Praktisch jeder Planet im Sonnensystem hat Monde. Erde hat Der Mond , Mars hat Phobos und Deimos , und Jupiter und Saturn haben 67 bzw. 62 offiziell benannte Monde. Verdammt, sogar der kürzlich degradierte Zwergplanet Pluto hat fünf bestätigte Monde – Charon , Nix , Hydra , Kerberos und Styx. Und sogar Asteroiden wie 243 Ida möglicherweise von Satelliten umkreist werden (in diesem Fall Dactyl). Aber was ist mit Quecksilber ?
Wenn Monde im Sonnensystem so häufig vorkommen, warum hat Merkur dann keine? Ja, wenn man fragen würde, wie viele Satelliten der sonnennächste Planet hat, wäre das die kurze Antwort. Um sie jedoch gründlicher zu beantworten, müssen wir den Prozess untersuchen, durch den andere Planeten ihre Monde erhalten haben, und zu sehen, wie diese auf Merkur zutreffen (oder nicht zutreffen).
Um das alles aufzuschlüsseln, gibt es drei Möglichkeiten, wie ein Körper einen natürlichen Satelliten aufnehmen kann. Diese Ursachen wurden dank der jahrzehntelangen Untersuchung der verschiedenen Astronomen und Physiker ermittelt Monde des Sonnensystems , und das Lernen über ihre Umlaufbahnen und Zusammensetzungen. Als Ergebnis haben unsere Wissenschaftler eine gute Vorstellung davon, woher diese Satelliten kamen und wie sie ihre jeweiligen Planeten umkreisten.
Montage der Monde des Sonnensystems, maßstabsgetreu dargestellt. Bildnachweis: planetary.org
Ursachen natürlicher Satelliten:
Erstens kann sich ein Satellit (oder Satelliten) aus einer zirkumplanetaren Materialscheibe bilden, die einen Planeten umkreist – ähnlich wie a protoplanetare Scheibe um einen Stern. In diesen Szenarien verschmilzt die Scheibe allmählich, um größere Körper zu bilden, die massiv genug sein können, um sie durchzumachen hydrostatisches Gleichgewicht (d. h. werden kugelförmig). So sind Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun Es wird angenommen, dass die Mehrheit ihrer größeren Satelliten erworben wurde.
Zweitens können Satelliten erfasst werden, wenn ein kleiner Körper von der Schwerkraft eines größeren Körpers eingefangen wird. Es wird angenommen, dass dies bei den Marsmonden Phobos und Deimos sowie bei den kleineren, unregelmäßigen Monden von Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus der Fall ist. Es wird auch angenommen, dass Neptuns größter Mond, Triton , war einmal Transneptunisches Objekt (TNO), die aus dem ausgeworfen wurde Cooper Gürtel und dann von Neptuns Schwerkraft eingefangen.
Schließlich besteht die Möglichkeit, dass Monde das Ergebnis massiver Kollisionen sind, die dazu führten, dass ein Planet einen Teil seines Materials in den Weltraum schleuderte, das dann in einer Umlaufbahn zu einem Satelliten verschmolz. Es wird allgemein angenommen, dass der Mond auf diese Weise entstand, als ein marsgroßes Objekt (oft als bezeichnet) Theia ) kollidierte damit vor 4,5 Milliarden Jahren.
Hügelsphäre:
Auch bekannt als Roche-Kugel, a Hügelsphäre ist eine Region um einen astronomischen Körper, in der sie die Anziehungskraft von Satelliten dominiert. Der äußere Rand dieser Region stellt eine Oberfläche mit Nullgeschwindigkeit dar – was sich auf eine Oberfläche bezieht, die ein Körper mit einer gegebenen Energie nicht passieren kann, da er auf der Oberfläche eine Geschwindigkeit von Null hätte. Um einen Planeten zu umkreisen, muss ein Mond eine Umlaufbahn haben, die innerhalb der Hügelsphäre des Planeten liegt.
Mit anderen Worten, eine Hill Sphere nähert sich dem gravitativen Einflussbereich eines kleineren Körpers angesichts von Störungen eines massereicheren Körpers (d. h. des Muttersterns) an. Beim Umgang mit Objekten im Sonnensystem ist also alles innerhalb der Hügelsphäre eines Planeten an diesen Planeten gebunden, während alles außerhalb davon an die Sonne gebunden ist.
Ein perfektes Beispiel dafür ist die Erde, die angesichts der überwältigenden Schwerkraft der Sonne in der Lage ist, den Mond in seiner Umlaufbahn zu halten, da er innerhalb der Hügelsphäre der Erde kreist. Leider hat Merkur deshalb keine eigenen Monde. Grundsätzlich ist es nicht in der Lage, eines zu bilden, zu fangen oder aus in die Umlaufbahn geschleudertem Material zu gewinnen. Und hier ist der Grund:
Größe und Umlaufbahn von Merkur:
Angesichts der geringen Größe von Merkur (des kleinsten Planeten im Sonnensystem) und seiner Nähe zur Sonne ist seine Gravitation zu schwach (und seine Hill Sphere zu klein), um einen natürlichen Satelliten zu halten. Wenn sich heute ein großes Objekt Merkur so weit nähert, dass es tatsächlich in seine Hügelsphäre eindringt, würde es wahrscheinlich stattdessen von der Schwerkraft der Sonne ergriffen.
Ein anderer Weg, auf dem Merkur keinen Mond hätte bekommen können, hat mit der Materialknappheit in seiner Umlaufbahn zu tun. Dies kann auf Sonnenwinde und die Kondensationsradien leichterer Materialien zurückzuführen sein, bei denen Spurenstoffe wie Wasserstoff und Methan während der Bildung des Merkur in gasförmiger Form in Sonnennähe verblieben und von dort weggeschwemmt wurden. Dadurch blieben nur Elemente wie Eisen und Nickel in fester Form zurück, die dann zu Merkur und den anderen terrestrischen Planeten verschmolzen.
Anfang der 1970er Jahre dachten Astronomen eine Zeit lang, der Merkur könnte einen Mond haben. Instrumente an Bord der NASA Seemann 10 Raumsonde entdeckte große Mengen ultravioletter Strahlung in der Nähe von Merkur, von der Astronomen glaubten, dass sie nicht dorthin gehörte. Daher vermuteten einige, dass diese Strahlung von einem nahegelegenen Mond stammte. Leider verschwand die Strahlung am nächsten Tag und es wurde später entdeckt, dass die Quelle tatsächlich ein entfernter Stern war.
Leider scheint es, dass Planeten, die zu nahe an der Sonne sind, wie Merkur und Venus, dazu bestimmt sind, ohne natürliche Satelliten zu sein. Da ist es gut, dass wir Erdlinge das Glück hatten, auf einer Welt zu leben, die weit genug von der Sonne entfernt ist und eine Hügelkugel hat, die groß genug ist, um einen Satelliten zu halten. Wir haben auch das Glück, dass die massive Kollision, die unseren Mond geschaffen hat, vor so langer Zeit passiert ist!
Wir haben mehrere Artikel für Universe Today über Merkur geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Schwerkraft auf Merkur , und Hier sind einige Fakten zu Merkur . Und hier ist ein Artikel, der die Frage beantwortet Wie viele Monde gibt es im Sonnensystem?
Wenn Sie weitere Informationen zu Mercury haben möchten, schauen Sie vorbei Der NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems , und hier ist ein Link zu MESSENGER Missionsseite der NASA .
Wir haben auch eine Folge von Astronomy Cast rund um Merkur aufgenommen. Hör zu, Folge 49: Merkur .