Druhá časť miniseriálu o mesiacoch sa zameriava na ich povrchy, sopečnú aktivitu, vznik a gravitačné vplyvy iných telies.
Mesiace majú veľmi rôznorodé povrchy. Ich zloženie závisí od minulosti telesa a tiež prípadnej sopečnej aktivity. Povrch väčšiny mesiacov je tvorený horninami a 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 tu nachádzajú pohoria, zlomy, ryhy a roviny. Terénne útvary mávajú dôsledkom slabšej gravitácie väčšie výškové rozdiely, ako na Venuši, Zemi a Marse.
Niektoré zvláštne povrchové útvary na konkrétnych mesiacoch neboli pozorované na nijakých iných telesách vrátane iných mesiacov. Napríklad Mesiac Zeme má ako jediný moria (latinsky mare) – tmavé plochy tvorené bazaltovou lávou. Povrch Jupiterovho mesiaca Európa je zase pokrytý hrubou vrstvou ľadovej kôry, pod ktorou sa môže nachádzať kvapalná voda. Ľad však obsahujú vo svojej kôre aj mesiace Ganymedes a Kallisto a tiež Saturnov mesiac Enceladus.
Vľavo: Detail povrchu mesiaca Európa. Povrch Európy je jedinečný vďaka ľadovej kôre zbrázdenej množstvom rýh. Vpravo: Sopečná explózia na okraji Io. Kredit: http://photojournal.jpl.nasa.gov
Keďže mesiace sú pomerne malé telesá, nedokázali si udržať veľké vnútorné teplo od čias svojho vzniku. Všetka sopečná aktivita na mesiacoch je následkom slapových síl ich materských planét. Deformovanie tvaru blízko obiehajúcich mesiacov pod vplyvom gravitácie vytvára pod kôrou trenie, ktoré ich vnútro zahrieva. Medzi najznámejšie vulkanicky aktívne mesiace patrí Io, ďalšie sú Saturnov Enceladus a Neptúnov Triton – posledné dve zmienené telesá však nevyvrhujú na svoj povrch lávu, ale vodu. Nie sú výnimočné ani prenosy hmoty z jedného mesiaca na druhý. Napríklad Jupiterova Amalthea má na povrchu výrazne červené sfarbenie, čo sa vysvetľuje ako tenká vrstva síry, ktorá bola vyvrhnutá z vulkanického mesiaca Io.
Drobný Saturnov mesiačik Pan obieha vo vnútri Enckeho medzery v prstencoch Saturna a zabezpečuje neustále otvorenie tejto medzery. Kredit: PD-USGOV-NASA
U Saturnovho mesiaca Rhea existujú dokonca dôkazy o tom, že by mohla mať okolo seba prstenec podobne ako planéty. Mesiace môžu odovzdávať svoju hmotu aj prstencom svojej planéty. Najvýraznejším príkladom tohto procesu je Saturnov mesiac Enceladus, ktorého častice vyvrhnuté vulkanickou aktivitou vytvárajú prstenec E. Iné mesiace vytvárajú a udržiavajú v mesiacoch medzery. Napríklad mesiac Pan udržiava Enckeho medzeru v prstencoch Saturna.
Na tomto zábere zo sondy Cassini je dobre viditeľné, ako mesiac Enceladus dodáva častice Saturnovmu prstencu E. Kredit: http://photojournal.jpl.nasa.gov
Mesiace gravitačne vplývajú na telesá vo svojom okolí: na iné mesiace, na prstence aj na materskú planétu. Vplyv mesiaca na mesiac sa prejavuje napríklad vo forme utvorenia dráhovej rezonancie. Znamená to, že ich obežné doby sú v pomere malých celých čísiel. V dráhovej rezonancii sú napríklad dvojice Enceladus a Dione (Saturn). Keď Dione obehne raz Saturn, za rovnakú dobu Enceladus obehne Saturn presne dvakrát. Ďalšie známe mesiace v dráhovej rezonancii sú Ganymedes, Európa a Io. Počas jedného obehu Ganymeda okolo Jupitera stihne bližšie ležiaca Európa obehnúť planétu presne dvakrát a ešte bližší Io presne štyrikrát.
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 na planétu prejavujúce sa napr. spomaľovaním jej rotácie. Žiadny mesiac planéty však za dobu svojej existencie nestihol planétu priviesť do vzájomne viazanej, čiže stacionárnej rotácie, kým materské planéty už stihli svojimi silnejšími slapovými účinkami uviesť do viazanej rotácie všetky mesiace s veľkosťou nad 1000 km. Ďalším prejavom slapových účinkov mesiacov je nutácia osi planéty.
Najväčší známy útes v slnečnej sústave vôbec sa nachádza na Uránovom mesiaci Miranda. Jeho odhadovaná hĺbka je 20 km a zatiaľ nie je známe, ako mohol vzniknúť. Snímku urobila sonda Voyager 2 v roku 1986. Kredit: NASA/Jet Propulsion Laboratory
Fotomontáž Jupitera a jeho najväčších mesiacov: zľava Io, Ganymedes, takmer nad ním sa nachádza Európa a v pravom spodnom rohu je viditeľný kúsok Kalisto. Kredit: http://photojournal.jpl.nasa.gov
