Меню

Спутник тритон больше луны

Спутник Тритон

Цветная мозаика Тритона, созданная Вояджером-2 в 1989 году

Тритон – самый большой спутник Нептуна: фото, таблица параметров, обнаружение и имя, ретроградная орбита, криовулканы на поверхности, исследование Вояджера-2.

Планеты внешней Солнечной системы кажутся нам непривычными, как и их спутники. Это касается и Тритона – крупнейшего спутника Нептуна. Он единственный с ретроградной орбитой, что намекает на то, что этот объект когда то был притянут Нептуном, а не сформировался возле планеты.

Представлен ледяной поверхностью и скалистым ядром. Но это геологически активный объект. Интересно, что здесь замечен криовулканизм – периодически гейзеры взрывают кору.

Открытие и имя спутник Тритон

В 1846 году (через 17 дней после нахождения Нептуна) спутник заметил Уильям Ласселл.

Снимок Нептуна и Тритона, сделанный Новыми Горизонтами в 2010 году

Через 34 года Камилл Фламмарион дал луне современное название в честь сына Посейдона. В 1880-м году это имя фигурировало в его труде. Но до 1949 года его просто называли спутником Нептуна.

Размер, масса и орбита спутника Тритон

С массой в 2.14 х 10 22 кг и диаметром 2700 км Тритон считается крупнейшим спутником в лунном семействе Нептуна. Он охватывает 99.5% всей орбитальной массы.

Сравнительные размеры Земли, Луны и Тритона

Наклон оси и эксцентриситет практически приравниваются к 0, а расстояние от Нептуна до его спутника Тритона составляет 354760 км. Это наиболее отстраненная луна, выполняющая оборот за 5.88 дней. Обладает ретроградной орбитой, синхронизированной с планетой, поэтому повернут одной стороной. Можете рассмотреть фото Тритона.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Тритон.

Основные параметры спутника Тритон

Сведения об открытии Дата открытия сентябрь 1989 Первооткрыватели Р. Террил / «Вояджер-2» Орбитальные характеристики Большая полуось 354 759 км Эксцентриситет 0,000 016 Период обращения −5,88 дня Наклонение 157° Спутник Нептуна Физические характеристики Диаметр 2706,8 км Площадь поверхности 23 018 000 км² Масса 2,14·10 22 кг Плотность

2,061 г/см 3 Альбедо 0,76

По мере вращения полярные участки поворачиваются к звезде, что приводит к смене сезонов. Важно и то, что спутник приближается. Полагают, что через 3.6 млрд. лет его разорвет планетарной гравитацией.

Состав и поверхность спутника Тритон

По плотности, температурным показателям и химическому составу Тритон смахивает на Плутон. Если прибавить ретроградность, то возникает мнение, что сам объект сформировался и проживал в поясе Койпера и лишь позже притянулся Нептуном.

Возможно, Тритон выступал карликовой планетой, существовавшей с соседом. Тогда Нептун притянул обоих, где Тритон вытолкнул второго миллиарды лет назад.

Больше половины поверхности укрыто замерзшим азотом, 15%-35% водяным льдом и 10%-20% приходится на сухой лед. Можно отыскать следы метана, монооксида углерода и аммиака.

Показатель плотности Тритона говорит о том, что внутренняя часть состоит из твердого ядра (камень и металлы), а также ледяной мантии и коры. Присутствие радиоактивного распада может гарантировать наличие подземного океана.

Атмосфера и поверхность спутника Тритон

Альбедо достигает 60%-95%. Поверхность также отличается молодостью, что намекает на геологическую активность и океан. Спутник кажется красноватым из-за трансформации метанового льда в углерод.

Тритон — одно из самых морозных мест в системе. На поверхности температура опускается к -235°C. Геологическая активность приводит к интересной особенности – криовулканизм. Это подобие земных вулканов, но вместо лавы видим водный аммиак и газообразный азот. Струи могут вырываться в высоту на 8 км.

Все это привело к тому, что на поверхности сохранилось мало кратерных шрамов. Атмосфера создается процессом испарения льда и представлена азотом, монооксидом углерода и небольшой примесью метана.

Инструмент CRIRES на Очень Большом Телескопе показал лето на южном полушарии Тритона

Тропосфера вытягивается на 8 км в высоту, где переходит в термосферу (до 950 км). Температура падает к -175°C, что выше поверхностной из-за воздействия солнечной радиации и планетарной магнитосферы.

Тропосфера представлена углеводородами и нитрилами, что создается контактом солнечного света и метана. Можно отметить и густые азотные облака на высоте в 1-3 км от поверхности. Через каждый век Тритон проходит сквозь теплый летний сезон.

Исследование спутника Тритон

Когда Вояджер-2 в 1989 году мчался мимо Нептуна, ученые решили, что ему стоит наведаться и к Тритону. Тогда большая часть северной стороны располагалась в темноте. Поэтому мы обладаем скромными запасами информации и размытыми снимками. Удалось заснять гейзеры с жидким азотом.

В 2014 году фото Тритона обработали в лучшем качестве, чтобы создать первую цветную карту спутника.

