Mesiac (s malým „m“) alebo zastaralo trabant je prirodzená družica (prirodzený satelit) planéty, trpasličej planéty alebo planétky. V slnečnej sústave je známych už viac než 1000 mesiacov, z ktorých väčšina (607) nesprevádza planéty, ale menšie telesá slnečnej sústavy. 285 mesiacov pripadá k 31. decembru 2023 na mesiace planét. Tieto počty však nie sú konečné, pretože sa neustále objavujú nové mesiace.
Objav a rozmanitosť
Prvé objavené mesiace, ktoré obiehali inú planétu ako Zem, boli Galileove mesiace obiehajúce Jupiter. Za ich objaviteľa sa považuje Galileo Galilei, ktorý ich ďalekohľadom spozoroval v roku 1610. Mesiace má šesť z ôsmich známych planét slnečnej sústavy: Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Zem má ako jediná z nich iba jeden mesiac, nazýva sa Mesiac. Mars má dva mesiace, veľké (joviálne) planéty majú až niekoľko desiatok mesiacov (Saturn 146, Urán 27 a Neptún 14). Prvý objavený mesiac, ktorý neobiehal okolo planéty, bol mesiačik Dactyl obiehajúci planétku 243 Ida.
Mesiace sú rôznorodé telesá, väčšinou nepravidelného tvaru, bez atmosféry a geologicky neaktívne, existuje však mnoho výnimiek. Mesiace sú telesá rôzneho tvaru a veľkosti, spravidla menšie ako planéty. Existujú však aj výnimky: najväčší mesiac slnečnej sústavy Jupiterov Ganymede a Saturnov mesiac Titan sú väčšie ako planéta Merkúr. Mesiace nemajú číselne zadefinovanú hraničnú veľkosť ani hmotnosť; tieto ich veličiny sú veľmi rozmanité.
Najväčšie mesiace sformovala gravitácia do tvaru blízkeho guli. Menšie môžu mať nepravidelný tvar a podobať sa asteroidom alebo jadrám komét. Je možné, že mnohé malé mesiace boli skutočne planétkami, ktoré pri pohybe slnečnou sústavou zachytila gravitácia nejakej planéty.
Orbitálne charakteristiky a atmosféra
Mnohé mesiace (vrátane Mesiaca) majú viazanú rotáciu, to znamená, že k svojej planéte sú otočené stále tou istou stranou. Aj trpasličie planéty a asteroidy môžu mať vlastné mesiace. Väčšina mesiacov obieha po veľkých, eliptických dráhach s veľkým sklonom k rovníku materskej planéty. Tento jav je charakteristický najmä pre menšie mesiace nepravidelného tvaru, ktoré tvoria drvivú väčšinu všetkých mesiacov. Väčšina z nich má tiež retrográdny smer obehu (napríklad mesiac Féba). Retrográdny smer obehu malých mesiacov naznačuje, že tieto mesiace nevznikli v blízkosti planéty, okolo ktorej obiehajú, ale táto planéta ich neskôr gravitačne pripútala k sebe. Predtým však museli stratiť veľkú časť svojej pohybovej energie.
Mesiace nemôžu obiehať planétu v ľubovoľnej vzdialenosti, ale len vo vnútri takzvanej Hillovej sféry. Je to oblasť okolo planéty, v ktorej je pohyb častíc viac ovládaný gravitáciou planéty ako gravitáciou Slnka. Polomer Hillovej sféry závisí od hmotnosti planéty a tiež od jej vzdialenosti od Slnka. Viaceré mesiace môžu obiehať aj po tej istej obežnej dráhe, napríklad Saturnove mesiace Tetyda, Telesto a Kalypso obiehajú po rovnakej orbite. Takéto mesiace sa nazývajú koorbitálne.
