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Aggiornato il 09/03/2024
NETTUNO
Il nome del pianeta è dedicato al dio romano del mare; il suo simbolo è (♆), una versione stilizzata del tridente di Nettuno.
Dati fisici:
Nettuno , anche se leggermente più piccolo di Urano, ma è più massiccio (equivalente a 17,282 masse terrestri) e quindi più denso, pari a 1,638 kg/dm3, con una velocità di fuga di 23,5 km/s.
Esso irradia più calore interno rispetto a Urano, ma non tanto quanto Giove o Saturno.
| Dati fisici | |
|---|---|
| Diametro equatore | 49528 km |
| Diametro polare | 48681 km |
| Schiacciamento | 0,0171 |
| Superficie | 7,619×1015 m² |
| Volume | 6,254×1022 m³ |
| Massa | 1,0243×1026 kg |
| Densità media | 1638 kg/m³ |
| Accelerazione di gravità in superficie | 11,15 m/s² (1,14 g) |
| Velocità di fuga | 23,5 km/s |
| Periodo di rotazione | 16,11 ore (16 h 6 min 36 s) |
| Velocità di rotazione (all'equatore) | 2680 m/s |
| Inclinazione assiale | 28,32° |
| Temperatura superficiale | 50 K (−223 °C) (min) 53 K (−220 °C) (media) |
| Albedo | 0,41 |
Parametri orbitali:
Orbita con un semiasse-maggiore di 30,069 UA , e compie una rivoluzione intorno al sole in 164,88 anni, a questa distanza riceve dal sole un energia pari a 1,5 W/m2.
Ha un'eccentricità orbitale di 0,00858587 , ed un inclinazione rispetto all'Eclittica di 1,76917°.
| Parametri orbitali | |
|---|---|
| (all'epoca J2000) | |
| Semiasse maggiore | 4498252900 km 30,06896348 UA |
| Perielio | 4459631496 km 29,81079527 UA |
| Afelio | 4536874325 km 30,32713169 UA |
| Circonferenza orbitale | 28263000000 km 188,925 UA |
| Periodo orbitale | 60.223,3528 giorni (164,88 anni) |
| Periodo sinodico | 367,49 giorni |
| Velocità orbitale | 5,385 km/s (min) 5,432 km/s (media) 5,479 km/s (max) |
| Inclinazione orbitale | 1,76917° |
| Inclinazione rispetto all'equatore del Sole | 6,43° |
| Eccentricità | 0,00858587 |
| Longitudine del nodo ascendente | 131,72169° |
| Argomento del perielio | 273,24966° |
Struttura:
Nettuno ha una composizione molto simile a quella di Urano ed entrambi hanno composizioni differenti da quelle dei più grandi pianeti gassosi Giove e Saturno. Per questo talvolta vengono classificati come i "giganti ghiacciati".
Internamente Nettuno è composto da un'atmosfera che forma circa il 5-10% della massa del pianeta, estendendosi dal 10 al 20% del suo raggio, dove raggiunge pressioni di circa 10 GPa. Nelle regioni più profonde sono state trovate concentrazioni crescenti di metano, ammoniaca e acqua.
La struttura interna di Nettuno:(schema a lato)
1. Atmosfera superiore, sommità delle nubi.
2. Atmosfera inferiore, costituita da idrogeno, elio e gas metano.
3. Mantello d'acqua, ammoniaca e metano ghiacciato.
4. Nucleo di roccia e ghiaccio.
Gradatamente questa zona più calda e oscura condensa in un mantello liquido surriscaldato, dove le temperature raggiungono valori compresi fra i 2.000 K ed i 5.000 K. Il mantello possiede una massa di 10-15 masse terrestri ed è ricco di acqua, ammoniaca, metano ed altre sostanze, ed è in realtà un fluido caldo e molto denso. Questo fluido, che possiede un'elevata conducibilità elettrica, e talvolta è chiamato "oceano di acqua e ammoniaca". Alla profondità di 7.000 km, lo scenario potrebbe essere quello in cui il metano si decompone andando a formare cristalli di diamante che precipitano verso il centro.
Recenti studi ipotizzano la presenza di due stati ''esotici'' dell'acqua nel mantello sia di Nettuno ma anche di Urano, nella parte più esterna del mantello con la presenza di acqua ionica, un plasma super-denso dove gli atomi di ossigeno ed idrogeno si trovano mischiati in uno strano ''fango'' molto denso ad altissime pressioni e temperature, mentre nella parte più interna si ipotizza la presenza di acqua super-ionica dove gli atomi di ossigeno formano dei reticoli cubici e gli atomi di idrogeno si muovono liberamente tra di essi, questo stato, anche se inteso come fluido sarebbe durissimo come il ferro e di colore nero.
Il movimento degli atomi di idrogeno carichi tra i reticoli genera un campo elettrico che può spiegare la natura insolita dei campi magnetici dei due giganti ghiacciati.
Il nucleo di Nettuno è composto da ferro, nichel e silicati, ed i modelli forniscono una massa di circa 1,2 masse terrestri. La pressione del nucleo si calcola di 7 Mbar, milioni di volte superiore a quella della superficie terrestre, e la temperatura potrebbe essere sui 5.400 K.
Atmosfera:
In contrasto, l'interno del pianeta è composto essenzialmente da ghiacci e rocce come il suo simile Urano.
Le tracce di metano presenti negli strati più esterni dell'atmosfera contribuiscono a conferire al pianeta Nettuno il suo caratteristico colore azzurro intenso.
Nettuno possiede dei venti fortissimi, più di ogni altro pianeta nel Sistema Solare dotato di atmosfera. Sono state misurate raffiche a velocità superiori ai 2.100 km/h. All'epoca del sorvolo da parte della Voyager 2, nel 1989, l'emisfero sud del pianeta possedeva una Grande Macchia Scura , e la temperatura delle nubi più alte di Nettuno era di circa −218 °C, una delle più fredde del Sistema solare, a causa della grande distanza dal Sole, difatti riceve un millesimo dell'energia che arriva alla Terra.
La nuova macchia scura del 2018:
Nel corso delle abituali osservazioni del tempo atmosferico sui pianeti più esterni del Sistema solare, il telescopio spaziale Hubble ha scoperto nell'autunno 2018, una nuova misteriosa macchia scura di tempesta su Nettuno , la nuova immagine, presa da Hubble mostra una tempesta in evoluzione: una macchia scura visibile nella parte centrale superiore.Un nuovo studio condotto dall’Università di Berkeley (Usa), in via di pubblicazione su The Astronomical Journal, ha stimato che queste macchie scure appaiono periodicamente ogni 4-6 anni a diverse latitudini, scomparendo dopo circa due anni.
A destra della macchia scura compaiono “nuvole compagne” di un bianco brillante, che si formano quando il flusso dell’aria ambientale è perturbato e deviato verso l’alto, al di sopra del vortice scuro, causando il congelamento del metano in cristalli di ghiaccio. La nube lunga e sottile a sinistra della macchia scura è una formazione transitoria, che non fa parte del sistema temporalesco.
Non è chiaro come si formino queste tempeste ma, come nel caso della grande macchia rossa di Giove, i vortici scuri ruotano in senso anti-ciclonico e sembrano richiamare materiale da livelli più profondi nell’atmosfera di Nettuno.
Verso la fine dell'autunno del 2020 il telescopio spaziale Hubble ha ri-osservato il misterioso vortice su Nettuno allontanarsi improvvisamente dalla sua probabile morte in prossimità dell’equatore del gigantesco pianeta blu. La tempesta in questione, che è più ampia dell’Oceano Atlantico, è nata nell’emisfero settentrionale del pianeta ed è stata scoperta da Hubble nel settembre 2018. Un anno dopo, nuove osservazioni hanno mostrato come abbia iniziato a spostarsi in direzione sud, verso l’equatore, dove si prevedeva sarebbe svanita alla vista, dissolvendosi. Con grande sorpresa però, Hubble ha visto che il vortice ha cambiato direzione prima dello scorso agosto, dirigendosi nuovamente a nord. Sebbene negli ultimi 30 anni il telescopio spaziale abbia osservato simili macchie scure, questo comportamento atmosferico imprevedibile è stato qualcosa di assolutamente sorprendente.
Altrettanto sorprendente è stato osservare che la tempesta non era sola. Nel gennaio di quest’anno, Hubble ha infatti individuato un’altra macchia scura più piccola che è apparsa temporaneamente vicino alla più grande. Potrebbe essersi trattato di una parte del gigantesco vortice che si è ”staccata” dalla principale, andando alla deriva per poi scomparire nelle successive osservazioni. Non era mai stato osservato un fenomeno simile, sebbene previsto dalle simulazioni.
La grande tempesta – che ha un diametro di 7400 chilometri – è la quarta macchia scura che Hubble ha osservato su Nettuno dal 1993. Altre due tempeste sono state scoperte dalla sonda Voyager 2 nel 1989 mentre volava vicino al lontano pianeta, ma erano già scomparse prima che Hubble potesse osservarle. Da allora, solo Hubble ha avuto la risoluzione e la sensibilità, nella luce visibile, per seguire queste caratteristiche sfuggenti, che sono apparse in sequenza e poi sono svanite, per una durata di circa due anni ciascuna.
I vortici scuri di Nettuno sono sistemi ad alta pressione che possono formarsi alle medie latitudini e migrare verso l’equatore. Iniziano rimanendo stabili a causa della forza di Coriolis, che fa ruotare in senso orario le tempeste dell’emisfero settentrionale, per via della rotazione del pianeta. Da notare che queste tempeste sono diverse dagli uragani sulla Terra, che ruotano in senso antiorario perché sono sistemi a bassa pressione. Tuttavia, quando una tempesta si sposta verso l’equatore, l’effetto Coriolis si indebolisce e la tempesta si dissolve. Questo comportamento è stato confermato da varie simulazioni al computer effettuate da diversi team ma, a differenza delle simulazioni, l’ultima tempesta gigante non è migrata nella “kill zone” equatoriale.
Le osservazioni di Hubble hanno anche rivelato che l’inversione del percorso del vortice si è verificata nello stesso momento in cui è apparsa una nuova macchia scura più piccola – di circa 6300 chilometri di diametro – in prossimità del lato della macchia principale che si affaccia verso l’equatore, in una zona nella quale alcune simulazioni mostrano che si sarebbe verificato un disturbo. Tuttavia, i tempi di comparsa della macchia più piccola sono strani. «Quando ho visto per la prima volta la macchia più piccola, ho pensato che quella più grande fosse stata distrutta», riferisce Michael H. Wong dell’Università di Berkeley. «Non pensavo si stesse formando un altro vortice perché quello piccolo è più lontano, verso l’equatore, all’interno di questa regione di instabilità. Tuttavia non possiamo provare che i due vortici siano collegati. Rimane un completo mistero. È stato nel mese di gennaio che il vortice scuro ha interrotto il suo movimento e ha iniziato a muoversi di nuovo verso nord», aggiunge Wong. «Forse, spargere quel frammento è stato sufficiente a impedirgli di spostarsi verso l’equatore». I ricercatori stanno continuando ad analizzare ulteriori dati per capire se resti della macchia più piccola sono persistiti per il resto del 2020.
Un’altra caratteristica insolita della macchia scura è l’assenza di nubi luminose attorno a essa, che erano invece presenti nelle immagini di Hubble scattate quando il vortice è stato scoperto nel 2018. Apparentemente, le nubi sono scomparse quando il vortice ha interrotto il suo viaggio verso sud. Le nubi luminose si formano quando il flusso d’aria viene perturbato e deviato verso l’alto sopra il vortice, causando il probabile congelamento dei gas in cristalli di ghiaccio di metano. Secondo i ricercatori, la mancanza di nubi potrebbe rivelare informazioni su come si evolvono le macchie.
Magnetosfera:
Nettuno ha un campo magnetico fortemente inclinato verso l'asse di rotazione di 47° e decentrato di almeno 0,55 raggi (circa 13.500 km) rispetto al nucleo fisico del pianeta.
Questo campo potrebbe essere generato da convezioni del fluido interno in un involucro sferico sottile di liquido conduttore elettrico (probabilmente composto da ammoniaca, metano e acqua) che causano un'azione dinamo.Il campo magnetico alla superficie equatoriale di Nettuno è stimato sui 1,42 μT, per un momento magnetico di 2,16 × 1017 Tm³.
Il campo magnetico di Nettuno possiede una geometria complessa che include componenti non-dipolari, incluso un forte momento quadripolo che potrebbe superare in forza pure quello dipolo.
Il punto dove la magnetosfera inizia a rallentare il vento solare, è alla distanza di 34,9 volte il raggio del pianeta, invece la magnetopausa, ossia il punto in cui la pressione della magnetosfera controbilancia il vento solare, va dalla distanza di 23 fino a 26,5 volte il raggio di Nettuno.
La coda della magnetosfera si estende all'esterno fino ad almeno 72 volte il raggio del pianeta e probabilmente molto più in là.
Anelli:
Gli anelli potrebbero consistere di particelle legate con silicati o materiali composti da carbonio, che conferisce loro un colore tendente al rossastro.
In aggiunta al sottile Anello Adams, a 63.000 km dal centro del pianeta, si trova l'Anello Leverrier, a 53.000 km, ed il suo più vasto e più debole Anello Galle, a 42.000 km.
Un'estensione più lontana di quest'ultimo anello è stata chiamata Lassell, ed è legata al suo bordo più esterno dall'Anello Arago, a 57.000 km.
l'anello principale, Adams, si rivelò costituito da cinque archi di anello principali, chiamati Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 e Fraternité.
Gli archi occupano una stretta banda longitudinale e sembrano piuttosto stabili, con minime variazioni dall'epoca della loro scoperta. L'esistenza di simili strutture non è stata ancora pienamente giustificata; normalmente ci si aspetterebbe una distribuzione uniforme di polveri e piccoli corpi ghiacciati sull'intera orbita attorno al pianeta. La stabilità potrebbe essere collegata alla risonanza orbitale tra l'anello e il suo satellite pastore Galatea.
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LA MIGRAZIONE ORBITALE DI NETTUNO E' STATA A SALTI, E NON GRADUALMENTE UNIFORME
La complessa struttura orbitale della Cintura di Kuiper, incluse diverse categorie di oggetti all'interno e all'esterno delle risonanze con Nettuno, è emersa come il risultato della migrazione di Nettuno in un disco planetesimale esterno.
Un problema eccezionalmente complesso è che i modelli di migrazione graduali esistenti, prevedono invariabilmente popolazioni risonanti eccessivamente grandi, mentre le osservazioni mostrano che le orbite non risonanti sono in realtà molto più comuni (ad esempio, la popolazione della fascia di Kuiper è circa 2-4 volte più grande dei Plutini in risonanza 3:2 con Nettuno).
Questo problema può essere risolto se si presume che la migrazione di Nettuno fosse stata a ''salti'' cioè intermittente, come previsto in seguito agli incontri sparpagliati di Nettuno con enormi planetesimi.
La migrazione ''a salti'' agisce per destabilizzare i corpi risonanti con grandi ampiezze di librazione, una frazione dei quali finisce su orbite stabili e non risonanti.
Pertanto, il rapporto non risonante / risonante ottenuto con la migrazione ''a salti'' è maggiore, fino a circa 10 volte superiore per la gamma di parametri qui esaminati, rispetto a un modello con migrazione regolare. Inoltre, la migrazione intermittente, porta a una distribuzione più ristretta delle ampiezze nella risonanza 3:2.
Il miglior adattamento alle osservazioni si ottiene quando si presume che il disco planetesimale esterno inferiore a 30 au contenesse da 1000 a 4000 oggetti come Plutone.
Stimiamo che la massa combinata di oggetti di classe Plutone nel disco originale rappresentasse il 10% -40% della massa stimata del disco stimato in 20 masse terrestri. Questo vincolo può essere usato per comprendere meglio i processi di accrescimento nel sistema solare esterno.
Qui abbiamo sottolineato che tutti i precedenti modelli della formazione della Cintura di Kuiper soffrivano del problema della sovrappopolazione di risonanza, in cui le popolazioni risonanti erano sovrappopolate rispetto alle osservazioni. Abbiamo dimostrato che questo problema può essere risolto se la migrazione di Nettuno era intermittente a seguito di incontri ravvicinati con massicci planetesimi di classe Plutone.
In questo lavoro sono state adottate almeno due importanti approssimazioni:
(1) gli effetti gravitazionali dei planetesimi non sono stati esplicitamente inclusi nelle simulazioni (tranne per l'assunto implicito che i piccoli planetesimi guidano la migrazione di Nettuno e che i grandi planetesimi sono la fonte di un salto nell'evoluzione del semiasse maggiore di Nettuno) .
(2) gli effetti gravitazionali diretti dell'ipotetico quinto pianeta gigante non sono stati presi in considerazione nelle simulazioni tranne per il fatto che (facoltativamente) abbiamo attivato il salto di Nettuno in alcune simulazioni per vedere se il salto di Nettuno può risolvere il problema di sovrappopolazione di risonanza.
In questi casi nessuna di queste ipotesi può influenzare i principali risultati del nostro lavoro.
LINK (EN) : https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/825/2/94
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LA STORIA DI NETTUNO
Prima della scoperta:
La prima osservazione certa di Nettuno fu effettuata da Galileo Galilei, il 27 dicembre 1612, che disegnò la posizione del pianeta sulle proprie carte astronomiche scambiandolo per una stella fissa. Per una coincidenza fortuita, in quel periodo il moto apparente di Nettuno era eccezionalmente lento, perché proprio quel giorno aveva iniziato a percorrere il ramo retrogrado del suo moto apparente in cielo, e non poteva essere individuato mediante i primitivi strumenti di Galilei.
Qualche giorno dopo, il 4 gennaio 1613, si verificò addirittura l'occultazione di Nettuno da parte di Giove: se Galileo avesse continuato ancora per qualche giorno le sue osservazioni, avrebbe dunque osservato la prima occultazione dell'era telescopica.
La scoperta del pianeta dovette invece aspettare fino alla metà del XIX secolo.
Osservazione:
Nettuno è invisibile ad occhio nudo dalla Terra; la sua magnitudine apparente, sempre compresa fra la 7,7 e la 8,0, necessita almeno di un binocolo per permettere l'individuazione del pianeta.
Visto attraverso un grande telescopio, Nettuno appare come un piccolo disco bluastro dal diametro apparente di 2,2–2,4 secondi d'arco simile nell'aspetto ad Urano.
Scoperta:
Quando nel 1821 Alexis Bouvard pubblicò il primo studio dei parametri orbitali di Urano divenne chiaro agli astronomi che il moto del pianeta divergeva in maniera apprezzabile dalle previsioni teoriche; il fenomeno poteva essere spiegato solo teorizzando la presenza di un altro corpo di notevoli dimensioni nelle regioni più esterne del sistema solare.
La predizione matematica:
Indipendentemente fra loro il matematico inglese John Couch Adams (nel 1843) ed il francese Urbain Le Verrier (nel 1846) teorizzarono con buona approssimazione posizione e massa di questo presunto nuovo pianeta.
(in foto Urbain Le Verrier).
Sulla scia della scoperta si sviluppò un'accesa rivalità tra francesi ed inglesi sulla priorità della scoperta, da cui emerse infine il consenso internazionale che entrambi, Le Verrier ed Adams, ne meritassero il credito.
La questione è stata riaperta nel 1998, dopo la morte dell'astronomo Olin Eggen, dal ritrovamento di un fascicolo, chiamato "Neptune papers", di cui Eggen era in possesso.
Il fascicolo contiene documenti storici provenienti dall'Osservatorio reale di Greenwich che sembra siano stati rubati dallo stesso Eggen e nascosti per quasi tre decenni.
Dopo aver preso visione di tali documenti alcuni storici suggeriscono che Adams non meriti egual credito di Le Verrier. Dal 1966 Dennis Rawlins ha messo in discussione la credibilità della rivendicazione di co-scoperta di Adams. In un articolo del 1992 sul suo giornale, Dio, ha espresso l'opinione che la rivendicazione britannica sia un "furto".
Nel 2003 Nicholas Kollerstrom dell'University College London ha detto: «Adams ha eseguito alcuni calcoli ma era piuttosto incerto su dove diceva che fosse Nettuno» .
La scoperta dove predetto:
Mentre le ricerche di Adams vennero trascurate dall'astronomo britannico George Airy, cui egli si era rivolto per sottolineare la necessità di ricercare il nuovo pianeta nella posizione trovata, quelle di Le Verrier vennero applicate da due astronomi dell'Osservatorio di Berlino, Johann Gottfried Galle (in foto a lato) e Heinrich d'Arrest: dopo meno di mezz'ora dall'inizio delle ricerche, aiutati dall'utilizzo di una carta stellare della regione in cui si sarebbe dovuto trovare Nettuno che avevano compilato le notti precedenti e con cui confrontarono le osservazioni, il 23 settembre 1846 i due individuarono il pianeta a meno di un grado dalla posizione prevista da Le Verrier (ed a dodici gradi dalla posizione prevista da Adams).
Nel giugno del 1846 Le Verrier aveva pubblicato una stima della posizione del pianeta simile ma più precisa rispetto a quanto calcolato da Adams. Ciò aveva spinto Airy a sollecitare il direttore dell'osservatorio di Cambridge, James Challis, a cercare il pianeta. Challis aveva quindi setacciato il cielo tra agosto e settembre, ma invano.
Osservato e riconosciuto per tale, la sera del 23 settembre 1846 da Johann Gottfried Galle con il telescopio dell'Osservatorio astronomico di Berlino, e Heinrich Louis d'Arrest, uno studente di astronomia che lo assisteva, Nettuno fu il primo pianeta ad essere stato trovato tramite calcoli matematici più che attraverso regolari osservazioni: cambiamenti insoliti nell'orbita di Urano indussero gli astronomi a credere che vi fosse, all'esterno, un pianeta sconosciuto che ne perturbava l'orbita. Il pianeta fu scoperto entro appena un grado dal punto previsto.
Dopo che Galle ebbe comunicato l'avvenuta scoperta, Challis realizzò di aver osservato il pianeta due volte in agosto, ma di non averlo identificato a causa della metodologia con cui aveva affrontato la ricerca.
Denominazione:
Poco dopo la scoperta ci si riferiva a Nettuno semplicemente come al "pianeta più esterno di Urano". Galle fu il primo a suggerire un nome e propose di nominarlo in onore del dio Giano. In Inghilterra Challis avanzò il nome Oceano.
Rivendicando il diritto a denominare il nuovo pianeta da lui scoperto, Le Verrier propose il nome Nettuno, affermando falsamente, tra l'altro, che il nome fosse stato già ufficialmente approvato dal Bureau des longitudes francese. In ottobre cercò di nominare il pianeta Le Verrier, dal proprio nome, e fu patriotticamente supportato dal direttore dell'Osservatorio di Parigi, François Arago. Sebbene questa proposta incontrò una dura opposizione al di fuori della Francia, gli almanacchi francesi reintrodussero rapidamente il nome Herschel per Urano, dal nome del suo scopritore William Herschel, e Leverrier per il nuovo pianeta.
Il 29 dicembre 1846 Friedrich von Struve si espresse pubblicamente in favore del nome Nettuno presso l'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo ed in pochi anni Nettuno divenne il nome universalmente accettato. Nella mitologia romana, Nettuno è il dio del mare, identificato con il greco Poseidone. La richiesta di un nome mitologico sembrava in linea con la nomenclatura degli altri pianeti che prendono il proprio nome da divinità romane, ad eccezione soltanto della Terra e di Urano, che lo trae invece da una divinità della mitologia Greca.
Dopo la scoperta:Già il 10 ottobre 1846, dopo diciassette giorni dalla scoperta di Nettuno, l'astronomo inglese William Lassell scoprì il suo principale satellite Tritone.
(in foto a lato William Lassell).
A causa della sua grande distanza le conoscenze su Nettuno rimasero frammentarie almeno fino alla metà del Novecento quando Gerard Kuiper scoprì la sua seconda luna, Nereide. Negli anni settanta e ottanta si accumularono indizi sulla probabile presenza di anelli o archi di anelli. Nel 1981 Harold Reitsema scoprì il suo terzo satellite Larissa.
Esplorazione:
L'unica sonda spaziale ad aver visitato Nettuno è stata la Voyager 2, nel 1989; con un sorvolo ravvicinato del pianeta la Voyager ha permesso di individuarne le principali formazioni atmosferiche, alcuni anelli e numerosi satelliti. Il 25 agosto 1989 la sonda ha sorvolato il polo nord di Nettuno ad una quota di 4 950 km per poi dirigersi verso Tritone, il satellite maggiore, raggiungendo una distanza minima di circa 40 000 km.
Dopo le ultime misure scientifiche condotte durante la fase di allontanamento dal gigante gassoso, il 2 ottobre 1989, tutti gli strumenti della sonda sono stati spenti, lasciando in funzione solamente lo spettrometro ultravioletto. Voyager 2 iniziava così una lunga marcia verso lo spazio interstellare, alla velocità di 470 milioni di chilometri all'anno; l'inclinazione della sua traiettoria rispetto all'eclittica è di circa 48°. Si ritiene che, al ritmo attuale, la Voyager 2 passerà a 4,3 anni luce dal sistema di Sirio tra 296.000 anni.
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Satelliti
Nettuno ha 16 satelliti attualmente noti.
Il più grande, Tritone, è geologicamente attivo, con geyser di azoto liquido.
Tritone è l'unico grande satellite di tutto il sistema solare con orbita e direzione retrograda.
Di dimensioni interessanti pure Proteo 410 km e Nereide 340 km.
Le sei lune interne, scoperte analizzando le immagini riprese dal Voyager 2 durante la sua missione, presentano un'albedo tra 0,07 e 0,10. Mostrano tutte una forma ed una superficie piuttosto irregolare, si pensa che siano tutte il risultato della riaggregazione dei frammenti di altri satelliti catturati da Nettuno e distrutti dalle perturbazioni indotte da Tritone. Presentano tutte una rotazione sincrona e, tranne Proteo, hanno l'orbita instabile e in via di decadimento a causa della loro vicinanza a Nettuno; quando avranno superato il rispettivo limite di Roche o si disgregheranno formando un nuovo anello ciascuna, o "impatteranno" violentemente con Nettuno.
Il sistema di satelliti di Nettuno rivela una storia complessa e violenta. Molti miliardi di anni fa, Nettuno ha catturato la grande luna Tritone dalla Fascia di Kuiper, e la gravità del satellite acquisito ha perturbato tutto il sistema originario di lune del pianeta gigante. Successivi bombardamenti di comete hanno reso la storia ancora più complessa.
All'esterno di Tritone, ci sono altri sei satelliti irregolari, tra cui Nereide, con orbite ad alta inclinazione e molto più lontane da Nettuno: tre di essi hanno orbite dirette, mentre quelle degli altri sono retrograde.
