القمر الداخلي
في علم الفلك ، يُعرف القمر الداخلي أو القمر الطبيعي الداخلي بأنه قمر طبيعي يدور في مدار مائل بزاوية منخفضة باتجاه مركز الكوكب الأم، ويتجه نحو الداخل. ويُعتقد عمومًا أنه تشكل في مكانه بالتزامن مع اندماج الكوكب الأصلي. وتُعد أقمار نبتون استثناءً، إذ يُرجح أنها تجمعات مُعاد تجميعها من أجزاء الأجرام الأصلية التي تفككت بعد استحواذ نبتون على قمره الكبير تريتون . [ 1 ] وتتميز الأقمار الداخلية عن الأقمار العادية الأخرى بقربها من الكوكب الأم ، وفترات دورانها القصيرة (عادةً أقل من يوم)، وكتلتها المنخفضة، وصغر حجمها، وأشكالها غير المنتظمة.
مصطلح مشابه ومرتبط هو "القمر الحلقي" ، ويُطلق على الأقمار التي تتفاعل ديناميكيًا مع حلقات الكوكب. [ 2 ] العديد من الأقمار الداخلية هي أيضًا أقمار حلقية.
اكتشاف
يُعرف حاليًا خمسة وثلاثون قمرًا داخليًا تدور حول الكواكب العملاقة الأربعة ( المشتري ، زحل ، أورانوس ، ونبتون ) . ونظرًا لصغر حجمها، وانعكاس ضوء الكواكب المجاورة، يصعب رصدها من الأرض. بعضها، مثل بان ودافنيس في زحل ، لم يُرصد إلا بواسطة المركبات الفضائية.
كان القمر الداخلي الأول الذي تم رصده هو أمالثيا ، الذي اكتشفه إي إي بارنارد في عام 1892. تلاه قمرا زحل إبيميثيوس وجانوس ، اللذان تم رصدهما في عام 1966. يشترك هذان القمران في نفس المدار ، ولم يتم حل الالتباس الناتج حول وضعهما حتى تحليق فوياجر 1 بالقرب منهما في عام 1980. تم اكتشاف معظم الأقمار الداخلية المتبقية بواسطة المركبتين الفضائيتين فوياجر 1 وفوياجر 2 خلال تحليقهما بالقرب من كوكب المشتري (1979)، وزحل (1980/1981)، وأورانوس (1986)، ونبتون (1989).
في السنوات الأخيرة، تم اكتشاف المزيد من الأقمار الداخلية التي تدور حول زحل (بواسطة المركبة الفضائية كاسيني من عام 2005 إلى عام 2009)، وأورانوس (بواسطة تلسكوب هابل الفضائي في عام 2003 وتلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2025)، ونبتون (بواسطة هابل في عام 2013).
مدارات
تتبع جميع الأقمار الداخلية مدارات دائرية تقريبًا باتجاه مدارات الكواكب. يبلغ متوسط الانحراف المداري 0.0012، بينما يُعدّ ثيبي القمر الداخلي الأكثر انحرافًا مداريًا بانحراف مداري قدره 0.0177. كما أن ميل مداراتها بالنسبة لمستويات خط استواء كواكبها منخفض جدًا. فجميعها، باستثناء قمر واحد، يقل ميل مداراتها عن درجة واحدة، ويبلغ متوسطه 0.1 درجة. أما نايد ، أقرب أقمار نبتون، فهو الاستثناء، إذ يميل مداره بزاوية 4.75 درجة بالنسبة لخط استواء نبتون.
تدور الأقمار الأقرب إلى الأرض داخل حلقات الكوكب، ضمن حدود روش السائلة ، ولا يمنعها من التمزق بفعل قوى المد والجزر إلا قوة الاحتكاك الداخلي لموادها. هذا يعني أنه لو وُضعت حصاة في الجزء الأبعد من القمر عن الكوكب، لكانت قوة المد والجزر المتجهة للخارج أقوى من جاذبية القمر باتجاه الكوكب، وبالتالي ستسقط الحصاة إلى الأعلى. ولهذا السبب تُظهر صور هذه الأقمار أنها خالية تمامًا من الحصى والغبار والصخور.
