Nix (księżyc)

Ten artykuł dotyczy księżyca Plutona. Nie należy go mylić z asteroidą 3908 Nyx .

Nic

Ulepszone kolorowe zdjęcie Nix wykonane przez New Horizons
Discovery
Odkryty przez	Kosmiczny teleskop Hubble
Data odkrycia	15 maja 2005 r
Oznaczenia
Przeznaczenie	Pluton II
Wymowa	/ _ n ɪ k s /
Nazwany po	Nyks
Alternatywne nazwy	S/2005 P 2
Przymiotniki	Nictian ( / ) n ɪ k t ja ən /
Charakterystyka orbitalna
Półoś wielka	48 694 ± 3 km
Ekscentryczność	0,002 036 ± 0,000 050
Okres orbitalny (gwiazdowy)	24,854 63 ± 0,000 03 d
Nachylenie	0,133° ± 0,008° ( 122,53° ± 0,008° do orbity Plutona)
Satelita z	Pluton
Charakterystyka fizyczna
Wymiary	49,8 x 33,2 x 31,1 km
Masa	(4,5 ± 4,0) × 10 16 kg
Średnia gęstość	1,37 g/cm 3
Grawitacja powierzchniowa	0,000 163 19 ± 0,000 018 132 22 g
Okres rotacji synodalnej	1,829 ± 0,009 d chaotyczny (zmniejszony o 10% między odkryciem a przelotem)
Pochylenie osiowe	132 ° (do płaszczyzny orbity; lipiec 2015) (48 ° wstecz)
Albedo	0,56 ± 0,05 geometryczne
Temperatura	33-55 K
Pozorna wielkość	23,38–23,7 (zmierzone)

Nix to naturalny satelita Plutona o średnicy 49,8 km (30,9 mil) w najdłuższym wymiarze. Został odkryty wraz z najbardziej oddalonym księżycem Plutona, Hydrą , 15 maja 2005 r . Nix jest trzecim pod względem odległości księżycem Plutona , krążącym między księżycami Styks i Kerberos .

Nix została sfotografowana wraz z Plutonem i innymi jego księżycami przez sondę New Horizons, gdy przelatywała ona obok systemu Plutona w lipcu 2015 roku. Obrazy z sondy New Horizons ujawniają duży czerwonawy obszar na Nix, który jest prawdopodobnie kraterem uderzeniowym .

Odkrycie

Obrazy odkrywcze Nix i Hydry

Nix została odkryta przez naukowców z Pluto Companion Search Team, przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Hubble'a . Zespół New Horizons podejrzewał, że Plutonowi i jego księżycowi Charonowi mogą towarzyszyć inne księżyce, dlatego w 2005 roku użyli Kosmicznego Teleskopu Hubble'a do poszukiwania słabych księżyców wokół Plutona. zostały podjęte, aby go znaleźć.

Zdjęcia z odkrycia zostały wykonane 15 maja 2005 i 18 maja 2005. Nix i Hydra zostały niezależnie odkryte przez Maxa J. Mutchlera 15 czerwca 2005 i Andrew J. Steffla 15 sierpnia 2005. Odkrycia ogłoszono 31 października 2005, po potwierdzenie przez odnalezienie archiwalnych zdjęć Plutona z Hubble'a z 2002 roku. Dwa nowo ogłoszone księżyce Plutona zostały następnie tymczasowo oznaczone jako S/2005 P 1 dla Hydry i S/2005 P 2 dla Nix. Księżyce zostały nieformalnie nazwane przez zespół odkrywców odpowiednio jako „P1” i „P2”.

Nazewnictwo

Obraz księżyców Plutona z Hubble'a (z adnotacjami)

Nazwa Nix została zatwierdzona przez Międzynarodową Unię Astronomiczną (IAU) i została ogłoszona 21 czerwca 2006 r. wraz z nadaniem imienia Hydrze w okólniku IAU 8723. Nix została nazwana na cześć Nyx , greckiej bogini ciemności i nocy oraz matki Charona , przewoźnik Hadesu w mitologii greckiej . Dwa nowo nazwane księżyce zostały celowo nazwane, aby kolejność ich inicjałów N i H honorowała misję New Horizons do Plutona, podobnie jak pierwsze dwie litery imienia Plutona honorują Percivala Lowella . Oryginalna propozycja nazwania Nix zakładała użycie klasycznej pisowni Nyx , ale aby uniknąć pomyłki z asteroidą 3908 Nyx , pisownia została zmieniona na Nix, egipską pisownię nazwy. Forma przymiotnikowa imienia to Nictian (por. ros. Никта Nikta ).

