Žemėje naktį galite pažvelgti aukštyn ir pamatyti, kaip mėnulis ryškiai šviečia iš šimtų tūkstančių kilometrų. Bet jei kas nors atsidurtų Veneroje, taip nebūtų. Ne kiekviena planeta turi mėnulį – tai kodėl kai kurios planetos turi kelis mėnulius, o kitos jų neturi? Pirma, mėnulis vadinamas natūraliu palydovu. Astronomai kosmose esančius objektus, kurie skrieja aplink didesnius kūnus, vadina mėnuliais. Kadangi mėnulis nėra žmogaus sukurtas, jis yra natūralus palydovas.
Šiuo metu yra dvi pagrindinės teorijos, kodėl kai kurios planetos turi mėnulius. Mėnuliai yra užfiksuoti gravitaciniu būdu, jei jie yra vadinamojo planetos kalvos sferos spinduliu, arba jie susiformavo kartu su Saulės sistema.
Kalno sfera
Objektai gravitaciniu būdu traukia kitus netoliese esančius objektus. Kuo didesnis objektas, tuo didesnė trauka.
Ši gravitacinė jėga yra tai, kas mus visus laiko žemėje, o ne plūduriuoja.
Saulės sistemoje dominuoja didžiulė Saulės gravitacinė jėga, kuri išlaiko visas planetas orbitoje. Saulė yra masyviausias objektas mūsų saulės sistemoje, o tai reiškia, kad ji turi didžiausią gravitacinę įtaką tokiems objektams kaip planetos.
Kad palydovas galėtų skrieti aplink planetą, jis turi būti pakankamai arti, kad planeta veiktų pakankamai jėgos, kad išlaikytų ją orbitoje. Mažiausias atstumas planetai išlaikyti palydovą orbitoje vadinamas Hill sferos spinduliu.
Kalno sferos spindulys pagrįstas tiek didesnių, tiek mažesnių objektų mase. Mėnulis, besisukantis aplink Žemę, yra geras pavyzdys, kaip veikia kalno sferos spindulys. Žemė skrieja aplink Saulę, tačiau Mėnulis yra pakankamai arti Žemės, kad Žemės gravitacinė trauka galėtų ją užfiksuoti. Mėnulis sukasi aplink Žemę, o ne Saulę, nes yra Žemės kalvos sferos spinduliu.
Mažesnės planetos, tokios kaip Merkurijus, turi mažus Hill sferos spindulius, nes jos negali daryti didelės gravitacinės traukos. Bet kokius potencialius mėnulius greičiausiai trauktų Saulė.
Daugelis mokslininkų vis dar tiria, ar šios planetos praeityje galėjo turėti mažų mėnulių. Saulės sistemos formavimosi metu jie galėjo turėti palydovų, kurie buvo numušti susidūrus su kitais kosminiais objektais.
Marse yra du palydovai – Fobosas ir Deimosas. Mokslininkai vis dar ginčijasi, ar tai asteroidai, kurie pralėkė arti Marso kalvos sferos spindulio ir buvo užfiksuoti planetos, ar jie susiformavo tuo pačiu metu kaip ir Saulės sistema. Daugiau įrodymų patvirtina ankstesnę teoriją, nes Marsas yra arti Asteroido juostos.
Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas turi didesnius kalvos sferos spindulius, nes jie yra daug didesni už Žemę, Marsą, Merkurijų ir Venerą ir yra toliau nuo Saulės. Jų gravitacinė trauka gali užfiksuoti ir išlaikyti orbitoje daugiau natūralių palydovų. Pavyzdžiui, Jupiteris turi 95 palydovus, o Saturnas – 146.
Mėnuliai, susidarę kartu su jų sistema
Kita teorija teigia, kad kai kurie mėnuliai susiformavo tuo pačiu metu kaip ir jų žvaigždžių sistema.
Nuotrauka: kontūruose pavaizduoti dviejų kūnų sistemos (paveiksle Saulės ir Žemės) efektyvieji gravitaciniai potencialai ir išcentrinės jėgos besisukančioje atskaitos sistemoje. Kalnų sferos yra sritys, apribotos apskritimais aplink Saulę ir Žemę. Dangaus mechanikoje Lagranžo taškai (taip pat libracijos taškai; L taškai) yra pusiausvyros taškai mažos masės objektams, veikiamiems dviejų masyvių orbitoje skriejančių kūnų. NASA / Xander89 / CC BY 3.0