地球では、夜空を見上げると何十万キロも離れたところから明るく輝く月が見えます。しかし、金星にいるとそうはいきません。すべての惑星に月があるわけではありません。では、なぜいくつかの月がある惑星もあれば、まったく月がない惑星もあるのでしょうか。まず、月は自然衛星と呼ばれます。天文学者は、宇宙でより大きな天体を周回する物体を月と呼びます。月は人工物ではないため、自然衛星です。
一部の惑星に衛星が存在する理由については、現在 2 つの主要な理論があります。衛星は、惑星のヒル球の半径内にある場合は重力で捕獲されるか、太陽系とともに形成されるかのいずれかです。
ヒル・スフィア
物体は近くにある他の物体に重力を及ぼします。物体が大きいほど、引力も大きくなります。
この重力は、私たちを浮かび上がらせるのではなく、地球に固定させているのです。
太陽系は太陽の巨大な重力によって支配されており、その重力によってすべての惑星が軌道上に保たれています。太陽は太陽系で最も重い天体であり、惑星などの天体に最も大きな重力の影響を与えています。
衛星が惑星の周りを回るには、惑星が衛星を軌道上に維持するのに十分な力を及ぼせるほど、衛星が惑星に近くなければなりません。惑星が衛星を軌道上に維持するために必要な最小距離は、ヒル球半径と呼ばれます。
ヒル球の半径は、大きい物体と小さい物体の両方の質量に基づいています。地球を周回する月は、ヒル球の半径がどのように機能するかを示す良い例です。地球は太陽を周回しますが、月は地球に十分近いため、地球の重力によって捕らえられます。月は地球のヒル球の半径内にあるため、太陽ではなく地球を周回します。
水星のような小さな惑星は、重力をあまり及ぼすことができないため、ヒル球の半径が小さくなります。衛星となる可能性のあるものは、おそらく太陽に引っ張られるでしょう。
多くの科学者は、これらの惑星が過去に小さな衛星を持っていたかどうかについてまだ調査中です。太陽系の形成中に、他の宇宙物体との衝突によって打ち落とされた衛星があった可能性があります。
火星にはフォボスとダイモスという2つの衛星がある。科学者たちは、これらが火星のヒル球半径付近を通過して火星に捕獲された小惑星なのか、それとも太陽系と同時に形成されたのかをまだ議論している。火星は小惑星帯に近いため、前者の説を支持する証拠が増えている。
木星、土星、天王星、海王星は、地球、火星、水星、金星よりもはるかに大きく、太陽から遠いため、ヒル球の半径が大きくなっています。これらの惑星の重力により、より多くの天然衛星を軌道上に捕捉して保持することができます。たとえば、木星には 95 個の衛星があり、土星には 146 個の衛星があります。
彼らのシステムで形成された衛星
別の理論では、いくつかの衛星は恒星系と同時に形成されたと示唆しています。
写真: 等高線は、89 体システム (図では太陽と地球) の有効重力ポテンシャルと、回転基準フレームにおける遠心力を表しています。丘球は、太陽と地球の周りの円で囲まれた領域です。天体力学では、ラグランジュ点 (秤動点、L 点とも呼ばれる) は、3.0 つの巨大な軌道を回る天体の重力の影響下にある低質量の物体の平衡点です。NASA / XanderXNUMX / CC BY XNUMX