من أبرز الأمثلة على ذلك قمر زحل بان ، الذي يدور داخل حلقاته بنسبة 70% فقط من حد روش الخاص به، بالإضافة إلى قمر نبتون نايد. كثافة نايد غير معروفة، وبالتالي فإن حد روش الخاص به غير معروف أيضاً، ولكن إذا كانت كثافته أقل من 1100 كجم/م³ ، فسيكون عند نسبة أقل من حد روش مقارنةً ببان.
تتعرض الأقمار التي تدور حول كوكبها في مدارات أقصر من مداره حول الشمس لتباطؤ مدّي ، مما يؤدي إلى دوران حلزوني تدريجي نحو الكوكب. في المستقبل البعيد، ستصطدم هذه الأقمار بالكوكب أو تخترق مداراتها بعمق كافٍ ضمن حدود روش لتتفكك بفعل المد والجزر إلى شظايا. من بين الأقمار المتأثرة بهذا التأثير ميتيس وأدراستيا التابعتان لكوكب المشتري، ومعظم الأقمار الداخلية لكوكبي أورانوس ونبتون، وصولاً إلى بيرديتا ولاريسا على التوالي . مع ذلك ، لا يتأثر أي من أقمار زحل بهذا التأثير لأن زحل يدور بسرعة كبيرة نسبيًا.
الخصائص الفيزيائية
أبعاد
الأقمار الداخلية صغيرة الحجم مقارنةً بالأقمار الرئيسية لكواكبها. جميعها أصغر من أن تتخذ شكلًا كرويًا مفلطحًا بفعل الجاذبية. العديد منها مستطيل الشكل، مثل أمالثيا، التي يبلغ طولها ضعف عرضها. يُعد بروتيوس أكبر الأقمار الداخلية على الإطلاق، إذ يبلغ قطره حوالي 440 كيلومترًا في أطول أبعاده، وهو قريب من الشكل الكروي، لكنه ليس كرويًا بما يكفي ليُعتبر مفلطحًا بفعل الجاذبية. بروتيوس أكبر من ميماس ، أصغر قمر كروي معروف. يتراوح قطر معظم الأقمار الداخلية المعروفة بين 50 و200 كيلومتر، بينما أصغر قمر مؤكد هو دافنيس الذي يتراوح حجمه بين 6 و8 كيلومترات. ( أما إيغيون فهو أصغر من ذلك).يبلغ قطره 0.66 ± 0.12 كيلومتر ، ولكنه ليس كبيرًا بما يكفي لشق قناة في الحلقات، كما يفعل دافنيس. قد تكون الأجسام غير المؤكدة التي تدور بالقرب من حلقة F لكوكب زحل ، مثل S/2004 S 6 ، أقمارًا أصغر حجمًا، إن لم تكن مجرد تجمعات عابرة من الغبار. وقد رصدت مركبة كاسيني الفضائية مؤخرًا مؤشرات (حلقات غبارية صغيرة) تدل على احتمال وجود أقمار أصغر تدور في قسم كاسيني . [ 3 ] يزداد حجم أصغر الأقمار الداخلية المعروفة حول الكواكب الخارجية مع ازدياد بعدها عن الشمس، ولكن يُعتقد أن هذا الاتجاه يعود إلى صعوبة ظروف الإضاءة والرصد المتزايدة، وليس إلى أي اتجاه فيزيائي. وقد يتم اكتشاف أقمار داخلية أصغر في نهاية المطاف.
تناوب
جميع الأقمار الداخلية مقيدة مدّياً ، أي أن مدارها متزامن مع دورانها بحيث لا يظهر منها إلا وجه واحد باتجاه كوكبها الأم. وعادةً ما تكون محاورها الطويلة موجهة نحو كوكبها.