Да, перед вами необычная луна. Это не только обладатель причудливых физических характеристик, но и удивительное внешнее зрелище. Уже сам факт наличия криовулканов поражает! Жаль, что Тритону суждено погибнуть от гравитации планеты. Но пока этого не произошло, у нас есть шанс изучить спутник. Ниже представлена карта поверхности спутника.

Источник

Спутник Нептуна — Тритон

Тритон — самая большая луна Нептуна и седьмая по расстоянию от планеты. Тритон был обнаружен в 1846 году Уильямом Ласселлом. Это произошло всего через несколько недель после открытия самого Нептуна. В 1989 году окрестности Нептуна посетил космический аппарат «Вояджер-2». Данные, которые он передал, составляют большинство наших знаний о Тритоне на сегодняшний день.

Странная орбита Тритона

Единственный среди больших спутников, Тритон имеет ретроградную орбиту. Эту особенность он разделяет только с гораздо меньшими спутниками, такими как Ананке Юпитера и Феба Сатурна. Установлено, что Тритон не мог образоваться там, где он находится сейчас. Его обратное движение говорит о том, что он родился в поясе Койпера. А затем был захвачен Нептуном (если это так, то это был бы самый известный объект пояса Койпера). Сценарий захвата также может объяснить необычную орбиту другого спутника Нептуна — Нереиды. А также объяснить энергию, расплавившую когда — то поверхность Тритона.

Из-за ретроградной орбиты приливные взаимодействия между Нептуном и Тритоном истощают энергию последнего, вызывая его распад. В отдаленном будущем Тритон либо разрушится (возможно, образуя кольцо), либо упадет на планету.

Боковое вращение Тритона

Ось вращения Тритона также необычна. Она наклонена на 157 ° относительно оси Нептуна (которая, в свою очередь, наклонена на 30 ° от плоскости орбиты планеты). Это делает ориентацию Тритона относительно Солнца такой же как у Урана, с полярными и экваториальными областями, поочередно обращенными на Солнце.

Атмосфера Тритона

Тритон имеет очень слабую атмосферу, подобную атмосфере Плутона с поверхностным давлением около 0,01 миллибар. Она состоит в основном из азота с небольшим количеством метана. Тонкая дымка простирается на 5-10 километров. Температура на поверхности такая же низкая, как и у Плутона. Это следствие высокой отражающей способности поверхности Тритона. Она отбрасывает большинство поступающих солнечных лучей обратно в космос. В 1997 году затмение звезды Тритоном свидетельствовало о том, что Тритон стал немного теплее со времени пролета Вояджера.

Состав Тритона

Тритон немного плотнее ледяных лун Сатурна. Предполагается, что он, вероятно, состоит на 25% из водяного льда, а в остальным из каменистого материала.

Особенности поверхности Тритона

На снимках, полученных от Вояджера, видны несколько кратеров. Это свидетельствует об относительно молодой поверхности Тритона. Почти все южное полушарие покрыто ледяной шапкой из замороженного азота и метана А уникальные сложные узоры, которые есть на большей части поверхности, вероятно, являются результатом циклов замораживания/оттаивания. Поверхность здесь похожа на кожуру дыни, которая состоит из примерно одинаковых углублений. Они имеют размеры от 5 до 25 км в поперечнике и разделены рядами перекрывающихся гребней. Одна из гипотез их возникновения заключается в том, что ямочки являются результатом внутренних взрывов. Другая объясняет их таянием и обрушением ледяной поверхности.

Ледяные вулканы Тритона

Наиболее интересными и совершенно неожиданными чертами Тритона являются его ледяные вулканы. Одно из изображений Вояджера показывает фантастический шлейф. Он поднимается на 8 км над поверхностью и простирается на 140 километров по ветру. Тритон, Ио и Венера — единственные тела Солнечной системы, помимо Земли, которые являются вулканически активными в настоящее время (хотя и Марс относился к ним в прошлом).

Интересно также отметить, что во внешней Солнечной системе происходят самые разные вулканические процессы. Извержения на Земле и Венере извергают скалистый материал и происходят от внутреннего тепла. Извержения на Ио представляют собой соединения серы и обусловлены приливным взаимодействием с Юпитером. В то время как извержения Тритона это очень летучие соединения, такие как азот или метан, обусловленные сезонным нагревом от Солнца.

На Тритоне, по-видимому, есть по крайней мере три вида ледяного вулканизма.

открытие 1846, Уильям Ласселл
большая полуось 354 800 км (220 050 миль)
диаметр 2,707 км (1,682 мили), 0,212 × Земля
средняя плотность 2,05 г / см 3
скорость вылета 1,45 км / с (5 220 км / ч, 3,244 миль / ч)
температура поверхности около -235 ° C (-391 ° F)
орбитальный период -5,877 дней (5 дней 21 час 3 мин, ретроградное)
осевой период -5,877 дней (осевой замок)
орбитальный эксцентриситет 0,0000
наклон орбиты 157.34 °

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Интересные факты о спутнике Нептуна Тритон

Самая большая луна Нептуна, Тритон, имеет диаметр 2700 километров, что делает ее седьмой по величине луной в Солнечной системе и 16 по величине ее объектом.

