Tady je jednoduchá otázka: Co je měsíc?
Stejně jako u tolika otázek ve vědě to může, může to vypadat přímý, ale opravdu není. „Proč je měsíc nebeské tělo, které obíhá obíhající planetu,“ pravděpodobně si myslíte. Určitě – pokud zamícháte oči a nevypadáte příliš úzce, je to docela slušný popis.
Ale přísné definování termínu „měsíc“ není tak snadné.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Kanonickým příkladem je samozřejmě náš vlastní měsíc, slušně velký kus skály, která obíhá kolem Země. Ale před staletími první teleskopická pozorování jiných planet odhalila, že mnoho z nich má také měsíce; Jupiter má čtyři obří, snadno vidět satelity a Saturn má několik, které jsou viditelné také skromnými prostředky. Takže v té době se naše definice „měsíce“ zdála dostatečně bezpečná.
Pak se věci samozřejmě komplikovaly – protože vždy to dělají. Jak se dalekohledy zvětšovaly a lepší, bylo nalezeno více měsíců. Mars má dva a špatná rtuť a Venuše nemají žádné, ale naopak měsíce zdánlivě pokračovaly na Jupiteru jako houby po dešťové bouři. Pro první polovinu 20. století bylo známo, že Jupiter má ještě tucet. V 70. letech byla nalezena hrstka více a čísla se trochu vyskočila, když jsme začali posílat kosmickou loď na vnější planety. Poté, v 2000, čísla skočil Vzestupnější, protože k prozkoumání Jupiterových okolí byly použity náročnější techniky.
Od tohoto psaní má Jupiter 95 potvrzených měsíců. Vztahují se od Mighty Ganymede, největšího ve sluneční soustavě na více než 5 200 kilometrech napříč – prodlouženým než nejmenší planetou! – k nejmenším nejmenším, co jsme schopni vidět ze Země, při zhruba 1 km průměru. Saturn je od nás vzdálenější než Jupiter, takže jeho měsíce jsou těžší vidět, přesto víme, že se může pochlubit nejméně 274 měsíci, ohromujícím číslem! Z nich, 128 bylo právě oznámeno tento měsíc vědci, kteří použili technika pokročilého vyhledávání To umožňuje, aby byly extrémně slabé satelity spatřeny v teleskopických pozorováních. Většina z těchto nových přírůstků je jen několik kilometrů napříč.
Je jasné, že s stále silnějším vybavením zjistíme, že mnoho planet má orbitální společníky libovolně malých rozměrů. Je něco o velikosti fotbalového stadionu měsíc? Jistě! Ale co něco o velikosti automobilu, basketbalu nebo hroznů? A co zrno prachu?
Saturnovy prsteny se skládají z bilionů malých ledových částic. Je každý z nich Měsíc?
Zdá se, že na dolní limit se tento termín prostě nehodí.
Problém je tím dále komplikován že mnoho asteroidů má měsíce. Více než 430 asteroidů je známo nebo je podezřelé, že jsou obíhány menšími asteroidy. Je možné, že tyto satelity byly vytvořeny z nízkorychlostních kolizí, které buď vypustily materiál, který se následně spojil jako měsíce nebo zpomalil dva asteroidy natolik, aby je kolem sebe postavili na oběžné dráze. V některých případech se asteroid a jeho měsíce možná vytvořili dohromady.
Venku Neptun jsou nespočet malých ledových a skalnatých těl zvaných trans-neptunští objekty (TNOS) a mnoho z nich má také měsíce. Zatímco některé TNOS lze nazvat trpasličími planetami kvůli jejich velikosti, mnoho dalších je malých a Ani se nepřibližujte k pádu do této kategorie.
A i když nerad nerad ještě více komplikovat věci, měl bych si uvědomit, že pokud rozšíříme definici měsíce na „jakýkoli objekt, který obíhá něco většího“ Planety jsou měsíce. Dokonce i malé hvězdy, které obíhají velké hvězdy, by byly měsíce!