الأسطح
تتميز جميع الأقمار الداخلية لكواكب المشتري وأورانوس ونبتون بأسطح داكنة للغاية، حيث تتراوح قيمة البياض (albedo) بين 0.06 ( ميتيس ) و0.10 ( أدراستيا ). في المقابل، تتميز أقمار زحل بأسطح شديدة السطوع، حيث تتراوح قيمة البياض (albedo) بين 0.4 و0.6. يُعتقد أن هذا يعود إلى تغطية أسطحها بجزيئات جليدية حديثة تُجرف من نظام الحلقات الذي تدور فيه. أما الأقمار الداخلية للكواكب الأخرى، فقد تكون قد اكتسبت لونًا داكنًا بفعل عوامل التجوية الفضائية . ولا يمتلك أي من الأقمار الداخلية المعروفة غلافًا جويًا.
الحفر
تُظهر صور الأقمار الداخلية أسطحًا مليئة بالفوهات. معدل تكوّن الفوهات على الأجسام التي تدور بالقرب من الكواكب العملاقة أعلى منه على الأقمار الرئيسية والخارجية بسبب التركيز الجاذبي : فالأجسام التي تدور حول الشمس وتمر بمنطقة واسعة بالقرب من كوكب عملاق ، تنحرف نحوه بفعل جاذبيته، مما يجعل تردد مرور الأجسام المحتملة عبر مساحة مقطع عرضي معينة بالقرب من الكوكب أكبر بكثير مما هو عليه في الفضاء بين الكواكب. ونتيجة لذلك، تشير التقديرات إلى أن الأجسام الصغيرة جدًا في المدارات الداخلية ستتعرض للتفتت بفعل الأجسام الخارجية في فترة زمنية أقصر بكثير من عمر النظام الشمسي . وهذا من شأنه أن يضع حدًا أدنى لحجم الأقمار الداخلية المتبقية.
تراكم مادة الحلقة
يمتلك اثنان على الأقل من أقمار زحل الداخلية (أطلس وبان) حوافًا استوائية. وتبرز حافة أطلس بشكل خاص. كما أن باندورا مغطاة بنوع من الرواسب الدقيقة. وقد اقتُرح أن هذه السمات ناتجة عن تراكم مواد الحلقات على هذه الأقمار. ومن الأدلة الأخرى على هذه العملية انخفاض كثافة هذه الأجرام (ربما بسبب هشاشة المواد المتراكمة عليها)، وارتفاع بياضها. وقد لوحظ أن بروميثيوس يجذب موادًا منتشرة من الحلقة F خلال اقترابات دورية قريبة.
قائمة الأقمار الصناعية الداخلية

الأقمار الداخلية لكوكب المشتري
يمتلك كوكب المشتري أصغر مجموعة من الأقمار الداخلية، والتي تشمل فقط الأقمار الأربعة التالية:
ربما رصدت المركبة الفضائية غاليليو بعض الأقمار الصغيرة بالقرب من مدار أمالثيا . [ 4 ]
الأقمار الداخلية لكوكب زحل
ترتبط الأقمار الداخلية العشرة المعروفة لكوكب زحل ارتباطًا وثيقًا بنظام حلقاته ، ويدور العديد منها داخل الحلقات، مما يخلق فجوات أو حلقات صغيرة "مُدارة" بينها.
- S/2009 S 1 و S/2009 S 2 – ساعات صغيرة بحلقة B
- بان – قمر راعي في قسم إنكي من حلقة زحل أ
- دافنيس – قمر راعي في فجوة كيلر من حلقة زحل أ
- أطلس – قمر راعي للحافة الخارجية لحلقة أ لكوكب زحل
- بروميثيوس – قمر راعي داخلي لحلقة F الضيقة لكوكب زحل
- باندورا
- إبيميثيوس وجانوس – قمران صناعيان يدوران في نفس المدار ويتبادلان الطاقة المدارية بشكل دوري مع بعضهما البعض
- إيغيون - قمر صغير على شكل خاتم جي
لا يُعدّ كلٌّ من القمر S/2009 S 1 والقمر Aegaeon كبيرين بما يكفي لتفريغ مساراتهما الخاصة في حلقات زحل. وينطبق الأمر نفسه على الأقمار الصغيرة Methone و Anthe و Pallene ، التي تدور بين قمري زحل الأكبر حجماً Mimas و Enceladus .
