La luna interior ( ing. Inner moon ) es un satélite natural con movimiento progresivo en una órbita con una pequeña inclinación dentro de la región de los grandes satélites del planeta. Por lo general, se supone que tales satélites se formaron en el mismo lugar y al mismo tiempo que el planeta. Los satélites naturales de Neptuno son una excepción, ya que probablemente sean fragmentos reensamblados de los objetos originales que colapsaron durante la captura de un gran satélite: Tritón . [1] Los satélites interiores difieren de otros satélites regulares en su proximidad al planeta, períodos orbitales cortos, masas bajas, tamaño y forma irregular.
Por el momento, se sabe que una treintena de satélites interiores orbitan los cuatro planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Debido al pequeño tamaño y brillo del planeta, los satélites interiores son difíciles de observar desde la Tierra. Algunas de las lunas interiores, como Pan y Daphnis cerca de Saturno, solo han sido observadas por naves espaciales.
La primera luna interior observada fue Amaltea , descubierta por Edward Barnard en 1892. Las lunas de Saturno, Epimeteo y Jano , observadas en 1966, fueron las siguientes. Estos dos satélites están en la misma órbita, lo que generó confusión, que se resolvió solo después del sobrevuelo de la Voyager 1 en 1980. La mayoría de los otros satélites interiores conocidos fueron descubiertos por la Voyager 1 y la Voyager 2 durante sus sobrevuelos de Júpiter (1979), Saturno (1980), Urano (1986) y Neptuno (1989).
Todos los satélites internos están en órbitas progresivas casi circulares. El valor mediano de la excentricidad es 0,0012; el satélite con la excentricidad orbital más alta es Phoebe , e=0.0177. La inclinación de la órbita con respecto al plano del ecuador del planeta también es muy pequeña. Todos menos uno de los satélites interiores conocidos tienen una inclinación de menos de un grado, con un valor medio de 0,1°. Naiad, la luna más cercana a Neptuno, es una excepción: su órbita está inclinada en un ángulo de 4,75° con respecto al plano del ecuador de Neptuno.
Los satélites más internos circulan en las regiones de los anillos planetarios, dentro del límite de Roche para cuerpos líquidos, y solo las fuerzas internas y la fricción evitan la destrucción de los satélites bajo la influencia de las fuerzas de marea. Esto significa que si coloca una piedra en la superficie del satélite en el punto más distante del planeta, entonces la fuerza de marea será mayor que la fuerza de atracción de la piedra por el satélite, como resultado de lo cual la piedra se volar lejos de la superficie. Por esta razón, las fotografías de la superficie de dichos satélites muestran que no tienen polvo ni piedras en la superficie.
Los casos más extremos son Pan, que orbita dentro de los anillos dentro del límite del 70% de Roche, y Naiad. Se desconoce la densidad de la náyade, por lo que también se desconoce el límite exacto de Roche, pero si asumimos una densidad de 1100 kg/m³, entonces la náyade está a una distancia aún menor del planeta en relación con el límite de Roche.
Aquellos de los satélites que tienen períodos de revolución menores que el período de rotación del planeta experimentan una desaceleración de las mareas, lo que lleva a un acercamiento gradual al planeta en forma de espiral. En un futuro lejano, estos satélites caerán en el planeta o serán destruidos por las fuerzas de las mareas. Ejemplos de tales lunas son Metis y Adrastea de Júpiter , así como la mayoría de las lunas internas conocidas de Urano y Neptuno, hasta e incluyendo a Perdita y Larissa , respectivamente. Sin embargo, ninguna de las lunas de Saturno tiene esta propiedad, ya que el propio Saturno gira rápidamente.
Los satélites interiores son pequeños en comparación con los grandes satélites de los planetas. Todos los satélites internos conocidos son demasiado pequeños para adquirir y mantener una forma esferoidal. Muchos de ellos son fuertemente alargados, como Amalthea, cuyo largo es el doble del ancho. El satélite interior más grande es Proteus , alcanzando un tamaño de 440 km y una forma cercana a una bola, pero todavía no lo suficientemente grande como para considerar que la forma adquirida sólo bajo la influencia de la compresión gravitatoria. La mayoría de los satélites interiores conocidos tienen entre 50 y 100 km de tamaño, siendo el más pequeño Daphnis con tamaños entre 6 y 8 km. Los objetos no confirmados que orbitan cerca del anillo F de Saturno , como S/2004 S 6 , podrían ser lunas aún más pequeñas, a menos que sean manchas de polvo temporales. La nave espacial Cassini-Huygens ha encontrado evidencia (pequeños anillos de polvo) de que incluso satélites más pequeños pueden orbitar la ranura de Cassini . [2] Los tamaños de los satélites interiores más pequeños conocidos aumentan con la distancia de los planetas al Sol, pero esta dependencia probablemente esté relacionada con la dificultad de identificar satélites pequeños alrededor de planetas distantes.