  • Тритон содержит 99,5% всего вещества, имеющегося на орбите Нептуна, и имеет массу больше, чем все остальные луны нашей планетной системы, взятые вместе.
  • Тритон был открыт Уильямом Ласселом 10 октября 1846 года и назван в честь сына греческого бога морей Посейдона, римское имя которого Нептун.
Читайте также:  Коты воители луны возраст

Но имя Тритон он получил далеко не сразу. Его просто называли «спутником Нептуна» и присвоили имя только после того, как его получила в 1949 году вторая луна Нептуна Нереида.

Тритон имеет ретроградную орбиту

Многие луны в Солнечной системе имеют ретроградные орбиты, то есть движутся по орбите в сторону, противоположную вращению своей планеты.

  • Тритон уникален в этом потому, что является крупнейшей луной.

Некоторые луны Юпитера и Сатурна тоже имеют такие орбиты, но они расположены значительно дальше от своих планет и имеют меньшие размеры.

  • Самая большая луна Сатурна, Феба, имеет размер всего в 8 процентов от размера Тритона и массу в 0,03 процента от его массы.

Со временем Тритон столкнется с Нептуном

Тритон находится ближе к Нептуну, чем Луна к Земле.

Нет сомнения в том, что приливные силы вынудят орбиту Тритона снижаться еще больше. Компьютерное моделирование показывает, что примерно через 3,6 миллиарда лет Тритон пересечет предел Роша для Нептуна, который является чертой, за которой орбитальный объект распадается ввиду того, что приливные силы превосходят гравитационные.

  • Тритон тогда или столкнется с атмосферой Нептуна, формируя сложную систему колец, или просто упадет обломками на планету.

Тритон, вероятнее всего, является объектом из пояса Койпера

Луны, которые имеют ретроградные орбиты, не могли сформироваться в том же месте, где их планеты. Единственное объяснение орбиты Тритона заключается в том, что он когда-то был объектом пояса Койпера, к ольца ледяных и каменных небесных тел, оставшихся после формирования Солнечной системы. Пояс Койпера пролегает от орбиты Нептуна на расстоянии до пятидесяти астрономических единиц от Солнца. Тритон по своему составу, размеру и массе имеет большое сходство с Плутоном, который признан объектом пояса Койпера.

Ученые уверены, что когда-то притяжение Нептуна выхватило Тритон из этого пояса и привлекло его на орбиту планеты.

На Тритоне очень мало ударных кратеров

Всего 179 кратеров было обнаружено на известных нам 40 процентах поверхности Тритона. Это указывает на то, что луна все еще может находиться в процессе преобразований. Исследования показывают, что по космическим меркам поверхность Тритона чрезвычайно молода. Она гладкая, и самое большое возвышение на ней всего лишь в один километр высотой.

На Тритоне есть ледяные вулканы

Тритон имеет ледяную кору, но процессы, которые вызывают к жизни ледяные вулканы, точно такие же, какие создают горячие вулканы на земле. Вся известная нам поверхность Тритона пересечена разломами, указывающими на продолжающуюся вулканическую и тектоническую активность. Но вместо лавы процессы тектонических столкновений выбрасывают на поверхность луны водяной лед и аммиак.

Источник

Тритон (луна) — Triton (moon)

Открытие Обнаружил Уильям Лассел Дата открытия 10 октября 1846 г. Обозначения 4,39 км / с Наклон 129,812 ° (до эклиптики )
156,885 ° (до экватора Нептуна)
129,608 ° (до орбиты Нептуна) Спутник Нептун Физические характеристики 23 018 000 км 2 Объем 10 384 000 000 км 3 Масса (2,1390 ± 0,0028) × 10 22 кг
( 0,00359 Земли ) 1,4–1,9 Па
(1 / 70000 приземное давление на Земле) Состав по объему азот ; следы метана

Тритон является самым большим естественным спутником на планете Нептун , и первый Нептуна луны быть обнаружены. Открытие было сделано 10 октября 1846 года английским астрономом Уильямом Ласселлом . Это единственная большая луна в Солнечной системе с ретроградной орбитой , вращающейся в направлении, противоположном вращению ее планеты. При диаметре 2710 километров (1680 миль) это седьмая по величине луна в Солнечной системе, единственный спутник Нептуна, достаточно массивный, чтобы находиться в гидростатическом равновесии , вторая по величине планетарная луна по отношению к своей главной (после Луны Земли). ) и больше Плутона . Из-за своей ретроградной орбиты и состава, подобного Плутону, Тритон считается карликовой планетой , захваченной из пояса Койпера .

Поверхность Тритона состоит в основном из замороженного азота , в основном состоит из водно-ледяной корки, ледяной мантии и значительного ядра из горных пород и металла. Ядро составляет две трети его общей массы. Средняя плотность 2,061 г / см 3 , что соответствует составу приблизительно 15–35% водяного льда.

