Neptuno, ese gigante gaseoso helado que es el octavo planeta desde nuestro Sol, fue descubierto en 1846 por dos astrónomos: Urbain Le Verrier y Johann Galle. De acuerdo con la convención de la nomenclatura planetaria, Neptuno recibió el nombre del dios romano del mar (el equivalente al griego Poseidón). Y solo diecisiete días después de ser descubierto, los astrónomos comenzaron a notar que también tenía un sistema de lunas.
Inicialmente, solo se podía observar Tritón, la luna más grande de Neptuno. Pero a mediados del siglo XX y después, gracias a las mejoras en los telescopios terrestres y al desarrollo de sondas espaciales robóticas, se descubrirían muchas más lunas. Neptuno ahora tiene 14 satélites reconocidos, y en honor a su planeta padre, todos llevan el nombre de pequeñas deidades del agua en la mitología griega.
Descubrimiento y nomenclatura:
Tritón, siendo la más grande y masiva de las lunas de Neptuno, fue la primera en ser descubierta. Fue observado por William Lassell el 10 de octubre de 1846, solo diecisiete días después del descubrimiento de Neptuno. Pasaría casi un siglo antes de que se descubrieran otras lunas.
La primera fue Nereid, la segunda luna más grande y masiva de Neptuno, que fue descubierta el 1 de mayo de 1949 por Gerard P. Kuiper (para quien se nombra el Cinturón de Kuiper) usando placas fotográficas del Observatorio McDonald en Fort Davis, Texas. La tercera luna, más tarde llamada Larissa, fue observada por primera vez por Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky y David J. Tholen el 24 de mayo de 1981.
El descubrimiento de esta luna fue puramente fortuito, y ocurrió como resultado de la búsqueda continua de anillos similares a los descubiertos alrededor de Urano cuatro años antes. Si los anillos estuvieran presentes, la luminosidad de la estrella disminuiría ligeramente antes del acercamiento más cercano al planeta. Mientras observaba el acercamiento de una estrella a Neptuno, la luminosidad de la estrella disminuyó, pero solo por varios segundos. Esto indicaba la presencia de una luna en lugar de un anillo.
No se encontraron más lunas hasta Voyager 2 voló por Neptuno en 1989. En el transcurso del paso por el sistema, la sonda espacial redescubrió a Larissa y descubrió cinco lunas internas adicionales: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea y Proteus.
En 2001, dos estudios que utilizaron grandes telescopios terrestres, el Observatorio Interamericano Cerro Tololo y los telescopios Canadá-Francia-Hawái, encontraron cinco lunas exteriores adicionales que elevaron el total a trece. Las encuestas de seguimiento realizadas por dos equipos en 2002 y 2003 respectivamente volvieron a observar las cinco lunas, que fueron Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia y Neso.
Y luego, el 15 de julio de 2013, un equipo de astrónomos dirigido por Mark R. Showalter del Instituto SETI reveló que habían descubierto una decimocuarta luna previamente desconocida en imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de 2004-2009. Se cree que la decimocuarta luna aún sin nombre, actualmente identificada como S / 2004 N 1, no mide más de 16-20 km de diámetro.
De acuerdo con la convención astronómica, las lunas de Neptuno están tomadas de la mitología griega y romana. En este caso, todos llevan el nombre de dioses del mar, o de los hijos de Poseidón (que incluyen Tritón, Proteo, Depsina y Thalassa), pequeñas dietas griegas de agua (Náyade y Nereida) o Nereidas, las ninfas de agua en la mitología griega ( Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia y Psamathe).
Sin embargo, muchas de las lunas no fueron nombradas oficialmente hasta el siglo XX. El nombre Tritón, originalmente sugerido por Camille Flammarion en su libro de 1880. Astronomie Populaire, pero no en uso común hasta al menos la década de 1930.
Lunas interiores (regulares):
Las lunas regulares de Neptuno son las ubicadas más cercanas al planeta y que siguen órbitas circulares programadas que se encuentran en el plano ecuatorial del planeta. Son, en orden de distancia de Neptuno: Náyade (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 ) y Proteus (117.646 km). Todos menos los dos exteriores están dentro de la órbita sincrónica de Neptuno (lo que significa que la órbita de Neptuno es más lenta que su período orbital (0,6713 días) y, por lo tanto, se desaceleran por marea.