Nazwy obiektów na ciałach w systemie Plutona są związane z mitologią oraz literaturą i historią eksploracji. W szczególności nazwy obiektów na Nix muszą być związane z bóstwami nocy z literatury, mitologii i historii.

Pochodzenie

Uważa się, że mniejsze księżyce Plutona, w tym Nix, powstały z gruzu wyrzuconego w wyniku masywnego zderzenia Plutona z innym obiektem pasa Kuipera, podobnie jak uważa się, że Księżyc powstał z gruzu wyrzuconego w wyniku dużego zderzenia Ziemi . Ejecta z kolizji połączyłaby się następnie w księżyce Plutona. Jednak hipoteza kolizyjna nie może wyjaśnić, w jaki sposób Nix zachował swoją wysoce odblaskową powierzchnię.

Charakterystyka fizyczna

Nix ma wydłużony kształt, z najdłuższą osią mierzoną na 49,8 km (30,9 mil) w poprzek i najkrótszą osią w poprzek 31,1 km (19,3 mil). Daje to Nixowi zmierzone wymiary 49,8 km × 33,2 km × 31,1 km (30,9 mil × 20,6 mil × 19,3 mil). Jest trzecim co do wielkości księżycem Plutona, nieco mniejszym od Hydry .

Wczesne badania wykazały, że powierzchnia Nix ma czerwonawy kolor. W przeciwieństwie do tego inne badania pokazują, że Nix jest widmowo neutralny, podobnie jak małe księżyce Plutona. Neutralne widmo Nix oznacza, że ​​na jego powierzchni znajduje się lód wodny. Nix wydawał się również różnić jasnością i albedo , czyli współczynnikiem odbicia. Uważano, że fluktuacje jasności są spowodowane przez obszary o różnym albedo na powierzchni Nix. Obrazy Nix ze New Horizons pokazują duży czerwonawy obszar o średnicy około 18 km (11 mil), co może wyjaśniać dwa sprzeczne pomiary koloru powierzchni Nix.

Uważa się, że czerwonawy obszar to duży krater uderzeniowy, w którym czerwonawy materiał został wyrzucony spod warstwy lodu wodnego Nix i osadził się na jego powierzchni. W tym przypadku Nix prawdopodobnie miałby regolity pochodzące z uderzenia. Inne wyjaśnienie sugeruje, że czerwonawa materia mogła pochodzić ze zderzenia z Nix i innym obiektem o innym składzie. Nie było jednak znaczących różnic kolorystycznych w innych kraterach uderzeniowych na Nix.

Symulacja Nix, wymodelowana jako elipsoida , pokazująca jej chaotyczną rotację

Lód wodny obecny na powierzchni Nix odpowiada za jej wysoki współczynnik odbicia. Śladowe ilości zamarzniętego metanu mogą być również obecne na powierzchni Nix i mogą być odpowiedzialne za obecność czerwonawego materiału, prawdopodobnie toliny , na jej powierzchni. W tym przypadku toliny na powierzchni Nix mogły powstać w wyniku reakcji metanu z ultrafioletowym ze Słońca . Wiek powierzchni Nix, wywodzący się z danych liczenia kraterów z sondy New Horizons , szacuje się na co najmniej cztery miliardy lat.

Obrót

Sześć zdjęć Nix wykonanych przez New Horizons w lipcu 2015 r. (Zwiększony kontrast)

Nix nie jest zablokowany pływowo i obraca się chaotycznie, podobnie jak wszystkie mniejsze księżyce Plutona; okres osiowego nachylenia i obrotu Księżyca zmienia się znacznie w krótkich skalach czasowych. Ze względu na chaotyczną rotację Nix, czasami może odwrócić całą swoją oś obrotu . Zmienne wpływy grawitacyjne Plutona i Charona, gdy krążą one wokół swojego barycentrum , powodują chaotyczne przewracanie się małych księżyców Plutona, w tym Nix. Chaotyczne kołysanie Nix jest również wzmacniane przez jego wydłużony kształt, który tworzy momenty obrotowe które działają na przedmiot. W czasie New Horizons Nix obracała się z okresem 43,9 godziny wstecz do równika Plutona z osiowym nachyleniem 132 stopni — obracała się do tyłu w stosunku do swojej orbity wokół Plutona. Szybkość rotacji Nix wzrosła o 10 procent od czasu odkrycia Nix.