Las lunas internas están en bloqueo de marea , por lo que su período orbital está sincronizado con su período de rotación, por lo que siempre miran hacia el mismo lado del planeta. Los ejes mayores de las figuras de los satélites suelen estar dirigidos hacia el planeta.
Todas las lunas interiores de Júpiter, Urano y Neptuno tienen una superficie muy oscura con un albedo de 0,06 ( Metis ) a 0,10 ( Adrastea ). Las lunas de Saturno, por otro lado, tienen una superficie brillante con un albedo que oscila entre 0,4 y 0,6. Se cree que las superficies de estos satélites están cubiertas de partículas de hielo que han surgido en el sistema de anillos por donde circulan los satélites. Las lunas interiores de otros planetas pueden haberse oscurecido debido a los efectos de la meteorización cósmica . Ninguno de los satélites interiores conocidos tiene atmósfera.
Los satélites interiores que han sido fotografiados tienen superficies con una gran cantidad de cráteres. La tasa de formación de cráteres en los objetos que orbitan cerca del planeta gigante es mayor que para los satélites principal y exterior, ya que existe un fenómeno de enfoque gravitatorio: los objetos que orbitan alrededor del Sol, al pasar cerca de los gigantes gaseosos, se desvían hacia el planeta. debido a su atracción, por lo que la probabilidad de colisiones en el caso de encontrar un satélite cerca del planeta es mucho mayor que para los satélites exteriores y el espacio interplanetario. Como resultado, según las estimaciones, los satélites muy pequeños cerca de los planetas deberían ser destruidos por colisiones en escalas de tiempo mucho más pequeñas que la edad del sistema solar. Tales estimaciones dan el tamaño mínimo de los satélites que se pueden conservar.
Al menos dos de las lunas interiores de Saturno (Atlas y Prometeo) tienen crestas ecuatoriales. La cresta del Atlas es especialmente pronunciada. Además, Pandora está cubierta de una sustancia que probablemente cayó sobre ella. Se supone que la razón es la acumulación de la sustancia de los anillos en los satélites. Otra evidencia de este fenómeno puede ser la baja densidad de satélites y el alto albedo. Se ha observado que Prometheus tira de la materia del anillo F durante pasajes cerrados periódicos.
Júpiter tiene el conjunto más pequeño de lunas interiores, incluidas solo cuatro de las siguientes:
Las siete lunas interiores de Saturno están estrechamente relacionadas con su sistema de anillos, muchos de los cuales orbitan dentro de los anillos, creando espacios o pequeños anillos entre las lunas.
Algunos objetos cuya posición se conoce, como S/2004 S 3 , S/2004 S 4 y S/2004 S 6 , a veces rodeados por un halo de polvo, se han observado en las proximidades del anillo F, pero actualmente no está claro. si estos satélites son grupos transitorios o contienen objetos sólidos (satélites).
Urano tiene un gran sistema de satélites internos, que actualmente contiene 13 satélites:
Neptuno tiene siete lunas interiores:
Se cree que estos satélites son << montones de escombros >>, reensamblados a partir de fragmentos de los satélites originales de Neptuno. Estos satélites fueron fuertemente influenciados por Triton en el período poco después de que el satélite fuera capturado en una órbita inicial con una gran excentricidad. Las perturbaciones provocaron colisiones de satélites, y la parte de los fragmentos que no se perdió se volvió a ensamblar en los satélites observados actualmente después de que la órbita de Tritón se volviera circular. [una]
La mayoría de los satélites interiores fueron fotografiados por Voyager 1 y Voyager 2. La mayoría de los satélites internos aparecen como píxeles individuales en las imágenes o solo tienen unos pocos píxeles de diámetro. Sin embargo, algunos satélites muestran detalles de la superficie:
| Planeta | astronave | |||
| viajero 1 | viajero 2 | galileo | Casini | |
|---|---|---|---|---|
| Júpiter | Amaltea | Amaltea Phoebe |
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| Saturno | Pandora Prometeo Jano Epimeteo |
Atlas Pandora Prometeo Jano Epimeteo | ||
| Urano | Paquete | |||
| Neptuno | Larisa Proteo |
|||