Во время облета Тритона в 1989 г. « Вояджер-2» обнаружил температуру поверхности 38 К (–235 ° C), а также обнаружил активные гейзеры; «Вояджер-2» остается единственным космическим кораблем, посетившим Тритон. Тритон является одним из немногих спутников в Солнечной системе , как известно, геологически активным (остальные были Jupiter «s Ио и Европа , и Сатурн » S Энцелад и Титан ). Как следствие, его поверхность относительно молода, с несколькими очевидными ударными кратерами . Сложные криовулканические и тектонические ландшафты предполагают сложную геологическую историю. Часть ее поверхность имеет гейзеры вспыхивают сублимированный газообразный азот, что способствуют атмосфере азота разреженной меньше , чем 1 / 70,000 давления атмосферы Земли на уровне моря. «Вояджер-2» смог изучить только около 40% своей поверхности, и в будущих миссиях было предложено пересмотреть систему Нептуна с упором на Тритон.

СОДЕРЖАНИЕ

Открытие и наименование

Тритон был открыт британским астрономом Уильямом Ласселом 10 октября 1846 года, всего через 17 дней после открытия Нептуна . Когда Джон Гершель получил известие об открытии Нептуна, он написал Ласселлу, предлагая поискать возможные спутники. Лассел так и сделал и открыл Тритон восемь дней спустя. Лассел также утверждал, что какое-то время обнаруживал кольца. Хотя позже было подтверждено, что у Нептуна есть кольца , они настолько тусклые и темные, что маловероятно, что он действительно их видел. Пивовар по профессии, Лассел заметил Тритона с помощью самодельного телескопа с металлическим зеркалом с диафрагмой

61 см (24 дюйма ) (также известного как двухфутовый рефлектор). Позднее этот телескоп был подарен Королевской обсерватории в Гринвиче в 1880-х годах, но в конечном итоге был разобран.

Тритон назван в честь греческого морского бога Тритона (Τρίτων), сына Посейдона (греческого бога, соответствующего римскому Нептуну ). Название было впервые предложено Камиллой Фламмарионом в его книге 1880 года « Популярная астрономия» и официально принято много десятилетий спустя. До открытия второй луны Нереиды в 1949 году Тритон обычно называли «спутником Нептуна». Лассель не назвал своего открытия; Позже он успешно предложил имя Гиперион , ранее выбранное Джоном Гершелем , для восьмой луны Сатурна, когда он открыл ее.

Орбита и вращение

Тритон уникален среди всех больших спутников Солнечной системы своей ретроградной орбитой вокруг своей планеты (т.е. он вращается в направлении, противоположном вращению планеты). Большинство внешних нерегулярных спутников от Юпитера и Сатурна имеют ретроградные орбиты, как это делают некоторые из Урана внешних лун «s. Однако все эти луны намного дальше от своих основных цветов и по сравнению с ними малы; самая большая из них ( Фиби ) имеет только 8% диаметра (и 0,03% массы) Тритона.

Орбита Тритона связана с двумя наклонами: наклон вращения Нептуна к орбите Нептуна 30 ° и наклон орбиты Тритона к вращению Нептуна 157 ° (наклон более 90 ° указывает на ретроградное движение). Орбита Тритона прецессирует вперед относительно вращения Нептуна с периодом около 678 земных лет (4,1 нептуновых лет), в результате чего его наклон относительно орбиты Нептуна варьируется от 127 ° до 173 °. Этот наклон в настоящее время составляет 130 °; Орбита Тритона сейчас близка к максимальному отклонению от компланарности с орбитой Нептуна.

Вращение Тритона зафиксировано приливно-отливной синхронизацией с его орбитой вокруг Нептуна: он все время держит одну грань ориентированной к планете. Его экватор почти точно совпадает с плоскостью орбиты. В настоящее время ось вращения Тритона находится примерно в 40 ° от плоскости орбиты Нептуна , и, следовательно, в какой-то момент в течение года Нептуна каждый полюс указывает довольно близко к Солнцу, почти как полюса Урана. Когда Нептун вращается вокруг Солнца, полярные области Тритона по очереди обращаются к Солнцу, что приводит к сезонным изменениям, когда один полюс, а затем другой перемещаются на солнечный свет. Такие изменения наблюдались в 2010 году.

Оборот Тритона вокруг Нептуна превратился в почти идеальный круг с почти нулевым эксцентриситетом . Считается, что вязкоупругое демпфирование только от приливов не способно сделать орбиту Тритона круговой за время, прошедшее с момента возникновения системы, и сопротивление газа от продвигающегося диска обломков, вероятно, сыграло существенную роль. Приливные взаимодействия также приводят к постепенному дальнейшему распаду орбиты Тритона, которая уже ближе к Нептуну, чем Луна к Земле; предсказания состоят в том, что через 3,6 миллиарда лет Тритон пройдет в пределах границ Роша Нептуна . Это приведет либо к столкновению с атмосферой Нептуна, либо к распаду Тритона, образуя новую кольцевую систему, аналогичную той, что есть вокруг Сатурна .

Захватывать

Луны на ретроградных орбитах не могут образовываться в той же области солнечной туманности, что и планеты, по которым они вращаются, поэтому Тритон, должно быть, был захвачен откуда-то еще. Следовательно, он мог образоваться в поясе Койпера — кольце небольших ледяных объектов, простирающихся от внутренней части орбиты Нептуна до примерно 50 а.е. от Солнца. Этот пояс, который считается точкой происхождения большинства короткопериодических комет, наблюдаемых с Земли, также является домом для нескольких крупных планетоподобных тел, включая Плутон , который в настоящее время признан крупнейшим в популяции объектов пояса Койпера ( в Плутиных ) заперла в орбитальной ступени с Нептуном. Тритон лишь немного больше Плутона и почти идентичен по составу, что привело к гипотезе об их общем происхождении.

