Gezegen kütleli uydular

Gezegen kütleli uydular, gezegen kütlesine sahip olan ancak aynı zamanda birincil başka bir gezegenin doğal bir uydusu olan gök cisimleridir. Şekilsel olarak oldukça büyük,elipsoit ya da küreseldirler. Uydular, kimi durumlarda bir yüzey altı okyanus oluşumu meydana getirebilecek gelgit veya radyojenik ısıma sebebiyle hidrostatik denge noktasında olabilirler. Güneş sisteminde yer alan iki doğal uydu olan Ganymede ve Titan, Merkür gezegeninden daha az kütleli olmakla birlikte daha büyüktür. Aynı zamanda cüce gezegenler Plüton ve Eris'ten daha büyük ve kütleli olan yedi adet doğal uydu bulunmaktadır.

Güneş sistemindeki en büyük cüce gezegen olan Plüton'dan daha büyük gezegen kütleli uydular.

Uydu gezegen kavramı, yani uydular da dahil olmak üzere gezegen kütleli cisimlerin, Güneş çevresindeki gökmekaniğindeki günmerkezli yörüngeleri yerine gezegensel coğrafi özellikler gösterip göstermediğine göre sınıflandırılması ve buna göre bir gezegen olarak kabul edilmesi gerektiği fikri, örneğin gibi bazı gök bilimciler tarafından benimsenmiştir. Gezegenlerin üç sınıfta (klasik, cüce, uydu) kavramsallaştırılması Uluslararası Astronomi Birliği tarafından kabul edilmemektedir.

Erken tarihi

Uydular ve klasik gezegenler arasında ayrım yapılması Güneş Sisteminin günmerkezli modelinin ortaya atılmasına dek bulunmamaktaydı. 1610 yılında Galileo başka bir gezegenin ilk uydularını keşfettiğinde (Jüpiter'in dört uydusu), bu cisimleri " harika hızlarda ve eşit olmayan aralıklar ile dönemlerde Jüpiter yıldızı çevresinde uçuşan dört gezegen" olarak tanımlamıştı. Benzer biçimde, Christian Huygens, 1655 yılındaki Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ı keşfettikten sonra "planeta", "stella (star)", luna (ay) ve "satellite (eşlikçi)" terimlerini kullanarak onu tanımlamıştır.Giovanni Cassini 1671 ve 1672 yıllarında Satürn'ün uyduları Iapetus ve Rhea'yı keşfini ilan ederken onları Nouvelles Planetes autour de Saturn ("Satürn etrafındaki yeni gezegenler") olarak nitelemiştir. Ancak, Journal de Scavans 1986 tarihinde iki yeni Satürn uydusunun (Tethys ve Dione) Casssini tarafından keşfi için, zaman zaman Satürn'ü birincil gezegen olarak belirtmesine rağmen kesinlikle "uydular" terimini tercih etmiştir.William Herchel 1787 yılında Uranüs yörüngesi etrafında keşfettiği iki cismi (Titania ve Oberon) ilan ederken bu cisimleri "uydular" ve "ikincil gezegenler" olarak tanımlamıştır. Her ne kadar, 1868 yılında yayımlanan Smith's Illustrated Astronomi kitabında doğal uydular "ikincil gezegenler" olarak tanımlansa da, daha sonraki tüm doğal uydu keşfi ilanlarında sadece "satellite" yani uydu terimi tercih edilmiştir.

Modern kavram

Triton'a kıyasla orta büyüklükteki uyduların kütleleri. Değerler ×10²¹ kg'dır. Dysomnia'nın bilinen aralığın merkezinde (0,3-0,5) bir değer verilir. Ölçülmeyen Vanth ve Ilmarë hariçtir. Enceladus, Miranda ve Mimas bu ölçekte neredeyse görünmez.

En büyük yedi uydunun karşılaştırmalı kütleleri. Değerler ×10²¹ kg.'dır. Triton'dan daha küçük olan uydular bu ölçekte zorlukla görülebilecektir.

