Un satélite natural o luna (en letra minúscula) o aún planeta secundario es un cuerpo celeste que orbita un planeta u otro cuerpo más pequeño. De esa forma, el término satélite natural podría referirse a planetas enanos orbitando a una estrella, o hasta una galáxia enana orbitando una galáxia mayor. Sin embargo, él es normalmente un sinônimo de luna , usado para identificar satélites no artificiales de planetas, planetas enanos o pequeños planetas. Por ejemplo, la Luna es el satélite natural de la Tierra.
Hay 240 objetos en el Sistema Solar clasificados como lunas. De entre esos, 166 orbitan 8 planetas, 4 orbitan planetas enanos y más algunas decenas orbitan cuerpos más pequeños del sistema solar.
Sin embargo, algunas lunas son mayores que algunos planetas principales, como Ganímedes y Titã , satélites de Júpiter y Saturno , respectivamente, que son mayores que Mercúrio. Así siendo estos satélites, si no orbitaran planetas, serían ellos mismos planetas. A pesar de eso, existen otros satélites que son muy más pequeños y tienen menos de 5 km de diámetro, como varias lunas del planeta Júpiter.
Caronte, la luna de Plutón tiene más o menos mitad del diámetro de este último, y visto que el primero no gira exactamente en torno al segundo (visto que el baricentro del sistema plutoniano se localiza por encima de la superficie plutoniana), lo que lleva ciertos astrónomos a pensar en el conjunto como un planeta doble. De hecho, el propio sistema Tierra-Luna (aunque el baricentro del sistema esté dentro de la Tierra, y la Luna haya menos de un cuarto el diámetro terrestre) es, también, considerado por algunos astrónomos como un planeta doble.[carece de fuentes]
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Los primeros satélites (exceptuando la Luna) sólo fueron descubiertos en el inicio del siglo XVII por Galileu Galilei[1]. Este descubrimiento fue contestado por el astrónomo alemán Simon Marius, que trabó una larga disputa con Galileu llamando la primazia del descubrimiento [2]. Los nombres de las lunas, Io, Europa, Ganímedes y Calisto , fueron dados por Marius, usando personajes mitológicos amantes de Júpiter (Io y Calisto eran ninfas, Europa una princesa mortal y Ganimedes un príncipe troiano). La mayoría de los autores hoy considera que Galileu observó las cuatro lunas antes de Marius; una excepción notable es Asimov, que atribuye a Marius el descubrimiento de Calisto[3].
45 años después es descubierta una gran luna en Saturno a que se llamó de Titã, y se pensó que se trataba de la mayor luna jamás vista. Hoy se sabe que Ganímedes es mayor que Titã.
No obstante y hasta al final del siglo XVII, sólo más cuatro satélites fueron descubiertos en Saturno. El siglo XVIII son descubiertas dos lunas más en Saturno y dos en Urano.
Hasta lo desembarque del Hombre en la Luna, eran conocidas dos en Marte, cinco en Júpiter, nueve en Saturno, cinco en Urano y dos en Netuno.
Los días de hoy con las sondas espaciales que exploraron todo el sistema solar, se pasó a conocer un gran número de satélites a orbitar los planetas exteriores y se conoció de cerca las grandes lunas del sistema solar. Así son conocidas, hasta la fecha: una en la Tierra, dos en Marte, 63 en Júpiter, 49 en Saturno, 27 en Urano y 13 en Netuno. De hecho, Mercúrio y Vênus no tienen satélites naturales. Un total de 158 satélites en todo el sistema solar.
De notar, que gran partes de estos satélites son sólo pedazos de roca o hielo en forma de patata a girar en torno a un planeta y no planetas secundarios perfectamente formados con una forma razonablemente esférica tal como la Luna de la Tierra o las colossais lunas de Júpiter. En total en el sistema solar, existen 20 de esas grandes lunas, la mayor es Ganímedes con más de 5000 km de diámetro y la más pequeña es Mimas con cerca de 400 km.
Recientemente se descubrió que algunos asteroides como el Ida (que tiene el satélite Dactyl, descubierto por la sonda Galileu), poseen satélites naturales. Pero, como no orbita un planeta, no puede exactamente ser considerado un satélite.
Existen, básicamente, tres formas de creación de los sistemas Planeta/Satélite: formación simultánea; captura; y procesos catastróficos.
En el caso de la formación simultánea, el satélite tiene su gênese simultáneamente a la del planeta principal. Durante la fase de su formación llamada de acreção el proto-satélite ya está en órbita del planeta principal. Este tipo de proceso de formación de satélites parece ser el más importante en el caso de los satélites de mayores dimensiones.
En el caso de los satélites más pequeños y con órbitas menos regulares, el proceso de formación parece estar relacionado con la captura. En este caso, los satélites son desviados de sus órbitas iniciales por la acción de los campos gravitacionais de los planetas y son colocados en órbitas más o menos estables en torno a esos mismos planetas.
En los procesos catastróficos, como por ejemplo (posiblemente) en el caso de la Luna, la formación es efectuada a través de la fuerza de un impacto entre cuerpos planetários.
La mayoría de las lunas del sistema solar son tan pequeñas que no poseen un formato definido, siendo comparabais la asteroides: Júpiter tiene más de 60 de esas. Otras son bien grandes, si orbitaran el Sol serían planetas. Las mayores lunas son Ganímedes de Júpiter, Titã de Saturno esos dos primeros son mayores que el planeta Mercurio, Calisto e Io de Júpiter, Luna de la Tierra, Europa de Júpiter y Tritão de Netuno. Las más interesantes son claro, las que consiguieron tomar un formato esférico sobre influencia de su propia fuerza gravitacional, como la Luna de la Tierra (1), Júpiter (4), Saturno (7), Urano (5) y Netuno (1).
Tabla de las principales lunas del sistema solar
| Planeta | N.º orden | Nombre | Diámetro (km) | Masa (kg) | Densidad (g/cm3) | Periodo orbital (días) | Magnitud | Data de descubrimiento | Descobridor |
| Mercúrio | No posee cualquier luna. | ||||||||
| Venus | No posee cualquier luna. | ||||||||
| Tierra | I | Luna | 3476,2 | 7,35×1022 | 3,35 | 27,32 | -12,7 | —- | —- |
| Marte | I | Fobos | 22,2 | 10,08×1016 | 0,32 | 1,90 | 11,3 | 1877 | Asaph Hall |
| Marte | II | Deimos | 12,6 | 2,24×1015 | 1,26 | 2,20 | 12,4 | 1877 | Asaph Hall |
| Júpiter | I | Io | 3642,6 | 8,93×1022 | 3,53 | 1,77 | 5,0 | 1610 | Galileu Galilei |
| Júpiter | II | Europa | 3121,6 | 4,80×1022 | 3,01 | 3,55 | 5,0 | 1610 | Galileu Galilei |
| Júpiter | III | Ganímedes | 5262,4 | 1,48×1023 | 1,94 | 7,16 | 4,6 | 1610 | Galileu Galilei |
| Júpiter | IV | Calisto | 4820,6 | 1,08×1023 | 1,83 | 16,69 | 5,6 | 1610 | Galileu Galilei |
| Y, 59 pequeños satélites naturales. | |||||||||
| Saturno | I | Mimas | 397,2 | 3,84×1019 | 1,17 | 0,94 | 12,9 | 1789 | William Herschel |
| Saturno | II | Encélado | 498,8 | 1,08×1020 | 1,61 | 1,37 | 11,7 | 1789 | William Herschel |
| Saturno | III | Tétis | 1059,8 | 6,18×1020 | 0,99 | 1,89 | 10,2 | 1684 | Giovanni Cassini |
| Saturno | IV | Dione | 1118,0 | 1,10×1021 | 1,50 | 2,73 | 10,2 | 1684 | Giovanni Cassini |
| Saturno | V | Reia | 1528,0 | 2,32×1021 | 1,24 | 4,52 | 9,7 | 1672 | Giovanni Cassini |
| Saturno | VI | Titã | 5150,0 | 1,345×1023 | 1,88 | 15,95 | 8,3 | 1655 | Christiaan Huygens |
| Saturno | VII | Jápeto | 1436,0 | 1,97×1021 | 1,27 | 79,32 | 10,2-11,9 | 1671 | Giovanni Cassini |
| Y, 42 pequeños satélites naturales. | |||||||||
| Urano | V | Miranda | 471,6 | 6,59×1019 | 1,20 | 1,41 | 16,5 | 1948 | Gerard Kuiper |
| Urano | I | Ariel | 1157,8 | 1,35×1021 | 1,67 | 2,52 | 14,4 | 1851 | William Lassell |
| Urano | II | Umbriel | 1169,4 | 1,20×1021 | 1,40 | 4,14 | 15,3 | 1851 | William Lassell |
| Urano | III | Titânia | 1577,8 | 3,53×1021 | 1,72 | 8,71 | 14,0 | 1787 | William Herschel |
| Urano | IV | Oberon | 1522,8 | 3,01×1021 | 1,63 | 13,46 | 14,1 | 1787 | William Herschel |
| Y, 22 pequeños satélites naturales. | |||||||||
| Neptuno | VIII | Proteu | 418,0 | 5,00×1019 | 1,30 | 1,12 | 20,0 | 1989 | Sonda Voyager 2 |
| Neptuno | I | Tritão | 2706,8 | 2,147×1022 | 2,05 | 5,88 | 13,6 | 1846 | William Lassell |
| Y, 11 pequeños satélites naturales. | |||||||||
| Plutón | I | Caronte | 1205,0 | 1,58×1021 | 1,73 | 6,39 | 16,8 | 1978 | James Christy |
| Y, 2 pequeños satélites naturales. | |||||||||
Se estima que planetas con masa superiores a la de Júpiter puedan haber 10 veces la masa de la Tierra en lunas.[carece de fuentes] Ya fueron descubiertos más de 300 planetas extrasolares, con la salvedad de unos 10, todos son gigantes gaseosos como Júpiter cuya única superficie sólida es su núcleo abajo de miles de kilómetros de capas de gas.[carece de fuentes] Así siendo, de los 50 planetas descubiertos en la zona habitável de sus estrellas, la esperanza de encontrarse vida en esos sistemas se sostiene en sus posibles satélites.