Hydra (měsíc) -Hydra (moon)

Hydra
Hydra reprocessed.png
Blízký snímek Hydry ve skutečných barvách pořízený společností New Horizons dne 14. července 2015
Objev
Objeveno uživatelem Hubbleův vesmírný dalekohled
Datum objevení 15. května 2005
Označení
Označení
 Pluto III
Výslovnost / ˈ h aɪ d r ə /
Pojmenoval podle
 Lernaean Hydra
S/2005 P 1
Přídavná jména Hydrian / ˈ h aɪ d r i ən /
Orbitální charakteristiky
64 738 ± 3 km
Excentricita 0,005 862 ± 0,000 025
38,201 77 ± 0,000 03  d
Sklon 0,242° ± 0,005°
Satelit z Pluto
Fyzikální vlastnosti
Rozměry 50,9 km × 36,1 km × 30,9 km
Hmotnost (4,8 ± 4,2) × 10 16  kg
Střední hustota
2,13 g/ cm3
0,005 200 552 69  g
0,4295 d (10,31 h) (červenec 2015)
110°
Albedo 0,83 ± 0,08 (geometrické)
Teplota 23  K
22,9–23,3 (měřeno)

Hydra je přirozený satelit Pluta s průměrem přibližně 51 km (32 mi) napříč jeho nejdelším rozměrem. Je to druhý největší měsíc Pluta , je o něco větší než Nix . Hydra byla objevena spolu s Nixem astronomy pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu 15. května 2005 a byla pojmenována po Hydra , devítihlavý podsvětní had v řecké mytologii . Podle vzdálenosti je Hydra pátým a nejvzdálenějším měsícem Pluta a obíhá za čtvrtým měsícem Pluta Kerberos .

Hydra má vysoce reflexní povrch způsobený přítomností vodního ledu , podobně jako jiné plutonské měsíce. Odrazivost Hydry je střední, mezi odrazivostí Pluta a Charonu . Sonda New Horizons zobrazila Pluto a jeho měsíce v červenci 2015 a vrátila několik snímků Hydry.

Objev

Objevte snímky Nixe a Hydry

Hydra byla objevena výzkumníky z týmu pro vyhledávání společníků Pluta, který se skládá z Hal A. Weavera a mnoha dalších zapojených do mise New Horizons na Pluto, včetně Alana Sterna a Marca W. Buieho . Tým New Horizons měl podezření, že Pluto a Charon by mohly být doprovázeny dalšími menšími měsíci, které dříve nebyly objeveny, a proto použili Hubbleův vesmírný dalekohled k pozorování slabých měsíců kolem Pluta. Vzhledem k tomu, že jas Hydry je asi 5 000krát slabší než jas Pluta, byly za účelem nalezení Hydry pořízeny snímky Pluta s dlouhou expozicí.

Snímky objevu byly pořízeny 15. května 2005 a 18. května 2005. Hydra a Nix byly nezávisle objeveny Maxem J. Mutchlerem 15. června 2005 a Andrewem J. Stefflem dne 15. srpna 2005. Objevy byly oznámeny 31. října 2005, po potvrzení předkrytím archivních HST snímků Pluta z roku 2002. Dva nově objevené měsíce byly následně prozatímně označeny S/2005 P 1 pro Hydru a S/2005 P 2 pro Nix. Měsíce byly neformálně označovány jako „P1“ a „P2“, v tomto pořadí, objevitelským týmem.

Pojmenování

Hubbleův snímek měsíců Pluta (komentováno)

Jméno Hydra bylo schváleno 21. června 2006 Mezinárodní astronomickou unií (IAU) a bylo oznámeno spolu s pojmenováním Nix v oběžníku IAU 8723. Hydra byla pojmenována po lernské hydrě , devítihlavém hadovi, který bojoval s Héraklem v řečtině . mytologie . Zejména devět hlav Hydry jemně odkazuje na dřívější stav planety Pluto na deváté planetě. Dva nově pojmenované měsíce byly záměrně pojmenovány tak, že pořadí jejich iniciál N a H ctí misi New Horizons k Plutu, podobně jako první dvě písmena jména Pluta ctí Percivala Lowella . Jméno Hydry bylo také záměrně zvoleno tak, že jeho počáteční písmeno H ctí Hubbleův vesmírný dalekohled, který použil tým pro vyhledávání společníků Pluto k objevování Hydry a Nixu.