Hoci väčšina známych mesiacov má stabilnú obežnú dráhu a predpokladáme, že na nej zotrvávajú počas veľmi dlhého časového obdobia, v roku 2006 bol objavený mesiac Zeme 2006 RH120, ktorý na obežnej dráhe okolo nej zotrval iba rok. Potom sa odpútal a pokračoval v samostatnej dráhe.
Planéty sú spravidla približne 1000-krát hmotnejšie než ich prirodzené satelity. Preto majú všetky mesiace planét ťažisko vzájomného obehu so svojou planétou pod povrchom planéty. U družíc menších telies to niekedy tak nie je. Veľa mesiacov sa od svojich planét vzďaľuje, menej sa ich približuje (ako napr. Marsov Fobos alebo Neptúnov Tritón).
Vzhľadom na fakt, že sú mesiace pomerne malé, majú aj nízku gravitáciu, a preto nie sú schopné udržať si hustú atmosféru. Výnimku tvorí opäť Titan, mesiac s najhustejšou atmosférou v slnečnej sústave, ktorého atmosférický tlak je až 1 600 hPa. Všetky veľké guľaté mesiace plynných obrov sú obklopené aspoň riedkou atmosférou, menšie guľaté a nepravidelné mesiace však už nemajú merateľný atmosférický tlak.
Povrch a geologická aktivita
Vzhľadom na to, že mesiace majú len planéty a iné telesá vzdialenejšie od Slnka ako je Venuša, ich povrchové teploty bývajú spravidla veľmi nízke. Výnimku tvorí len vulkanický Jupiterov mesiac Io. Na jeho povrchu v blízkosti vulkánov dosahujú teploty 1 230 °C, čo sú najvyššie namerané teploty na povrchu pevného telesa v slnečnej sústave. Na iných častiach mesiaca, ďaleko od vulkánov, však povrchové teploty klesajú až na −153 °C. Najvyššiu priemernú povrchovú teplotu, −20 °C, má Mesiac a vďačí za to svojej blízkosti k Slnku. Je to však len priemerná teplota - cez deň stúpajú teploty na jeho povrchu až na 110 °C, v noci klesajú na hodnoty −230 °C.
Väčšina mesiacov sa sformovala veľmi ďaleko od Slnka, preto sú ich dôležitou zložkou ľady. Ide nielen o vodný ľad, ale aj zamrznutý oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, metán, amoniak a molekulárny dusík.
Mesiace majú veľmi rôznorodý povrch. Zloženie povrchu závisí od jeho minulosti a tiež prípadnej sopečnej aktivity. Povrch mesiacov je tvorený horninami alebo ľadom. Obsahuje veľké množstvo dopadových kráterov. Krátery bývajú pre mesiace charakteristické, pretože na väčšine z nich neexistuje nijaká činnosť (erózia, sopky…) ktorá by ich mohla zahladiť. Ďalej sa na povrchoch mesiacov nachádzajú pohoria, zlomy, ryhy a roviny s väčšími výškovými rozdielmi, aké bývajú na planétach. Zdrojom energie pre geologickú aktivitu a vznik týchto útvarov mohlo byť v minulosti bombardovanie planétkami, ktoré mesiace zahrievalo.
Existujú aj zvláštne povrchové útvary, ktoré neboli pozorované na nijakých iných typoch telies. Mesiac Zeme má napríklad mesačné moria - tmavé plochy tvorené bazaltovou lávou. Povrch Jupiterovho mesiaca Európa je zase pokrytý hrubou vrstvou vodného ľadu, pod ktorou sa môže nachádzať kvapalná voda. Vodný ľad obsahujú vo svojej kôre aj mesiace Ganymede a Kalisto a tiež Saturnov mesiac Enceladus. Na Titane boli zase zistené rieky, jazerá a moria z uhľovodíkov.
Pôvod a formovanie
Mesiace sú dosť rozmanité, a preto je pravdepodobné, že majú aj rôzny pôvod. Aj mesiace jednej planéty môžu byť rôzneho pôvodu. Teórie o ich vzniku sú však stále neisté, pretože parametre dráh týchto telies sú známe len s malou presnosťou, a preto je možné ich polohy vypočítať nanajvýš 100 miliónov rokov do minulosti, čo je len zlomok veku slnečnej sústavy.
U veľkých mesiacov joviálnych planét sa predpokladá, že sa sformovali z pôvodného protoplanetárneho disku podobným procesom ako planéty. Predpokladá sa, že zárodky veľkých planét boli obklopené samostatnými hmlovinami v tvare disku. Z tohto disku sa naberaním hmoty a zmršťovaním utvorili mesiace. Tento scenár vzniku podporuje aj chemické zloženie mesiacov. Jupiter sa počas svojho vzniku na krátku dobu zahrial až na 4 000 °C, čo spôsobilo odparenie vody vo vnútorných častiach jeho zárodočného disku. Preto najbližšie mesiace Jupitera vodu neobsahujú a sú zložené len z látok, ktoré sa ťažko vyparujú.
Niektoré mesiace však môžu byť zachytené asteroidy alebo kométy, ktoré vznikli veľmi ďaleko od planéty. Na obežnú dráhu ich zachytila planéta svojou gravitáciou ako hotové telesá až neskôr po ukončení formovania slnečnej sústavy. Tomu zodpovedá sklon a výstrednosť ich dráh. Príkladom pravdepodobne zachyteného mesiaca je Neptúnov Tritón, ktorý obieha planétu v protismere jej rotácie.
Pôvod Mesiaca Zeme dlho nebol známy. Mesiac dosahuje asi 1/81 hmotnosti Zeme, teda tvorí oveľa väčší zlomok hmotnosti svojej planéty ako mesiace iných planét. Podľa teórie publikovanej v roku 1984 je Mesiac dôsledkom obrovskej zrážky Zeme s telesom s rozmermi Marsu v raných štádiách jej vývoja. Zrážka vymrštila na obežnú dráhu Zeme obrovské množstvo roztavených hornín pochádzajúcich z oboch telies. Horniny utvorili prstenec z horúceho materiálu, z ktorého sa sformoval Mesiac v pôvodnej vzdialenosti asi 20 000 kilometrov od Zeme.
Nová simulácia superpočítača objasňuje pôvod Mesiaca
Vplyv a prieskum
Mesiace gravitačne vplývajú na telesá vo svojom okolí: na iné mesiace, prstence aj materskú planétu. Vplyv mesiaca na mesiac sa prejavuje napríklad vo forme utvorenia dráhovej rezonancie, v ktorej sú napríklad dvojice Enceladus a Diona (Saturn), Ganymede a Európa (Jupiter) a ďalšie. Dráhová rezonancia medzi mesiacmi jednej planéty navzájom je silnejšia ako medzi planétami slnečnej sústavy, pretože sú k sebe navzájom relatívne bližšie. Mesiace Epimeteus a Jánus si dokonca vymieňajú svoje obežné dráhy. Často formujú a udržiavajú prstence a medzery v prstencoch (napr. Saturnove mesiace).
Mesiace veľmi hmotné v pomere k materskej planéte (najhmotnejší v pomere k planéte je Mesiac Zeme) majú ťažisko ich vzájomného obehu s planétou blízko povrchu planéty. Tým spôsobujú planéte nezanedbateľné pohyby na ich obežnej dráhe okolo hviezdy. Výrazné sú tiež ich slapové účinky.
Prvé mesiace iných telies bolo možné objaviť len po objave ďalekohľadu, pretože voľným okom nie sú viditeľné. Vzhľadom na všeobecne uznávaný geocentrický systém v dobách pred objavom ďalekohľadu sa nepredpokladalo, že by mohli existovať prirodzené obežnice iných telies. Prvý záznam o pozorovaní iných mesiacov ako Mesiaca urobil Galileo Galilei v roku 1610, ktorý sa pokladá za objaviteľa štyroch najväčších mesiacov Jupitera.
Pár rokov po jeho objave urobil Johannes Kepler prvú predpoveď existencie neobjavených mesiacov. Vyslovil domnienku, že Mars má dva mesiace. Jeho argument v prospech tohto tvrdenia však bol iba číselný - ak má Zem jeden mesiac a Jupiter podľa vtedajších poznatkov štyri, potom Mars nachádzajúci sa medzi nimi by mal mať dva. Niekoľko desaťročí po objave prvých Jupiterových mesiacov nasledoval objav najväčších Saturnových mesiacov, počnúc Titanom (objaviteľ Christiaan Huygens). Hoci už Galileo Galilei sa domnieval, že videl dva obrovské mesiace Saturna, v skutočnosti išlo o jeho prstence neostro zobrazené jeho nedokonalým ďalekohľadom. Nasledoval objav dvoch najväčších mesiacov Uránu, len šesť rokov po objave samotného Uránu, a to rovnakým objaviteľom, ktorý objavil aj samotnú planétu - Williamom Herschelom.
Mesiac Zeme bol jediným mesiacom a jediným mimozemským telesom slnečnej sústavy vôbec, ktorý skúmali ľudské posádky. Do začiatkov kozmonautiky ľudstvo nevedelo nič o povrchoch mesiacov okrem nášho. Jedine na povrchu Mesiaca bolo možné vtedajšími ďalekohľadmi rozpoznávať štruktúry. Ostatné mesiace sa v prístrojoch javili len ako bodové zdroje odrazeného svetla a mnohé malé mesiace nebolo možné pozorovať vôbec. Prvým cieľom prieskumu nejakého mesiaca kozmickými sondami sa stal, prirodzene, Mesiac Zeme. Sonda Luna 2 ho v roku 1959 ako prvá zasiahla a sonda Luna 3 ako prvá poslala snímky jeho odvrátenej strany. Prvá sonda, ktorá mäkko pristála na povrchu Mesiaca, bola Luna 9. Mesiac Zeme je tiež jediným mesiacom skúmaným sondami z jeho obežnej dráhy a dokonca ľudskou posádkou z povrchu.
Až po pristátí prvých ľudí na Mesiaci Zeme vznikli prvé blízke snímky povrchov mesiacov iných planét. Stalo sa tak v roku 1971 a išlo o snímky marsovských mesiacov Fobos a Deimos, ktoré sú najbližšími mesiacmi k Zemi okrem Mesiaca. Prieskum vykonala sonda Mariner 9. O dosadnutie na povrch Fobosu sa pokúšal Sovietsky zväz sondou Fobos 2 a neskôr Rusko misiou Fobos-Grunt, ale však boli neúspešné. Ostatné mesiace okrem Mesiaca, pokiaľ boli skúmané sondami zblízka, skúmali pri preletoch okolo nich sondy, ktoré obiehali alebo prelietali okolo ich materských planét. Medzi sondy, ktoré sa zaslúžili o rozšírenie našich poznatkoch o mesiacoch, patria napríklad Voyager 1 a Voyager 2, Fobos 2, Galileo, Cassini, či New Horizons.
Prvý výskum mesiaca planétky zblízka vykonala sonda DART a to mesiaca Dimorfos planétky Didymos. Na jej misii bolo zároveň mimoriadne to, že nešlo v prvom rade o výskum mesiaca ako takého, ale o pokus zmeniť jeho obežnú dráhu. Obežná doba tejto malej planétky okolo väčšej planétky Didymos sa skrátila o 32 minút. Zasiahnutú planétku potom skúmali observatóriá na celom svete, ktoré zaznamenali, že trosky po zrážke vytvorili kométe podobný chvost s dĺžkou vyše 10 000 km. Zhruba dva roky po tejto udalosti odštartovala k tomuto objektu európska sonda Hera a dvoma cubesatmi. V štádiu príprav sú projekty kozmických sond, ktorých hlavným objektom výskumu budú mesiace iných planét. Patrí k nim napríklad sonda JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), ktorá odštartovala 14. apríla 2023.