In particolare, Nereide ha un'orbita insolitamente stretta ed eccentrica per un satellite irregolare, e secondo un'ipotesi, una volta era stato un satellite regolare che, alla cattura di Tritone, fu così perturbato da assumere la sua attuale posizione.
I due satelliti irregolari più esterni di Nettuno, Psamate e Neso, hanno le orbite più estese di tutti i satelliti naturali scoperti fino ad oggi nel Sistema Solare.
La distribuzione della massa delle lune di Nettuno è la più sbilanciata tra quelle dei satelliti degli altri giganti gassosi del Sistema Solare. Una luna, Tritone, contribuisce per quasi tutta la massa del sistema, mentre tutte le altre lune contribuiscono insieme solo per uno 0,3 per cento circa. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che Tritone è stato catturato successivamente alla formazione del sistema satellitare originario di Nettuno, gran parte del quale potrebbe essere stato distrutto durante il processo di cattura. Durante la fase della cattura, l’orbita fortemente eccentrica di Tritone gettò caos nelle orbite dei satelliti interni originari di Nettuno, facendoli collidere e riducendoli a un disco di macerie. Ciò significa che verosimilmente gli attuali satelliti interni di Nettuno non sono i corpi originari che si formarono insieme ad esso. Solo dopo che l’orbita di Tritone era diventata quasi circolare, alcune macerie poterono accrescere nuovamente nelle lune regolari di oggi. Questa considerevole perturbazione potrebbe essere forse la ragione per cui il sistema satellitare di Nettuno non segue il rapporto di 10 000:1 tra massa del pianeta madre e quella globale di tutte le sue lune verificato nei sistemi satellitari degli altri giganti gassosi. Il meccanismo di cattura di Tritone è stato oggetto di diverse teorie nel corso degli anni, una delle quali ipotizza che Tritone fu catturato in un incontro a tre corpi. In questo scenario, Tritone è il membro superstite di un oggetto binario della fascia di Kuiper scombussolato dal suo incontro con Nettuno.
SCHEDA RIASSUNTIVA SUL SISTEMA DI NETTUNO:
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TRITONE
Fisici:
Tritone possiede un diametro di 2.706,8 km con una massa di 0,0035 Mt, il che indica una densità di 2,061 kg/dm3, una gravità di 0,78 m/s2 ed una velocità di fuga di 1,50 km/s.
Orbitali:
Orbita a 354.760 km da Nettuno in 5,87685 giorni in modo retrogado, completamente immerso nel forte campo magnetico del pianeta gigante e con forti radiazioni in superficie, mortali per la vita come la conosciamo noi.
La temperatura superficiale di Tritone è certamente superiore a 35,6 K, come rivela la presenza di azoto solido in forma beta-cristallina.
Superficie:
Tritone risulta, sorprendentemente, geologicamente attivo; la sua superficie è relativamente recente e povera di crateri, e all'epoca del fly-by da parte della Voyager 2 presentava numerosi vulcani ghiacciati e plumes nell'atto di eruttare azoto liquido, polveri o composti del metano nell'atmosfera, formando dei pennacchi alti fino ad 8 km.
La superficie di Tritone è relativamente piatta, la sua topografia varia al massimo di un chilometro. Recenti analisi sulla densità e distribuzione dei crateri suggeriscono che, in termini geologici, la superficie di Tritone è estremamente giovane, con le diverse regioni che hanno un'età compresa tra 50 e solo circa 6 milioni di anni.
La superficie è solcata da valli e canyon particolarmente estesi, che si intrecciano in maniera disordinata, probabilmente come risultato di un processo ciclico di scioglimento e ricongelamento e dell'attività dei criovulcani. Oltre all'azoto solido, la superficie di Tritone presenta tracce di metano, ghiaccio di monossido di carbonio, ghiaccio d'acqua e ghiaccio secco; l'albedo è quindi particolarmente elevata, e varia localmente fra 0,60 e 0,95.
Recentemente si è ipotizzato che in superficie ci sia un mix di ghiaccio di azoto (N2) e monossido di carbonio (CO), la gelida coppia è stata individuata in laboratorio tramite una lunghezza d’onda della luce infrarossa molto specifica e assorbita quando le molecole di monossido di carbonio e di azoto si uniscono vibrando all’unisono. Normalmente, il monossido di carbonio e gli ioni di azoto assorbono ben determinate lunghezze d’onda della luce infrarossa, ma la vibrazione di una miscela di ghiaccio può essere “vista” a una lunghezza d’onda diversa. La conferma è poi arrivata con i dati raccolti dal telescopio da 8 metri Gemini South in Cile: i ricercatori hanno rilevato la stessa “firma” chimica su Tritone.
Questo mix di molecole potrebbe essere coinvolto nell’attività dei geyser osservati per la prima volta alla fine degli anni Ottanta dalla sonda Voyager 2. Alcuni ritengono che i geyser potrebbero attivarsi in base ai cambiamenti stagionali, cioè quando il Sole estivo “riscalda” il sottile strato di ghiaccio sulla superficie di Tritone, coinvolgendo il mix di monossido di carbonio e azoto rilevato da Gemini.
Interno:
La superficie di Tritone indica che è stata soggetta a continui rimodellamenti nel corso del tempo e di conseguenza si pensa che la sua struttura interna sia differenziata, con un mantello sotto la crosta e un nucleo di roccia (e forse metalli) al suo interno che potrebbe contenere almeno i due terzi della massa complessiva del satellite. Esiste sufficiente roccia all'interno di Tritone per un decadimento radioattivo nel mantello, dove il calore generato potrebbe essere sufficiente a mantenere un oceano di acqua liquida come quello ipotizzato esistere sotto la superficie di Europa. Se presente,l'acqua liquida suggerirebbe la possibilità della presenza della vita su Tritone.
Si ritiene che l'attività geologica di Tritone sia innescata dal riscaldamento stagionale ricevuto dal Sole, a differenza, ad esempio, di quella di Io, che ha origine dalle forze di marea provocate dall'interazione gravitazionale con Giove. Tutti i geyser osservati infatti erano situati tra 50° e 57° S di latitudine, la parte della superficie del Tritone vicino al punto subsolare. Ciò indica che il riscaldamento solare, anche se molto debole vista la grande distanza di Tritone dal Sole, gioca un ruolo fondamentale per le eruzioni dei criovulcani.
Si pensa che la superficie di Tritone sia costituita da uno strato trasparente di azoto congelato sovrastante un substrato scuro, che crea una sorta di "effetto serra solido". La radiazione solare passa attraverso il ghiaccio superficiale, lentamente, riscaldando e vaporizzando l'azoto del sottosuolo fino a quando la pressione del gas aumenta al punto da farlo eruttare in superficie attraversando la crosta.
Atmosfera:
Tritone possiede una tenue atmosfera ricca di azoto, in cui sono presenti anche piccole quantità di metano e monossido di carbonio in prossimità della superficie.
Come l'atmosfera di Plutone, si pensa che l'atmosfera di Tritone sia il risultato dell'evaporazione dell'azoto della superficie. La temperatura superficiale è di almeno 35,6 K (-237,6 °C), più freddo comunque rispetto alla temperatura media di Plutone, che è di 44 K (-229 °C). La sua pressione atmosferica superficiale risulta di 15×10−6 atmosfere, cioè circa 1/70.000 di quella terrestre.
Una foschia avvolge la maggior parte della troposfera del Tritone, e si crede sia composta in gran parte da idrocarburi e nitrili creati dall'azione della luce solare sul metano. L'atmosfera di Tritone possiede anche nubi di azoto condensato che si trovano tra 1 e 3 km dalla superficie. (vedi sotto).
Stagioni:
Inoltre combinando l'inclinazione del suo asse di rotazione con quello di Nettuno (circa 30o) risulta che l'asse di rotazione di Tritone punta in certi periodi, quasi direttamente verso il Sole, da ciò segue che i poli di Tritone, seguendo Nettuno nell'orbita attorno al Sole, si espongono alternativamente alla luce solare diretta, dando probabilmente luogo a drastici cambiamenti stagionali.
Non lasciamoci però ingannare dal termine “stagione”. Nettuno completa un’orbita attorno al Sole ogni 165 anni terrestri. Quindi su Tritone una stagione dura all’incirca 40 anni. L’estate è arrivata nel 2000 e per altri 20 anni i ricercatori avranno modo di studiare questo fenomeno.
L'analisi orbitale di Tritone ha indotto a ipotizzare che entro i prossimi 100 milioni di anni tale satellite potrebbe collidere con Nettuno, oppure frantumarsi originando un nuovo anello attorno al pianeta; infatti a causa del moto retrogrado le forze mareali presenti fra Nettuno e Tritone tolgono energia al pianeta abbassando la sua orbita.
Mappa:
Ipotesi sulla cattura:
( Subito dopo la cattura Tritone entra con un orbita retrograda e molto ellittica che evolve fino all'attuale orbita quasi circolare, che essendo contraria alla rotazione di Nettuno, è in decadimento per via delle forze mareali, che porteranno al disgregamento di Tritone ).
SCHEDA RIASSUNTIVA DI TRITONE:
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Altri satelliti di Nettuno
I più grandi oltre a Tritone, Proteo degli interni, e Nereide degli esteni.
Proteo
Proteo venne scoperto grazie a un'immagine catturata dalla sonda statunitense Voyager 2 durante il sorvolo di Nettuno del 1989. Ricevette la designazione provvisoria di S/1989 N 1. Stephen Synnott e Bradford Smith annunciarono, con circolare UAI 4806, la sua scoperta il 7 luglio 1989, citando 17 immagini scattate nell'arco di 21 giorni, facendo in tal modo risalire la scoperta al 16 giugno.
Nome:
Proteo (dal greco Πρωτέας), o Nettuno VIII, è il secondo satellite di Nettuno per dimensioni dopo Tritone.
Il suo nome deriva da quello di Proteo, una divinità minore del mare in grado di modificare, secondo la mitologia greca, il proprio aspetto.
Dati fisici:Ha dimensioni di 440×416×404 km, ed è pertanto più grande di Nereide, un altro satellite di Nettuno già precedentemente noto grazie ad osservazioni effettuate dalla Terra, ed una densità di 1,3 kg/dm3.
Proteo è anche uno degli oggetti più scuri del sistema solare, con un'albedo pari ad appena 0,10 (viene riflesso il 6-10% della luce solare incidente), che lo accomuna a Febe, satellite di Saturno.
Superficie:
Il colore della sua superficie è neutro in quanto la riflettività non cambia sensibilmente con la lunghezza d'onda dal viola al verde. Nel vicino infrarosso alla lunghezza d'onda di 2 micron, la superficie di Proteus diventa meno riflettente, indicando una possibile presenza di composti organici complessi come idrocarburi o cianoidi.
Questi composti possono essere responsabili per il basso albedo delle lune nettuniane interne.
Anche se per Proteus si ipotizza che possa contenere quantità significative di ghiaccio d'acqua, esso non è stato rilevato spettroscopicamente sulla superficie.
Ha una forma irregolare e gli studiosi credono che Proteo abbia le dimensioni e la massa limite per un corpo non sferoidale.
Questo porta a concludere che, a differenza di altri satelliti, non abbia avuto nessuna attività geologica di rilievo.
La formazione geologica più prominente della superficie di Proteo è certamente il cratere Pharos.
Proteo è leggermente allungato nella direzione di Nettuno, anche se la sua forma generale è più vicina a un poliedro irregolare che a un ellissoide triassiale. La superficie di Proteo mostra diverse sfaccettature piatte o leggermente concave che misurano da 150 a 200 km di diametro, e probabilmente sono crateri da impatto degradati.
Parametri orbitali:
Si ritiene che Proteo non sia stato scoperto dai telescopi terrestri a causa della sua orbita troppo vicina al pianeta, che ne impedisce l'individuazione diretta, difatti orbita a 117.647 km da Nettuno con un periodo di rivoluzione sincrono con la rotazione pari a 1,122315 giorni.
Proteo orbita attorno a Nettuno in un'orbita quasi equatoriale alla distanza di circa 4,75 volte il raggio dell'equatore di Nettuno.
L'orbita di Proteo è quasi circolare, con una piccola eccentricità orbitale (0.00053±0.00009), ed è inclinata di circa 0,5 gradi all'equatore di Nettuno. Proteo ruota in modo sincrono con il suo movimento orbitale, il che significa che un lato di Proteo punta sempre verso Nettuno.
Proteo potrebbe essere stato una volta in risonanza orbitale 1:2 con Larissa.
A causa della migrazione verso l'esterno di Proteus in passato, le risonanze orbitali di Proteo e Larissa non sono più in vigore da diverse centinaia di milioni di anni.
Mappe:
Origine e storia:Proteo, come le altre lune interne di Nettuno, è improbabile che sia un corpo originale che si è formato con esso, ed è più probabile che si sia accumulato dalle macerie che sono state prodotte dopo la cattura di Tritone.
(foto HUBBLE - Proteo è in alto).
Proteo inizialmente aveva un'orbita più piccola intorno a Nettuno, e potrebbe essersi formato più vicino al pianeta. Al momento della formazione di Proteo, la sua orbita era stimata a 8.000 km in meno della sua distanza attuale da Nettuno. Nel corso del tempo, Proteo migrò verso l'esterno da Nettuno attraverso interazioni di marea. Durante la migrazione verso l'esterno di Proteo, le collisioni e gli eventi d'impatto potrebbero aver formato grandi crateri e aver espulso frammenti di Proteo in orbita intorno a Nettuno. Una collisione di Proteo e di un altro oggetto potrebbe spiegare l'origine di Ippocampo la luna più piccola di Nettuno, che orbita vicino a Proteo.
Link:
1- Circolare IAU n. 4806 descrizione della scoperta di S/1989 N 1, su cbat.eps.harvard.edu.
2- Sguardi sul sistema solare – Proteo, una luna di Nettuno, su solarviews.com
3- S. Croft, Proteus: Geology, shape, and catastrophic destruction, in Icarus, vol. 99, nº 2, 1992, pp. 402–408, Bibcode:1992Icar...99..402C, DOI:10.1016/0019-1035(92)90156-2.
4- Neptune's Known Satellites (by Scott S. Sheppard)
5- "Proteus: Pharos". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology. Retrieved 4 June 2010.
6- Smith, B. A.; Soderblom, L. A.; Banfield, D.; Barnet, C.; Basilevsky, A. T.; Beebe, R. F.; Bollinger, K.; Boyce, J. M.; Brahic, A. (1989). "Voyager 2 at Neptune: Imaging Science Results" (PDF).
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Nereide
Nereide (dal greco Νηρεΐς -ίδος o Νηρηΐς -ίδος), noto anche come Nettuno II.
La sua scoperta risale al 1º maggio 1949, ad opera di Gerard Peter Kuiper e fu il secondo satellite di Nettuno ad essere scoperto.
Il suo nome deriva da quello delle Nereidi, le ninfe del mare nella mitologia greca.
Dati fisici:
Con un diametro medio di circa 340 km, ne fa il terzo satellite di Nettuno in ordine di grandezza.
Le sue dimensioni sono piuttosto grandi per un satellite irregolare, mentre la sua forma non è ancora nota, ed ha una densità di circa 1,5 kg/dm3.
Periodo di rotazione:
Osservazioni fotometriche condotte dal 1987 hanno rilevato variazioni di luminosità che arrivano fino a circa 1 magnitudine, ma la durata delle oscillazioni varia da pochi giorni, fino a qualche mese.
Esse persistono anche dopo le correzioni per gli effetti di distanza e di fase.
Tuttavia non tutti gli astronomi che hanno osservato Nereide hanno rilevato queste variazioni, il che implica che possano essere piuttosto casuali.
Non esiste al momento una spiegazione accettata di questo fenomeno che tuttavia, se confermato, dovrebbe essere collegato alla rotazione del satellite.
A causa della sua orbita fortemente ellittica, il satellite può trovarsi sia in uno stato di precessione forzata, che in rotazione caotica come Iperione.
In ogni caso la sua rotazione dovrebbe essere piuttosto irregolare.
LINK (PDF): https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0804/0804.2835.pdf
Superficie:
Da un punto di vista spettroscopico, Nereide appare di colore neutro ed è stata rilevata la presenza di ghiaccio d'acqua sulla sua superficie, e l'albedo è più alta degli altri piccoli satelliti di Nettuno.
Il suo spettro appare intermedio tra quello di Titania e Umbriel, due satelliti di Urano, il che suggerisce che la sua superficie sia composta di una miscela di ghiaccio e qualche altra sostanza spettroscopicamente neutra.
Lo spettro è inoltre significativamente diverso da quello dei centauri Pholus, Chiron e Chariklo, suggerendo che Nereide si sia formato attorno a Nettuno e non si tratti di un oggetto catturato.
Alimede, che ha colori simili, potrebbe essere un frammento di Nereide staccatosi in seguito ad una collisione. ( vedi sotto ).
Parametri orbitali:
Orbita intorno a Nettuno con moto progrado con un semiasse maggiore di circa 5.513.400 km, ed una alta eccentricità di 0,7507 (la più elevata finora scoperta nel sistema solare per un satellite naturale) lo porta ad avvicinarsi al periastro a 1.372.000 km e allontanarsi all'afastro fino a 9.655.000 km.
Questa strana orbita fa pensare che il satellite sia in realtà un asteroide o un oggetto della fascia di Kuiper catturato in un secondo momento dalla gravità di Nettuno, oppure che la sua orbita possa essere stata disturbata durante la cattura di Tritone da parte dello stesso Nettuno.
| Parametri orbitali | |
|---|---|
| (all'epoca J2000) | |
| Semiasse maggiore | 5 513 400 km |
| Periposeidio | 1 353 600 km |
| Apoposeidio | 9 623 700 km |
| Periodo orbitale | 360,14 giorni |
| Inclinazione sull'eclittica | 5,07° |
| Inclinazione rispetto all'equat. di Nettuno | 32,55° |
| Inclinazione rispetto al piano di Laplace | 7,232° |
| Eccentricità | 0,7512 |
Osservazioni:
A causa della sua grande distanza dalla traiettoria seguita dalla sonda spaziale statunitense Voyager 2 nel suo passaggio attraverso il sistema di Nettuno nel 1989, Nereide non fu adeguatamente fotografata, e le immagini inviate ne mostrano solamente la forma irregolare, ma non permettono di identificare alcuna formazione geologica sulla sua superficie.
Esplorazione:
Finora l'unica sonda che ha visitato Nereide è il Voyager 2, che è passata ad una distanza di 4.700.000 km , tra il 20 aprile e il 19 agosto 1989 e ha scattato 83 immagini del satellite con una risoluzione da 70 a 800 km.
Prima dell'arrivo del Voyager 2, le osservazioni di Nereide erano state possibili solo dalla Terra e avevano potuto stabilire solo la luminosità intrinseca e i parametri orbitali.
Anche se le immagini ottenute dalla sonda spaziale non avevano una risoluzione sufficiente a distinguere le formazioni geologiche sulla superficie, il Voyager 2 ha permesso di misurare le dimensioni di Nereide, di rilevare che il suo colore è neutro e che l'albedo è più alta degli altri piccoli satelliti di Nettuno.
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Satelliti Interni
In ordine di distanza da Nettuno, le lune regolari sono: Naiade, Talassa, Despina, Galatea, Larissa, Ippocampo .
Le lune interne sono strettamente associate con gli anelli di Nettuno.
I due satelliti più interni, Naiade e Talassa, orbitano tra l'anello Galle e l'anello Le Verrier. Despina potrebbe essere una luna pastore dell'anello Le Verrier, in quanto la sua orbita si trova proprio all'interno di questo anello.
La luna successiva, Galatea, orbita appena dentro al più importante anello di Nettuno, l'anello Adams. Questo anello è molto stretto, con una larghezza non superiore a 50 km, e ha incorporati cinque archi brillanti. La gravità di Galatea tende a confinare le particelle dell'anello in una regione limitata in direzione radiale, non permettendo così all'anello di allargarsi. Varie risonanze tra le particelle dell'anello e Galatea potrebbero anche avere un ruolo nel mantenimento degli archi.
Ippocampo
Dati:
Si ritiene che tale luna, attualmente identificata come S/2004 N 1, abbia un diametro di non più di 20–34 km.
Parametri orbitali:
Orbita a 105.283 km in 0,9362 giorni, in modo circolare (eccentricità 0,00048), sul piano equatoriale di Nettuno, insolitamente vicino ad un altro satellite di Nettuno, mille volte più massiccio, Proteo.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 105.284 km |
| Eccentricità | 0,00048 ± 0,00032 |
Periodo orbitale
| 0.9362 giorni |
| 8.9408 km / s | |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
Raggio medio
| 17,4 ± 2,0 km |
| Massa | ≈5 × 10 16 kg |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | assunto basso (≈0,09 ) |
Magnitudine apparente
| +26,5 |
Interazioni:
Solitamente un satellite delle dimensioni di Proteo è in grado di spazzare via gli oggetti più piccoli nelle sue vicinanze. Per questa ragione la presenza di un piccolo satellite così vicino alla compagna molto più grande è davvero inconsueta.
Origine:
Gli scienziati hanno scoperto che il piccolo satellite deriva probabilmente dalla collisione tra Proteo e un corpo cometario, avvenuta qualche miliardo di anni fa.
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Larissa
è il quinto satellite in ordine crescente di distanza da Nettuno, venne scoperto il 24 maggio 1981 e gli fu dato il nome della madre di Pelasgo, figlio di Poseidone.
Larissa presenta un aspetto fortemente irregolare, e mostra una superficie fortemente craterizzata.
(vedi foto a lato).
Dati:
Le sue dimensioni corrispondono ad un ellissoide triassiale di (216 × 204 × 168) km , mentre la sua orbita si trova a 73.548 km dal centro del pianeta, con un periodo di rivoluzione pari a 0,555 giorni.
La sua eccentricità orbitale è di 0,0014 , mentre la sua inclinazione risulta essere di 0,205°.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 73 548,26 km |
| Eccentricità | 0,001393 ± 0,00008 |
Periodo orbitale
| 0,55465332 ± 0,00000001 giorni |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
| Dimensioni | 216 × 204 × 168 km (± ~ 10 km) |
Raggio medio
| 97 ± 5.4 km |
| Volume | ~ 3,5 × 106 km³ |
| Massa | ~ 4,2 × 1018 kg (stima) |
| ~ 1,2 g / cm³ (stima) | |
Gravità di superficie
| ~ 0,03 m / s2 |
Velocità di fuga
| ~ 0,076 km / s |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | 0,09 |
| Temperatura | ~ 51 K media (stima) |
Magnitudine apparente
| +21,5 |
Mappa preliminare:
Larissa rivolge sempre la stessa faccia a Nettuno, per cui da quella stessa faccia il pianeta rimane sempre visibile, raggiungendo una dimensione di circa 100 volte la Luna piena vista dalla Terra. Dalla stessa parte è periodicamente possibile osservare le lune più interne transitare sul disco di Nettuno, mentre dall'altra quelle più esterne, tra cui Tritone in senso contrario.
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Galatea
E' il quarto satellite in ordine crescente di distanza da Nettuno, venne scoperto il 28 luglio 1989 e gli è stato dato il nome di una nereide.
Dati:
Galatea presenta un aspetto fortemente irregolare.
Le sue dimensioni corrispondono a (204 × 184 × 144) km, con una densità di 1,3 kg/dm³ .
La sua orbita è circolare e si trova a 61.953 km da Nettuno, che compie in 0,429 giorni, con un inclinazione di 0,065° rispetto al piano equatoriale nettuniano.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 61 952,57 km |
| Eccentricità | 0.00022 ± 0,00008 |
Periodo orbitale
| 0.42874431 ± 0.00000001 giorni |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
| Dimensioni | 204 × 184 × 144 km (± ~ 10 km) |
Raggio medio
| 87,4 ± 4,9 km |
| Volume | ~ 2,8 × 106 km³ |
| Massa | 2,12 ± 0,08 × 1018 kg |
| ~ 0,75 g / cm³ (stima) | |
Gravità di superficie
| ~ 0,018 m / s2 |
Velocità di fuga
| ~ 0,056 km / s |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | 0,08 |
| Temperatura | ~ 51 K media (stima) |
Magnitudine apparente
| +21,9 |
Interazioni:
La sua orbita segna il limite interno dell'anello di Adams di Nettuno con cui è in risonanza 42:43, cosa che potrebbe spiegare la presenza di più anelli al suo interno.
L'orbita di Galatea, trovandosi al di sotto dell'orbita poseidosincrona, è fortemente instabile; le forze mareali indotte dalla vicinanza al gigante gassoso ne stanno provocando un graduale decadimento, che porterà alla disintegrazione del satellite e alla formazione di un nuovo anello planetario, o all'impatto di Galatea con Nettuno.
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Despina
Inizialmente denominato S/1989 N3, il satellite è intitolato alla ninfa Despina, figlia di Poseidone e di Demetra secondo la mitologia greca.
E' il terzo satellite in ordine crescente di distanza dal pianeta Nettuno, venne scoperto il 28 luglio 1989 e gli fu dato il nome di una ninfa greca, figlia di Poseidone e Demetra.
Dati:
La sua orbita si posiziona poco prima del bordo interno dell'anello di Le Verrier di Nettuno.
Despina presenta un aspetto fortemente irregolare.
Di dimensioni (180 × 148 × 128) km, e con una densità di 1,2-1,3 kg/dm³
Orbita a 52.526 km da Nettuno, con un periodo di rivoluzione di 0,335 giorni, un'eccentricità di 0,0002 ed un inclinazione orbitale di 0,080° rispetto all'equatore di Nettuno.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 52 525,95 km |
| Eccentricità | 0.00038 ± 0,00016 |
Periodo orbitale
| 0,33465551 ± 0,00000001 giorni (8h 2min) |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
| Dimensioni | 180 × 148 × 128 km |
Raggio medio
| 78,0 ± 4,7 km |
| Volume | ~ 1,8 × 10 6 km³ |
| Massa | ~ 2,2 × 10 18 kg (basato sulla densità assunta) |
| ~ 1,2 g / cm³ (stima) | |
Gravità di superficie
| ~ 0,026 m / s2 |
Velocità di fuga
| ~ 0,063 km / s |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | 0,09 |
| Temperatura | ~ 51 K media (stima) |
Magnitudine apparente
| +22,0 |
Destino:
L'orbita di Despina, trovandosi al di sotto dell'orbita poseidosincrona, è fortemente instabile; le forze mareali indotte dalla vicinanza al gigante gassoso ne stanno provocando un graduale decadimento, che porterà alla disintegrazione del satellite e alla formazione di un nuovo anello planetario, o all'impatto di Despina con Nettuno.
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Thalassa
Dati:
Le sue dimensioni sono di (108 × 100 × 52) km, densità 1,3 kg/dm3.