Názvy prvků na tělech v systému Pluto souvisejí s mytologií a literaturou a historií průzkumu. Zejména názvy objektů na Hydrě musí souviset s legendárními hady a draky z literatury, mytologie a historie.

Původ

Předpokládalo se, že menší měsíce Pluta, včetně Hydry, vznikly z trosek vyvržených z masivní srážky mezi Plutem a jiným objektem v Kuiperově pásu, podobně jako se předpokládá, že Měsíc vznikl z trosek vyvržených velkou srážkou Země . Ejekta ze srážky by se pak spojila do měsíců Pluta. Předpokládalo se, že Hydra se původně zformovala v bližší blízkosti Pluta a její oběžná dráha prošla změnami prostřednictvím slapových interakcí . V tomto případě by Hydra spolu s menšími měsíci Pluta migrovala ven s Charonem na své současné dráhy kolem barycentra Pluto-Charon. Prostřednictvím „slapového tlumení“ vzájemnými slapovými interakcemi s Charonem se oběžná dráha Hydry kolem barycentra Pluto-Charon postupně postupem času stala kruhovější. Předpokládá se, že Hydra vznikla ze dvou menších objektů, které se spojily do jednoho jediného objektu.

Fyzikální vlastnosti

Srovnání spekter Hydra a Charon. Spektrum Hydry se těsně shoduje se spektrem čistého vodního ledu, což je uvedeno pro srovnání.

Hydra má nepravidelný tvar, měří 50,9 km (31,6 mil) podél své nejdelší osy a její nejkratší osa měří 30,9 km (19,2 mil) napříč. To dává Hydra naměřené rozměry 50,9 km × 36,1 km × 30,9 km (31,6 mil × 22,4 mil × 19,2 mil).

Povrch Hydry je vysoce reflexní díky přítomnosti vodního ledu na jeho povrchu. Povrch Hydry zobrazuje neutrální spektrum podobně jako malé měsíce Pluta, i když spektrum Hydry se zdá mírně modřejší. Vodní led na povrchu Hydry je relativně čistý a nevykazuje žádné výrazné ztmavnutí ve srovnání s Charonem. Jedno vysvětlení naznačuje, že povrch Hydry je neustále obnovován nárazy mikrometeoritů, které vymršťují tmavší materiál z povrchu Hydry. Povrchové spektrum Hydry je ve srovnání s Nixem mírně namodralé. Vysvětlení pro namodralou barvu Hydry naznačuje, že povrch Hydry má vyšší množství vodního ledu ve srovnání s Nixem, což by také mohlo vysvětlit velmi vysoké geometrické albedo Hydry nebo její odrazivost 83 procent.

Na základě údajů o počítání kráterů z New Horizons se odhaduje, že povrch Hydry je starý asi čtyři miliardy let. Velké krátery a prohlubně na Hydrě naznačují, že mohla od svého vzniku ztratit část své původní hmoty v důsledku impaktních událostí .

Otáčení

Hydra není slapově uzamčena a otáčí se chaoticky ; jeho rotační perioda a axiální sklon se v astronomických časových měřítkách rychle mění až do té míry, že se jeho rotační osa pravidelně převrací. Chaotické padání Hydry je z velké části způsobeno měnícími se gravitačními vlivy Pluta a Charonu, když obíhají kolem jejich barycentra . Chaotické omílání Hydry posiluje i její nepravidelný tvar, který vytváří momenty působící na předmět. V době průletu New Horizons kolem Pluta a jeho měsíců byla rotační perioda Hydry přibližně 10 hodin a její rotační osa byla nakloněna asi o 110 stupňů k její oběžné dráze – v době průletu New Horizons se otáčela do stran.

Hydra rotuje relativně rychle ve srovnání se zbytkem měsíců Pluta, které mají všechny rotační periody delší než jeden den. Tato rychlá rotace Hydry je běžná mezi periodami rotace většiny objektů Kuiperova pásu . Povrchový materiál Hydry by mohl být vymrštěn v důsledku odstředivých sil , pokud by rotoval rychleji.

