Nettuno, quel gigante di gas ghiacciato che è l'ottavo pianeta del nostro Sole, fu scoperto nel 1846 da due astronomi: Urbain Le Verrier e Johann Galle. In linea con la convenzione della nomenclatura planetaria, Nettuno prese il nome dal dio romano del mare (l'equivalente del greco Poseidone). E solo diciassette giorni dopo la sua scoperta, gli astronomi hanno iniziato a notare che anch'esso aveva un sistema di lune.
Inizialmente, solo Triton - la più grande luna di Nettuno - poteva essere osservato. Ma verso la metà del XX secolo e dopo, grazie ai miglioramenti dei telescopi terrestri e allo sviluppo di sonde spaziali robotiche, sarebbero state scoperte molte altre lune. Nettuno ora ha 14 satelliti riconosciuti, e in onore del loro pianeta genitore, tutti sono chiamati per le divinità dell'acqua minori nella mitologia greca.
Scoperta e denominazione:
Tritone, essendo la più grande e massiccia delle lune di Nettuno, fu il primo ad essere scoperto. Fu osservato da William Lassell il 10 ottobre 1846, appena diciassette giorni dopo la scoperta di Nettuno. Sarebbe passato quasi un secolo prima che venissero scoperte altre lune.
La prima fu Nereid, la seconda luna più grande e più massiccia di Nettuno, che fu scoperta il 1 maggio 1949 da Gerard P. Kuiper (per il quale prende il nome la Cintura di Kuiper) usando lastre fotografiche dell'Osservatorio McDonald di Fort Davis, in Texas. La terza luna, in seguito chiamata Larissa, fu osservata per la prima volta da Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky e David J. Tholen il 24 maggio 1981.
La scoperta di questa luna fu puramente casuale e avvenne a seguito della continua ricerca di anelli simili a quelli scoperti intorno a Urano quattro anni prima. Se gli anelli fossero effettivamente presenti, la luminosità della stella diminuirebbe leggermente prima dell'approccio più vicino del pianeta. Osservando l'approccio ravvicinato di una stella a Nettuno, la luminosità della stella è diminuita, ma solo per alcuni secondi. Ciò indicava la presenza di una luna anziché di un anello.
Non sono state trovate altre lune fino a quando Voyager 2 volò da Nettuno nel 1989. Nel corso del passaggio attraverso il sistema, la sonda spaziale riscoprì Larissa e scoprì altre cinque lune interne: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea e Proteus.
Nel 2001, due sondaggi utilizzando grandi telescopi terrestri - l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo e i telescopi Canada-Francia-Hawaii - hanno rilevato cinque lune esterne aggiuntive portando il totale a tredici. Le indagini di follow-up di due squadre nel 2002 e nel 2003 hanno rispettivamente riesaminato tutte e cinque queste lune - che erano Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia e Neso.
E poi il 15 luglio 2013, un gruppo di astronomi guidati da Mark R. Showalter dell'Istituto SETI ha rivelato di aver scoperto una quattordicesima luna precedentemente sconosciuta nelle immagini scattate dal telescopio spaziale Hubble dal 2004 al 2009. Si ritiene che la quattordicesima luna ancora senza nome, attualmente identificata come S / 2004 N 1, non superi i 16-20 km di diametro.
In linea con la convenzione astronomica, le lune di Nettuno sono tutte tratte dalla mitologia greca e romana. In questo caso, tutti sono chiamati per gli dei del mare, o per i bambini di Poseidone (che includono Tritone, Proteo, Depsina e Thalassa), dietie acquatiche minori greche (Naiade e Nereide) o Nereidi, le ninfe acquatiche della mitologia greca ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia e Psamathe).
Tuttavia, molte delle lune non furono nominate ufficialmente fino al 20 ° secolo. Il nome Triton, originariamente suggerito da Camille Flammarion nel suo libro del 1880 Astronomie Populaire, ma non in uso comune almeno fino agli anni '30.
Lune interne (regolari):
Le Lune regolari di Nettuno sono quelle situate più vicine al pianeta e che seguono orbite progradali circolari che si trovano sul piano equatoriale del pianeta. Sono, in ordine di distanza da Nettuno: 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). Tutti tranne i due esterni si trovano all'interno dell'orbita sincrona di Nettuno (il che significa che l'orbita di Nettuno è più lenta del suo periodo orbitale (0,6713 giorni) e quindi viene rallentata in modo ordinato.
