Proteus — Neptunuksen tumma ja epäsäännöllinen kuu (Neptunus VIII)

Proteus eli Neptunus VIII on Neptunuksen toiseksi suurin kuu ja suurin sen lähikuu. Se on nimetty kreikkalaisen mytologian muodonmuuttajamerenjumalan Proteuksen mukaan.

Löytö ja nimeäminen

Voyager 2 -luotaimen vuonna 1989 Neptunuksen ohilennon aikana ottamista kuvista löytynyt Proteus sai väliaikaisen nimen S/1989 N 1. Stephen P. Synnott ja Bradford A. Smith raportoivat löydöstä (IAUC 4806), jossa mainittiin sen löytyneen 7. heinäkuuta 1989 ja viitattiin "17 kuvaan, jotka oli otettu 21 päivän aikana", mikä viittaa siihen, että varsinainen havainto saattoi tapahtua joskus ennen 16. kesäkuuta. Virallinen nimi Proteus annettiin 16. syyskuuta 1991.

Koko, muoto ja pinnan ominaisuudet

Proteus on halkaisijaltaan yli 400 kilometriä (noin 420 km luokkaa), eli suurempi kuin Neptunuksen toinen tunnettu kuu Nereid. Se on yksi aurinkokunnan tummimmista kappaleista: kuten Saturnuksen tumma kuu Phoebe, Proteus heijastaa vain noin 6 prosenttia siihen tulevasta auringonvalosta, eli sen albedo on hyvin pieni.

Pinta on erittäin rapautunut ja voimakkaasti kraatteroitunut; Voyager 2:n kuvissa ei havaittu selviä merkkejä nykyisestä geologisesta aktiivisuudesta tai pinnan uudelleenmuokkaavista prosesseista. Proteus ei ole pallomainen: sen epäsäännöllinen muoto kertoo, että sen massa ja sisäinen koostumus eivät riitä vetämään kappaletta hydrostaattiseen tasapainoon. Tutkijat arvelevat, että kyseessä on suunnilleen se koko, jonka kaltaisen tiheyden omaava kappale voi olla ilman, että oma painovoima muovaa sen palloksi. Tässä suhteessa se eroaa esimerkiksi Saturnuksen kuusta Mimasista, joka on suhteellisen pallomainen vaikka sen massa on Proteusta pienempi.

Kierto, pyöriminen ja sijainti

Proteus kiertää Neptunusta lähempänä planeettaa kuin suuri, kaukana kiertävä Nereid. Se kuuluu Neptunuksen sisempien kuiden joukkoon ja kiertää lähes planeetan ekvaattoritason mukaisesti. Kuun pyöriminen on synkronoitunut siten, että se näyttää lähes aina saman puolen kohti Neptunusta (ts. se on spinniohjautunut/tidally locked).

Koostumus ja alkuperä

Proteuksen tarkka koostumus ei ole täysin tunnettu, mutta sen tummuus ja tiheysarviot viittaavat jäästä ja kivestä koostuvaan sisällykseen, johon on sekoittunut tummempaa orgaanista tai karbonaattista ainetta. Pinnalle kerrostunut tumma materiaali voi olla lähtöisin Neptunuksen kauempana sijaitsevista tai takertuneista kappaleista tai syntyä säteilykemiallisten prosessien kautta (esim. tholinien muodostuminen).

Nykyisen käsityksen mukaan monet Neptunuksen pienemmistä kuista, mukaan lukien Proteus, ovat voineet muodostua Neptunuksen ympärille syntyneestä rengasmaisesta aineesta tai törmäystuotteista erityisesti siinä tapauksessa, että suuremman kuun Tritonin myöhäisempi kiinnittyminen radalle olisi häirinnyt alkuperäistä kuujärjestelmää.

Havainnot ja tutkimus

Voyager 2 on ainoa luotain, joka on tähän mennessä käynyt lähellä Neptunusta ja sen kuita, joten Proteuksesta on olemassa vain rajallinen määrä lähikuvia ja mittauksia. Maapallon teleskoopit eivät pystyneet havaitsemaan Proteusta ennen Voyagerin havaintoja, koska kuu on niin lähellä Neptunusta että planeetan kirkkaus peitti sen.

Lisätutkimukset, erityisesti uudella luotaimella tai tehokkaammilla avaruusteleskoopeilla, voisivat antaa tarkempaa tietoa Proteuksen pinnanmuodoista, koostumuksesta ja kuun synnystä. Tällä hetkellä Proteus toimii esimerkkinä siitä, miten pieniä, tummaa ja epäsäännöllistä materiaalia sisältäviä kuita voi piillä suurten planeettojen läheisyydessä ilman ilmeistä geologista aktiivisuutta.