Nové objavy a budúcnosť
Slnečná sústava je plná prekvapení, ktoré v nej postupným výskumom vedci objavujú. Čo sa týka počtu planét, je v tom poriadny zmätok. Pôvodne sa hovorilo, že planét je deväť. Od roku 2006, kedy bolo presne zadefinované, čo je planéta, už iba osem planét a neskôr sa zase uvažovalo o tom, že ich je deväť, ibaže deviatou planétou nie je Pluto. Zatiaľ však platí, že máme iba osem oficiálnych planét. Merkúr a Venuša nemajú žiadne mesiace, naša Zem má mesiac iba jeden. Mars má dva mesiace, ale pri ďalších planétach už ich počty významne rastú spolu s nejasnosťami o tom, koľko ich presne je. Často sa potom stretávame s nepresnými vyjadreniami typu: Jupiter má rodinu mesiacov, v ktorej je viac ako 60 objektov.
Najnovší objav pochádza z Kuiperovho pásu. Jeho najväčším známym objektom je trpasličia planétka Makemake, ktorá je zároveň druhým najjasnejším transneptunickým telesom. Medzi niekoľkými najväčšími objektami Kuiperovho pásu bola Makemake jedinou trpasličou planétou, ktorá nemala mesiac. Odborníci to pripisovali jej pokojnej histórii, v ktorej pravdepodobne neprešla žiadnou väčšou zrážkou. Bolo však podozrivé, že bola iná ako ostatné planétky. Tím amerických vedcov sa preto rozhodol zamerať na ňu Hubbleov vesmírny ďalekohľad. Tak ako aj ostatné planétky, aj Makemake obieha okolo Slnka, a tak sa posúva voči hviezdnemu pozadiu. Pri tomto pozorovaní však vedci zahliadli ešte jeden zreteľný malý objekt v jej blízkosti, ktorý sa posúval spolu s planétkou. Vedci sa preto rozhodli, že musia preskúmať všetky možnosti. Pravdepodobnosť, že by šlo o ďalší menší a doposiaľ neznámy transneptunický objekt, ktorý sa náhodou objavil v zornom poli, bola však nízka. Najväčším problémom bolo ale to, že na niektorých snímkach objekt bol a na niektorých sa zdalo, že tam nie je. Konečné vysvetlenie je však celkom jednoduché. Vedci naozaj objavili mesiac, ktorému zatiaľ pridelili nie veľmi zaujímavé meno - S/2015 (136472). Satelitné pozorovania planétky Makemake ukázalo, že jej tepelné vyžarovanie by sa malo skladať z dvoch komponentov. Zdá sa, že s touto teóriou objav nového mesiaca "sedí", akurát chemické zloženie oboch telies je rozdielne. Je však možné, že Makemake malý mesiac jednoducho zachytila a nevznikol kolíziou, ako to býva pri iných takýchto objektoch.
V súvislosti s dôležitými dátumami v roku 2025, ako sú:
- Úplnok v Kozorožcovi nastane 10. júla.
- Novmesiac v Levovi vrcholí 24. júla.
- Venuša, planéta lásky a hodnôt, pôsobí v Blížencoch od 4. júla 2025 do 31. júla.
- Merkúr prechádza znamením Leva, 18. júla sa otočí a bude sa pohybovať opačným smerom až do 11. augusta 2025.
- Mars, planéta aktivity, prechádza Pannou, kde bude aktívny až do 7. augusta.
- Saturn vstúpil do znamenia Barana.
- Jupiter je v Rakovi až do leta 2026.
Tieto astrologické vplyvy môžu rezonovať s témami súvisiacimi s rodinou, deťmi a osobným rozvojom, ako naznačuje aj kontext otázky o rodičovstve a znameniach zverokruhu.
