Gibt es natürliche Satelliten natürlicher Satelliten?

Natürliche Satelliten oder Monde

Natürliche Satelliten, allgemein Monde genannt, umkreisen Planeten. Es stellt sich eine interessante wissenschaftliche Frage: Kann ein Satellit selbst einen natürlichen Satelliten haben, den wir als „Sekundärmond“ bezeichnen könnten?

ASekundärmondist ein natürlicher Satellit, der einen anderen natürlichen Satelliten umkreist, der wiederum einen Planeten umkreist. Die Stabilität einer solchen Umlaufbahn wird durch mehrere Faktoren extrem eingeschränkt:
- Die vorherrschende Schwerkraft des Hauptplaneten, die dazu neigt, die Flugbahnen kleiner Satelliten zu stören.
- Gezeitenkräfte, die vom Hauptplaneten auf den Sekundärsatelliten ausgeübt werden und zu dessen Zerfall oder Auswurf führen können.
- Die Hügelzone des Primärsatelliten, die die Region um den Satelliten definiert, in der seine Schwerkraft die des Planeten dominiert, schränkt die maximale Entfernung für einen stabilen Sekundärmond stark ein.
Derzeit wurden in unserem Sonnensystem keine Sekundärmonde beobachtet, aber numerische Simulationen deuten darauf hin, dass sie in der Nähe sehr massereicher Satelliten wie Ganymed oder Titan existieren könnten, vorausgesetzt, sie bleiben in der Nähe des Muttersatelliten.

Körperliche Einschränkungen

Damit ein solches System stabil ist, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein:

• Die Gravitation des Hauptplaneten muss im Vergleich zu der des Nebensatelliten schwach sein, um dessen Umlaufbahn nicht zu stören.
• Die Umlaufzeit des Sekundärmondes muss deutlich kürzer sein als die des Satelliten um seinen Planeten.
• Die vom Primärplaneten verursachten Gezeitenkräfte müssen nicht ausreichen, um den Sekundärsatelliten aus der Umlaufbahn zu bringen.

EntsprechendGeorge Darwin(1845-1912) begrenzen Gezeiteneffekte die maximale Größe und Umlaufentfernung jedes Sekundärsatelliten. Die Hill-Zone oder Hill-Sphäre definiert das Volumen um einen Satelliten, in dem seine Schwerkraft die des Planeten dominiert.

Beispiele und Simulationen

Bis jetzt,keine Sekundärmonde beobachtetin unserem Sonnensystem.

• Quelle:Ikarus, Hill-Sphäre und Stabilitätsanalyse von Moonlets (neues Fenster).

Asteroiden und ihre Satelliten

Im Gegensatz zu den großen Monden riesiger Planeten haben viele Asteroiden ihre eigenen natürlichen Satelliten. Diese als binäre oder multiple Asteroidensysteme bezeichneten Systeme kommen im Hauptgürtel und unter erdnahen Asteroiden relativ häufig vor.

Allerdings haben diese Asteroiden keine „Sekundärmonde“ im eigentlichen Sinne. Der Hauptgrund hängt mit der sehr kleinen Gravitationsskala zusammen:

• Die Schwerkraft des Hauptasteroiden ist schwach, aber ausreichend, um einen kleinen Satelliten aus nächster Nähe zu halten.
• Der Satellit befindet sich in der Nähe des Hauptkörpers und jeder Versuch, um den Satelliten herum einen Mond zu bilden, würde durch die Gravitationskräfte der Sonne und benachbarter Planeten schnell zunichte gemacht werden.
• Gezeitenkräfte und dynamische Störungen machen jede Umlaufbahn um einen Asteroidensatelliten auf lange Sicht äußerst instabil.

Obwohl Asteroiden Monde haben können, ist die Bildung von Sekundärmonden um diese Satelliten herum praktisch unmöglich. Dieser Kontrast verdeutlicht die Bedeutung von Masse und Zentralgravitation für die Stabilität von Mehrebenensystemen.

Unterschiede zwischen Planetenmonden und Asteroidensatelliten

Obwohl es sich bei den Monden der Planeten und den Satelliten der Asteroiden um alles handeltnatürliche Satelliten (himmelskörper, die einen anderen Körper umkreisen)Sie weisen grundlegende Unterschiede auf, die mit ihrer Größe, ihrer Schwerkraft und ihrer Umlaufbahnumgebung zusammenhängen.

Die Hauptunterschiede sind wie folgt:

• Masse und Schwerkraft: Planetenmonde wie Ganymed oder Titan haben eine beträchtliche Masse und eine ausreichende Schwerkraft, um eine dünne Atmosphäre aufrechtzuerhalten oder ihre eigene Oberfläche durch Gezeitenkräfte zu beeinflussen. Asteroidensatelliten sind viel kleiner, haben eine sehr geringe Schwerkraft und können keine nennenswerte Atmosphäre zurückhalten.
• Ausbildung: Planetarische Monde können durch Akkretion zu einer zirkumplanetaren Scheibe, Gravitationseinfang oder Riesenkollision entstehen. Asteroidensatelliten entstehen typischerweise durch Kollision oder schnelle Spaltung aufgrund der Rotation, wobei nur wenig Material für eine stabile Asteroidenscheibe zur Verfügung steht.
• Orbitale Stabilität: Planetenmonde können theoretisch Sekundärmonde in sehr unmittelbarer Nähe zum Muttersatelliten beherbergen, wenn auch selten, aufgrund ihrer großen Masse und relativ großen Hügelzonen. Asteroidensatelliten können keine Sekundärmonde aufrechterhalten: Sonnen- und Planetenstörungen dominieren schnell jede Umlaufbahn um einen kleinen Körper.
• Beobachtbarkeit: Planetenmonde sind mit Teleskopen und Weltraummissionen aus der Ferne sichtbar. Asteroidensatelliten sind schwieriger zu beobachten und erfordern zur Bestätigung oft Radarmessungen oder Missionsvorbeiflüge.

Dieser Vergleich veranschaulicht, wie die Schwerkraft und die Umlaufbahnumgebung die Komplexität natürlicher Satellitensysteme steuern, und erklärt, warum hierarchische Systeme mit „Monden der Monde“ im Sonnensystem äußerst selten sind.

• Quelle:Ikarus, Asteroidensatelliten: Beobachtungen und Dynamik (neues Fenster)UndKleinplanetenzentrum (neues Fenster).