이너문

Inner moon

천문학에서, 내부 위성이나 내부 자연 위성은 모행성의 큰 위성들 안쪽으로 프로그램 된 낮은 천체 궤도를 따라가는 자연 위성이다. 그것들은 일반적으로 원행성의 결합과 동시에 그 자리에서 형성된 것으로 생각된다. 넵튠의 달은 예외로, 큰 달 트리톤이 포착된 후 교란된 원체 조각들을 다시 모을 가능성이 높기 때문이다.[1] 내부 위성은 모행성과 근접성, 짧은 궤도 주기(보통 하루 미만), 저질량, 작은 크기, 불규칙한 모양 등으로 다른 일반 위성과 구별된다.

디스커버리

현재 30개의 내부 위성이 알려져 있으며, 4개의 거대한 행성(주피터, 토성, 천왕성, 해왕성)을 공전하는 궤도를 돌고 있는 것이 발견되었다. 그들의 작은 크기와 근처의 행성에서 나오는 섬광 때문에, 그들은 지구에서 관측하기 매우 어려울 수 있다. 토성의 팬과 다프니스와 같은 몇몇은 우주선에 의해 관측된 적이 있을 뿐이다.

관측된 최초의 내부 위성은 1892년 E. E. Bannard에 의해 발견된 아말테아였다. 다음은 1966년에 관측된 토성의 위성 에피메테우스와 야누스였다. 이 두 개의 달은 같은 궤도를 공유하고 있으며, 그 결과 나타난 위상에 대한 혼란은 1980년 보이저 1호가 날아갈 때까지 해결되지 않았다. 나머지 내부 위성의 대부분은 우주선 보이저 1호와 보이저 2호가 목성(1979년), 토성(1980년), 천왕성(1986년), 해왕성(1989년)의 플라이비에서 발견했다.

가장 최근의 발견은 2003년 허블우주망원경을 이용해 발견된 천왕성(마브와 큐피드)의 두 달과 2005년 카시니 우주선에 의해 토성 궤도를 선회하는 다프니스를 발견한 것이다.

오르빗

모든 내부 위성은 거의 원형 궤도를 따라 움직인다. 중위 편심률은 0.0012이고, 가장 편심된 내부 위성은 e=0.0177을 가진 테베이다. 그들의 행성의 적도 평면에 대한 그들의 성향도 매우 낮다. 한 사람을 제외한 모든 사람들은 1도 이하의 경사를 가지고 있으며, 중앙값은 0.1°이다. 해왕성의 가장 가까운 달인 나이아드는 예외로 해왕성의 적도에 4.75° 기울어져 있다.

가장 안쪽의 인공위성은 행성 고리 내에서, 유체 로슈 한계 내에 잘 돌고 있으며, 그 물질의 내력과 마찰력만이 조수에 의해 갈라지는 것을 막는다. 이는 지구에서 가장 멀리 떨어진 인공위성 부분에 조약돌을 놓으면 바깥으로 나가는 조수가 위성의 중력 행성보다 강하기 때문에 조약돌은 위로 떨어지게 된다는 것을 의미한다. 이 위성들의 사진들이 조약돌과 먼지, 바위를 완전히 깨끗하게 보여주고 있는 이유다.

가장 극단적인 경우는 토성의 달 판과 해왕성의 달 나이아드뿐만 아니라 유체 로슈 한계치의 70%에 불과한 고리 안에서 공전하는 것이다. 나이아드의 밀도는 알려져 있지 않기 때문에 정확한 로슈 한계치 또한 알려져 있지 않지만, 만약 그 밀도가 1100 kg/m3 미만이었다면 그것은 팬보다 훨씬 더 작은 로슈 한계치에 놓여 있을 것이다.

궤도 주기가 행성의 자전 기간보다 짧은 위성은 조석 감속을 경험하여 행성을 향해 매우 점진적으로 나선형으로 진입한다. 먼 미래에 이 달들은 행성에 영향을 주거나 로슈 한계 내에서 충분히 깊이 침투하여 산산조각이 날 것이다. 이렇게 영향을 받는 달은 목성의 메티스와 아드라스테이아, 그리고 천왕성과 해왕성의 대부분의 내월들은 각각 페르디타와 라리사를 포함한 것이다. 그러나 토성이 상대적으로 매우 빠른 회전 장치이기 때문에 토성의 달들 중 어느 것도 이 효과를 경험하지 못한다.

물리적 특성

치수

내부 위성은 각각의 행성의 주요 위성에 비해 작다. 모두 너무 작아서 중력이 붕괴된 구강모양에 도달하지 못한다. 예를 들어, 넓이의 두 배나 되는 아말테아처럼 많은 사람들이 매우 길다. 단연코 내부 위성 중 가장 큰 것은 프로테우스인데, 프로테우스는 가장 긴 치수로 약 440km의 지름이 있고 구형에 가깝지만, 중력 붕괴 형상으로 간주될 만큼 구형은 아니다. 대부분의 알려진 내부 위성은 지름이 50~200km인 반면 가장 작은 것으로 확인된 것은 크기가 6~8km인 다프니스다. S/2004 S 6과 같이 토성의 F 고리에 가깝게 궤도를 선회하는 확인되지 않은 물체들은 만약 그것들이 대신 일시적인 먼지 덩어리가 아니라면 다소 더 작은 달일 수 있다. 카시니 우주선은 최근 카시니 사단에서 더 작은 달팽이들도 궤도를 돌고 있을지도 모른다는 징후를 발견했다.[2] 외행성을 중심으로 가장 작은 것으로 알려진 내행성의 크기는 태양과의 거리에 따라 증가하지만, 이러한 경향은 어떤 물리적 경향보다는 점점 더 어려운 조명 및 관측 조건 때문이라고 생각된다. 더 작은 내부 위성들이 결국 발견될 수도 있다.

회전

내부 위성은 모두 간결하게 잠겨 있는데, 즉 궤도는 모행성을 향해 한 면만 보이도록 회전과 동시에 움직인다. 그들의 긴 축은 전형적으로 행성을 가리키도록 정렬되어 있다.

표면

목성, 천왕성, 해왕성의 모든 내부 위성은 알베도가 0.06(메티스)에서 0.10(아드레아스테이아) 사이에 있는 매우 어두운 표면을 가지고 있다. 이와는 대조적으로 토성의 위성은 매우 밝은 표면을 가지고 있으며 알베도는 0.4와 0.6 사이에 있다. 이것은 그들의 표면이 그들이 공전하는 링 시스템에서 쓸려 올라오는 신선한 얼음 입자로 코팅되고 있기 때문이라고 생각된다. 다른 행성 주변의 내부 위성은 우주 풍화작용에 의해 어두워졌을지도 모른다. 알려진 내부 위성들 중 어느 것도 대기를 가지고 있지 않다.

크레이터링

이미징된 내부 위성은 표면이 심하게 찌그러져 있는 것을 보여준다. 중력 집중으로 인해 주행성과 외행성을 공전하는 물체의 분화율은 주행성과 외행성보다 크다: 거대한 행성 근처에서 큰 지역으로 지나가는 태양 궤도는 그 중력장에 의해 행성을 향해 우선 편향되기 때문에 잠재적 임팩터의 빈도가 감소한다.행성에 가까운 주어진 단면적을 통과하는 것은 행성간 공간보다 훨씬 크다. 그 결과 내부 궤도에 있는 초소형 몸체는 태양계 나이보다 훨씬 짧은 시간대에 외부 임팩터에 의해 교란될 것으로 추정되었다. 이렇게 되면 남아 있는 내면의 달의 크기에 대한 하한선이 생기게 된다.

링 소재 축적

토성의 내부 위성 중 적어도 두 개(아틀라스 및 프로메테우스)는 적도 능선을 가지고 있다. 아틀라스의 산등성이는 특히 두드러진다. 또한 판도라는 어떤 종류의 미세한 예금에 의해 지배된다. 이러한 특징들은 이 달들에 고리 재료가 부착되기 때문이라고 제안되었다. 그러한 과정에 대한 추가적인 증거는 이러한 신체의 낮은 밀도(아마도 축적된 물질의 느슨함 때문에)와 높은 알베도를 포함할 수 있다. 프로메테우스는 주기적인 근접 접근 동안에 F 링으로부터 확산 물질을 끌어들이는 것으로 보여 왔다.

내부 위성 목록

목성의 내부 달과 고리

목성의 내부 위성

주요 기사: 목성의 내부 위성

목성은 다음 4개의 위성만을 포함하여 가장 작은 내부 위성 세트를 가지고 있다.

토성의 내부 위성

토성의 7개의 내부 위성은 그것의 고리 시스템과 밀접하게 연관되어 있으며, 그들 중 많은 위성이 고리 안에서 궤도를 돌면서 그들 사이에 틈새나 "절단"된 고리들을 만들어낸다.

S/2004 S 3, S/2004 S 4, S/2004 S 6과 같은 국소화된 물체들이 F 링 근처에서 가끔 먼지투성이의 후광으로 둘러싸인 것이 많이 보였지만, 현재는 그것들이 모두 일시적인 덩어리인지 아니면 일부는 작은 고체 물체(달)를 포함할 수 있는지는 명확하지 않다.

천왕성 위성 및 링 시스템의 개략도

천왕성의 내부 위성

천왕성은 지금까지 알려진 13개의 위성을 포함하는 가장 광범위한 내부 위성 시스템을 가지고 있다.

해왕성의 내부 위성

해왕성의 내부 위성도.

해왕성은 7개의 알려진 내부 위성을 가지고 있다.

넵튠의 원래 위성(내부든 아니든)의 파편에서 재인쇄된 잔해 더미라고 생각된다. 이것들은 그 달이 매우 괴이한 초기 궤도로 포착된 직후에 트리톤에 의해 강하게 동요되었다. 동요는 위성들 간의 충돌로 이어졌고, 분실되지 않은 파편들의 그 부분은 트리톤의 궤도가 원형화된 후 현재의 내부 위성으로 재인쇄되었다.[1]

탐험

대부분의 내부 위성은 우주선 보이저 1호와 보이저 2호에 의해 이미징되었다. 대다수는 영상에서 단지 하나의 픽셀로만 보이거나, 단지 몇 픽셀의 가로로 분해되었다. 그러나 상당히 상세한 표면 특성은 다음 달에서 확인되었다.

행성 우주선
보이저 1호 보이저 2호 갈릴레오 카시니
목성 아말테아 아말테아
테베
토성 판도라
프로메테우스
야누스
에피메테우스 		아틀라스
판도라
프로메테우스
야누스
에피메테우스
천왕성 퍽
해왕성 라리사
프로테우스

참조

  1. ^ Jump up to: a b Banfield, Don; Murray, Norm (October 1992). "A dynamical history of the inner Neptunian satellites". Icarus. 99 (2): 390–401. Bibcode:1992Icar...99..390B. doi:10.1016/0019-1035(92)90155-Z.
  2. ^ NASA는 토성의 달이 새로운 고리인 Spaceflight Now, NASA/JPL 뉴스 발표, 10월 11일 (2006년)을 만들어 내고 있을 수도 있다는 것을 발견한다.