Je zřejmé, že se nacházíme do potíží se snahou zavěsit slovo měsíc na těchto objektech.
Je tu také problém že argumenty pro to, co způsobuje, že se měsíc může změnit, když se dívá jinak. Například gravitace Slunce na Měsíci těžší než Země! Otočí tedy měsíc slunce nebo naši planetu? Trik je tu, že jak Země, tak Měsíc obíhají na slunci spolu. Účinek Slunce na obou je stejný, takže v jistém smyslu se ruší, a proto Měsíc obíhá naší vlastní planetě více než obíhající slunce.
Ve skutečnosti je pro to matematická podpora. Je možné vyvážit rovnice gravitace pro planetu a hvězdu, včetně odstředivé síly vytvořené obíhajícím tělem, aby se zjistilo, jak daleko se planeta „sféra vlivu“ protahuje. Tato oblast, kde nad hvězdou dominuje gravitace planety, je také volána Kopcovitá koulePo americkém astronomovi George Hill, který ho poprvé odvodil. Kopcová koule pro Zemi, vzhledem k jeho vzdálenosti od slunce, je asi 1,5 milionu km. Měsíc je jen asi 385 000 km od Země, takže je dobře uvnitř naší kopce, a proto více pod vlivem Země než slunce.
Tato oblast prostoru se zvětšuje, čím dál je planeta z její hvězdy. Jupiter je masivnější než Saturn, ale Saturn je dále od slunce, takže jeho kopcová sféra je téměř dvojnásobkem objemu Jupiterů. To je důvod, proč jsme našli tolik dalších měsíců obíhajících obíhajících Saturn, i když je to vzdálenější od Země, a proto těžší hledat společníky.
Neptun je tak daleko od slunce, že jeho kopcovitá sféra je největší ze všech planet. Je možné, že Neptun má mnohem více měsíců než Jupiter nebo Saturn, a my jsme je ještě nenašli, protože jsou příliš slabé na to, abychom snadno viděli ze Země.
To nám stále nechává některé zajímavé případy okrajů. Pluto má pět známých měsíců. Největší Charon byl objeven v roce 1978. Je to zhruba polovina průměru Pluta a má asi jednu osmou jeho hmotu. Z tohoto důvodu Charon není tolik oběžné dráhy Pluto, protože oba obíhají svůj barycentter, vzájemný centrum hmoty. Je to jako dva lidé na houpačce; Bod vyvážení je blíž osoba, která váží více. Pluto-charon barycenter je ve skutečnosti mimo tělo samotného Pluto! Takže je Charon Měsíc? Nebo je to více, že oba tvoří binární planetu?
Ještě složitější, je možné, aby měsíce měly měsíce! Podobně jako argument sféry Hill Sphere pro planety mohou mít některé měsíce dostatečně velkou sféru vlivu, aby potenciálně vlastnil vlastní měsíce. Jak jim říkáme? Někteří lidé se hádají o termín „Moonmoon“, což je nádherné, ale poněkud nepřesné. Upřednostňuji „submoon“.
Ani mě nezačněte na kvazi-moonech.
Nakonec problém spočívá spíše v naší preferenci pro přímou jednoduchost než složité nuance; Tuho definování termínu „Měsíc“ je beznadějný, protože není definovatelný. Je to pojem více než definice, Stejně jako termín „planeta“. Možná proto Mezinárodní astronomická unieOficiální strážce nebeských jmen a definic nemá definici toho, co dělá měsíc.
Lidé rádi dávají věci do výrazných koše, ale příroda není tak předsudky. Kdykoli objekty spadají do rozsahu, spektrum charakteristik, přechod podél tohoto spektra má tendenci být hladký a snaží se je zaklínat do definovaných hranic a vyvíjí generování více výjimek než sledovatelé pravidel.
Někdy je nejlepší přijmout něco za to, co to je, a ne jak to spadá do našich úzkých klasifikací. Tímto způsobem to můžete lépe porozumět a není to to?
