Dabiskais satelīts astronomijā ir mazāks ķermenis, kas pārvietojas ap lielāku ķermeni, un kuru gravitācijas spēks tur orbītā. Dabiski satelīti var riņķot ap planētām, kā arī ap galaktikām vai ap mazākiem objektiem, piemēram, pundurplanētām un asteroīdiem. Orbitas kustību nosaka abu ķermeņu masa, attālums un starta inerces—praktiski runājot, satelīts un tā centrālais ķermenis visu laiku "apgriežas" ap kopīgu masu centru (bārcentru).

Ķermeņus, kas riņķo ap planētām, sauc par mēnešiem. Tie ir ļoti dažāda lieluma un rakstura: no milzīgiem gredzenveida ķermeņiem ar atmosfēru līdz niecīgiem klintīm. Zemei ir tikai viens Mēness. Dažām citām planētām ir daudzi mēneši, bet dažām nav neviena. Kad cilvēki runā tikai "Mēness", parasti domā Zemes Mēnesi, kas tiek rakstīts ar lielo burtu — Mēness. Latīņu valodā mēness apzīmē mēnesi ar vārdu luna, tāpēc īpašības vārds, ko lieto, runājot par Mēnesi, ir "mēness" — piemēram, Mēness aptumsums. Zemes Mēness ir arī labs piemērs tam, kā dabiskie satelīti ietekmē centrālā ķermeņa plūdmaiņas un rotācijas laiku (tideļi un rotācijas palēnināšanās).

Dabiski satelīti rodas dažādos veidos: daži izveidojas kopā ar planētu no protoplanetārā diska (regulārie mēneši), citi — tiek satverti gravitācijas ceļā (irregulārie, bieži ar lielu orbītas izliektumu vai retrogrādu kustību), vēl citi rodas pēc milzīga trieciena (piemēram, Zemes Mēness saskaņā ar lielā trieciena hipotēzi). Ir arī īpaši gadījumi, piemēram, Plutona un Šarona sistēma, kur bārcentrs atrodas ārpus Plutona, tāpēc to var uzskatīt par dubultsistēmu.

Orbītu veidi un raksturojums

  • Ritošas formas: cirkulāras vai eliptiskas orbītas — lielākā daļa mēnešu riņķo pa eliptisku orbītu ar dažādu izliektumu (ekscentricitāti).
  • Progrādās un retrogrādās: progādā orbīta ir planētas rotācijas virzienā; retrogrāda — pretēji. Liela inclinācija un retrogrāda kustība bieži norāda uz satelīta satveršanu.
  • Regulārie vs. irregulārie mēneši: regulārie parasti atrodas tuvu planētai, ir prograde un ar mazu incklināciju; irregulārie — tāli, eliptiski un bieži retrogrādi.
  • Polārās un gredzenorbītas: daži mēneši var riņķot zem augstas leņķa (polāri), citi mijiedarbojas ar planētas gredzeniem.
  • Ko-orbitālie un "savu" gredzenveida kustību varianti: piemēram, Saturnam ir Janus un Epimetheus, kuri maina orbītas vietas (swap), un dažiem planētu pavadņiem ir tā sauktie trojiešie (Trojan) līdzīgi objekti, kas stabilizējas Lagrāža punktos.

Orbotālās īpašības, kas raksturo satelītu, ir pusass garums (semi-major axis), ekscentricitāte, inclīnācija un periods. Svarīgs fenomens ir tā sauktā sinhronā rotācija (tidal locking), kad satelīta griešanās ap savu asi ir sinhronizēta ar tā apgriešanos ap planētu — tāpēc, piemēram, mēs redzam vienu Mēness pusi pastāvīgi. Citi efekti, ko rada tuvums planētai, ir tidālās berzes radīta sasilšana (piemēram, Io vulkāniskā aktivitāte) un plūdu ciešā ietekme uz ģeomorfoloģiju.

Piemēri un nozīmīgākie dabiskie satelīti

Saules sistēmā piemēri sniedz labi saprotamu spektru: Jupiters, kuram ir daudz mēnešu (ieskaitot Galileja mēnešus — Io, Europa, Ganimēds, Kalisto), Saturns ar Tītu (biezā atmosfēra un organiskie materiāli), Urāns un Neptūns ar saviem specifiskajiem pavadoņiem, Marsam kas ir divi mazi pavadņi (Phobos un Deimos), kā arī pundurplanētai Plutonam ar vairākām maziem pavadņiem (piemēram, Šarons). Ir arī asteroīdi, kam ir līdzpavadītāji — piemēram, asteroīdam 243 Ida ir mazais mēnesis Dactyl.

Nav jāpārprot: visu, kas atrodas ap planētu, sauc par satelītu; dabiskie pavadoņi rodas dabisku īpatnību dēļ, bet cilvēki izmanto arī raķetes un citas tehnoloģijas, lai nosūtītu mašīnas orbītā ap Zemi. Šos aparātus sauc par mākslīgajiem (cilvēka radītajiem) satelītiem, un tie pilda sakaru, navigācijas, novērošanas un zinātniskās funkcijas.

Kāpēc dabiskie satelīti ir svarīgi

  • Viņi ietekmē centrālo ķermeni (plūdmaiņas, rotācijas izmaiņas).
  • Daži nodrošina svarīgas laboratorijas apstākļus — piemēram, saldūdens okeāni zem ledus (Europa) vai bieza bāze atmosfēras un organisko vielu izpētei (Titan).
  • Satelītu izpēte palīdz atklāt planētu veidošanās un evolūcijas procesus, kā arī nosaka, vai ap kādu ķermeni varētu pastāvēt dzīvības pazīmes.

Dabiskais satelīts ir plašs un daudzveidīgs jēdziens, kas aptver visu, sākot no Zemes Mēness līdz maziem asteroīdu palīgiem. To orbītas, izcelsme un mijiedarbība ar centrālo ķermeni sniedz vērtīgu informāciju par visuma procesiem un par iespējamo dzīvi citos pasaules stāstos.