Modern dönemde, Alan Stern uydu gezegenlerin de gezegen kategorileri arasında, cüce gezegenler ve klasik gezegenler ile birlikte üçüncü bir öğe olarak yer alması gerektiğini değerlendirmektedir.Planemo terimi (Planetary mass object) bu üç popülasyonu da kapsamaktadır. Stern'in ve IAU'nun gezegen tanımı hidrostatik dengeye dayanmaktadır. Buna göre, bir cismin kütlesinin değişebilmesi veya şekillendirilebilmesi için yeterli büyüklükte olması, böylece kendi kütleçekimi altında bir elipsoite dönüşebilmesi şartı aranmaktadır. IAU'nun tanımı kütlenin sabit cisim kuvvetinin üstesinden gelebilecek ölçüde büyük olması yönüyle ayrışmakta olup, bu tanım cismin yüzey altı okyanus oluşumu veya gelgit ısınması nedeniyle bir magma tabakası oluşumu yoluyla hidrostatik dengede bulunabilirliğine işaret etmemektedir.

Yedi bütük doğal uydu hidrostatik denge durumunda olduğu bilinen cüce gezegen Plüton'dan daha büyüktür. Bu uydular aynı zamanda Plüton'dan da büyük olan diğer bir cüce gezegen Eris'ten dahi büyüktür. Bu yedi doğal uydu arasında, Dünya'nın uydusu Ay, Jüpiter'in dört Galileo uydusu (Io, Europa, Ganymede ve Callisto), Satürn'ün en büyük uydusu Titan ve Neptün'ün en büyük uydusu Triton yer almaktadır. Bunlara ilave olarak Ganymede ve Titan ise Merkür gezegeninden daha büyük olup, Callisto ise hemen hemen Merkür ile aynı büyüklüktedir. Tüm bu uydular elipsoit şeklindedir. Bununla birlikte, Merkür'den daha büyük olan iki uydunun kütlesi gezegenin kütlesinin yarısından daha azdır ve bir cismin hidrostatik dengede olacak kadar şekillendirilebilir olup olmadığını belirleyen şey, bileşim ve iç sıcaklığın yanı sıra kütledir. İo, Europa, Ganymede, Titan ve Triton'un genellikle hidrostatik denge durumunda oldukları kabul edilmekte ancak Ay'ın ve Callisto'nun denge durumu hakkında kesinlik bulunmamaktadır.

Bunlar dışında kalan yaklaşık bir düzine kadar uydu ise elipsoit şeklinde oldukları ve tarihlerinin belirli bir döneminde denge durumuna ulaştıkları varsayılmaktadır. Ancak, bu uyduların bazılarının zamanla katılaşacak kadar artan biçimde soğumuş olmaları nedeniyle halihazırda denge durumunda bulunmadıkları görülmüştür. Dysnomia'nın şekli bilinmemekte birlikte, katı bir cisim oluşturacak kadar çökmüş olması gerektiği kadar bir yoğunluğa sahip gibi görünmektedir.

Neptün'ün en büyük ikinci uydusu olan Proteus, jeofizik kavramsallaştırma konusunda tartışan ve savunan kimi yazarlarca zaman zaman bir gezegen olarak sınıflandırılmıştır. Bu uydu, Mimas'tan daha büyüktür ama yuvarlak olmaktan oldukça uzaktır.

Halihazırda dengede bulunan uydular

Bir uydunun hidrostatik denge durumunda olup olmadığının tanımlanabilmesi yakın gözlem gerektirmektedir ve bu yolla kanıtlanması kolaydır.

Dünya'nın tümüyle kayaç uydusu milyarca yıl öncesinde denge durumundan katılaşmaya geçmiştir, ancak Plüton'dan daha büyük olan diğer altı uydunun birçoğunun, ki bunlardan dördü ağırlıklı olarak buzuldur, halen daha denge durumunda oldukları varsayılmaktadır. Buz kayaya oranlar daha az gerilme kuvvetine sahiptir ve alçak basınç ila düşük sıcaklık durumlarında kayalara göre daha fazla deforme olur. Bunun belki de en güçlü kanıtı, akışkan durumdaki maddenin metalik çekirdeği mi yoksa yer altı okyanusu mu olup olmadığı bilinmese bile, merkezindeki elektriksel olarak iletken durumdaki bazı maddelerin akışkan olarak hareket etmekte olduğu bir manyetik alana sahip olan Ganymede'dir. Satürn'ün orta büyüklükteki uydularından biri olan Rhea ile Uranüs'ün iki uydusu Titania ve Oberonla birlikte denge durumunda bulunuyor olabilir. Ancak Satürn'ün diğer elipsoit uyduları ise denge durumunda değildir. Denge durumunda olmayanlara ilave olarak Mimas ve Tetys oldukça az düzeyde bir yoğunluğa sahiptir ve doğrulanması durumunda uydu gezegen olamayacak kadar ihmal edilemeyecek düzeyde bir iç gözenekliliğe sahip durumda olabilirler. Uranüs'ün üç küçük elipsoit uydusunun durumları da Plüton'un uydusu Charon ile birlikte kesin olarak bilinmemektedir.