Читайте также:  Голубая луна трубач один

Предлагаемый захват Тритона может объяснить некоторые особенности системы Нептуна , включая чрезвычайно эксцентричную орбиту спутника Нептуна Нереиды и нехватку лун по сравнению с другими планетами-гигантами . Первоначально эксцентрическая орбита Тритона пересекала бы орбиты неправильных лун и нарушала бы орбиты более мелких регулярных лун, рассеивая их посредством гравитационного взаимодействия.

Эксцентричная орбита Тритона после захвата также привела бы к приливному нагреву его внутренней части, что могло бы удерживать Тритон в жидком состоянии в течение миллиарда лет; этот вывод подтверждается свидетельством дифференциации внутри Тритона. Этот источник внутреннего тепла исчез после приливной блокировки и циркуляризации орбиты.

Было предложено два типа механизмов поимки Тритона. Чтобы гравитационно захватить планету, проходящее тело должно потерять достаточно энергии, чтобы замедлиться до скорости, меньшей, чем скорость, необходимая для побега. Ранняя теория о том, как Тритон мог замедляться, была связана со столкновением с другим объектом, либо с тем, что случайно проходил мимо Нептуна (что маловероятно), либо с луной или прото-луной на орбите вокруг Нептуна (что более вероятно). Более поздняя гипотеза предполагает, что до захвата Тритон был частью двойной системы. Когда эта двойная система столкнулась с Нептуном, она взаимодействовала таким образом, что двойная система диссоциировала, при этом одна часть двоичной системы была изгнана, а другая, Тритон, стала связанной с Нептуном. Это событие более вероятно для более массивных товарищей. Подобные механизмы были предложены для захвата лун Марса . Эта гипотеза подтверждается несколькими линиями доказательств, в том числе двойными, очень распространенными среди крупных объектов пояса Койпера. Событие было коротким, но мягким, спасшим Тритон от столкновения. Подобные события могли быть обычным явлением во время формирования Нептуна или позже, когда он мигрировал наружу .

Однако моделирование в 2017 году показало, что после захвата Тритона и до того, как его орбитальный эксцентриситет уменьшился, он, вероятно, действительно столкнулся по крайней мере с одной другой луной и вызвал столкновения между другими лунами.

Физические характеристики

Тритон — седьмой по величине спутник и шестнадцатый по величине объект в Солнечной системе, он немного больше карликовых планет Плутона и Эриды . Он составляет более 99,5% всей массы, известной на орбите Нептуна, включая кольца планеты и тринадцать других известных спутников, а также массивнее всех известных спутников в Солнечной системе и меньше, чем он сам вместе взятый. Кроме того, с диаметром 5,5% от диаметра Нептуна, это самый большой спутник газового гиганта относительно его планеты с точки зрения диаметра, хотя Титан больше по сравнению с Сатурном с точки зрения массы. Его радиус, плотность (2,061 г / см 3 ), температура и химический состав аналогичны таковым у Плутона .

Поверхность Тритона покрыта прозрачным слоем отожженного замороженного азота . Наблюдалось и изучалось только 40% поверхности Тритона, но возможно, что она полностью покрыта таким тонким слоем азотного льда. Как и у Плутона, кора Тритона состоит на 55% из азотного льда с примесью других льдов. Водяной лед составляет 15–35%, а замороженный углекислый газ ( сухой лед ) — оставшиеся 10–20%. Следы включают 0,1% метана и 0,05% окиси углерода . На поверхности также может быть аммиачный лед, поскольку есть признаки дигидрата аммиака в литосфере . Средняя плотность тритона предполагает, что он, вероятно, состоит примерно на 30–45% из водяного льда (включая относительно небольшое количество летучих льдов), а остальная часть представляет собой каменистый материал. Площадь поверхности Тритона составляет 23 миллиона км 2 , что составляет 4,5% площади Земли или 15,5% площади суши Земли. Тритон имеет значительно и необычно высокое альбедо , отражающее 60–95% падающего на него солнечного света, и оно немного изменилось с момента первых наблюдений. Для сравнения, Луна отражает только 11%. Считается, что красноватый цвет Тритона является результатом метанового льда, который превращается в толины под воздействием ультрафиолетового излучения.

Поскольку поверхность Тритона указывает на долгую историю плавления, модели его внутренней части предполагают, что Тритон, как и Земля , разделен на твердое ядро , мантию и кору . Вода , самая распространенная летучая жидкость в Солнечной системе, состоит из мантии Тритона, охватывающей ядро ​​из камня и металла. Внутри Тритона достаточно камня для радиоактивного распада, чтобы поддерживать жидкий подземный океан по сей день, аналогичный тому, что, как считается, существует под поверхностью Европы и ряда других ледяных миров Солнечной системы. Считается, что этого недостаточно для конвекции в ледяной коре Тритона. Однако считается , что сильные наклонные приливы генерируют достаточно дополнительного тепла для достижения этой цели и вызывают наблюдаемые признаки недавней геологической активности на поверхности. Предполагается, что выброшенный черный материал содержит органические соединения , и если в Тритоне присутствует жидкая вода, предполагалось, что это может сделать его пригодным для какой-либо формы жизни.