Cechy

Funkcja	Nazwany po	Zatwierdzona nazwa (Data · Ref)
Gleti	Gleti , Fon bogini księżyca	2021-09-03 · WGPSN
Metztli	Mētztli , aztecka bogini księżyca	2021-09-03 · WGPSN

Orbita

Animacja księżyców Plutona wokół środka ciężkości Plutona – płaszczyzna ekliptyki

Przedni widok

Widok z boku

             Pluton ·    Charon ·    Styks ·   Nix ·    Kerberos ·    Hydra

barycentrum Plutona-Charona w odległości 48 694 km (30 257 mil), między orbitami Styksu i Kerberos . Wszystkie księżyce Plutona, w tym Nix, mają bardzo kołowe orbity, które są współpłaszczyznowe z orbitą Charona; księżyce Plutona mają bardzo niskie nachylenie orbity do równika Plutona. Niemal kołowe i współpłaszczyznowe orbity księżyców Plutona sugerują, że mogły one przechodzić ewolucję pływową od czasu ich powstania. W czasie formowania się mniejszych księżyców Plutona Nix mógł mieć bardziej ekscentryczny charakter krążyć wokół barycentrum Plutona-Charona. Obecna kołowa orbita Nix mogła być spowodowana pływowym tłumieniem ekscentryczności orbity Nix przez Charona poprzez interakcje pływowe. Wzajemne interakcje pływowe Charona na orbicie Nix spowodowałyby, że Nix przeniósłby swoją mimośrodowość orbity na Charona, powodując w ten sposób, że orbita Nix stopniowo stawała się z czasem bardziej okrągła.

Nix ma okres orbitalny 24,8546 dni, a jego orbita jest w rezonansie z innymi księżycami Plutona. Nix znajduje się w rezonansie orbitalnym 3:2 z Hydrą i rezonansie 9:11 ze Styksem (stosunki reprezentują liczbę pełnych orbit w jednostce czasu; stosunki okresów są odwrotne). W wyniku tego „podobnego do Laplace'a” rezonansu trzech ciał, ma koniunkcje ze Styksem i Hydrą w stosunku 2: 3.

Okres orbitalny Nixa jest zbliżony do rezonansu orbitalnego 1: 4 z Charonem, z rozbieżnością w czasie wynoszącą 2,8%; nie ma aktywnego rezonansu. Hipotezą wyjaśniającą taki bliski rezonans jest to, że rezonanse powstały przed migracją Charona na zewnątrz po utworzeniu wszystkich pięciu znanych księżyców i są utrzymywane przez okresowe lokalne wahania natężenia pola grawitacyjnego Plutona-Charona wynoszące 9 procent.

Sekwencja koniunkcji Hydry (niebieski), Nix (czerwony) i Styks (czarny) w ciągu jednej trzeciej ich cyklu rezonansowego. Ruchy są przeciwne do ruchu wskazówek zegara, a ukończone orbity są zliczane w prawym górnym rogu diagramów (kliknij na obrazek, aby zobaczyć cały cykl).

Badanie

LORRI i MVIC kolorowy złożony obraz Nix

Nix w połowie oświetlony, sfotografowany przez New Horizons

New Horizons odwiedziła system Plutona i sfotografowała Plutona i jego księżyce podczas przelotu w pobliżu 14 lipca 2015 r. Spośród mniejszych księżyców Plutona tylko Nix i Hydra zostały sfotografowane w rozdzielczości wystarczająco wysokiej, aby widoczne były cechy powierzchni. Przed przelotem systemu Plutona pomiary rozmiaru Nix zostały przeprowadzone przez Long Range Reconnaissance Imager na pokładzie New Horizons , początkowo szacując, że Nix ma średnicę około 35 km (22 mil). Pierwsze szczegółowe zdjęcia Nix wykonane przez New Horizons z odległości około 231 000 km (144 000 mil) zostały połączone w dół lub odebrane ze statku kosmicznego w dniu 18 lipca 2015 r. i udostępnione publicznie w dniu 21 lipca 2015 r. Przy rozdzielczości obrazu 3 km (1,9 mil) na piksel kształt Nixa był często określany jako kształt „żelki”. Ulepszone kolorowe obrazy z Ralph MVIC z New Horizons pokazują czerwonawy obszar na jego powierzchni. Na podstawie tych zdjęć wykonano kolejny dokładny pomiar wymiarów Nixa, podając przybliżone wymiary 42 km × 36 km (26 mil × 22 mil).

Linki zewnętrzne

• Podstawowe informacje dotyczące naszych dwóch nowo odkrytych satelitów Plutona – strona internetowa odkrywców
• Hubble NASA ujawnia możliwe nowe księżyce wokół Plutona – komunikat prasowy Hubble'a
• Nix In Depth – eksploracja Układu Słonecznego NASA