Краткий ответ зависит от того, когда был сделан подсчёт и что считать подтверждённым спутником. Полезный ориентир — инвентаризация за 2023 год: в ней насчитали 285 известных естественных спутников, обращающихся вокруг восьми планет. Большинство из них — вовсе не уменьшенные копии Луны Земли. Это и небольшие объекты неправильной формы, и миры крупнее Меркурия, с совершенно разными ландшафтами и историей. Астрономы продолжают находить и подтверждать небольшие спутники, поэтому итоговое число без указания даты может быстро потерять актуальность.
Подсчёт за 2023 год по планетам
Согласно этому срезу за 2023 год, у Меркурия и Венеры не было известных спутников. У Земли был один спутник, у Марса — два, у Юпитера — 95, у Сатурна — 146, у Урана — 27, а у Нептуна — 14. В сумме получается 285. На планеты-гиганты приходится почти всё это число: у Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна вместе было 282 известных спутника, тогда как у четырёх внутренних планет — три.
Это данные инвентаризации, а не утверждение, будто у каждой планеты есть фиксированное и окончательное число спутников. Подсчёты меняются, когда наблюдения выявляют тусклые объекты, последующие исследования позволяют установить их орбиты или статус объекта пересматривают. Разные списки могут также отражать разные даты составления или критерии, по которым спутник считается подтверждённым. Поэтому итоговое число правильнее понимать как «известные и учтённые в этой инвентаризации на указанную дату», а не как число всех существующих спутников.
У этого неравномерного распределения есть физическое объяснение. Планеты-гиганты гораздо массивнее Земли и могут удерживать на орбите множество объектов; в их удалённых областях также находятся группы небольших спутников. Многие из них имеют неправильную форму и движутся по далёким или наклонённым орбитам. Большое число спутников не означает, что каждый из них похож на яркую круглую Луну, видимую с Земли.
Крупнейшие спутники меняют представление о масштабах
Крупнейшие спутники — это целые миры. Ганимед Юпитера — крупнейший спутник Солнечной системы, его диаметр составляет около 5,268 километра. Он больше по диаметру, чем Меркурий, диаметр которого составляет около 4,879 километра. Такое сравнение может удивить: Меркурий — планета, а Ганимед — спутник. Но размер определяется самим небесным телом, а не его названием или тем, вокруг чего оно обращается.
Ненамного отстаёт Титан Сатурна: его поперечник составляет около 5,150 километра. У него плотная атмосфера, а на поверхности есть озёра и моря из жидких углеводородов. И Ганимед, и Титан крупнее Луны Земли, диаметр которой составляет около 3,475 километра. Таким образом, Луна далеко не лидер по размеру, хотя она господствует в нашем ночном небе и повлияла на календари, приливы и освоение космоса.
Один лишь размер не рассказывает всей истории. Ио Юпитера меньше Луны Земли, но отличается исключительно высокой вулканической активностью. Европа, тоже уступающая Луне по размеру, — ледяной мир, поверхность и внутреннее строение которого представляют большой научный интерес. У Ганимеда есть собственное магнитное поле. Эти различия показывают, что список «крупнейших спутников» — полезная отправная точка, но не рейтинг их научной значимости. Чтобы получить наглядное представление о месте спутников и планет в более широкой системе, воспользуйтесь интерактивной картой Солнечной системы на сайте: на ней показано текущее положение планет.
Юпитер и Сатурн: многолюдные системы
Четыре крупнейших спутника Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — часто называют галилеевыми спутниками в честь наблюдений Галилео Галилея в 1610 году. Каждый из них обладает собственным характером: вулканическая поверхность Ио, ледяной покров Европы, масштабы Ганимеда и изрытая кратерами поверхность Каллисто рассказывают четыре совершенно разные истории об одной и той же планетной системе. При этом они составляют лишь небольшую часть гораздо более обширного списка известных спутников Юпитера.
В срезе за 2023 год число спутников Сатурна было ещё выше, однако численное лидерство не означает, что все его спутники крупные. Значительную долю составляют небольшие спутники, в том числе связанные с кольцами и группами спутников. У Сатурна есть также Титан — примечательный мир с плотной атмосферой, — и Энцелад, меньший ледяной спутник, известный выбросами вещества из области южного полюса. В подсчёте каждый подтверждённый спутник занимает одну строку; такой список не передаёт его размер, активность или научную ценность.
Далёкие спутники и близкая соседка Земли
Уран и Нептун добавляют к списку планетных спутников десятки объектов: несколько крупных и множество небольших. Тритон Нептуна примечателен тем, что обращается в направлении, противоположном вращению Нептуна. Эта необычная орбита — одна из причин, по которым учёные считают, что Тритон мог быть захвачен гравитацией планеты, а не сформироваться вместе с Нептуном на нынешней орбите. Крупнейшие спутники Урана намного меньше Ганимеда и Титана, но среди них есть разнообразные ледяные и каменистые тела.
В переписи спутников по планетам Луна Земли занимает скромное место, но её связь с Землёй необычайно заметна. По сравнению с планетой, вокруг которой она обращается, Луна велика, а находится она достаточно близко, чтобы невооружённому глазу были видны её яркие детали. Смена фаз происходит потому, что Солнце освещает разные участки той половины Луны, которая обращена к Земле. В руководстве по фазам Луны объясняется эта геометрия, а календарь фаз Луны показывает точное время фаз по месяцам.
Что может и чего не может рассказать подсчёт спутников
Общее число спутников планеты — это одновременно срез наблюдений и классификации, а не просто описание её окрестностей. Небольшие далёкие спутники труднее обнаружить, чем крупные, а для установления устойчивой орбиты недавно замеченного объекта требуется достаточное количество наблюдений. Поэтому в привычной таблице подсчётов должна быть указана дата; более новая инвентаризация может отличаться от прежней, хотя сами планетные системы за это время не претерпели внезапных изменений.
Для планирования наблюдений число спутников менее полезно, чем местная картина Луны. Её фаза, время восхода и положение зависят от даты и места; например, на панели Луны для Нью-Йорка указаны фаза и освещённость, а также время восхода и захода Луны, высота, азимут, расстояние и вид неба с учётом местной погоды. Подсчёт в Солнечной системе отвечает на вопрос, сколько спутников было учтено в конкретной инвентаризации. Если поднять взгляд к небу, можно узнать другое: какой из них сегодня вечером находится над горизонтом.