เหตุใดดาวพฤหัสบดีจึงมีดวงจันทร์ 79 ดวงเมื่อโลกมีดวงเดียว?

การค้นพบครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อปีที่แล้ว Scott S. Sheppard จากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกีเป็นผู้นำในการค้นหาวัตถุใหม่ในแถบไคเปอร์อันห่างไกลซึ่งเป็นเศษวงแหวนขนาดมหึมาที่อยู่เหนือดาวเนปจูน Sheppard และเพื่อนร่วมงานของเขาตัดสินใจที่จะหยุดพักจากเป้าหมายการวิจัยหลักและสังเกตดาวพฤหัสบดีสักพัก นั่นคือวิธีที่พวกเขายืนอยู่บนไหล่ของกาลิเลโอ

ในปีค. ศ. 1610 กาลิเลโอกาลิเลอีนักดาราศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ได้สังเกตเห็นร่างบนสวรรค์สี่ดวงที่ดูเหมือนจะหมุนรอบดาวพฤหัสบดี ชื่อว่าไอโอยูโรปาแกนีมีดและคาลลิสโตเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดีและเป็นดวงแรกที่ถูกค้นพบ เมื่อเทคโนโลยีการดูดาวมีความซับซ้อนมากขึ้นจึงเห็นได้ชัดว่าทั้งสี่กลุ่มมี บริษัท มากมาย ทีมงานของ Sheppard เพิ่งนำจำนวนดวงจันทร์ Jovian ที่ระบุได้ทั้งหมด (เช่นดวงจันทร์ที่หมุนรอบดาวพฤหัสบดี) มากถึง 79

ไม่มีดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะที่สามารถเทียบเคียงกับตัวเลขนั้นได้ ดาวเสาร์ได้รับตำแหน่งรองชนะเลิศโดยมีดวงจันทร์ที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว 62 ดวงในขณะที่ดาวยูเรนัสมี 27 ดวงและดาวเนปจูนมีดาวอังคาร 14 ดวงซึ่งเป็นเพื่อนบ้านที่รักของเรามีดาวเทียม 2 ดวง ได้แก่ Deimos และ Phobos และถ้านั่นทำให้คุณรู้สึกไม่มั่นใจเกี่ยวกับดวงจันทร์ที่โดดเดี่ยวของโลกอย่างน้อยคุณก็สามารถปลอบใจได้ในความจริงที่ว่าดาวพุธและดาวศุกร์เป็นดวงจันทร์

มีเหตุผลว่าทำไมดาวพฤหัสบดีจึงมีดาวเทียมจำนวนมากในขณะที่ดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ เช่นของเรามีไม่กี่ดวง ทุกอย่างมาจากแรงโน้มถ่วง

อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

นักดาราศาสตร์แบ่งดาวเคราะห์ในระบบสุริยจักรวาลของเราเป็นสองประเภท ดาวพุธดาวศุกร์โลกและดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่เรียกว่า "ดาวเคราะห์นอกโลก" หรือ "ชั้นใน" ในขณะที่ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนได้รับการจัดประเภทให้เป็น "ก๊าซยักษ์" หรือที่เรียกว่า "ดาวเคราะห์วงนอก"

ขนาดช่องว่างระหว่างกลุ่มเหล่านั้นค่อนข้างมาก แม้ว่าดาวยูเรนัสจะเป็นดาวเคราะห์วงนอกที่เล็กที่สุด แต่ก็ยังมีมวลมากกว่าโลกถึง15 เท่าซึ่งเป็นดาวเคราะห์ชั้นในที่ใหญ่ที่สุด อย่างไรก็ตามไม่มีดาวเคราะห์ดวงอื่นที่สามารถแข่งขันกับดาวพฤหัสบดีในแง่ของปริมาณมากได้ คุณต้องการที่จะซ้ำกันมากกว่า 300 รายการในโลกบ้านที่อ่อนแอของเราเพื่อให้เท่ากับมวลมหาศาลของดาวพฤหัสบดี มันเป็นสัตว์ประหลาดแน่นอน

ตอนนี้ดังที่ไอแซกนิวตันสังเกตพบว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างมวลของวัตถุกับความแรงของสนามโน้มถ่วง เนื่องจากก๊าซยักษ์มีขนาดใหญ่มากจึงสามารถดึงดูดดาวเทียมได้มากขึ้น

แต่นั่นไม่ใช่เหตุผลเดียวว่าทำไมดาวเคราะห์อย่างดาวพฤหัสบดีจึงมีดวงจันทร์ขนาดใหญ่เช่นนี้ ก๊าซยักษ์ใหญ่ในระบบสุริยะของเราอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ค่อนข้างมาก ในทางตรงกันข้ามดาวบางดวงมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่คล้ายดาวพฤหัสบดีเรียกว่า "ดาวพฤหัสบดีร้อน" โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือก๊าซยักษ์ซึ่งโคจรเข้าใกล้ดาวฤกษ์ (ลองนึกภาพว่าดาวเสาร์เปลี่ยนสถานที่กับดาวพุธหรือไม่)

2,010 กระดาษโดยนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Fathi Namouni ระบุว่าดาวพฤหัสร้อนมีไม่กี่ถ้ามีดวงจันทร์ ดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกคิดว่ามีต้นกำเนิดในส่วนที่ห่างไกลจากระบบสุริยะของพวกมันแล้วจึงอพยพเข้าด้านใน ระหว่างทางดวงจันทร์ของพวกเขาติดอยู่ในเกมชักเย่อสวรรค์ ยักษ์ใหญ่ก๊าซอาจจะใหญ่ แต่ดาวก็ใหญ่กว่ามาก ดังนั้นพวกมันจึงมีสนามโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งกว่ามาก ดังนั้นเมื่อดาวพฤหัสบดีที่ร้อนจัดเข้าใกล้ดาวฤกษ์มากเกินไปในที่สุดดาวก็จะขโมยดวงจันทร์ของมันไป

ระยะทางชดเชยความสามารถนี้ ยิ่งคุณเดินทางออกจากดวงอาทิตย์มากเท่าไหร่แรงดึงดูดที่มีต่อคุณก็จะยิ่งอ่อนแอลง ดังนั้นหาก Namouni ถูกต้องดาวพฤหัสบดีที่แท้จริงจะมีดวงจันทร์ 79 ดวงและนับได้เนื่องจากเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่มากซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากพอที่จะหลีกเลี่ยงการขโมยดวงจันทร์ได้

หนึ่งใหญ่ครอบครัว Jovian

ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีแทบจะไม่เป็นเสาหิน มีบางส่วนที่มีนิสัยแปลก ๆ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับผู้ที่ชื่นชอบดาราศาสตร์: ไอโอเต็มไปด้วยภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นมีมหาสมุทรที่ซ่อนอยู่บนยูโรปาที่อาจเป็นที่อยู่อาศัยของมนุษย์ต่างดาวและที่ขนาดสองในสามของดาวอังคารแกนีมีดเป็นดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดใน ระบบสุริยะทั้งหมด

ดวงจันทร์ทั้งสามนี้พร้อมกับกัสติลโลอาจก่อตัวควบคู่กับดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์ดวงใหญ่น่าจะเริ่มต้นจากแผ่นก๊าซและฝุ่นซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นก๊าซยักษ์ที่เรารู้จักในปัจจุบัน ในขณะที่ดาวพฤหัสบดีเป็นรูปเป็นร่างวัสดุบางส่วนที่หมุนรอบตัวมันรวมตัวกันเป็นดวงจันทร์ทั้งสี่ที่กาลิเลโอสอดแนมในปี 1610 ดาวเสาร์อาจช่วยเคลื่อนย้ายกระบวนการนี้ไปด้วย นอกจากนี้ยังมีการตั้งสมมติฐานว่าดาวพฤหัสบดีในยุคแรกมีดวงจันทร์ที่ล้มเหลวจำนวนหนึ่งซึ่งถูกดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดึงเข้าและดูดซับ

ดาวเทียมอื่น ๆ ไม่จำเป็นต้องปลูกในบ้าน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีหลายดวงเริ่มจากก้อนหินที่ลอยอยู่ซึ่งถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ติดบ่วง

ก่อนที่จะห่อของเราควรพูดถึงพฤติกรรมของดวงจันทร์ ดวงจันทร์ของ Jovian หลายดวงโคจรไปในทิศทางเดียวกับที่ดาวพฤหัสบดีหมุน แต่มีหลายดวงที่ไปในทางตรงกันข้าม - รวมถึงดวงจันทร์ใหม่เก้าดวงที่เชปปาร์ดและเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบ เนื่องจากร่างกายจำนวนมากหมุนไปในทิศทางที่ต่างกันการชนกันจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ดวงจันทร์ที่ชนกันอาจถูกทำลายในกระบวนการนี้ เช่นเดียวกับที่ดาวพฤหัสบดีได้รับดวงจันทร์ดวงใหม่ก็กำลังหาวิธีที่จะสูญเสียดวงจันทร์ที่มีอายุมากกว่า

ตอนนี้น่าสนใจ

ตามที่นักดาราศาสตร์นีลเอฟโคมินส์กล่าวว่าหากดาวเคราะห์โลกมีดวงจันทร์สองดวงแทนที่จะเป็นดวงเดียวคืนของเราจะสว่างขึ้นเพราะมีแสงแดดสะท้อนออกจากพื้นผิวดวงจันทร์มากเป็นสองเท่า นอกจากนี้เราจะเห็นกระแสน้ำที่สูงขึ้นอย่างมากทำให้พื้นที่ชายฝั่งหลายแห่งไม่สามารถอยู่อาศัยได้