تم رصد عدد من الأجسام الموضعية مثل S/2004 S 3 و S/2004 S 4 و S/2004 S 6 ، والتي تحيط بها هالة غبارية في بعض الأحيان، في محيط الحلقة F ، ولكن في الوقت الحالي ليس من الواضح ما إذا كانت جميعها تجمعات عابرة أو ما إذا كان بعضها قد يشمل أجسامًا صلبة صغيرة (أقمارًا).

الأقمار الداخلية لأورانوس
يمتلك كوكب أورانوس نظاماً واسعاً من الأقمار الداخلية، حيث يحتوي على أربعة عشر قمراً معروفاً:
الأقمار الداخلية لكوكب نبتون

يمتلك كوكب نبتون سبعة أقمار داخلية معروفة:
- الحورية
- ثالاسا
- ديسبينا
- غالاتيا - قمر صناعي داخلي راعي لحلقة آدامز الضيقة للغاية ، والتي تنقسم إلى أقواس.
- لاريسا
- فرس البحر
- بروتيوس
يُعتقد أنها أكوام من الأنقاض تراكمت من شظايا أقمار نبتون الأصلية (الداخلية منها أو الخارجية). وقد تعرضت هذه الأنقاض لاضطرابات شديدة بفعل تريتون في الفترة التي أعقبت مباشرةً دخول القمر في مدار ابتدائي شديد الانحراف. وأدت هذه الاضطرابات إلى تصادمات بين الأقمار، ثم تراكمت الأجزاء المتبقية من الشظايا لتشكل الأقمار الداخلية الحالية بعد أن أصبح مدار تريتون دائريًا. [ 1 ]
استكشاف
تم تصوير معظم الأقمار الداخلية بواسطة المركبتين الفضائيتين فوياجر 1 وفوياجر 2. وقد ظهرت غالبيتها في الصور على شكل بكسلات منفردة، أو تم تحليلها إلى بضعة بكسلات فقط. ومع ذلك، فقد رُصدت معالم سطحية مفصلة إلى حد ما على الأقمار التالية:
| كوكب | مركبة فضائية | ||||
| فوياجر 1 | فوياجر 2 | جاليليو | كاسيني | جونو | |
|---|---|---|---|---|---|
| كوكب المشتري | أمالثيا | أمالثيا ثيبي | طيبة | ||
| زحل | باندورا بروميثيوس يانوس إبيميثيوس | بان دافنيس أطلس باندورا بروميثيوس يانوس إبيمثيوس | |||
| أورانوس | عفريت | ||||
| نبتون | لاريسا بروتيوس | ||||
مراجع
- 1 2 بانفيلد، دون؛ موراي، نورم (أكتوبر 1992). "تاريخ ديناميكي للأقمار الداخلية لنبتون". إيكاروس . 99 (2): 390-401 . Bibcode : 1992Icar...99..390B . doi : 10.1016/0019-1035(92)90155-Z .
- ↑ سيارنييلو، ماورو؛ فيلاتشيوني، جيانريكو؛ نيكلسون، فيليب د.؛ هيدمان، ماثيو م.؛ شارنوز، سيباستيان؛ كوزي، جيفري ن.؛ المعتمد، مريم؛ هندريكس، أماندا ر.؛ رامبو، نيكولاس؛ ميلر، كيلي إي.؛ موسيس، أوليفييه؛ بايلي، كيفن؛ إسترادا، بول ر.؛ وايت، ج. هنتر (17 سبتمبر 2024). "أصل وتكوين أقمار حلقات زحل" . مراجعات علوم الفضاء . 220 (7): 72. doi : 10.1007/s11214-024-01103-z . ISSN 1572-9672 .
- ↑ ناسا تجد أن أقمار زحل قد تكون تشكل حلقات جديدة ، Spaceflight Now، بيان صحفي من ناسا/مختبر الدفع النفاث، 11 أكتوبر (2006).
- ↑ إميلي لاكداوالا (17 مايو 2013). "رصدٌ مصادفةٌ لصخورٍ صغيرةٍ في مدار كوكب المشتري بواسطة غاليليو" . الجمعية الكوكبية. مؤرشف من الأصل في 14 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 14 أكتوبر 2014 .
- أقمار
