Все о спутнике Нептуна; Тритоне

Существование Нептуна, предсказанное на основе математических расчетов, подтвердилось 23 сентября 1846 г. в берлинской обсерватории немецкими учеными И.Г. Галле и Г.Л. д’ Арре. Всего через 17 дней астроном из Великобритании У. Лассел обнаружил крупную луну новой планеты. Более 100 лет объект не имел оригинального названия и именовался как «Спутник Нептуна». Лишь в 1949 г., после открытия Койпером Нереиды (второго спутника), имя Тритон было признано астрономическим сообществом.

Тритон движется по орбите против направления вращения Нептуна. Ретроградное движение и схожесть по составу с Плутоном подтверждают гипотезу о зарождении объекта в поясе Койпера. Гравитация газового гиганта притянула космическую глыбу, сделав ее спутником.

У Тритона особенные параметры:

  • нулевой эксцентриситет (0,000016);
  • наклон к экваториальной плоскости Нептуна на 157º;
  • отклонение от эклиптики на 130º.

Характеристики свидетельствуют, что спутник движется относительно планеты «лежа на боку» и испытывает приливное взаимодействие. Радиус круговой орбиты составляет 354 759 км. Один оборот совершается за 5,88 дня. Год длится 678 земных лет. Тритон повернут к Нептуну всегда одной стороной из-за синхронизированного вращения. Благодаря наклону оси, на спутнике происходит смена времен года. Лето, длящееся около 100 земных лет, продолжается с 2000 г.

Приливные силы приближают объект к планете, и через несколько сотен миллионов лет произойдет их столкновение или разрушение спутника. В последнем случае из обломков могут образоваться кольца, как у Сатурна.

Тритон

Тритон. Снимок сделан аппаратом Вояджер-2.

Назван в честь Тритона — бога морских глубин в греческой мифологии. Название было предложено Камиллом Фламмарионом в 1880 г., однако вплоть до середины XX века более употребительным было просто «спутник Нептуна» (второй спутник Нептуна Нереида был открыт только в 1949 г.).

Предполагается, что Тритон имеет массивное каменно-металлическое ядро, составляющее до 2/3 его общей массы, окружённое ледяной мантией, с коркой водяного льда и слоем азотного льда на поверхности. Содержание водяного льда в составе Тритона оценивается от 15 до 35 %.

Тритон — один из немногих геологически активных спутников в Солнечной системе, со сложной геологической историей, о которой свидетельствует криовулканизм, следы тектонической активности и замысловатый рельеф с многочисленными гейзерами, извергающими азот. Давление разреженной азотной атмосферы составляет менее 1/70000 от давления земной атмосферы на уровне моря.

Орбита и вращение Тритона

Тритон вращается в направлении, противоположном вращению планеты. Большинство внешних неправильных лун Юпитера и Сатурна также имеют ретроградные орбиты, как и некоторые внешние луны Урана. Однако, все эти луны гораздо дальше от своих планет и гораздо меньше Тритона.

Читать еще:  Кто и когда открыл планету Нептун и установил ее расположение

Спутник Тритон делает полный оборот вокруг Нептуна за 678 земных лет и стало почти совершенным кругом. Вращение приливно фиксируется, чтобы быть синхронным с его орбитой вокруг Нептуна. Это говорит о том, что спутник постоянно повернут одной стороной к своей планете. Его экватор почти точно совпадает с орбитальной плоскостью. Когда Нептун обращается вокруг Солнца, полярные области Тритона поворачиваются лицом к Солнцу. Это приводит к сезонным изменениям, когда один полюс, а затем другой, освещаются солнечным светом. Такие изменения наблюдались в 2010 году.

Приливные взаимодействия заставляют орбиту Тритона, постепенно распадаться дальше. По прогнозам, через 3,6 миллиарда лет спутник Тритон максимально сблизится с Нептуном, что приведет либо к столкновению с атмосферой Нептуна, либо к распаду Тритона. Образуется новую кольцевая система, подобную той, что обнаружена вокруг Сатурна.

Атмосфера

Тритон – спутник с Альбедо, равным 60-95%. Его поверхность считается относительно молодой, поэтому есть предположение о существовании геологической активности и океане. По внешнему виду спутник кажется красноватым ввиду превращения в углерод льда метанового типа.

Облака над Тритоном, протяжённостью около 100 км. Снимок Voyager 2

В рамках всей системы Тритон представляет собой одно из наиболее морозных мест. На поверхности значение температуры составляет -235 градусов. Повышенная геологическая активность способствует ледяному вулканизму. Внешне это выглядит как на земле, однако вместо лавы появляется аммиак и азот газообразного типа. Высота струй может достигать отметки в 8 км.

Все эти явления стали причиной того, что на поверхности практически не сохранилось шрамов от кратеров. Создание атмосферы происходит за счёт процесса испарения льда. Она включает в свой состав азот, метан, углерод. Протяжённость тропосферы в высоту составляет 8 км, там же наблюдается её переход в термосферу до отметки 950 км. В этой области наблюдается падение температурного режима до -175 С, что выше, чем на поверхности, по причине влияния солнечной радиации и магнитосферы.

В тропосфере имеются нитрилы, углеводороды. Это говорит о создании контакта между солнечным светом и газом метаном. Также нередко можно встретить густые облака из азотистого вещества, возвышающиеся на 1-3 км от поверхности луны. Каждые 100 лет планета проходит через летний сезон тепла.

Сделанный «Вояджером-2» в 1989 году снимок Тритона. Тёмные струи — следы извержений криовулканов

Общие характеристики

Температура на его поверхности -235 °С, а на Плутоне в среднем около -229° C. Ученые говорят, что температура Плутона может понижаться до -240° C в самой дальней точке своей орбиты, но он также получает гораздо больше тепла, когда находится внутри орбиты Нептуна. Тритон находится на расстоянии 354 тысячи километров от своей планеты и на один оборот вокруг планеты тратит почти 6 дней. Масса составляет 99,5% массы всех спутников Нептуна.

Читать еще:  Интересные сведения о Нептуне: самые удивительные факты

Спутник является необычным по нескольким причинам. Одой из самых ярких особенностей является то, что он движется по ретроградной орбите.

Он вращается вокруг планеты в обратном направлении по сравнению со всеми остальными.

Это означает, что он не образовался на орбите, а вероятно где-то в другом месте и впоследствии был захвачен Нептуном. Вполне возможно, что Тритон раньше был объектом пояса Койпера, который попал в гравитационное поле гиганта.

Он также является одним из немногих спутников, которые проявляют геологическую активность, это означает, что его поверхность является относительно молодой. На нем были обнаружены извержения гейзеров, но эти извержения состоят из аммиака и воды, а не из лавы как на Земле. В связи с геологической деятельностью, которая постоянно меняет ландшафт луны, на нем очень мало кратеров.

Физико-химические параметры

Масса Тритона составляет 2,14*10 19 тонн, диаметр – 2706 км. По размеру он находится на седьмом месте в списке спутников всех планет нашей системы.

Атмосфера спутника состоит в основном из азота и метана. Ее верхние слои чуть «теплее», чем нижние, хотя там по-прежнему неимоверно холодно – около -200 градусов по Цельсию.

На поверхности можно найти разве что огромную ледяную корку, которые то замерзают, то тают, поэтому местность там весьма неровная – повсюду разломы.

Физико-химические параметры

Поверхность

Тритон имеет диаметр 2706 км, что немногим меньше диаметра Луны, и плотность около 2,07 г/см³. Его поверхность хорошо отражает солнечный свет, поскольку покрыта метановым и азотным льдом. Во время пролёта «Вояджера» бо́льшую часть южного полушария покрывала полярная шапка.

Для наблюдателя с Земли средний видимый блеск Тритона составляет 13,47 m [6] , и Тритон с Земли может быть найден только в достаточно крупный телескоп. Абсолютная величина его тем не менее составляет −1,2 m , что вызвано высоким альбедо.

Средняя температура поверхности Тритона составляет 38 К (-235 °C). Это настолько холодная поверхность, что азот, вероятно, оседает на ней в виде инея или снега.

Вблизи экватора на обращённой к Нептуну стороне Тритона обнаружены по крайней мере два (а возможно и больше) образования, напоминающие замёрзшее озеро с террасами на берегах с высотой ступеней до километра. Их возникновение, по-видимому, связано с последовательными эпохами замерзания и плавления, с каждым разом охватывавшими всё меньший объём вещества. Даже в условиях поверхности Тритона метановый или аммиачный лёд недостаточно прочны, чтобы удерживать такие перепады высот, поэтому полагают [7] , что в основе террас лежит водяной лёд. Не исключено, что в результате приливного взаимодействия на Тритоне в течение миллиардов лет могла существовать жидкость [8] .

Читать еще:  ТИПЫ БЫКОВ ПО ВОСТОЧНОМУ ГОРОСКОПУ

Южная полярная шапка из розового, жёлтого и белого материала занимает значительную часть южного полушария спутника. Этот материал состоит из азотного льда с включениями метана и монооксида углерода. Слабое ультрафиолетовое излучение от Солнца действует на метан, вызывая химические реакции, приводящие к появлению розовато-жёлтой субстанции.

Как и на Плутоне, на Тритоне азотные льды покрывают около 55 % поверхности, 20-35 % приходится на водяной лёд и 10-25 % на сухой лёд. Также поверхность Тритона (в основном в южной полярной шапке) покрыта незначительными количествами замёрзших метана и угарного газа — 0,1 % и 0,05 % соответственно.

На поверхности Тритона мало ударных кратеров, что говорит о геологической активности спутника. По мнению ряда исследователей, возраст поверхности Тритона не превышает 100 млн лет [9] . В полученных «Вояджером-2» данных было зафиксировано всего 179 кратеров, ударное происхождение которых не подвергается сомнению [10] . Для сравнения, на Миранде, спутнике Урана, зафиксировано 835 кратеров [10] . При этом площадь поверхности Миранды составляет 3 % от площади поверхности Тритона [10] . Самая большая из найденных ударных структур на Тритоне, названная «Мазомба», имеет диаметр 27 км. При всём этом на Тритоне обнаружено множество огромных кратеров (некоторые размерами больше «Мазомбы»), происхождение которых связано с геологической активностью, а не со столкновениями [10] [11] .

Большинство кратеров Тритона сконцентрировано в том полушарии, которое смотрит по направлению движения. Учёные ожидают найти меньшее количество кратеров на полушарии Тритона, смотрящем против движения. Как бы то ни было, «Вояджер 2» исследовал только 40 % поверхности Тритона, поэтому в будущем вполне возможно нахождение гораздо большего числа ударных кратеров ещё больших размеров, чем «Мазомба» [10] .

На поверхности Тритона (в основном в западном полушарии [7] ) довольно большую площадь занимает уникальная местность, рельеф на которой напоминает дынную корку. В Солнечной системе такая поверхность не встречается больше нигде. Она так и называется — Местность дынной корки (Cantaloupe terrain). На Местности дынной корки имеется не такое большое количество ударных кратеров, однако эта местность считается древнейшей на спутнике [12] . Здесь встречаются огромные круглые структуры размерами 30-40 км в диаметре [12] , однако их происхождение не связывают со ударными столкновениями, так как эти структуры приблизительно одинаковых размеров, имеют кривую форму, гладкие высокие края (ударные кратеры в большинстве своём имеют круглую форму, их края пологие и сглаженные). Их происхождение связывают с таким явлением, как диапир [13] [7] .

Насчёт происхождения Местности дынной корки существет несколько теорий. Самая распространённая связывает её происхождение с затоплением после мощной криовулканической активности с последующим затоплением местности и остыванием. После затвердевания лёд расширялся и трескался [12] .

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector