Σχεδόν κάθε πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα έχει φεγγάρια. Η Γη έχει το Φεγγάρι, ο Άρης έχει τους Φόμπο και τον Ντίμο, και ο Δίας και ο Κρόνος έχουν 67 και 62 επίσημα ονόματα φεγγάρια, αντίστοιχα Heck, ακόμη και ο πρόσφατα υποβιβασμένος πλανήτης νάνος Πλούτωνας έχει πέντε επιβεβαιωμένα φεγγάρια - Charon, Nix, Hydra, Kerberos και Styx. Ακόμα και αστεροειδείς όπως το 243 Ida μπορεί να έχουν δορυφόρους σε τροχιά (σε αυτήν την περίπτωση, Dactyl). Τι γίνεται όμως με τον Ερμή;
Εάν τα φεγγάρια είναι τόσο κοινό χαρακτηριστικό του Ηλιακού Συστήματος, γιατί ο Ερμής δεν έχει κανένα; Ναι, αν κάποιος ρωτούσε πόσους δορυφόρους έχει ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο μας, αυτή θα ήταν η σύντομη απάντηση. Αλλά για να το απαντήσουμε πιο διεξοδικά απαιτείται να εξετάσουμε τη διαδικασία μέσω της οποίας άλλοι πλανήτες απέκτησαν τα φεγγάρια τους και να δούμε πώς ισχύουν (ή δεν εφαρμόζονται) στον Ερμή.
Για να τα ξεπεράσουμε, υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους ένα σώμα μπορεί να αποκτήσει έναν φυσικό δορυφόρο. Αυτές οι αιτίες έχουν προσδιοριστεί χάρη σε πολλές δεκαετίες αστρονόμων και φυσικών που μελετούν τα διάφορα φεγγάρια του Ηλιακού Συστήματος και μαθαίνουν για τις τροχιές και τις συνθέσεις τους. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες μας έχουν μια καλή ιδέα από πού προέρχονται αυτοί οι δορυφόροι και πώς ήρθαν σε τροχιά γύρω από τους αντίστοιχους πλανήτες τους.
Αιτίες φυσικών δορυφόρων:
Πρώτον, ένας δορυφόρος (ή δορυφόροι) μπορεί να σχηματιστεί από έναν πλανητικό δίσκο υλικού που περιστρέφεται γύρω από έναν πλανήτη - παρόμοιο με έναν πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από ένα αστέρι. Σε αυτά τα σενάρια, ο δίσκος συγχωνεύεται σταδιακά για να σχηματίσει μεγαλύτερα σώματα, τα οποία μπορεί ή όχι να είναι αρκετά ογκώδη για να υποστούν υδροστατική ισορροπία (δηλαδή να γίνουν σφαιρικά). Έτσι πιστεύεται ότι ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας απέκτησαν την πλειονότητα των μεγαλύτερων δορυφόρων τους.
Δεύτερον, οι δορυφόροι μπορούν να αποκτηθούν όταν ένα μικρό σώμα συλλαμβάνεται από τη βαρύτητα ενός μεγαλύτερου σώματος. Αυτό πιστεύεται ότι συμβαίνει στην περίπτωση των φεγγαριών του Άρη, των Φοβών και του Δείμου, καθώς και τα μικρότερα, ακανόνιστα φεγγάρια του Δία, του Κρόνου, του Ποσειδώνα και του Ουρανού. Πιστεύεται επίσης ότι το μεγαλύτερο φεγγάρι του Ποσειδώνα, ο Τρίτων, ήταν κάποτε ένα Υπερ-Ποσειδώνα Αντικείμενο (ΤΝΟ) που εκτοξεύτηκε από τη ζώνη του Κουίπερ και στη συνέχεια συνελήφθη από τη βαρύτητα του Ποσειδώνα.
Τέλος, υπάρχει η πιθανότητα τα φεγγάρια να είναι αποτέλεσμα μαζικών συγκρούσεων που οδήγησαν έναν πλανήτη να εκτοξεύσει μέρος του υλικού τους στο διάστημα, το οποίο στη συνέχεια συνενώθηκε για να σχηματίσει δορυφόρο σε τροχιά. Αυτό θεωρείται ευρέως πως σχηματίστηκε η Σελήνη, όταν ένα αντικείμενο μεγέθους Άρη (που συχνά αναφέρεται ως Θεία) συγκρούστηκε με αυτό πριν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Hill Sphere:
Επίσης γνωστή ως Roche Sphere, μια Hill Sphere είναι μια περιοχή γύρω από ένα αστρονομικό σώμα όπου κυριαρχεί η έλξη των δορυφόρων. Το εξωτερικό άκρο αυτής της περιοχής αποτελεί μια επιφάνεια μηδενικής ταχύτητας - η οποία αναφέρεται σε μια επιφάνεια που δεν μπορεί να διασχίσει ένα σώμα δεδομένης ενέργειας, καθώς θα είχε μηδενική ταχύτητα στην επιφάνεια. Για να περιστρέφεται γύρω από έναν πλανήτη, ένα φεγγάρι πρέπει να έχει τροχιά που βρίσκεται μέσα στη Hill Sphere του πλανήτη.
Με άλλα λόγια, μια σφαίρα Hill προσεγγίζει τη βαρυτική σφαίρα επιρροής ενός μικρότερου σώματος ενόψει διαταραχών από ένα πιο ογκώδες σώμα (δηλαδή το γονικό αστέρι). Έτσι, όταν ασχολείστε με αντικείμενα στο Ηλιακό Σύστημα, οτιδήποτε βρίσκεται μέσα στο Hill Sphere του πλανήτη θα είναι συνδεδεμένο με αυτόν τον πλανήτη, ενώ οτιδήποτε έξω από αυτό θα συνδέεται με τον Ήλιο.
Ένα τέλειο παράδειγμα αυτού είναι η Γη, η οποία είναι σε θέση να συγκρατεί τη Σελήνη στην τροχιά της, μπροστά στην συντριπτική βαρύτητα του Ήλιου, επειδή περιστρέφεται γύρω από τη Γη της Σφαίρας της Γης. Δυστυχώς, αυτός είναι ο λόγος που ο Ερμής δεν έχει δικά του φεγγάρια. Κατηγορηματικά, δεν είναι σε θέση να σχηματίσει ένα, να συλλάβει ένα ή να αποκτήσει ένα από υλικό που εκτοξεύεται σε τροχιά. Και εδώ γιατί:
Μέγεθος και τροχιά του Ερμή:
Δεδομένου του μικρού μεγέθους του Ερμή (του μικρότερου πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα) και της εγγύτητάς του με τον Ήλιο, η βαρύτητα είναι πολύ αδύναμη (και η Hill Sphere είναι πολύ μικρή) για να διατηρήσει έναν φυσικό δορυφόρο. Βασικά, αν ένα μεγάλο αντικείμενο πλησίαζε τον Ερμή σήμερα, στο σημείο που πραγματικά εισήλθε στη Σφαίρα του Χιλ, θα ήταν πιθανό να αρπάξει τη βαρύτητα του Ήλιου.
Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο ο Ερμής δεν θα μπορούσε να αποκτήσει ένα φεγγάρι έχει να κάνει με την έλλειψη υλικού στην τροχιά του. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε ηλιακούς ανέμους και τις ακτίνες συμπύκνωσης ελαφρύτερων υλικών, όπου ίχνη ουσιών όπως το υδρογόνο και το μεθάνιο παρέμειναν σε αέρια μορφή πλησιέστερα στον Ήλιο κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του Ερμή και από εκεί παρασύρθηκαν. Αυτό άφησε μόνο στοιχεία όπως ο σίδηρος και το νικέλιο σε στερεά μορφή, τα οποία στη συνέχεια συνενώθηκαν για να σχηματίσουν τον Ερμή και τους άλλους επίγειους πλανήτες.
Για μια εποχή στις αρχές της δεκαετίας του 1970, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο Ερμής μπορεί να έχει ένα φεγγάρι. Όργανα επί της NASA Ναυτικός 10 διαστημικό σκάφος εντόπισε μεγάλες ποσότητες υπεριώδους ακτινοβολίας κοντά στον Ερμή που οι αστρονόμοι πίστευαν ότι δεν ανήκαν εκεί. Ως εκ τούτου, ορισμένοι θεωρούσαν ότι αυτή η ακτινοβολία προερχόταν από ένα κοντινό φεγγάρι. Δυστυχώς, η ακτινοβολία εξαφανίστηκε την επόμενη μέρα και αργότερα ανακαλύφθηκε ότι η πηγή ήταν στην πραγματικότητα ένα μακρινό αστέρι.
Δυστυχώς, φαίνεται ότι οι πλανήτες που είναι πολύ κοντά στον Ήλιο, όπως ο Ερμής και η Αφροδίτη, προορίζονται να είναι χωρίς φυσικούς δορυφόρους. Είναι καλό τότε που εμείς οι Γήινοι ήμασταν αρκετά τυχεροί που ζούσαμε σε έναν κόσμο που είναι αρκετά μακριά από τον Ήλιο και έχει αρκετά μεγάλη Hill Sphere για να διατηρήσει έναν δορυφόρο. Είμαστε επίσης αρκετά τυχεροί που η μαζική σύγκρουση που δημιούργησε τη Σελήνη μας συνέβη εδώ και πολύ καιρό!
Έχουμε γράψει διάφορα άρθρα για το Space Magazine σχετικά με τον Ερμή. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με τη βαρύτητα στον Ερμή και εδώ είναι μερικά γεγονότα για τον Ερμή. Και εδώ είναι ένα άρθρο που απαντά στην ερώτηση Πόσα φεγγάρια βρίσκονται στο ηλιακό σύστημα;
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον Ερμή, ανατρέξτε στον Οδηγό εξερεύνησης του ηλιακού συστήματος της NASA και ακολουθεί ένας σύνδεσμος για τη σελίδα MESSENGER Misson της NASA.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον Ερμή. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 49: Ερμής.