Атмосфера

Тритон имеет разреженную азотную атмосферу со следами окиси углерода и небольшими количествами метана у поверхности. Как Плутон атмосфере «с, атмосфера Тритона , как полагают, в результате испарения азота из его поверхности. Температура его поверхности составляет не менее 35,6 К (-237,6 ° C), потому что азотный лед Тритона находится в более теплом, гексагональном кристаллическом состоянии, и фазовый переход между гексагональным и кубическим азотным льдом происходит при этой температуре. Верхний предел в 40 с (K) может быть установлен из равновесия давления пара с газообразным азотом в атмосфере Тритона. Это холоднее, чем средняя равновесная температура Плутона 44 К (-229,2 ° C). Атмосферное давление на поверхности Тритона составляет всего около 1,4–1,9 Па (0,014–0,019 мбар ).

Турбулентность на поверхности Тритона создает тропосферу («погодный регион»), поднимающуюся до высоты 8 км. Полосы на поверхности Тритона, оставленные шлейфами гейзеров, предполагают, что тропосфера управляется сезонными ветрами, способными перемещать материал размером более микрометра. В отличие от других атмосфер, у Тритона нет стратосферы , а вместо этого есть термосфера на высоте от 8 до 950 км и экзосфера выше. Температура верхних слоев атмосферы Тритона, равная 95 ± 5 К , выше, чем на его поверхности, из-за тепла, поглощенного солнечной радиацией и магнитосферой Нептуна . Дымка пронизывает большую часть тропосферы Тритона, которая, как считается, состоит в основном из углеводородов и нитрилов, созданных воздействием солнечного света на метан. В атмосфере Тритона также есть облака конденсированного азота, которые лежат на расстоянии от 1 до 3 км от его поверхности.

В 1997 году с Земли были проведены наблюдения за конечностью Тритона, проходящей перед звездами . Эти наблюдения указали на наличие более плотной атмосферы, чем было установлено на основе данных « Вояджера-2» . Другие наблюдения показали повышение температуры на 5% с 1989 по 1998 год. Эти наблюдения показали, что Тритон приближается к необычно теплому летнему сезону в южном полушарии, который случается только раз в несколько сотен лет. Теории этого потепления включают изменение морозного рисунка на поверхности Тритона и изменение альбедо льда , что позволит поглощать больше тепла. Другая теория утверждает, что изменения температуры являются результатом отложения темно-красного материала в результате геологических процессов. Поскольку альбедо Тритона Бонда является одним из самых высоких в Солнечной системе , он чувствителен к небольшим изменениям спектрального альбедо.

Особенности поверхности

Все подробные сведения о поверхности Тритона были получены с расстояния 40 000 км космическим кораблем » Вояджер-2″ во время одного столкновения в 1989 году. На 40% поверхности Тритона, полученной с помощью космического корабля » Вояджер-2″, были обнаружены блочные обнажения, гребни, впадины, борозды, впадины и т. Д. плато, ледяные равнины и несколько кратеров. Тритон относительно плоский; его наблюдаемая топография никогда не меняется более чем на километр. В ударных кратерах , наблюдаемых сосредоточены почти исключительно в Тритоне ведущего полушария . Анализ плотности и распределения кратеров показал, что с геологической точки зрения поверхность Тритона чрезвычайно молода, а возраст регионов варьируется от примерно 50 миллионов лет до примерно 6 миллионов лет. Пятьдесят пять процентов поверхности Тритона покрыто замороженным азотом, водяной лед составляет 15–35%, а замороженный CO 2 составляет оставшиеся 10–20%. На поверхности видны отложения толинов , органических соединений, которые могут быть химическими веществами-предшественниками происхождения жизни .

Криовулканизм

Тритон геологически активен; его поверхность молода и имеет относительно небольшое количество ударных кратеров. Хотя кора Тритона состоит из различных льдов, его подземные процессы аналогичны тем, которые образуют вулканы и рифтовые долины на Земле, но с водой и аммиаком, а не с жидкой породой. Вся поверхность Тритона изрезана сложными долинами и хребтами, вероятно, в результате тектоники и ледяного вулканизма . Подавляющее большинство поверхностных образований на Тритоне являются эндогенными — результатом внутренних геологических процессов, а не внешних процессов, таких как удары. Большинство из них имеют вулканическую и экструзионную природу, а не тектоническую .

Одна из самых крупных криовулканических образований, обнаруженных на Тритоне, — это Левиафан Патера , похожая на кальдеру особенность диаметром около 100 км, наблюдаемая недалеко от экватора. Эту кальдеру окружает вулканический купол, который простирается примерно на 2000 км вдоль самой длинной оси, что указывает на то, что Левиафан является вторым по величине вулканом в Солнечной системе после Альбы Монс . Эта особенность также связана с двумя огромными криолавовыми озерами, расположенными к северо-западу от кальдеры. Поскольку криолава на Тритоне, как полагают, состоит в основном из водяного льда с некоторым содержанием аммиака, эти озера можно квалифицировать как стабильные водоемы с жидкой поверхностной водой, пока они были расплавленными. Это первое место, где такие тела были обнаружены помимо Земли, и Тритон — единственное ледяное тело, известное как криолавовые озера, хотя подобные криомагматические образования можно увидеть на Ариэле , Ганимеде , Хароне и Титане .

