Koorbitálny mesiac

Koorbitálny mesiac je prirodzený satelit, ktorý sa pohybuje v rovnakej alebo veľmi podobnej vzdialenosti od rodičovskej planéty ako nejaký ďalší mesiac. V Slnečnej sústave je jedine systém Saturna známy koorbitálnymi mesiacmi, má ich tri skupiny.

Dve z týchto skupín trojánskych satelitov sú výnimočné v tom, že obiehajú viac okolo planéty ako okolo Slnka (je známych niekoľko tisíc trojánskych asteroidov). V trojánskej konfigurácii, jeden alebo viac objektov obieha okolo stabilného libračného bodu, 60° za alebo pred masívnejším satelitom. Masívny satelit nie je zreteľne ovplyvnený menšími Trojánmi. Saturnov mesiac Tethys má dva trojánske mesiace, Telesto a Calypso, podobne ako Dione, ktorý má Helene a Polydeuces.

Výnimočnými Saturnovými mesiacmi sú Janus a Epimetheus, ktoré sú skutočne koorbitálne a nie sú Trojanmi. Janus je masívnejší ako Epimetheus, ale iba o faktor štyri, čo znamená, že oba tieto mesiace na seba značne vplývajú. V tomto prípade oba mesiace oscilujú na svojich obežných dráhach.

Obežné vzťahy medzi Janusom a Epimetheusom 

Janus a Epimetheus sú koorbitálne: Janusov stredný obežný polomer je iba o 50 km kratší ako Epimetheusov. Je to menej ako jeho priemer. Kvôli blízkym obežným dráham sa mesiace pohybujú rýchlejšie, čoho dôsledkom je približovanie jedného k druhému, z čoho sa zdá, že časom musí dôjsť ku kolízii. Ale ako vnútorný mesiac dobieha vonkajší, ich vzájomná gravitačná príťažlivosť zrýchli hybnosť vnútorného mesiaca, tým sa dostane na vyššiu obežnú dráhu, čoho výsledkom je spomalenie tohto mesiaca. V rovnakom čase vonkajší mesiac hybnosť stráca, čím „padá“ na nižšiu obežnú dráhu. Takýmto spôsobom si mesiace vymenia obežné dráhy a celý cyklus začína odznova. Najkratšia vzdialenosť na akú sa k sebe v minulosti priblížili bola približne . Takáto výmena prebieha približne každé štyri roky, posledná nastala 21. januára 2006, ďalšia bude v roku 2010. V tom čase sa Janusom obežný polomer zvýši o ~ zatiaľ čo Epimetheusov zníži o ~. Janusova obežná dráha je narušená menej pretože je 4-krát väčší ako Epimetheus. Z dnešných poznatkov ide o jedinečnú výmenu v Slnečnej sústave. Obežné vzťahy medzi Janusom a Epimetheusom môžu byť chápané z hľadiska problému troch telies, v tomto prípade dva mesiace (tretím je Saturn), sú podobné veľkosťou. ďalšie príklady problému troch telies zahŕňajú libračné body, trojánské asteroidy, trojánské satelity a potenciálne ďalšie objekty s podobnými obežnými dráhami.

Pozri aj 

 Mesiac
 Saturnove mesiace

Mesiace
Nebeská mechanika