I 1610, observerede astronomen Galileo Galilei, at Jupiter var ledsaget af fire ”stjerner”, som ændrede deres positioner hver nat. Han indså, at Jupiter ligesom Jorden, har egne måner. Galileo viste, at Jupiter og dens måner, ligner et miniature-kopernikansk planet system: Ligesom planeterne kredser rundt om Solen, kredser Jupiters måner også omkring planeten. Disse fire måner er kendt som Jupiters galileanske måner. Ligesom du kan finde Solens masse fra planeternes kredsløbsegenskaber, kan observationer af måner som disse, bruges til at finde masserne på deres værtsplaneter ved hjælp af Keplers love (se Matematiske værktøjer 10.1).
Ved slutningen af 1700-tallet, havde astronomer fundet fem måner, som kredser om Saturn, og denne opdagelse styrkede yderligere troen på det kopernikanske system. I 2012, havde astronomer fundet over 170 observerede måner i kredsløb omkring de klassiske og dværgplaneterne, og der er sandsynligvis mande flere – især i det ydre Solsystem – som endnu ikke er blevet opdaget. Mange af disse måner, er egne unikke verdener, der udviser geologiske processer som ligner dem på de terrestriske planeter. Nogle måner har vulkansk aktivitet og atmosfærer, og nogle vil sandsynligvis indeholde flydende vand under deres overflader. Nylige opdagelser tyder på, at nogle af disse måner kunne have forhold, der passer til nogle former for liv.
Solsystemets måner er ikke ligeligt fordelt; de fleste findes blandt kæmpeplaneterne. I det indre Solsystem er der kun tre måner; Jorden har en og Mars har to. Blandt dværgplaneterne, har Pluto fem kendte måner, Haumea har to og Eris har en. Alle de resterende måner, kredser om kæmpeplaneterne. Merkur og Venus har ikke lykkedes med at danne eller indfange nogen egne måner. Jorden har en måne på grund af en katastrofal kollision, mens planeten stadig var ung (Vi så på tilblivelsen af Jordens måne i kapitel 7). Mens de større planeter blev dannet, havde de en større tiltrækkende masse og større mængder materiale omkring sig; derfor har de et større antal måner.
Mars, der ligger ved siden af asteroidebæltet, kan tyngdemæssigt have indfanget to små asteroider. Spektret af sollys der reflekteres af Mars’ to måner, Phobos og Deimos (se figur 10.1), ligner det af en primitiv type asteroide. Nogle forskere hævder at det er usandsynligt, at Mars har kunnet fange to asteroider, og foreslår at Phobos og Deimos på en eller anden måde, skal have udviklet sig sammen med Mars. En anden mulighed er, at Mars og dens måner alle var dele af et meget større objekt, der blev opdelt af en kollision tidligt i planetens historie.
Figur 10.2 viser de største måner i Solsystemet. På mange måder, er måner mindre versioner af de terrestriske planeter. Nogle, er som Jordens måne, sammensat af klippe. Andre, især i det ydre Solsystem, er blandinger af klippe og vandis, med massefylder liggende mellem de to. Nogle få er sammensæt næsten udelukkende af is. Kun to måner (Ganymedes og Titan), er større i diameter end Merkur, og de mindste kendte måner, er mindre end en stor lufthavn. Selv om de fleste måner ikke har nogen atmosfære, har en, en atmosfære der er tættere end Jordens, og flere har en lav-densitets atmosfære.
Forskerne mistænker, at mange måner blev dannet på samme tid som de planeter de kredser om, og at månerne voksede fra mindre objekter, på samme måde som planeterne voksede fra planetesimaler. For eksempel tillod temperaturen som den afstand som Ganymedes kredsløb havde fra Jupiter, at is-korn af vandis kunne overleve og samles til større objekter, sammen med støvkorn. På mindre end en halv million år, samlede disse objekter sig og dannede Ganymedes, Jupiters største måne. Varmen fra denne samling af mindre objekter, smeltede dele af Ganymedes, så den fuldt ud differentierede med et ydre vandlag og en indre silikatzone, og en jernrig flydende kerne. Da månen afkøledes, frøs meget af det ydre vandlag, og dannede en beskidt is-kappe. De fleste af de mere massive materialer, sank mod den centrale kerne og efterlod en mellemliggende is-silikatzone (se figur 10.3).