Le lune interne sono strettamente associate al sistema ad anello stretto di Nettuno. I due satelliti più interni, Naiad e Thalassa, orbitano tra gli anelli Galle e LeVerrier, mentre Despina orbita proprio all'interno dell'anello LeVerrier. La luna successiva, Galatea, orbita proprio all'interno dell'anello Adams più importante e la sua gravità aiuta a mantenere l'anello contenendo le sue particelle.
Sulla base di dati osservativi e densità assunte, Naiad misura 96 × 60 × 52 km e pesa circa 1,9 x 1017 kg. Nel frattempo, Thalassa misura 108 x 100 × 52 km e pesa 3,5 x 1017 kg; Despina misura 180 x 148 x 128 e pesa 21 x 1017 kg; Galatea misura 204 x 184 x 144 e pesa 37,5 x 1017 kg; Larissa misura 216 x 204 x 168 e pesa 49,5 x 1017 kg; S / 2004 N1 misura 16-20 km di diametro e pesa 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; e Proteus misura 436 x 416 x 402 e pesa 50,35 x 1017 kg.
Solo le due lune regolari più grandi sono state fotografate con una risoluzione sufficiente per discernere le loro forme e caratteristiche superficiali. Tuttavia, ad eccezione di Larissa e Proteus (che sono in gran parte arrotondati) si ritiene che tutte le lune interne di Nettuno siano di forma allungata. Inoltre, tutte le lune interne oggetti scuri, con albedo geometrico che varia dal 7 al 10%.
I loro spettri indicavano anche che erano fatti da ghiaccio d'acqua contaminato da materiale molto scuro, probabilmente composti organici. A questo proposito, le lune interne di Nettuno sono simili alle lune interne di Urano.
Lune esterne (irregolari):
Le lune irregolari di Nettuno sono costituite dai satelliti rimanenti del pianeta (incluso Tritone). Seguono generalmente orbite eccentriche inclinate e spesso retrograde lontane da Nettuno; l'unica eccezione è Tritone, che orbita vicino al pianeta seguendo un'orbita circolare, sebbene retrograda e inclinata.
In ordine di distanza dal pianeta, le lune irregolari sono Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso e Psamathe, un gruppo che comprende sia oggetti progradi che retrogradi. Con l'eccezione di Tritone e Nereide, le lune irregolari di Nettuno sono simili a quelle di altri pianeti giganti e si ritiene che siano state catturate gravitazionalmente da Nettuno.
In termini di dimensioni e massa, le lune irregolari sono relativamente coerenti, con un diametro di circa 40 km e 4 x 1016 kg di massa (Psamathe) a 62 km e 16 x 1016 kg per Halimede.
Tritone e Nereide:
Triton e Nereid sono insoliti satelliti irregolari e sono quindi trattati separatamente dalle altre cinque lune nettuniane irregolari. Tra queste due e le altre lune irregolari sono state notate quattro differenze principali.
Prima di tutto, sono le due lune irregolari più grandi conosciute nel Sistema Solare. Lo stesso Tritone è quasi un ordine di grandezza più grande di tutte le altre lune irregolari conosciute e comprende oltre il 99,5% di tutta la massa nota per orbitare attorno a Nettuno (compresi gli anelli del pianeta e tredici altre lune conosciute).
In secondo luogo, entrambi hanno assi semi-maggiori atipicamente piccoli, con Triton che è di un ordine di grandezza più piccolo di quelli di tutte le altre lune irregolari conosciute. In terzo luogo, entrambi hanno eccentricità orbitali insolite: Nereid ha una delle orbite più eccentriche di qualsiasi satellite irregolare noto e l'orbita di Triton è un cerchio quasi perfetto. Infine, Nereid ha anche l'inclinazione più bassa di qualsiasi satellite irregolare conosciuto
Con un diametro medio di circa 2700 km e una massa di 214080 ± 520 x 1017 kg, Tritone è la più grande delle lune di Nettuno e l'unica abbastanza grande da raggiungere un equilibrio idrostatico (cioè di forma sferica). Ad una distanza di 354.759 km da Nettuno, si trova anche tra le lune interne ed esterne del pianeta.
Triton segue un'orbita retrograda e quasi circolare, ed è composto in gran parte da azoto, metano, anidride carbonica e ghiaccioli. Con un albedo geometrico superiore al 70% e un albedo Bond alto fino al 90%, è anche uno degli oggetti più luminosi del Sistema Solare. La superficie ha una tinta rossastra, appartenente all'interazione della radiazione ultravioletta e del metano, causando i tholins.