Читайте также:  Твоя темная сторона луны

В 1989 г. зонд » Вояджер-2″ наблюдал несколько гейзерных извержений газообразного азота и увлеченной пыли из-под поверхности Тритона в виде шлейфов высотой до 8 км. Таким образом, Тритон, наряду с Землей , Ио , Европой и Энцеладом , является одним из немногих тел в Солнечной системе, на которых наблюдались какие-либо активные извержения. Наиболее известные примеры названы Хили и Махилани (в честь зулусского водного духа и тонганского морского духа соответственно).

Все наблюдаемые гейзеры располагались между 50 ° и 57 ° ю. Ш., Частью поверхности Тритона, близкой к подсолнечной точке . Это указывает на то, что солнечное нагревание, хотя и очень слабое на большом расстоянии Тритона от Солнца, играет решающую роль. Считается, что поверхность Тритона, вероятно, состоит из полупрозрачного слоя замороженного азота, покрывающего более темный субстрат, что создает своего рода «сплошной парниковый эффект ». Солнечное излучение проходит через тонкий поверхностный ледяной покров, медленно нагревая и испаряя подземный азот до тех пор, пока давление газа не будет достаточно, чтобы он прорвался сквозь кору. Повышение температуры всего на 4 К выше температуры окружающей поверхности 37 К может довести извержения до наблюдаемых высот. Хотя этот поток азота обычно называют «криовулканическим», он отличается от крупномасштабных криовулканических извержений Тритона, а также вулканических процессов в других мирах, которые подпитываются внутренним теплом. Считается, что гейзеры CO 2 на Марсе извергаются из его южной полярной шапки каждую весну так же, как гейзеры Тритона.

Каждое извержение гейзера Тритон может длиться до года, вызванное сублимацией около 100 миллионов м 3 (3,5 миллиарда кубических футов) азотного льда за этот интервал; Унесенная пыль может осаждаться на расстоянии до 150 км по ветру в виде видимых полос и, возможно, намного дальше в более рассеянных отложениях. На изображениях южного полушария Тритона, сделанных « Вояджером-2 », видно много таких полос темного вещества. Между 1977 и пролетом « Вояджера-2» в 1989 году цвет Тритона изменился с красноватого, похожего на Плутон, на гораздо более бледный оттенок, предполагая, что более легкие азотные иней покрыли более старый красноватый материал. Извержение летучих веществ с экватора Тритона и их отложение на полюсах может перераспределить достаточно массы в течение 10 000 лет, чтобы вызвать полярное блуждание .

Полярная шапка, равнины и хребты

Южный полярный регион Тритона покрыт высоко отражающей шапкой из замороженного азота и метана, разбрызганной ударными кратерами и отверстиями гейзеров. Мало что известно о северном полюсе, потому что он находился на ночной стороне во время столкновения с « Вояджером-2» , но считается, что у Тритона также должна быть северная полярная ледяная шапка.

Высокие равнины в восточном полушарии Тритона, такие как Cipango Planum, закрывают и стирают более старые детали, и поэтому почти наверняка являются результатом омывания ледяной лавой предыдущего ландшафта. Равнины усеяны ямами, такими как Левиафан Патера , которые, вероятно, являются жерлами, из которых вышла лава. Состав лавы неизвестен, хотя предполагается, что это смесь аммиака и воды.

На Тритоне были обнаружены четыре примерно круглых «обнесенных стеной равнины». Это самые плоские области, обнаруженные на данный момент, с разницей в высоте менее 200 м. Считается, что они образовались в результате извержения ледяной лавы. Равнины около восточного лимба Тритона усеяны черными пятнами, пятнами . Некоторые пятна представляют собой простые темные пятна с размытыми границами, а другие представляют собой темное центральное пятно, окруженное белым ореолом с резкими границами. Пятна обычно имеют диаметр около 100 км и ширину ореолов от 20 до 30 км.

На поверхности Тритона есть обширные гребни и впадины сложной формы, вероятно, результат циклов замораживания-оттаивания. Многие из них также имеют тектонический характер и могут быть результатом растяжения или сдвигового разлома . Существуют длинные двойные ледяные гряды с центральными желобами, очень похожими на Europan lineae (хотя они имеют больший масштаб) и которые могут иметь аналогичное происхождение, возможно, сдвиговый нагрев от сдвигового движения вдоль разломов, вызванный суточными приливными напряжениями, испытываемыми. до того, как орбита Тритона стала полностью циркуляризованной. Эти разломы с параллельными гребнями, вытесненными изнутри, пересекают сложный рельеф с долинами в экваториальной области. Гребни и борозды, или борозды , такие как Ясу Сульчи , Хо Сульчи и Ло Сульчи , считаются средним возрастом в геологической истории Тритона и во многих случаях образовались одновременно. Они обычно группируются в группы или «пакеты».