Regelmæssige måner, er måner der er dannet fra en tilvækstsskive rundt om deres værtsplaneter, snarere end at være indfanget fra andre steder. Disse måner ligger i deres planeters ækvatoriale plan, og kredser i samme retning som deres planet roterer. Med få undtagelser, er regelmæssige måner tyngdemæssigt låst til deres forældreplaneter. Hvis du husker fra kapitel 3, er det tyngdemæssig låsning, der forårsager et objekt at rotere synkront med sin bane, som Jordens måne gør det. En måne i synkron rotation omkring sin planet, har en halvkugle der permanent vender i den retning, som den rejser i sit kredsløb omkring planeten. Den anden halvkugle vender bagud. Disse to overflader, kan virke meget forskellige fra hinanden, fordi halvkuglen der vender i kredsløbsretningen, altid flyver direkte inde i lokale objekter omkring planeten.
En særlig mærkelig regelmæssig måne, er Saturns Hyperion. Hyperion har et usædvanligt udseende (se figur 10.4), men det er ikke dens eneste særegenhed. Hyperions rotation er kaotisk, hvilket betyder at den tumler rundt i dens kredsløb, med en rotationsperiode og en rotationsakseorientering, der konstant og uforudsigeligt ændrer sig (et kaotisk system er et, hvor den endelige tilstand er yderst følsom over for små variationer i den oprindelige tilstand). Ingen andre kendte måner i Solsystemet tumler rundt som denne.
Pluto har fem kendte måner. Den største er Charon som er 1.205 km i diameter, cirka halvt så stor som Pluto selv. Pluto og Charon er det eneste kendte par i Solsystemet, hvor begge objekter tidligt er blevet låst med hinanden. De to er i synkron rotation, så hver af dem har en halvkugle, der altid vender mod hinanden, og en anden halvkugle der altid vender bort fra hinanden (se figur 10.5). Fire andre mindre måner, som strækker sig i størrelse fra cirka 15 til 160 km, er blevet fundet mellem 2005 og 2012. Hidtil har kun de to største blandt de fire, fået formelle navne: Nix og Hydra. Omkredsen af alle fem måner er i hvad der synes at være en 1:3:4:5:6 sekvens. Det er meget sandsynligt, at Plutos meget kompakte månesystem, er blevet skabt ved en massiv kollision mellem Pluto og en anden planetesimal, der dannede en sky af materiale som samledes til at danne Charon og de fire mindre måner (hvis du husker fra kapitel 7, skabte en lignende begivenhed Jordens måne). Pluto kunne stadig have flere måner, eller endda nogle ringe der endnu ikke er fundet, og de kan vise sig at være farlige, når New Horizons sonden ankommer til Pluto i 2015.
Nogle måner, kredser i en retning der er modsat rotationen af deres planeter, og nogle befinder sig i fjerne, ustabile baner. Disse er næsten helt sikkert objekter, der blev dannet andet steds og senere blev indfanget af planeterne. Disse kaldes uregelmæssige måner. Den største uregelmæssige måne, er Neptuns måne Triton. Triton, kredser omkring Neptun i en retrograd (omvendt) retning (husk fra kapitel 3, at en planets tilsyneladende baglæns bevægelse, også kaldes retrograd bevægelse). Andre måner som Saturns Phoebe, har også retrograde kredsløb. De fleste af de nyligt opdagede måner hos de ydre planeter er uregelmæssige, og mange er kun få kilometer store.