Doğal uydu

Doğal uydu, en yaygın kullanımıyla, bir gezegenin, cüce gezegenin veya küçük bir Güneş Sistemi cisminin yörüngesinde dönen astronomik bir cisimdir.

Güneş Sistemi'nde toplam 284 adet bilinen doğal uydu içeren altı gezegensel uydu sistemi bulunmaktadır. Astronomlar tarafından genellikle cüce gezegen olarak kabul edilen yedi nesnenin de doğal uyduları olduğu bilinmektedir. Bunlar; Plüton, Salacia, Haumea, Quaoar, Makemake, Gonggong ve Eris'tir. Ocak 2022 itibarıyla, doğal uydusu olduğu bilinen 447 küçük gezegen daha vardır.

Bir gezegen genellikle yörüngesindeki doğal uyduların en az 10.000 katı kütleye ve buna bağlı olarak çok daha büyük bir çapa sahiptir.^[1] Dünya-Ay sistemi, Güneş Sistemi'nde benzersiz bir istisnadır; 3.474 kilometre (2.158 mil) genişliğindeki Ay, Dünya'nın çapının 0,273 katı ve kütlesinin yaklaşık ¹⁄₈₀'i kadardır.^[2] Sonraki en büyük oranlar 0,055 ile Neptün-Triton sistemi, 0,044 ile Satürn-Titan sistemi, 0,038 ile Jüpiter-Ganymede sistemi ve 0,031 ile Uranüs-Titania sistemidir. Cüce gezegenler kategorisinde Charon, Plüton'un çapının 0,52'si ve kütlesinin %12,2'si ile en büyük orana sahiptir.

Gezegene nispeten yakın, eğik olmayan dairesel yörüngelerde dolanan doğal uyduların (düzenli uydular), genellikle birincil gezegeni oluşturan ön gezegen diskinin aynı çökme bölgesinden oluştuğu düşünülmektedir.^[3][4] Buna karşılık, düzensiz uyduların (genellikle uzak, eğimli, eksantrik ve/veya retrograd yörüngelerde dolanan) muhtemelen çarpışmalarla daha da parçalanmış asteroitler olduğu düşünülmektedir. Güneş Sistemi'nin büyük doğal uydularının çoğu düzenli yörüngelere sahipken, küçük doğal uyduların çoğu düzensiz yörüngelere sahiptir.^[5] Ay ve Plüton'un uyduları büyük cisimler arasında istisnadır, çünkü Güneş Sistemi tarihinin başlarında iki büyük protogezegensel cismin çarpışmasından kaynaklandıkları düşünülmektedir.^[6][7]

Merkezi cismin etrafındaki yörüngeye yerleştirilen malzemenin, yörüngede dönen bir veya daha fazla doğal uyduyu meydana getirmek üzere yeniden birleştiği tahmin edilmektedir. Gezegen büyüklüğündeki cisimlerin aksine, asteroit uydularının genellikle bu süreçle oluştuğu düşünülmektedir. Triton bir başka istisnadır; büyük çaplı ve ana cisme yakın, dairesel bir yörüngede olmasına rağmen, hareketi geriye doğrudur ve yakalanmış bir cüce gezegen olduğu düşünülmektedir.

Bir asteroidin güneş merkezli bir yörüngeden yakalanması her zaman kalıcı değildir. Simülasyonlara göre, geçici uydular yaygın bir olgu olmalıdır.^[8][9] Gözlemlenen tek örnekler 1991 VG, 2006 RH120, 2020 CD3'tür. 2006 RH120, 2006 ve 2007 yıllarında dokuz ay boyunca Dünya'nın geçici bir uydusu olmuştur.^[10][11]

Güneş Sistemi'nde hidrostatik dengede olduğu bilinen yirmi doğal uydudan birkaçı bugün jeolojik olarak aktiftir. İo, Güneş Sistemi'ndeki volkanik olarak en aktif cisimdir; Europa, Enceladus, Titan ve Triton ise devam eden tektonik aktivite ve kriyovolkanizma kanıtları sergilemektedir. İlk üç durumda jeolojik aktivite, dev gezegen primerlerine yakın eksantrik yörüngelere sahip olmalarından kaynaklanan gelgit ısınmasından güç almaktadır. Dünya'nın Ay'ı, Ganymede, Tethys ve Miranda gibi diğer birçok doğal uydu, ilkel radyoizotoplarının bozunması, daha büyük geçmiş yörünge eksantriklikleri (bazı durumlarda geçmiş yörünge rezonansları nedeniyle) veya içlerinin farklılaşması veya donması gibi enerji kaynaklarından kaynaklanan geçmiş jeolojik aktivitenin kanıtlarını göstermektedir. Enceladus ve Triton'un her ikisi de gayzerlere benzeyen aktif özelliklere sahiptir, ancak Triton örneğinde enerjiyi güneş ısıtması sağlıyor gibi görünmektedir. Titan ve Triton'un önemli atmosferleri vardır; Titan ayrıca hidrokarbon göllerine sahiptir. Galilei uydularının dördünün de atmosferi vardır,^[12][13] ancak bunlar son derece incedir. En büyük doğal uydulardan dördünün, Europa, Ganymede, Callisto ve Titan'ın, yüzey altı sıvı su okyanuslarına sahip olduğu düşünülürken, daha küçük olan Enceladus'un da küresel bir yüzey altı sıvı su okyanusunu desteklediği düşünülmektedir.

Gezegenler ve cüce gezegenlerin yanı sıra Güneş Sistemimizde doğal uydusu olduğu bilinen nesneler, asteroit kuşağında 76 (beşinin ikişer uydusu vardır), 4 Jüpiter truvalısı, 39 Dünya'ya yakın nesne (ikisinin ikişer uydusu vardır) ve 14 Mars geçicisidir. Ayrıca Neptün ötesi cisimlerin bilinen 84 doğal uydusu vardır. Satürn'ün halkaları içinde 150 kadar küçük cisim daha gözlemlenmiştir, ancak bunlardan sadece birkaçı yörüngelerini belirleyecek kadar uzun süre takip edilebilmiştir. Diğer yıldızların etrafındaki öte gezegenlerin de öte uyduları olması muhtemeldir ve bugüne kadar çok sayıda aday tespit edilmiş olsa da henüz hiçbiri doğrulanmamıştır.

İç gezegenlerden Merkür ve Venüs'ün doğal uyduları yoktur; Dünya'nın Ay olarak bilinen büyük bir doğal uydusu vardır; ve Mars'ın Phobos ve Deimos adında iki küçük doğal uydusu vardır. Dev gezegenler, boyutları Dünya'nın Ay'ı ile kıyaslanabilecek yarım düzine uydu da dahil olmak üzere geniş doğal uydu sistemlerine sahiptir. Bunlar; dört Galilei uydusu, Satürn'ün Titan'ı ve Neptün'ün Triton'u. Satürn'ün hidrostatik dengeye ulaşacak kadar büyük olan altı orta büyüklükte doğal uydusu, Uranüs'ün ise beş uydusu vardır. Bazı uyduların potansiyel olarak yaşam barındırabileceği öne sürülmektedir.^[14]

• Yapay uydu
• Alt uydu
• Uydu sistemi