Neptün ötesi cisim uyduları arasında yer alan Eris I Dysnomia, Orcus I Vanth ve muhtemelen Varda I Ilmarë en azından Satürn'ün en küçük elipsoit uydusu Mimas'ın boyutlarındadır. Ancak, Neptün ötesi cisimlerin yaklaşık 400 km çapındaki Satürn ve Uranüs'ün uydularına göre daha büyük (900–1000 km çapında) boyutlardaki katı cisimler oldukları değerlendirilmektedir. Hem Dysnomia hem de Vanth, 900–1000 km'den küçük karanlık cisimlerdir ve Dysnomia'nın düşük yoğunluklu olduğu bilinmektedir, bu da onun katı olamayacağını düşündürmektedir. Sonuç olarak bu cisimler kapsam dışı bırakılmıştır.

Liste

– dengede olduğuna inanılıyor

– dengede olmadığı doğrulandı

– belirsiz kanıtlar

Gezegenlerin uyduları
Dünya'nın uydusu	Jüpiter'in uyduları	Uranüs'ün uyduları
Satürn'ün uyduları	Neptün'ün uyduları
Genel olarak cüce gezegen olduğu kabul edilen cisimlerin uyduları
Plüton'un uyduları

Elipsoit uydular listesi

Ay		Resim	Yarıçap		Kütle		Yoğunluk	Yüzey kütleçekimi	Keşif yılı	Hidrostatik denge
Adı	Tanımı		(km)	((R☾))	((10^21) kg)	((M☾))	(g/cm^3)	()
Ganymede	Jupiter III		2634,1±0,3	156,4%	148,2	201,8%	1,942±0,005	0,146	1610
Titan	Saturn VI		2574,7±0,1	148,2%	134,5	183,2%	1,882±0,001	0,138	1655
Callisto	Jupiter IV		2410,3±1,5	138,8%	107,6	146,6%	1,834±0,003	0,126	1610
Io	Jupiter I		1821,6±0,5	104,9%	89,3	121,7%	3,528±0,006	0,183	1610
Ay (Luna)	Earth I		1737,05	100%	73,4	100%	3,344±0,005	0,165	Tarih öncesi
Europa	Jupiter II		1560,8±0,5	89,9%	48,0	65,4%	3,013±0,005	0,134	1610
Triton	Neptune I		1353,4±0,9	79,9%	21,4	29,1%	2,059±0,005	0,080	1846
Titania	Uranus III		788,9±1,8	45,4%	3,40±0,06	4,6%	1,66±0,04	0,040	1787
Rhea	Saturn V		764,3±1,0	44,0%	2,31	3,1%	1,233±0,005	0,027	1672
Oberon	Uranus IV		761,4±2,6	43,8%	3,08±0,09	4,2%	1,56±0,06	0,036	1787
Iapetus	Saturn VIII		735,6±1,5	42,3%	1,81	2,5%	1,083±0,007	0,022	1671
Charon	Pluto I		603,6±1,4	34,7%	1,53	2,1%	1,664±0,012	0,029	1978
Umbriel	Uranus II		584,7±2,8	33,7%	1,28±0,03	1,7%	1,46±0,09	0,023	1851
Ariel	Uranus I		578,9±0,6	33,3%	1,25±0,02	1,7%	1,59±0,09	0,028	1851
Dione	Saturn IV		561,4±0,4	32,3%	1,10	1,5%	1,476±0,004	0,024	1684
Tethys	Saturn III		533,0±0,7	30,7%	0,617	0,84%	0,973±0,004	0,015	1684
Enceladus	Saturn II		252,1±0,2	14,5%	0,108	0,15%	1,608±0,003	0,011	1789
Miranda	Uranus V		235,8±0,7	13,6%	0,064±0,003	0,09%	1,21±0,11	0,008	1948
Mimas	Saturn I		198,2±0,4	11,4%	0,038	0,05%	1,150±0,004	0,006	1789

(Saturn VII kütleçekimsel olarak yuvarlak olmayan ve Mimas'tan daha küçük boyutta olan Hyperion'dur.)

Atmosferleri

Titan Dünya'dan daha yoğun bir atmosfere (1,4 bar) sahiptir ve ciddi bir atmosfere sahip olduğu bilinen tek uydudur. Triton (14 μbar), Io (1,9 nbar) ve Callisto'nun (26 pbar) atmosferleri çok incedir, ancak yine de atmosferik moleküller arasında çarpışmalara yetecek kadar geniştir. Diğer gezegen kütleli uyduların en fazla dış atmosferleri vardır. Ay, Europa, Ganymede, Enceladus, Dione ve Rhea etrafında dış atmosferler tespit edilmiştir. Titania'nın etrafında bir dışküre olması da bir olasılıktır, ancak bu henüz doğrulanmamıştır.

Ayrıca bakınız

• Güneş Sisteminin yerçekimsel olarak yuvarlak nesnelerinin listesi
• Güneş Sistemi nesnelerinin boyutuna göre listesi

Kaynakça

1. ^ . News.discovery.com. 14 Mayıs 2010. 25 Ekim 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
2. ^ Galileo Galilei (1989). Siderius Nuncius. Albert van Helden. University of Chicago Press. s. 26. 
3. ^ Christiani Hugenii (Christiaan Huygens) (1659). Systema Saturnium: Sive de Causis Miradorum Saturni Phaenomenon, et comite ejus Planeta Novo. Adriani Vlacq. ss. 1-50. 
4. ^ Giovanni Cassini (1673). Decouverte de deux Nouvelles Planetes autour de Saturne. Sabastien Mabre-Craniusy. ss. 6-14. 
5. ^ Cassini, G. D. (1686–1692). "An Extract of the Journal Des Scavans. On April 22 st. N. 1686. Giving an Account of Two New Satellites of Saturn, Discovered Lately by Mr. Cassini at the Royal Observatory in Paris". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 16 (179–191). ss. 79-85. Bibcode:1686RSPT...16...79C. doi:10.1098/rstl.1686.0013. JSTOR 101844. 
6. ^ William Herschel (1787). An Account of the Discovery of Two Satellites Around the Georgian Planet. Read at the Royal Society. J. Nichols. ss. 1-4. 
7. ^ Birincil alıntılara bakın (Güneş Sistemi gezegenlerinin ve uydularının keşif zaman çizelgesi)
8. ^ Smith, Asa (1868). Smith's Illustrated Astronomy. Nichols & Hall. s. 23. secondary planet Herschel. 
9. ^ . News.discovery.com. 14 Mayıs 2010. 20 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Kasım 2011. 
10. ^ Basri, Gibor; Brown, Michael E. (2006). (PDF). Annual Review of Earth and Planetary Sciences. Cilt 34. ss. 193-216. arXiv:astro-ph/0608417 $2. Bibcode:2006AREPS..34..193B. doi:10.1146/annurev.earth.34.031405.125058. 31 Temmuz 2013 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 
11. ^ ^{a b c d} Hussmann, Hauke; Sohl, Frank; Spohn, Tilman (November 2006). "Subsurface oceans and deep interiors of medium-sized outer planet satellites and large trans-Neptunian objects". Icarus. 185 (1). ss. 258-273. Bibcode:2006Icar..185..258H. doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005. 31 Ağustos 2015 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 22 Aralık 2023. 
12. ^ Emily Lakdawalla et al., What Is A Planet? 22 Ocak 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde . The Planetary Society, 21 April 2020
13. ^ Williams, Matt. "A geophysical planet definition". Phys.org. 4 Ocak 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 25 Mayıs 2022. 
14. ^ ^{a b c} Nimmo, Francis; ve diğerleri. (2017). "Mean radius and shape of Pluto and Charon from New Horizons images". Icarus. Cilt 287. ss. 12-29. arXiv:1603.00821 $2. Bibcode:2017Icar..287...12N. doi:10.1016/j.icarus.2016.06.027. 
15. ^ Planetary Science Decadal Survey Community White Paper, Ganymede science questions and future exploration 21 Ocak 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
16. ^ ^{a b c d e f g h} P.C. Thomas (2010) 'Sizes, shapes, and derived properties of the Saturnian satellites after the Cassini nominal mission' 23 Aralık 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Icarus 208: 395–401