Orbita a 50.074 km in 0,311 giorni, con un'eccentricità di 0,0002 ed inclinata di soli 0,2° rispetto all'equatore di Nettuno.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 50074 .44 km |
| Eccentricità | 0,00176 ± 0,00054 |
Periodo orbitale
| 0,31148444 ± 0,00000006 giorni (7h 28min 32,3s) |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
| Dimensioni | 108 × 100 × 52 km |
Raggio medio
| 40,7 ± 2,8 km |
| 1,23 ± 0,43 g / cm3 | |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | 0,091 |
| Temperatura | ~ 51 K media (stima) |
Magnitudine apparente
| +23,32 |
Interazioni:
L'orbita di Talassa rasenta l'atmosfera di Nettuno ed è fortemente instabile; le forze mareali indotte dalla vicinanza al gigante gassoso ne stanno provocando un graduale decadimento, che porterà alla disintegrazione del satellite e alla formazione di un nuovo anello planetario, o all'impatto di Talassa con Nettuno.
Panorami:
Talassa rivolge sempre la stessa faccia a Nettuno, per cui da quella stessa faccia il pianeta rimane sempre visibile, raggiungendo una dimensione pari a più di 100 volte la Luna piena vista dalla Terra. Dalla stessa parte è periodicamente possibile osservare Naiade attraversare il disco del pianeta, mentre dall'altra faccia le lune più esterne.
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Naiade
Origine e forma:
Naiade è di forma irregolare e probabilmente non è stata modificata da nessun processo geologico interno dopo la sua formazione. È probabile che si tratti di un insieme di detriti che si sono fusi da frammenti di satelliti originali di Nettuno, che furono distrutti da perturbazioni provenienti da Tritone quando Tritone stesso fu catturato nella sua orbita iniziale molto eccentrica.
Dati:
Ha dimensioni di (96 × 60 × 52) km, ed orbita a 48.227 km in 0,294 giorni.
Naiade a differenza degli altri ha un inclinazione dell'orbita di 4,691°.
Naiade orbita circa 23 500 chilometri sopra le cime delle nubi di Nettuno, dunque in maniera rasente all'atmosfera di Nettuno stesso.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
semiasse-maggiore
| 48 224,41 km |
| Eccentricità | 0,0047 ± 0,0018 |
Periodo orbitale
| 0,2943958 ± 0,0000002 giorni (7h 4min) |
| Inclinazione |
|
| Satellite di | Nettuno |
| Caratteristiche fisiche | |
| Dimensioni | 96 × 60 × 52 km |
Raggio medio
| 30,2 ± 3,2 km |
| 0,8 ± 0,48 g / cm3 | |
Periodo di rotazione
| sincrono |
Inclinazione assiale
| zero |
| albedo | 0,072 |
| Temperatura | ~ 51 K media (stima) |
Magnitudine apparente
| +23,91 |
Destino:
Dal momento che quest'altezza è al di sotto del raggio di orbita sincrona, la sua orbita sta lentamente decadendo a causa dell'accelerazione secolare e il satellite impatterà con l'atmosfera di Nettuno, o si romperà in un anello planetario previo superamento del limite di Roche a causa delle forze di marea. Naiade orbita attorno a Nettuno ben entro il limite fluido di Roche, e la sua densità dovrebbe essere abbastanza bassa da essere già molto vicina al suo limite di Roche.
Osservazioni:
Dal passaggio ravvicinato del Voyager 2, il sistema di Nettuno è stato ampiamente studiato da osservatori a terra e dall'Hubble Space Telescope. Nel 2002-03 i telescopi Keck hanno osservato il sistema usando l'ottica adattiva e rilevato facilmente i maggiori quattro satelliti interni; Thalassa è stata trovata con un po' di elaborazione delle immagini, ma Naiade non è stata individuata.
Il Telescopio Hubble ha la capacità di rilevare tutti i satelliti noti e possibili nuovi satelliti in maniera anche migliore del Voyager 2. L'8 ottobre 2013, l'istituto SETI ha annunciato che Naiade è stata localizzata in alcune immagini dell'Hubble archiviate nel 2004 (vedi sotto). Il sospetto che la perdita del posizionamento sia stata dovuta a notevoli errori nelle effemeridi di Naiade si è dimostrato corretto in quanto Naiade è stata infine trovata a 80 gradi rispetto alla posizione prevista.
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Danza orbitale per Thalassa e Naiade:
Una danza cosmica senza fine sembra caratterizzare le orbite delle lune più interne di Nettuno. La prima Naiade ruota attorno al gigante ghiacciato ogni sette ore, mentre la seconda Thalassa, più esterna, impiega sette ore e mezza.
L’orbita compiuta da Naiade varia costantemente e segue un percorso quasi a zig zag, prima in basso e poi in alto. Questo schema, analizzato grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Hubble, si ripete ogni volta che Naiade riesce a guadagnare quattro giri su Thalassa. Sebbene questa danza possa apparire strana, mantiene stabili le orbite.
Gli scienziati hanno modo di pensare che questa curiosa caratteristica dipenda dalla luna gigante di Nettuno, Tritone.
Quando l’orbita della luna gigante è diventata quasi circolare, ha permesso ad altri corpi di originarsi ‘dalle macerie’. Sembra proprio che le due ‘ballerine cosmiche’ si siano formate dunque dai detriti rimanenti, il che spiegherebbe la loro danza solitaria rispetto alle altre compagne.
( Descrizione animata delle orbite di Naiade e Thalassa ).
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Satelliti Esterni
All'esterno di Tritone, ci sono altri otto satelliti irregolari, tra cui Nereide, con orbite ad alta inclinazione e molto più lontane da Nettuno: tre di essi hanno orbite dirette, mentre quelle degli altri sono retrograde. In particolare, Nereide ha un'orbita insolitamente stretta ed eccentrica per un satellite irregolare; secondo un'ipotesi, una volta era stato un satellite regolare che, alla cattura di Tritone, fu così perturbato da assumere la sua attuale posizione.
I tre satelliti irregolari più esterni di Nettuno: Psamate, Neso e S/2021 N 1, hanno le orbite più estese di tutti i satelliti naturali scoperti fino ad oggi nel Sistema Solare.
Tra le altre lune irregolari, Sao, S/2002 N 5 e Laomedea seguono orbite dirette, mentre Alimede, Psamate, Neso e S/2021 N 1, seguono orbite retrograde. Data la somiglianza delle loro orbite, è stato proposto per Neso, Psamate e S/2021 N 1, un'origine comune dalla rottura di una luna più grande.
( Nei 2 diagrammi che riportano le orbite dei satelliti irregolari del pianeta, i satelliti al di sopra dell'asse orizzontale hanno moto progrado, mentre quelli al di sotto hanno moto retrogrado. I segmenti gialli si estendono dal pericentro all'apocentro mettendo così in evidenza l'eccentricità. I grafici non contengono i 2 satelliti più recenti ).
Orbite:
( In verde l'orbita di Nereide, l'orbita rossa più interna è Alimede, mentre le due orbite blu sono Sao e Laomedea. L'orbita di tritone in questa scala è nascosta dal puntino centrale ).
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Alimede
Alimede, o Nettuno IX, è un satellite irregolare e retrogrado di Nettuno, scoperto il 14 agosto 2002 da un gruppo di ricerca coordinato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Il suo nome da quello di Alimede (dal greco Αλιμήδη), una Nereide secondo la mitologia greca, quinta figlia di Nereo e Doris.
Dati:
Con dimensioni di circa 62 km, era inizialmente chiamato S/20002 N 1 ed ha un'orbita molto inclinata (99,06° all'equatore di Nettuno) ed eccentrica (0.5711), con un semiasse maggiore di 16.611.000 km.
Orbita intorno a Nettuno in 5,1465 anni.
( Variazione dei parametri orbitali in un tempo di 5000 anni ).
Superficie:
Essendo di colore grigio , con indice colore: neutral (grey) B-V=0.73 R-V=0.35 , si pensa si tratti di un frammento di Nereide.
Satellite retrogrado.
Sao
Sao, o Nettuno XI, è un satellite minore di Nettuno, scoperto il 14 agosto 2002 da un gruppo di ricerca guidato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Il suo nome, promulgato dall'Unione Astronomica Internazionale il 29 gennaio 2007, richiama quello di Sao (dal greco Σαώ), una Nereide secondo la mitologia greca.
Dati:
Noto anche come S/2002 N 2, Ha un diametro di circa 44 km, con un semiasse maggiore dell'orbita di 22.228.000 km.
Orbita in 7,9785 anni, intorno a Nettuno ad una distanza di circa 22,2 milioni di chilometri, con un'orbita caratterizzata da una notevole inclinazione (48,551°), ma una modesta eccentricità (0,2931), in confronto agli altri satelliti irregolari di Nettuno.
Risonanze:
Il satellite è in risonanza di Kozai, vale a dire che l'eccentricità e l'inclinazione sono accoppiate tra loro in modo che l'inclinazione dell'orbita aumenta al diminuire dell'eccentricità e viceversa
Satellite progrado.
( Variazione dei parametri orbitali di SAO. Sopra in un arco di tempo di 200 anni - Sotto in arco di tempo di 5000 anni ).
