mesiac (družica)

Mesiace sú telesá rôzneho tvaru a veľkosti, spravidla menšie ako planéty. Existujú však aj výnimky: najväčší mesiac slnečnej sústavy Jupiterov Ganymedes alebo Saturnov mesiac Titan sú väčšie ako planéta Merkúr. Najväčšie mesiace sformovala gravitácia do tvaru blízkeho guli. Menšie môžu mať nepravidelný tvar a podobať sa asteroidom. Je možné, že mnohé malé mesiace boli skutočne asteroidmi, ktoré pri pohybe slnečnou sústavou zachytila gravitácia nejakej planéty. Mnohé mesiace (vrátane Mesiaca) majú viazanú rotáciu, to znamená, že k svojej planéte sú otočené stále tou istou stranou. Blízko obiehajúce veľké mesiace môžu na svojej planéte spôsobiť zatmenie Slnka.

Obežná dráha

Väčšina mesiacov obieha po veľkých, eliptických dráhach s veľkým sklonom k rovníku materskej planéty. Tento jav je charakteristický najmä pre menšie mesiace nepravidelného tvaru. Väčšina z nich má tiež retrográdny smer obehu (napríklad mesiac Phoebe). Ostatné, spravidla veľké mesiace, akým je napríklad aj náš Mesiac, obiehajú prográdnym smerom po približne kruhových blízkych dráhach s malým sklonom k rovine rovníka. Retrográdny smer obehu malých mesiacov naznačuje, že tieto mesiace nevznikli v blízkosti planéty, okolo ktorej obiehajú, ale táto planéta ich neskôr gravitačne pripútala k sebe. Štandardné teórie však zatiaľ presvedčivo nevysvetlili pôvod a správanie sa týchto mesiacov.

Horné vrstvy atmosféry Titanu, mesiaca s najhustejšou atmosférou spomedzi mesiacov. V pozadí je viditeľná malá časť osvetlenej strany Saturna

Mesiace nemôžu obiehať planétu v ľubovoľnej vzdialenosti, ale len vo vnútri takzvanej Hillovej sféry. Je to oblasť okolo planéty, v ktorej je pohyb častíc viac ovládaný gravitáciou planéty, ako gravitáciou Slnka. Polomer Hillovej sféry závisí od hmotnosti planéty a tiež od jej vzdialenosti od Slnka.

Viaceré mesiace môžu obiehať aj po tej istej obežnej dráhe, napríklad Saturnove mesiace Tethys, Telesto a Calypso obiehajú po rovnakej orbite. Takéto mesiace sa nazývajú koorbitálne. Dva mesiace si svoje obežné dráhy môžu dokonca navzájom vymeniť – príkladom sú opäť Saturnove obežnice, Epimetheus a Janus.

Teplota

Vzhľadom na to, že mesiace majú len planéty vzdialenejšie od Slnka, ako je Venuša, ich povrchové teploty bývajú spravidla veľmi nízke. Výnimku tvorí len vulkanický mesiac Io. Na jeho povrchu v blízkosti vulkánov dosahujú teploty 1 230 °C, čo sú najvyššie namerané teploty na povrchu pevného telesa v slnečnej sústave. Na iných častiach mesiaca, ďaleko od vulkánov však povrchové teploty klesajú až na −153 °C. Najvyššiu priemernú povrchovú teplotu, −20 °C, má Mesiac a vďačí za to svojej blízkosti k Slnku. Je to však len priemerná teplota – cez deň stúpajú teploty na jeho povrchu až na 110 °C, v noci klesajú na hodnoty −230 °C. Rozdiely medzi dennými a nočnými teplotami mesiacov sú veľké, pretože majú zvyčajne riedku atmosféru, alebo sú bez atmosféry (napríklad Mesiac) a neobsahujú na svojich povrchoch ani kvapalnú vodu, ktorej veľká tepelná kapacita dokáže teplotné rozdiely vyrovnávať.

Sopečný výbuch na Jupiterovom mesiaci Io

Pomenovania mesiacov majú väčšinou vzťah k planéte, ktorú obiehajú. Napríklad mesiace Jupitera, okrem Ganymeda a Amalthey, sa nazývajú podľa mileniek boha Dia (v rímskej mytológii Jupitera). Mesiace Saturna majú zase mená rôznych titanov a titaniek, keďže aj boh Kronos (v rímskej mytológii Saturn) bol jedným z titanov. Mesiace Neptúna sa zase volajú podľa rôznych morských božstiev, pretože Neptún bol boh mora. Mesiace Marsa sa nazývajú podľa dvoch synov boha Areta (Marsa): Foba a Deima. Najväčší mesiac Pluta, Cháron dostal meno po prievozníkovi cez rieku Styx, ktorá bola vstupom do podsvetia, ktorému vládol boh Hádes (Pluto). Jeho ďalšie mesiace, Nix a Hydra sa nazývajú podľa neobľúbených temných božstiev, medzi ktoré patril aj sám Hádes. Výnimku v názvosloví tvoria len mesiace planéty Urán, ktoré sa nenazývajú podľa postáv rímskej mytológie, ale podľa postáv z hier Williama Shakespeara.

Saturnov mesiac Epimetheus, ktorý pravdepodobne vznikol rozpadom väčšieho telesa

Mesiace sú dosť rozmanité, a preto je pravdepodobné, že majú aj rôzny pôvod. Aj mesiace jednej planéty môžu byť rôzneho pôvodu. Teórie o ich vzniku sú však stále neisté, pretože parametre dráh týchto telies sú známe len s malou presnosťou, a preto je možné ich polohy vypočítať nanajvýš 100 miliónov rokov do minulosti, čo je len zlomok veku slnečnej sústavy. U veľkých mesiacov joviálnych planét sa predpokladá, že sa sformovali z pôvodného protoplanetárneho disku podobným procesom ako planéty. Predpokladá sa, že zárodky veľkých planét boli obklopené samostatnými hmlovinami v tvare disku. Z tohto disku sa naberaním hmoty a zmršťovaním utvorili mesiace. Tento scenár vzniku podporuje aj chemické zloženie mesiacov. Jupiter sa počas svojho vzniku na krátku dobu zahrial až na 4 000 °C, čo spôsobilo odparenie vody vo vnútorných častiach jeho zárodočného disku. Preto najbližšie mesiace Jupitera vodu neobsahujú a sú zložené len z látok, ktoré sa ťažko vyparujú. U ostatných troch veľkých planét – Saturna, Urána a Neptúna – však teplota ich diskov nedosahovala už také vysoké hodnoty, a preto sú aj ich najbližšie obiehajúce družice zložené čiastočne z ľadu.

Niektoré mesiace však môžu byť zachytené asteroidy alebo kométy, ktoré vznikli veľmi ďaleko od planéty. Na obežnú dráhu ich zachytila planéta svojou gravitáciou až neskôr po ukončení formovania slnečnej sústavy. Tomu zodpovedá sklon a výstrednosť ich dráh. Je tiež možné, že niektoré malé mesiace sú zvyšky pôvodne väčších telies, ktoré sa zrazili a roztrieštili. Príkladom pravdepodobne zachyteného mesiaca je Neptúnov Triton, ktorý obieha planétu v protismere jej rotácie.

Mesiace gravitačne vplývajú na telesá vo svojom okolí: na iné mesiace, prstence aj materskú planétu. Vplyv mesiaca na mesiac sa prejavuje napríklad vo forme utvorenia dráhovej rezonancie, v ktorej sú napríklad dvojice Enceladus a Dione (Saturn), Ganymedes a Európa (Jupiter) a ďalšie. Mesiace Epimetheus a Janus si dokonca vymieňajú svoje obežné dráhy. Často formujú a udržiavajú prstence a medzery v prstencoch (napr. mesiac Pan udržiava Enckeho medzeru v prstencoch Saturna).

Mesiace veľmi hmotné v pomere k materskej planéte (najhmotnejší v pomere k planéte je Mesiac Zeme) majú ťažisko ich vzájomného obehu s planétou blízko povrchu planéty. Tým spôsobujú planéte nezanedbateľné pohyby na ich obežnej dráhe okolo hviezdy. Výrazné sú tiež ich slapové účinky. Ďalším prejavom je nutácia osi planéty.

U Saturnovho mesiaca Rhea existujú dokonca dôkazy o tom, že by mohla mať okolo seba prstenec podobne ako planéty.

• Najväčší mesiac: Ganymedes (planéty Jupiter)
• Najväčší mesiac s nepravidelným tvarom: Hyperion (planéty Saturn)
• Mesiac s najhustejšou atmosférou: Titan (planéty Saturn)
• Mesiac najbližší k Slnku: Mesiac (planéty Zem)
• Najvzdialenejší objavený mesiac od Slnka: Dysnomia (trpasličia planéta Eris)
• Mesiac s najväčšou hustotou: Adrastea (planéty Jupiter)
• Mesiac obiehajúci najbližšie k svojej planéte: Fobos (planéty Mars)
• Mesiac s najväčším albedom: Enceladus (planéty Saturn)
• Planéta s najväčším počtom zatiaľ (10/2019) objavených mesiacov: Saturn (82)[1]
• Trpasličia planéta s najväčším počtom zatiaľ objavených mesiacov: Pluto (5)
• Jediný mesiac so stacionárnou rotáciou: Cháron (trpasličej planéty Pluto)

• Najjasnejší mesiac (okrem Mesiaca): Európa (planéty Jupiter)
• Prvý mesiac, na ktorom pristála kozmická sonda (okrem Mesiaca): Titan

Galileove mesiace – Jedny z najväčších a najznámejších mesiacov slnečnej sústavy. Zľava Io, Európa, Ganymede a Kallisto

• Koorbitálny mesiac
• exomesiac
• Mesiac
• Umelá družica
• Mesiace Jupitera
• Mesiace Saturna
• Mesiace Urána
• Mesiace Neptúna
• Prirodzený satelit slnečnej sústavy

• POKORNÝ, Zdeněk. Exoplanety (najdeme ve vesmíru další Zemi?). [s.l.] : Academia, 2007. 104 s. ISBN 978-80-200-1510-5.
• ČEMAN, Róbert; PITTICH, Eduard. Vesmír 1 : sluneční soustava (astronomická encyklopedie). [s.l.] : Mapa Slovakia, 2002. 383 s. ISBN 978-80-8067-072-6.
• Najbizarnejšie mesiačiky v našej Slnečnej sústave. Kozmos 4/2007.