Las lunas internas están estrechamente asociadas con el sistema de anillo estrecho de Neptuno. Los dos satélites más internos, Naiad y Thalassa, orbitan entre los anillos Galle y LeVerrier, mientras que Despina orbita justo dentro del anillo LeVerrier. La siguiente luna, Galatea, orbita justo dentro del anillo de Adams más prominente y su gravedad ayuda a mantener el anillo al contener sus partículas.
Basado en datos de observación y densidades asumidas, Naiad mide 96 × 60 × 52 km y pesa aproximadamente 1.9 x 1017 kg. Mientras tanto, Thalassa mide 108 x 100 × 52 km y pesa 3.5 x 1017 kg; Despina mide 180 x 148 x 128 y pesa 21 x 1017 kg; Galatea mide 204 x 184 x 144 y pesa 37.5 x 1017 kg; Larissa mide 216 x 204 x 168 y pesa 49.5 x 1017 kg; S / 2004 N1 mide 16-20 km de diámetro y pesa 0.5 ± 0.4 x 1017 kg; y Proteus mide 436 x 416 x 402 y pesa 50.35 x 1017 kg.
Solo las dos lunas regulares más grandes se han fotografiado con una resolución suficiente para discernir sus formas y características superficiales. Sin embargo, con la excepción de Larissa y Proteus (que son en gran parte redondeadas), se cree que todas las lunas internas de Neptuno tienen forma alargada. Además, todas las lunas internas oscurecen los objetos, con albedos geométricos que van del 7 al 10%.
Sus espectros también indicaron que están hechos de hielo de agua contaminado por algún material muy oscuro, probablemente compuestos orgánicos. A este respecto, las lunas neptunianas internas son similares a las lunas internas de Urano.
Lunas externas (irregulares):
Las lunas irregulares de Neptuno consisten en los satélites restantes del planeta (incluido Tritón). Generalmente siguen órbitas excéntricas inclinadas y a menudo retrógradas lejos de Neptuno; La única excepción es Tritón, que orbita cerca del planeta siguiendo una órbita circular, aunque retrógrada e inclinada.
En orden de distancia del planeta, las lunas irregulares son Tritón, Nereida, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso y Psamathe, un grupo que incluye objetos prograde y retrógrados. Con la excepción de Tritón y Nereida, las lunas irregulares de Neptuno son similares a las de otros planetas gigantes y se cree que fueron capturadas gravitacionalmente por Neptuno.
En términos de tamaño y masa, las lunas irregulares son relativamente consistentes, con un diámetro aproximado de 40 km y 4 x 1016 kg en masa (Psamathe) a 62 km y 16 x 1016 kg para Halimede.
Tritón y Nereida:
Tritón y Nereida son satélites irregulares inusuales y, por lo tanto, se tratan por separado de las otras cinco lunas neptunianas irregulares. Entre estas dos y las otras lunas irregulares, se han observado cuatro diferencias principales.
En primer lugar, son las dos lunas irregulares más grandes conocidas en el Sistema Solar. Tritón en sí es casi un orden de magnitud más grande que todas las otras lunas irregulares conocidas y comprende más del 99.5% de toda la masa que se sabe que orbita alrededor de Neptuno (incluidos los anillos del planeta y otras trece lunas conocidas).
En segundo lugar, ambos tienen ejes semi-principales atípicamente pequeños, con Triton en un orden de magnitud más pequeño que los de todas las demás lunas irregulares conocidas. En tercer lugar, ambos tienen excentricidades orbitales inusuales: Nereid tiene una de las órbitas más excéntricas de cualquier satélite irregular conocido, y la órbita de Tritón es un círculo casi perfecto. Finalmente, Nereid también tiene la inclinación más baja de cualquier satélite irregular conocido
Con un diámetro medio de alrededor de 2700 km y una masa de 214080 ± 520 x 1017 kg, Tritón es la mayor de las lunas de Neptuno, y la única lo suficientemente grande como para lograr el equilibrio hidrostático (es decir, tiene forma esférica). A una distancia de 354,759 km de Neptuno, también se encuentra entre las lunas interna y externa del planeta.
Tritón sigue una órbita retrógrada y cuasicircular, y se compone en gran parte de nitrógeno, metano, dióxido de carbono y helados de agua. Con un albedo geométrico de más del 70% y un albedo Bond de hasta el 90%, también es uno de los objetos más brillantes del Sistema Solar. La superficie tiene un tinte rojizo, debido a la interacción de la radiación ultravioleta y el metano, causando tolinas.