17. ^ Leliwa-Kopystyński, J.; Kossacki, K. J. (2000). "Evolution of porosity in small icy bodies". Planetary and Space Science. 48 (7–8). ss. 727-745. doi:10.1016/S0032-0633(00)00038-6. 
18. ^ Schenk, Paul; Buratti, Bonnie; Clark, Roger; Byrne, Paul; McKinnon, William; Matsuyama, Isamu; Nimmo, Francis; Scipioni, Francesca (2022). "Red Streaks on Tethys: Evidence for Recent Activity". copernicus.org. Europlanet Science Congress 2022. 20 Kasım 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Kasım 2022. 
19. ^ Grundy, W.M.; Noll, K.S.; Buie, M.W.; Benecchi, S.D.; Ragozzine, D.; Roe, H.G. (2019). "The Mutual Orbit, Mass, and Density of Transneptunian Binary Gǃkúnǁʼhòmdímà ((229762) 2007 UK₁₂₆)". Icarus. Cilt 334. ss. 30-38. doi:10.1016/j.icarus.2018.12.037. 7 Nisan 2019 tarihinde kaynağından (PDF). 
20. ^ Şekillerin birçoğu NASA/JPL listesinden Planetary Satellite Physical Parameters alınmıştır. 4 Ocak 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Uranüs uyduları Jacobson (2014) çalışmasından alınmıştır.
21. ^ Durante, Daniele; Hemingway, D. J.; Racioppa, P.; Iess, L.; Stevenson, D. J. (2019). "Titan's gravity field and interior structure after Cassini" (PDF). Icarus. Cilt 326. ss. 123-132. doi:10.1016/j.icarus.2019.03.003. hdl:11573/1281269. 7 Haziran 2022 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 3 Nisan 2022. 
22. ^ Castillo-Rogez, J. C.; ve diğerleri. (2011). "How differentiated is Callisto" (PDF). 42nd Lunar and Planetary Science Conference. s. 2580. 9 Ekim 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 2 Ocak 2020. 
23. ^ Garrick-Bethell, I.; Wisdom, J; Zuber, MT (4 Ağustos 2006). "Evidence for a Past High-Eccentricity Lunar Orbit". Science. 313 (5787). ss. 652-655. Bibcode:2006Sci...313..652G. doi:10.1126/science.1128237. (PMID) 16888135. 
24. ^ ^{a b} "A moon with atmosphere". The Planetary Society (İngilizce). 8 Şubat 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Aralık 2023. 
25. ^ Dougherty, M. K.; Khurana, K. K.; ve diğerleri. (2006). "Identification of a Dynamic Atmosphere at Enceladus with the Cassini Magnetometer". Science. 311 (5766). ss. 1406-9. Bibcode:2006Sci...311.1406D. doi:10.1126/science.1120985. (PMID) 16527966. 
26. ^ Ghosh, Pallab (2 Mart 2012). "Oxygen envelops Saturn's icy moon". BBC News. 2 Mart 2012 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 2 Mart 2012. 
27. ^ Teolis, B. D.; Jones, G. H.; Miles, P. F.; Tokar, R. L.; Magee, B. A.; Waite, J. H.; Roussos, E.; Young, D. T.; Crary, F. J.; Coates, A. J.; Johnson, R. E.; Tseng, W. - L.; Baragiola, R. A. (2010). "Cassini Finds an Oxygen-Carbon Dioxide Atmosphere at Saturn's Icy Moon Rhea". Science. 330 (6012). ss. 1813-1815. Bibcode:2010Sci...330.1813T. doi:10.1126/science.1198366. (PMID) 21109635. 
28. ^ Widemann, T.; Sicardy, B.; Dusser, R.; Martinez, C.; Beisker, W.; Bredner, E.; Dunham, D.; Maley, P.; Lellouch, E.; Arlot, J. -E.; Berthier, J.; Colas, F.; Hubbard, W. B.; Hill, R.; Lecacheux, J.; Lecampion, J. -F.; Pau, S.; Rapaport, M.; Roques, F.; Thuillot, W.; Hills, C. R.; Elliott, A. J.; Miles, R.; Platt, T.; Cremaschini, C.; Dubreuil, P.; Cavadore, C.; Demeautis, C.; Henriquet, P.; ve diğerleri. (February 2009). (PDF). Icarus. 199 (2). ss. 458-476. Bibcode:2009Icar..199..458W. doi:10.1016/j.icarus.2008.09.011. 25 Temmuz 2014 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Aralık 2023. 

Konuyla ilgili yayınlar

• Moons Are Planets: Scientific Usefulness Versus Cultural Teleology in the Taxonomy of Planetary Science, Philip T. Metzger, William M. Grundy, Mark Sykes, S. Alan Stern, James F. Bell III, Charlene E. Detelich, Kirby D. Runyon, Michael Summers, 22 Oct 2021