortadas por graben e escarpas, bem como as características juvenis causadas pelo ressurgimento endógeno.
Devido à sua órbita retrógrada e à relativa proximidade de Netuno (mais próxima do que a Lua está da Terra), Triton está agrupado com as luas irregulares do planeta (veja abaixo). Além disso, acredita-se que seja um objeto capturado, possivelmente um planeta anão que já fez parte do Cinturão de Kuiper. Ao mesmo tempo, essas características orbitais são a razão pela qual Triton experimenta desaceleração das marés. e eventualmente espiralará para dentro e colidirá com o planeta em cerca de 3,6 bilhões de anos.
Nereida é a terceira maior lua de Netuno. Ele tem uma órbita progressiva, mas muito excêntrica e acredita-se ser um antigo satélite regular que foi espalhado para sua órbita atual por meio de interações gravitacionais durante a captura de Tritão. Gelo d'água foi detectado espectroscopicamente em sua superfície. Nereid mostra grandes variações irregulares em sua magnitude visível, que provavelmente são causadas por precessão forçada ou rotação caótica combinada com uma forma alongada e pontos brilhantes ou escuros na superfície.
Formação:
Dada a distribuição desigual de massa em suas luas, acredita-se amplamente que Triton foi capturado após a formação do sistema de satélites original de Netuno - muitos dos quais teriam sido destruídos no processo de captura. Muitas teorias foram apresentadas sobre os mecanismos de sua captura ao longo dos anos.
O mais amplamente aceito é que Triton é um membro sobrevivente de um objeto binário Kuiper Belt que foi interrompido com um encontro com Netuno. Nesse cenário, a captura de Triton foi o resultado de um encontro de três corpos, em que caiu em uma órbita retrógrada enquanto o outro objeto foi destruído ou ejetado no processo.
A órbita de Tritão na captura seria altamente excêntrica e causaria perturbações caóticas nas órbitas dos satélites Netunianos internos originais, fazendo com que colidissem e reduzissem a um disco de entulho. Somente depois que a órbita de Tritão tornou-se circular novamente, alguns dos escombros voltaram a se acumular nas luas regulares atuais. Isso significa que é provável que os satélites internos atuais de Netuno não sejam os corpos originais que se formaram com Netuno.
Simulações numéricas mostram que há uma probabilidade de 0,41 de que a lua Halimede colidiu com Nereid em algum momento no passado. Embora não se saiba se ocorreu alguma colisão, as duas luas parecem ter cores semelhantes (“cinza”), o que implica que Halimede poderia ser um fragmento de Nereida.
Dada a sua distância do Sol, a única missão a estudar Netuno e suas luas de perto foi a missão Voyager 2. E, embora nenhuma missão esteja sendo planejada no momento, várias propostas foram feitas para que uma sonda robótica seja enviada ao sistema em algum momento no final da década de 2020 ou no início da década de 2030.
Temos muitos artigos interessantes sobre Netuno, as luas de Netuno e a região trans-netuniana aqui na Space Magazine. Aqui está um artigo completo sobre Moon Triton, Naiad e Nereid, de Netuno e S / 2004 N 1.
Aqui está um artigo adorável sobre os mais recentes objetos trans-netunianos a serem descobertos e como os astrônomos estão prevendo pelo menos mais dois planetas grandes no sistema solar
Para obter mais informações, consulte a página de exploração do sistema solar da NASA, intitulada "Netuno: o planeta mais ventoso".