Канталупа местность

Западное полушарие Тритона состоит из странной серии трещин и впадин, известных как «местность канталупы» из-за своего сходства с кожурой дыни канталуповой . Хотя на нем мало кратеров, считается, что это самая старая местность на Тритоне. Вероятно, он покрывает большую часть западной половины Тритона.

Известно, что местность с канталупой, состоящая в основном из грязного водяного льда, существует только на Тритоне. Он содержит впадины диаметром 30–40 км . Впадины ( кавы ), вероятно, не являются ударными кратерами, потому что все они одинакового размера и имеют плавные кривые. Основная гипотеза их образования — диапиризм , подъем «комков» менее плотного материала через слой более плотного материала. Альтернативные гипотезы включают образование в результате обрушений или наводнений, вызванных криовулканизмом .

Кратеры от удара

Из-за постоянного стирания и модификации продолжающейся геологической деятельностью ударные кратеры на поверхности Тритона относительно редки. Перепись кратеров Тритона, отображаемых космическим аппаратом » Вояджер-2″, обнаружила, что только 179 кратеров, несомненно , имели ударное происхождение, по сравнению с 835 кратерами, наблюдавшимися на спутнике Урана Миранде , площадь поверхности которого составляет всего три процента от площади Тритона . Самый большой кратер, наблюдаемый на Тритоне, предположительно образовавшийся в результате удара, — это объект диаметром 27 километров (17 миль) под названием Мазомба . Хотя наблюдались более крупные кратеры, обычно считается, что они имеют вулканическую природу.

Немногочисленные ударные кратеры на Тритоне почти все сконцентрированы в ведущем полушарии, обращенном в направлении орбитального движения, при этом большая часть сконцентрирована вокруг экватора между 30 ° и 70 ° долготы, в результате чего материал унесен с орбиты вокруг Нептуна. Поскольку он вращается с одной стороны, постоянно обращенной к планете, астрономы ожидают, что Тритон должен иметь меньше ударов по его заднему полушарию из-за того, что удары по ведущему полушарию будут более частыми и более сильными. «Вояджер-2» получил изображение только 40% поверхности Тритона, поэтому это остается неопределенным. Однако наблюдаемая асимметрия кратеров превышает то, что можно объяснить на основе популяций ударников, и подразумевает более молодой возраст поверхности для областей, свободных от кратеров (≤ 6 миллионов лет), чем для областей, покрытых кратерами (≤ 50 миллионов лет). .

Наблюдение и исследование

Орбитальные свойства Тритона были определены с высокой точностью еще в 19 веке. Было обнаружено, что он имеет ретроградную орбиту с очень большим углом наклона к плоскости орбиты Нептуна. Первые подробные наблюдения Тритона не проводились до 1930 года. Мало что было известно о спутнике, пока » Вояджер-2″ не пролетел мимо в 1989 году.

Перед пролетом » Вояджера-2″ астрономы подозревали, что на Тритоне могут быть моря жидкого азота и азотно-метановая атмосфера с плотностью до 30% от плотности Земли. Как и знаменитые завышенные оценки плотности атмосферы Марса , это оказалось неверным. Как и в случае с Марсом , в его ранней истории постулируется более плотная атмосфера.

Первая попытка измерить диаметр Тритона была сделана Жераром Койпером в 1954 году. Он получил значение 3800 км. Последующие попытки измерения привели к значениям в диапазоне от 2500 до 6000 км, или от немного меньшего, чем Луна (3474,2 км), до почти половины диаметра Земли. Данные о приближении » Вояджера-2″ к Нептуну 25 августа 1989 г. привели к более точной оценке диаметра Тритона (2706 км).

В 1990-х годах с Земли были проведены различные наблюдения конечности Тритона с использованием затенения близлежащих звезд, что указывало на присутствие атмосферы и экзотической поверхности. Наблюдения в конце 1997 года показывают, что Тритон нагревается, и атмосфера стала значительно плотнее, чем во время пролета «Вояджера-2» в 1989 году.

Новые концепции миссий к системе Нептун, которые должны быть выполнены в 2010-х годах, неоднократно предлагались учеными НАСА на протяжении последних десятилетий. Все они определили Тритон как главную цель, и в эти планы часто включали отдельный спускаемый аппарат Тритон, сопоставимый с зондом Гюйгенс для Титана . Никакие усилия, направленные на Нептун и Тритон, не вышли за рамки фазы предложения, и финансирование НАСА миссий во внешние области Солнечной системы в настоящее время сосредоточено на системах Юпитера и Сатурна. Предлагаемый спускаемый аппарат на Тритон, названный Тритон Хоппер , будет добывать азотный лед с поверхности Тритона и обрабатывать его для использования в качестве топлива для небольшой ракеты, позволяя ей летать или «прыгать» по поверхности. Другая концепция, предполагающая облет, была официально предложена в 2019 году в рамках программы NASA Discovery под названием Trident . Neptune Odyssey — это концепция миссии для орбитального аппарата Neptune с фокусом на Тритоне, которая изучается НАСА как возможная крупная стратегическая научная миссия , которая будет запущена в 2033 году и достигнет системы Нептуна в 2049 году.

Источник

Adblock
detector