( Andamento delle variazioni orbitali nell'arco di 6000 anni da cui si evince che non siano costanti e cicliche come potrebbero apparire a colpo d'occhio vedendo i due precedenti grafici ).
Tra le altre lune irregolari, Sao, S/2002 N 5 e Laomedea seguono orbite dirette, mentre Alimede, Psamate, Neso e S/2021 N 1, seguono orbite retrograde. Data la somiglianza delle loro orbite, è stato proposto per Neso, Psamate e S/2021 N 1, un'origine comune dalla rottura di una luna più grande.
Orbite:
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Alimede
Alimede, o Nettuno IX, è un satellite irregolare e retrogrado di Nettuno, scoperto il 14 agosto 2002 da un gruppo di ricerca coordinato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Il suo nome da quello di Alimede (dal greco Αλιμήδη), una Nereide secondo la mitologia greca, quinta figlia di Nereo e Doris.
Dati:
Con dimensioni di circa 62 km, era inizialmente chiamato S/20002 N 1 ed ha un'orbita molto inclinata (99,06° all'equatore di Nettuno) ed eccentrica (0.5711), con un semiasse maggiore di 16.611.000 km.
Orbita intorno a Nettuno in 5,1465 anni.
| Caratteristiche orbitali | |
|---|---|
| semiasse maggiore | 16.589.670 km |
| periastro | 12.261.810 km |
| Apoastro | 20.917.520 km |
| eccentricità | 0.2608764 |
| Inclinazione verso l'equatore del corpo centrale | 99.06 ° |
| Inclinazione verso l' eclittica | 111.87514 ° |
| Periodo orbitale | 1879.34 giorni |
| Velocità orbitale media | 0,56 km / s |
| Proprietà fisiche | |
| albedo | ≈ 0,16 |
| Luminosità apparente | +24,5 mag |
| Diametro medio | ≈ 62 km |
Superficie:
Essendo di colore grigio , con indice colore: neutral (grey) B-V=0.73 R-V=0.35 , si pensa si tratti di un frammento di Nereide.
Satellite retrogrado.
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Sao
Sao, o Nettuno XI, è un satellite minore di Nettuno, scoperto il 14 agosto 2002 da un gruppo di ricerca guidato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Il suo nome, promulgato dall'Unione Astronomica Internazionale il 29 gennaio 2007, richiama quello di Sao (dal greco Σαώ), una Nereide secondo la mitologia greca.
Dati:
Noto anche come S/2002 N 2, Ha un diametro di circa 44 km, con un semiasse maggiore dell'orbita di 22.228.000 km.
Orbita in 7,9785 anni, intorno a Nettuno ad una distanza di circa 22,2 milioni di chilometri, con un'orbita caratterizzata da una notevole inclinazione (48,551°), ma una modesta eccentricità (0,2931), in confronto agli altri satelliti irregolari di Nettuno.
Risonanze:
Il satellite è in risonanza di Kozai, vale a dire che l'eccentricità e l'inclinazione sono accoppiate tra loro in modo che l'inclinazione dell'orbita aumenta al diminuire dell'eccentricità e viceversa
Satellite progrado.
( Variazione dei parametri orbitali di SAO. Sopra in un arco di tempo di 200 anni - Sotto in arco di tempo di 5000 anni ).
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S/2002 N5
S/2002 N5
S/2002 N 5, questo satellite progrado, ha un diametro medio tra 24 e 38 chilometri e impiega circa 8,6 anni per orbitare attorno al pianeta, ad una distanza media di 23,3652 milioni di km con un'eccentricità di 0,548, inclinata di 42,9°. Individuato nel 2021 da Matthew Holman, John J. Kavelaars, Tommy Grav e Wesley Fraser utilizzando il telescopio Víctor M. Blanco da 4,0 metri all'Osservatorio di Cerro Tololo, in Cile, ma andò perduto e non fu più osservato fino a quando Scott S. Sheppard e la sua squadra lo hanno riscoperto il 3 settembre 2021, ed infine la sua orbita è stata confermata nel 2022 dal telescopio Magellano.
A causa delle perturbazioni, gli elementi orbitali di S/2002 N 5 fluttuano nel tempo: il suo semiasse maggiore può variare da 23,3 a 23,6 milioni di km, l'eccentricità da 0,24 a 0,67 e l'inclinazione da 37° a 50°. L'orbita di S/2002 N 5 mostra una precessione nodale con un periodo medio di circa 3.100 anni terrestri e una precessione absidale con un periodo medio di circa 2.900 anni terrestri.
Laomedea
Laomedea è un satellite minore di Nettuno, scoperto il 14 agosto 2002 da un gruppo di ricerca coordinato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Nome precedente S/2002 N 3, si ritiene abbia un diametro intorno ai 42 km, con un semiasse maggiore di 23.567.000 km, la sua eccentricità è di 0,3969 , con un inclinazione di 34,049°.
Il suo periodo di rivoluzione intorno a Nettuno è di 8,6733 anni.
La densità calcolata è di 1,5 g/cm3, il che fa supporre che la sua parte superiore sia costituita di ghiaccio d'acqua.
Il satellite è in risonanza di Kozai, vale a dire che l'eccentricità e l'inclinazione sono accoppiate tra loro in modo che l'inclinazione dell'orbita aumenta al diminuire dell'eccentricità e viceversa.
La superficie del satellite, con un albedo 0,16, appare quindi piuttosto scura.
Satellite progrado.
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Psamate
Psamate, o Nettuno X, è un satellite minore di Nettuno, scoperto nel 2003 dal gruppo di ricerca di Matthew Holman utilizzando il telescopio Subaru da 8 metri.
Fino al 2005 noto come S/2003 N 1, anche lui porta il nome di una delle Nereidi.
L'orbita è vicina al limite teorico di stabilità per un oggetto in moto retrogrado.
Orbita a 48.096.000 km da Nettuno e poiché presenta una inclinazione orbitale (140.59o) ed una eccentricità (0.49) simile a Neso si pensa che entrambi abbiano avuto origine dalla disgregazione di un satellite più grande, adesso ha un diametro di circa 38 km.
Se si assume un'albedo di 0,16 come per altri satelliti di Nettuno, ne risulta un diametro di 38 km. La superficie del satellite appare quindi piuttosto scura.
La densità calcolata è di 1,5 g/cm³, il che fa supporre che la sua parte superiore sia costituita di ghiaccio d'acqua.
Impiega ben 9074,30 giorni (24,845 anni) per compiere una rivoluzione intorno al pianeta.
Satellite retrogrado.
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Neso
Neso, o Nettuno XIII, è un satellite minore di Nettuno, scoperto nel 2002 da un gruppo di ricerca guidato da Matthew Holman e composto da John Kavelaars, Tommy Grav, Wesley Fraser e Dan Milisavljevic.
Il suo nome, promulgato dall'Unione Astronomica Internazionale il 29 gennaio 2007, deriva da quello di Neso, (dal greco Νησώ), una Nereide secondo la mitologia greca.
Noto anche come S/2002 N 4, di circa 60 km, è il satellite naturale del Sistema Solare che orbita più lontano dal suo pianeta: si trova a 49.285.000 km da Nettuno, circa 120 volte la distanza Terra-Luna.
Presenta un eccentricità di 0,5714 ed un incinazione di 131,265° , compie la sua orbita in 9740,73 giorni, cioè 26,67 anni.
Se si assume un'albedo di 0,16 come per altri satelliti di Nettuno, ne risulta un diametro di 60 km. La superficie del satellite appare quindi piuttosto scura.
La densità calcolata è di 1,5 g/cm3, il che fa supporre che la sua parte superiore sia costituita di ghiaccio d'acqua.
Satellite retrogrado.
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S/2021 N 1
S/2021 N 1
S/2021 N1 è stata avvista nel 2021 dal telescopio Subaru da Scott S. Sheppard David J. Tholen, Chad Trujillo e Patryk S. Lykawka, e confermata grazie a osservazioni fatte con il Very Large Telescope, in Cile, e il Gemini Telescope, alle Hawaii.
Ha un diametro tra 16 e 25 chilometri e impiega 27,4 anni per compiere un’orbita completa attorno al pianeta in modo retrogrado, ad una distanza media di 50,6236 milioni di km con un'eccentricità di 0,441, inclinata di 134,5°.
L'orbita di S/2021 N 1 mostra una precessione nodale con un periodo medio di circa 900 anni terrestri, ma non mostra una precessione absidale. Invece, l'argomento del pericentro dell'orbita di S/2021 N 1, libra periodicamente attorno a 90°, che è un comportamento condiviso da Neso e Sao. Questo comportamento è dovuto alla risonanza di Kozai-Lidov. dove le perturbazioni del Sole e di Nettuno sono periodiche. La risonanza di Kozai–Lidov provoca scambi periodici tra eccentricità e inclinazione: ad esempio, man mano che l'orbita di S/2021 N 1 diventa più eccentrica, la sua orbita diventa meno inclinata e viceversa.
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A cura di ANDREOTTI ROBERTO
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A cura di ANDREOTTI ROBERTO
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