Uydunun kendi doğal uydusu var mı?
Gezegenler yıldızların etrafında dönüyor ve uydular gezegenlerin etrafında dönüyor, bu yüzden uyduların etrafında dönen gök cisimleri var mı? Teorik olarak, uyduların kendi doğal uyduları olabilir. Her gök cismi etrafında "Tepe Küresi" adı verilen bir boşluk vardır ve diğer gök cisimleri ağırlıklı olarak yerçekimi tarafından kontrol edilir.
Ayın dünyanın etrafında döndüğünü ve dünyanın güneşin etrafında döndüğünü hepimiz biliyoruz. Ancak birçok insan, güneşin aslında bir şeyin etrafında döndüğünü bilmiyor. Aslında sadece güneş değil, tüm güneş sistemimiz Samanyolu'nun merkezinde dönüyor. Samanyolu ve diğer 54 galaksi (çoğu cüce galaksidir) yerel galaksi grubunu oluşturur ve yerel galaksi grubu da bir kütle merkezi etrafında döner. Burada bahsedilen her şey, bildiğimiz kadarıyla tüm gök cisimlerinin başka şeyler etrafında döndüğünü açıklığa kavuşturmak içindir.
Ay'ımız söz konusu olduğunda, kendi doğal uydusuna sahip değildir. Aslında, güneş sistemindeki büyük gök cisimlerinin bilinen hiçbir uydusu yoktur. Öyleyse, teoride var olmasına rağmen, neden uyduların aslında kendi doğal uyduları yok?
Hill Ball
Her gök cisiminin, Hill küresi olan yerçekiminin egemen olduğu kendi alanı olduğundan daha önce bahsetmiştik. Örnek olarak Güneş-Dünya-Ay sistemini ele alalım: Dünya, Güneş'in Tepe küresindedir, bu da dünyanın diğer uzak yıldızlardan ziyade güneşin yerçekimi tarafından kontrol edildiği anlamına gelir.
Aynı şekilde ay da dünyanın tepesindedir. Dünyanın tepe küresi 1.5 milyon kilometreye kadar uzanır, bu nedenle dünyadan sadece 380.000 kilometre uzakta olan ay, uzaktaki güneşe değil, esas olarak dünyanın yerçekimi tarafından bağlanır. Dünyadan 1.5 milyon kilometre uzakta bir bölgede, dünyanın yerçekimi hakimdir, bu yüzden ay, güneş yerine dünyanın etrafında döner. Ay, Dünya'nın Tepe küresinden ayrılırsa, sonunda güneşin yörüngesinde dönecektir.
Jüpiter ve uyduları
Ek olarak, Hill küresinin boyutu, gök cisiminin kütlesi ile ilgilidir - gök cismi kütlesi ne kadar büyükse, Hill küresi o kadar büyük olur. Örnek olarak Jüpiter'i ele alalım: Tepe küresi 54 milyon kilometreye (0.36 AU) kadar uzanıyor. Jüpiter'in 60'tan fazla uydusu olmasının ve geçen kuyrukluyıldızların ve asteroitlerin yörüngelerini güçlü bir şekilde etkileyebilmesinin nedenlerinden biri budur.
Benzer şekilde, uyduların da Tepe topları vardır. Hesaplamalar yoluyla ay, yüzeyinden 60.000 kilometre uzaklıkta bir alt uyduya sahip olabilir. Ama gerçekte hayır yok, bu neden? Aslında, tüm bunlar gelgit kuvvetlerine bağlanabilir.
Dünya-ay sisteminde ayın dönme periyodu, dünya etrafındaki devrim periyodu ile aynıdır, bu nedenle her zaman dünyaya tek yüzü ile bakar. Bu, dünya ile ay arasındaki gelgit kuvvetinin doğrudan bir sonucu olan gelgit kilitlenmesi olgusudur.
Roche sınırı
Ayın Hill küresinde bir alt uydu varsa, gelgit kuvvetleri nedeniyle yörüngesi giderek azalacaktır. Zaman geçtikçe, alt uydunun yörüngesi alçalacak ve sonunda aya çarpacak; veya Roche sınırını aşacak ve parçalanacaktır.