Obíhat

Animace měsíců Pluta kolem barycentra Pluta – rovina ekliptiky
Čelní pohled
Boční pohled
   Pluto  ·    Charon  ·    Styx  ·    Nix  ·    Kerberos  ·    Hydra

Hydra obíhá kolem barycentra Pluto-Charon ve vzdálenosti 64 738 km (40 226 mi). Hydra je nejvzdálenější měsíc Pluta, obíhající za Kerberos . Podobně jako u všech měsíců Pluta je dráha Hydry téměř kruhová a je koplanární s dráhou Charona; všechny měsíce Pluta mají velmi nízké orbitální sklony k rovníku Pluta.

Téměř kruhové a koplanární oběžné dráhy měsíců Pluta naznačují, že od svého vzniku mohly projít slapovým vývojem. V době formování menších měsíců Pluta mohla mít Hydra excentričtější oběžnou dráhu kolem barycentra Pluto-Charon. Současná kruhová dráha Hydry mohla být způsobena Charonovým slapovým tlumením excentricity dráhy Hydry prostřednictvím slapových interakcí. Vzájemné slapové interakce Charonu na oběžné dráze Hydry by způsobily, že Hydra přenesla svou orbitální excentricitu na Charon, čímž by se oběžná dráha Hydry postupem času postupně stala kruhovější.

Hydra má oběžnou dobu přibližně 38,2 dne a rezonuje s ostatními měsíci Pluta. Hydra je v orbitální rezonanci 2:3 s Nixem a 6:11 rezonanci se Styxem (poměry představují počty oběhů dokončených za jednotku času; poměry period jsou převrácené hodnoty). V důsledku této „Laplaceovské“ 3-tělesné rezonance má konjunkce se Styxem a Nixem v poměru 5:3.

Orbita Hydry se blíží orbitální rezonanci 1:6 s Charonem, s časovým nesouladem 0,3 %. Hypotéza vysvětlující blízkou rezonanci naznačuje, že rezonance vznikla před vnější migrací Charonu po zformování všech pěti známých měsíců a je udržována periodickým lokálním kolísáním síly gravitačního pole Pluto-Charon o 5 %.

Sled konjunkcí Hydra (modrá), Nix (červená) a Styx (černá) v průběhu jedné třetiny jejich rezonančního cyklu. Pohyby jsou proti směru hodinových ručiček a dokončené oběžné dráhy jsou sečteny v pravém horním rohu diagramů (kliknutím na obrázek zobrazíte celý cyklus)

Průzkum

Hydra zobrazena ze vzdálenosti 640 000 km (400 000 mi)
Hydra zobrazená ze vzdálenosti 360 000 km (220 000 mi)
Hydra zobrazena ze vzdálenosti 230 000 km (140 000 mi)

Sonda New Horizons navštívila systém Pluto a zobrazila Pluto a jeho měsíce během jeho průletu dne 14. července 2015. V době průletu New Horizons byla Hydra za Plutem a při největším přiblížení byla dále od New Horizons . Větší vzdálenost Hydry od New Horizons měla za následek nižší rozlišení snímků Hydry. Před průletem provedl Long Range Reconnaissance Imager na palubě New Horizons měření velikosti Hydry a odhadoval, že Hydra má průměr asi 45 km (28 mil). Složení povrchu Hydry, odrazivost a další základní fyzikální vlastnosti byly později měřeny New Horizons během průletu.

První detailní snímek Hydry byl sestupně připojen nebo přijat ze sondy New Horizons 15. července 2015 po průletu. První detailní snímek Hydry, pořízený ze vzdálenosti 640 000 km (400 000 mil), zřejmě ukazuje změny jasu a tmavý kruhový útvar o průměru 10 km (6,2 mil). Snímky Hydry s nejvyšším rozlišením byly pořízeny ze vzdálenosti 231 000 km (144 000 mi) s rozlišením obrazu 1,2 km (0,75 mi) na pixel. Na základě těchto snímků byla Hydra uvedena přibližný odhad velikosti 55 km × 40 km (34 mi × 25 mil).

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy