Haben wir irgendwelche natürlichen Satelliten von natürlichen Satelliten von Planeten oder Zwergplaneten entdeckt? Sogar sehr klein oder relativ kurzlebig – zB Ringe um die Saturnmonde, einige Meteoriten, die Jupitermonde umkreisen, oder etwas, das Charon umkreist? Oder sind die Sternen-Planeten-Monde die tiefste natürlich vorkommende Orbitalrekursionsebene?
Ich glaube nicht, dass es im Sonnensystem welche gibt. Wir haben ungefähr 250 Asteroiden mit Monden . Rheas Ring scheint die einzige Ausnahme zu sein.
Bearbeiten: Ursprünglich sagte ich: "Ein Mond mit einem Mond wäre aufgrund des Gravitationseinflusses des Planeten ein instabiles System ." @Florian ist damit nicht einverstanden. Die Antwort ist jedoch komplexer als die der Hill-Sphäre allein.
In erster Näherung gibt die Hill-Sphäre einen Radius an, in dem Umlaufbahnen um einen Mond stabil sein könnten. Der Radius unseres Mondhügels beträgt 64000 km.
Für unseren eigenen Mond wissen wir, dass die meisten niedrigen Umlaufbahnen aufgrund von Mascons instabil sind : Massenkonzentrationen unter der Oberfläche, die das Gravitationsfeld des Mondes merklich ungleichmäßig machen. Es gibt nur vier Neigungen , bei denen ein Objekt, das den Mond umkreist, alle Mascons vermeidet und stabil wäre: 27º, 50º, 76º und 86º.
Auch hohe Umlaufbahnen über dem Mond sind nicht immer sicher: Über 1200 km und Neigungen von mehr als 39,6º stört die Schwerkraft der Erde die Umlaufbahn des Satelliten. Beachten Sie, dass diese Umlaufbahnen bequem innerhalb der Moon's Hill-Sphäre liegen.
Es gibt stabile Umlaufbahnen bei hohen Neigungen und hoher Exzentrizität:
Was andere Monde im Sonnensystem betrifft: Die meisten von ihnen sind kleiner und umkreisen größere Planeten, daher sind ihre Hill-Sphären klein, und die Schwerkraft des Planeten wird auch einen Großteil des Volumens innerhalb der Hill-Sphäre stören.
Monde unterhalb der Grenze, wo ihre Schwerkraft stark genug ist, um sie kugelförmig zu machen, haben Probleme mit ungleichmäßigen Gravitationsfeldern. Es können auch Maskottchen anwesend sein.
Hier gibt es eine vorherige Antwort, in der behauptet wird, dass "ein Mond mit einem Mond ein instabiles System wäre". Das ist falsch.
Intuitiv: Natürlich können Satelliten Satelliten mit langzeitstabilen Umlaufbahnen haben. Denken Sie an die Erde, die die Sonne umkreist, und den Mond, der die Erde umkreist. Die Umlaufbahn des Mondes (des Satelliten eines Satelliten) ist langzeitstabil.
Noch strenger:
Die Umlaufbahn eines Satelliten ist stabil, wenn er tief genug innerhalb der Hill-Sphäre liegt, innerhalb der sogenannten wahren Stabilitätsregion. Die Grenzen sind etwas verschwommen, aber der wahre Stabilitätsbereich ist typischerweise das untere 1/3 bis 1/2 der Hill-Sphäre.
Wenn Sie sich das Gravitationspotential ansehen, ist die Hill-Sphäre der Bereich, in dem Konturen kreisförmig werden. Tief in dieser Zone sind Umlaufbahnen langzeitstabil:
Fazit ist: Ein Mond kann seine eigenen Monde haben, wenn er groß genug und weit genug vom Planeten entfernt ist und wenn die Sekundärmonde nahe genug am Primärmond sind.
Eine Möglichkeit, die Hill-Sphäre zu berechnen, ist auf der oben verlinkten Wiki-Seite angegeben. Etwas mehr Mathematik finden Sie hier:
http://www.jgiesen.de/astro/stars/roche.htm
Ein paar zusätzliche Artikel zum Thema Langzeitstabilität von Satellitenumlaufbahnen:
http://mnras.oxfordjournals.org/content/391/2/675.full
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/001910359190039V
Es ist theoretisch möglich, dass Monde von Monden gravitativ gesehen in stabilen Umlaufbahnen existieren. Soweit mir bekannt ist, wurden jedoch noch nie natürliche Monde von Monden beobachtet . (Übrigens gibt es eine Liste vorgeschlagener Begriffe für Monde von Monden, von denen die beliebtesten "Submoon" und "Mondmond" zu sein scheinen.)
Es gibt ein Papier aus dem Jahr 2018 , das sich mit diesem Thema befasst. Ihre Berechnungen zeigen, dass mehrere Monde im Sonnensystem theoretisch tatsächlich in der Lage sind, langlebige Monde von Monden zu beherbergen, darunter Saturns Titan und Iapetus, Jupiters Callisto und der Erdmond.
Dieser Artikel enthält eine gute Zusammenfassung des Papiers.
Es ist wahr, dass die Hill-Sphäre eine Annäherung ist und dass Störungen durch andere Gravitationskörper und Strahlung eine Umlaufbahn sogar innerhalb der Hill-Sphäre eines Körpers destabilisieren können. Es ist jedoch eine anständige Schätzung, dass, wenn eine Umlaufbahn innerhalb des halben Radius der Hill-Sphäre liegt, diese Umlaufbahn in der Größenordnung von Milliarden von Jahren stabil wäre.
Das Papier enthält einige Grafiken, die zeigen, dass es einige Monde im Sonnensystem gibt, die Submonde im 10-km-Maßstab haben können, die mindestens für das Alter des Sonnensystems unter dem Einfluss von Planet-Mond-Submond-Gezeiten stabil sind:
Die Autoren des Artikels weisen jedoch darauf hin, dass die obigen Grafiken dynamische Instabilitäten wie die ungewöhnlichen Massenverteilungen des Mondes, Sonne-Erde-Störungen, dynamische Wechselwirkungen zwischen Monden in Mehrmondsystemen und dynamische Streuereignisse zwischen Planeten nicht berücksichtigen.
Der Äquatorkamm von Iapetus könnte jedoch auf die Existenz eines vergangenen Submonds hindeuten. Levisonet al. (2011) theoretisierten, dass dieser Kamm von einer submonderzeugenden Kollision herrührt, bei der der Submond durch die Gezeiten nach außen und der Trümmergürtel durch die Gezeiten nach innen gedrückt wurde, um den Kamm zu erzeugen. Alternativ haben Dombard et al. (2012) theoretisierten, dass der Gürtel durch einen Submond verursacht wurde, der sich spiralförmig nach innen bewegte und durch die Gezeiten auseinander geschreddert wurde.
Warum haben wir eigentlich keine Submonde direkt gesehen? Ein Grund könnte sein, dass sie zu klein sind, um gesehen zu werden. Es wäre ziemlich schwierig, etwas 10 Meter breites zu entdecken, das den Mond umkreist, geschweige denn Titan.
Obwohl die Tatsache, dass wir keine dieser theoretisch möglichen größeren gesehen haben, darauf hindeutet, dass es einen anderen Grund geben könnte, warum sie nicht alltäglich sind.
Zum Beispiel kann es für sie einfach zu schwierig sein, sich in dem Chaos aus Gas und Staub, das einen Babystern umkreist, überhaupt zu bilden. Gezeiten führen auch dazu, dass sich die Umlaufbahnen der Monde im Laufe der Zeit ausdehnen, sodass das, was heute eine bequeme Untermond-Immobilie ist, vor Milliarden von Jahren nicht gewesen wäre. Zum Beispiel hat sich der Mond wahrscheinlich innerhalb mehrerer Erdradien von unserem Planeten gebildet, was dem Planeten viel zu nahe gewesen wäre, als dass ein Submond möglich gewesen wäre. Und vielleicht ist es einfach zu selten und unwahrscheinlich, dass ein Mond einen Asteroiden einfängt und ihn zu einem Submond werden lässt.
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