Гравитационно связанные объекты, обращающиеся вокруг планет, встречаются в Солнечной системе чаще, чем принято считать. У Юпитера их 95, у Сатурна – 146, причём некоторые по размерам превосходят Меркурий. Ганимед, крупнейший из них, имеет диаметр 5268 км и собственное магнитное поле.
Наблюдателям с Земли доступны лишь 5 таких образований без оптических приборов: наша Луна, Ио, Европа, Каллисто и Титан. Для обнаружения остальных потребуется телескоп с апертурой от 80 мм. Лучшее время для наблюдений – противостояние планет, когда их компаньоны видны чётче из-за уменьшенного расстояния.
Форма этих объектов редко бывает строго сферической. Фобос у Марса напоминает картофелину длиной 27 км с кратером Стикни, занимающим треть его поверхности. Неправильные очертания свидетельствуют о бурной истории столкновений – именно так, по гипотезе гигантского удара, образовалась Луна 4,5 млрд лет назад.
Для астрономов-любителей интерес представляют системы с активными процессами. На Ио зафиксировано более 400 действующих вулканов, а под ледяной корой Европы скрывается океан глубиной до 100 км. Эти примеры доказывают: даже небольшие космические образования способны преподносить сюрпризы.
Роль Луны в формировании приливов и отливов
Гравитационное притяжение Луны деформирует водную оболочку Земли, создавая два приливных горба: один на ближней к ней стороне, другой – на противоположной. Разница в высоте воды между горбом и впадиной достигает 16 метров в некоторых регионах, например, в заливе Фанди.
Солнце усиливает или ослабляет воздействие Луны. Во время новолуния и полнолуния, когда оба объекта выстраиваются в линию, возникают сизигийные приливы – самые высокие. В квадратуре, когда силы тяготения Солнца и Луны действуют под прямым углом, амплитуда снижается на 30%.
Скорость вращения Земли влияет на частоту приливов. Полный цикл занимает около 24 часов 50 минут из-за смещения лунной орбиты. В узких заливах и проливах, таких как Пенжинская губа, вода поднимается быстрее – до 5 метров за 6 часов.
Для точного прогнозирования используйте данные о фазе Луны, глубине водоема и конфигурации береговой линии. В открытом океане перепад уровня редко превышает 1 метр, но в прибрежных зонах с воронкообразной формой, как у реки Северн, волны достигают 15 метров.
Какие условия необходимы для формирования луны?
1. Достаточная масса планеты: Гравитация родительской планеты должна быть достаточно сильной, чтобы удерживать объект на орбите. Например, Земля притягивает свою луну с силой ~1.98×10²⁰ Н.
2. Стабильная орбита: Объект должен двигаться со скоростью, исключающей падение на планету или уход в космос. Для Земли первая космическая скорость – 7.9 км/с.
3. Формирование в зоне Хилла: Радиус сферы влияния планеты (зона Хилла) должен превышать расстояние до формирующегося объекта. Для Земли этот радиус – ~1.5 млн км.
4. Источник материала: Требуется достаточное количество вещества – либо из протопланетного диска, либо от столкновений. Луна Земли образовалась из обломков после удара объекта размером с Марс.
5. Отсутствие сильных возмущений: Внешние гравитационные воздействия (например, от звезды или других планет) не должны разрушать орбиту. Юпитер часто перехватывает потенциальные луны у соседних планет.
Примечание: Газовые гиганты легче захватывают луны из-за большей массы и протяженной зоны Хилла. У Юпитера их 92, у Марса – только 2.