Triton è anche una delle lune più fredde del Sistema Solare, con una temperatura superficiale di circa 38 K (235,2 ° C). Tuttavia, a causa della geologia geologicamente attiva (che si traduce in criovanolcanismo) e delle variazioni della temperatura superficiale che causano la sublimazione, Tritone è una delle sole due lune del Sistema Solare che ha un'atmosfera sostanziale. Proprio come la sua superficie, questa atmosfera è composta principalmente da azoto con piccole quantità di metano e monossido di carbonio e con una pressione stimata di circa 14 "bar.
Triton ha una densità relativamente alta di circa 2 g / cm3 indicando che le rocce costituiscono circa i due terzi della sua massa e ghiaccia (principalmente ghiaccio d'acqua) il restante terzo. Ci può anche essere uno strato di acqua liquida in profondità all'interno del Tritone, formando un oceano sotterraneo. Le caratteristiche della superficie includono il grande cappuccio polare meridionale, i vecchi piani crateri tagliati a croce da graben e scarpate, nonché le caratteristiche giovanili causate dal resurfacing endogeno.
A causa della sua orbita retrograda e della relativa vicinanza a Nettuno (più vicino della Luna alla Terra), Tritone è raggruppato con le lune irregolari del pianeta (vedi sotto). Inoltre, si ritiene che sia un oggetto catturato, probabilmente un pianeta nano che un tempo faceva parte della Cintura di Kuiper. Allo stesso tempo, queste caratteristiche orbitali sono il motivo per cui Triton subisce una decelerazione delle maree. e alla fine arriverà a spirale verso l'interno e si scontrerà con il pianeta in circa 3,6 miliardi di anni.
Nereide è la terza luna più grande di Nettuno. Ha un'orbita prograda ma molto eccentrica e si ritiene che sia un ex satellite normale che è stato disperso nella sua orbita attuale attraverso interazioni gravitazionali durante la cattura di Tritone. Il ghiaccio d'acqua è stato rilevato spettroscopicamente sulla sua superficie. Nereide mostra grandi variazioni irregolari nella sua grandezza visibile, che sono probabilmente causate dalla precessione forzata o dalla rotazione caotica combinate con una forma allungata e macchie chiare o scure sulla superficie.
Formazione:
Data la distribuzione sbilenco della massa nelle sue lune, si ritiene ampiamente che Tritone sia stato catturato dopo la formazione del sistema satellitare originale di Nettuno - molti dei quali sarebbero stati distrutti nel processo di cattura. Molte teorie sono state offerte riguardo ai meccanismi della sua cattura nel corso degli anni.
Il più ampiamente accettato è che Triton è un membro sopravvissuto di un oggetto binario di Cintura di Kuiper che è stato interrotto da un incontro con Nettuno. In questo scenario, Triton catturato fu il risultato di un incontro di tre corpi, in cui cadde in un'orbita retrograda mentre l'altro oggetto veniva o distrutto o espulso nel processo.
L'orbita di Tritone al momento della cattura sarebbe stata altamente eccentrica e avrebbe causato perturbazioni caotiche nelle orbite dei satelliti nettuniani interni originali, facendoli collidere e ridursi in un disco di macerie. Solo dopo che l'orbita di Tritone divenne di nuovo circolare, alcune delle macerie si riaccesero nelle lune regolari di oggi. Ciò significa che è probabile che i satelliti interni attuali di Nettuno non siano i corpi originali formati con Nettuno.
Le simulazioni numeriche mostrano che esiste una probabilità 0,41 che la luna Halimede si sia scontrata con Nereide in qualche momento nel passato. Sebbene non sia noto se si sia verificata una collisione, entrambe le lune sembrano avere colori simili ("grigi"), il che implica che Halimede potrebbe essere un frammento di Nereide.
Data la sua distanza dal Sole, l'unica missione che abbia mai studiato Nettuno e le sue lune da vicino è stata la missione Voyager 2. E sebbene al momento non siano in programma missioni, sono state fatte diverse proposte che vedrebbero una sonda robotizzata inviata al sistema tra la fine degli anni '20 o l'inizio degli anni '30.
Abbiamo molti articoli interessanti su Nettuno, le Lune di Nettuno e la regione transnettuniana qui su Space Magazine. Ecco un articolo completo su Moon Triton, Naiad e Nereid di Nettuno e S / 2004 N 1.
Ecco un delizioso articolo sugli ultimi oggetti transnettuniani da scoprire e su come gli astronomi prevedono almeno due pianeti più grandi nel sistema solare
Per ulteriori informazioni, consulta la pagina di esplorazione del sistema solare della NASA intitolata "Nettuno: il pianeta più ventoso".