Tritón es también una de las lunas más frías del Sistema Solar, con una temperatura superficial de aproximadamente 38 K (? 235.2 ° C). Sin embargo, debido a que la luna es geológicamente activa (lo que resulta en criovolcanismo) y las variaciones de temperatura de la superficie que causan la sublimación, Tritón es una de las dos lunas en el Sistema Solar que tiene una atmósfera sustancial. Al igual que su superficie, esta atmósfera está compuesta principalmente de nitrógeno con pequeñas cantidades de metano y monóxido de carbono, y con una presión estimada de aproximadamente 14 bar.
Tritón tiene una densidad relativamente alta de aproximadamente 2 g / cm.3 indicando que las rocas constituyen aproximadamente dos tercios de su masa, y los hielos (principalmente hielo de agua) el tercio restante. También puede haber una capa de agua líquida en el interior de Tritón, formando un océano subterráneo. Las características de la superficie incluyen el gran casquete polar del sur, los planos con cráteres más viejos cortados por graben y escarpas, así como las características juveniles causadas por el revestimiento endógeno.
Debido a su órbita retrógrada y su relativa proximidad a Neptuno (más cerca de lo que la Luna está a la Tierra), Tritón se agrupa con las lunas irregulares del planeta (ver más abajo). Además, se cree que es un objeto capturado, posiblemente un planeta enano que alguna vez fue parte del Cinturón de Kuiper. Al mismo tiempo, estas características orbitales son la razón por la cual Tritón experimenta la desaceleración de las mareas. y eventualmente irá en espiral hacia adentro y colisionará con el planeta en unos 3.600 millones de años.
Nereid es la tercera luna más grande de Neptuno. Tiene una órbita programada pero muy excéntrica y se cree que es un antiguo satélite regular que se dispersó a su órbita actual a través de interacciones gravitacionales durante la captura de Tritón. El hielo de agua se ha detectado espectroscópicamente en su superficie. Nereida muestra grandes variaciones irregulares en su magnitud visible, que probablemente son causadas por la precesión forzada o la rotación caótica combinada con una forma alargada y manchas brillantes u oscuras en la superficie.
Formación:
Dada la distribución desigual de la masa en sus lunas, se cree ampliamente que Tritón fue capturado después de la formación del sistema satelital original de Neptuno, gran parte del cual habría sido destruido en el proceso de captura. Se han ofrecido muchas teorías sobre los mecanismos de su captura a lo largo de los años.
Lo más aceptado es que Tritón es un miembro sobreviviente de un objeto binario del Cinturón de Kuiper que fue interrumpido con un encuentro con Neptuno. En este escenario, la captura de Tritón fue el resultado de un encuentro de tres cuerpos, donde cayó en una órbita retrógrada mientras el otro objeto fue destruido o expulsado en el proceso.
La órbita de Tritón tras la captura habría sido muy excéntrica y habría causado perturbaciones caóticas en las órbitas de los satélites neptunianos internos originales, haciendo que colisionen y se reduzcan a un disco de escombros. Solo después de que la órbita de Tritón se volviera circular nuevamente, algunos de los escombros podrían volver a acumularse en las lunas regulares actuales. Esto significa que es probable que los satélites internos actuales de Neptuno no sean los cuerpos originales que se formaron con Neptuno.
Las simulaciones numéricas muestran que existe una probabilidad de 0.41 de que la luna Halimede colisionó con Nereida en algún momento del pasado. Aunque no se sabe si se ha producido una colisión, ambas lunas parecen tener colores similares ("grises"), lo que implica que Halimede podría ser un fragmento de Nereida.
Dada su distancia del Sol, la única misión que estudió Neptuno y sus lunas de cerca fue la misión Voyager 2. Y aunque actualmente no se están planificando misiones, se han hecho varias propuestas que verían una sonda robótica enviada al sistema en algún momento a fines de 2020 o principios de 2030.
Tenemos muchos artículos interesantes sobre Neptuno, las lunas de Neptuno y la región transneptuniana aquí en la revista Space. Aquí hay un artículo completo sobre Neptune's Moon Triton, Naiad and Nereid y S / 2004 N 1.
Aquí hay un artículo encantador sobre los últimos objetos transneptunianos que se descubrirán y cómo los astrónomos predicen al menos dos planetas más grandes en el sistema solar
Para obtener más información, consulte la página de exploración del sistema solar de la NASA titulada "Neptuno: el planeta más ventoso".
