Triton (lună)

Triton
Satelit

Fotografie cu Voyager 2
Deschidere
Descoperitor William Lassell
data deschiderii 10 octombrie 1846
Caracteristicile orbitale
Axa majoră  ( a ) 354.759 km
Excentricitatea orbitală  ( e ) 0.000 016
perioada siderale −5,88 zile
(mișcare inversă)
Înclinație  ( i ) 157° Npt. ecuatorul
la 130° față de ecliptică
Al cărui satelit Neptun
caracteristici fizice
Raza medie 1353,4 km
Suprafața ( S ) 23.018.000 km2
Masa ( m ) 2,14⋅10 22 kg
Densitatea medie  ( ρ ) 2,061 g/ cm3
Accelerația gravitației la ecuator ( g ) 0,779 m/s 2
(de 13 ori mai puțin decât
pământul)
Perioada de rotație  ( T ) sincronizat
(întoarse mereu
către Neptun pe o
parte)
Înclinarea axei dispărut
Albedo 0,76
Amploarea aparentă 13.47
Mărimea absolută −1.2
Temperatura
Pe o suprafață 38 K (−235 °C)
Atmosfera
Presiunea atmosferică 4,0-6,5 Pa
(de 20 de mii de ori
mai puțin decât pământul)
Compus: Azot : 99,9%
Metan : 0,1%
 Fișiere media la Wikimedia Commons
Informații în Wikidata  ?

Triton ( greaca veche Τρίτων ) este cel mai mare satelit al lui Neptun , descoperit de astronomul englez William Lassell la 10 octombrie 1846 . Al șaptelea satelit ca mărime din sistemul solar și singurul satelit major din sistemul solar cu o orbită retrogradă . Datorită mișcării sale retrograde și compoziției similare cu Pluto , se crede că este capturată din centura Kuiper [1] .

Se presupune că Triton are un miez masiv de rocă-metal [2] , care reprezintă până la 2/3 din masa sa totală, înconjurat de o manta de gheață cu o crustă de gheață de apă și un strat de gheață de azot la suprafață [3] ] . Conținutul de gheață de apă din compoziția lui Triton este estimat de la 15 la 35%.

Triton este unul dintre puținii sateliți activi geologic din sistemul solar. Istoria sa geologică complexă este evidențiată de urmele activității tectonice , terenuri complicate și numeroși criovulcani care aruncă azot . Presiunea unei atmosfere de azot rarefiat este de aproximativ 1/20000 din presiunea atmosferei terestre la nivelul mării [4] [5] .

Descoperire și denumire

Triton a fost descoperit de astronomul englez William Lassell la 10 octombrie 1846 [6] , la 17 zile după descoperirea planetei Neptun .

După descoperirea planetei de către astronomii germani Johann Gottfried Galle și Heinrich Louis d' Arré , John Herschel i-a scris lui William Lassell cu o propunere de a încerca să găsească sateliți ai lui Neptun. Lassell a făcut asta și după 8 zile l-a descoperit pe Triton [7] [8] [9] . Lassell a susținut, de asemenea, că a observat inele în jurul lui Neptun . Și deși planeta are inele, acestea au fost descoperite oficial abia în 1968 , așa că declarația lui Lassell despre observarea inelelor este pusă sub semnul întrebării [10] .

Satelitul a primit numele vechiului zeu grecesc Triton , fiul lui Poseidon . În ciuda faptului că William Lassell a participat la dispute cu privire la numele anumitor sateliți ai planetelor ( Hyperion , Ariel , Umbriel ), el nu i-a dat un nume lui Triton. Numele „Triton” a fost menționat pentru prima dată în 1880 în scrierile lui Camille Flammarion [11] , dar acest nume a fost adoptat mulți ani mai târziu [12] . Triton a fost numit pur și simplu Satelitul lui Neptun până în 1949 , când a fost descoperit al doilea satelit al planetei, Nereida .

Orbită

Triton are o orbită neobișnuită. Este puternic înclinată spre planurile eclipticii și ecuatorului lui Neptun. De-a lungul acestuia, Triton se mișcă într-o direcție opusă rotației lui Neptun, ceea ce îl face singurul satelit mare din sistemul solar cu mișcare retrogradă. Orbita lui Triton are o altă caracteristică: este un cerc aproape regulat. [13]

Caracteristicile structurii și mișcării orbitale a lui Triton sugerează că acesta își are originea în centura Kuiper ca un corp ceresc separat, similar cu Pluto , și a fost capturat mai târziu de Neptun. Calculele arată că captura gravitațională obișnuită era puțin probabilă. Potrivit unei ipoteze, Triton a făcut parte dintr-un sistem binar, caz în care probabilitatea de captură crește. Potrivit unei alte versiuni, Triton a încetinit și a fost capturat pentru că a „atins” straturile superioare ale atmosferei lui Neptun.

Influența mareelor ​​l-a adus treptat pe o orbită aproape de cerc, în timp ce s-a eliberat energie care a topit intestinele satelitului. Suprafața a înghețat mai repede decât interiorul, iar apoi, odată cu înghețarea și extinderea gheții de apă în interiorul satelitului, suprafața a fost acoperită cu defecte. Este posibil ca capturarea lui Triton să fi perturbat sistemul de satelit deja existent în jurul lui Neptun, ceea ce poate fi indicat de orbita neobișnuită a Nereidei .

Potrivit unei ipoteze, interacțiunea mareelor ​​dintre Neptun și Triton încălzește planeta, datorită căreia Neptun eliberează mai multă căldură decât Uranus . Drept urmare, Triton se apropie treptat de Neptun; într-o zi va intra în limita Roche și o va rupe - în acest caz, inelul format în jurul lui Neptun va fi mai puternic decât inelele lui Saturn .

Caracteristici fizice

Triton este al șaptelea cel mai mare satelit natural din sistemul solar. Cu un diametru de 2706 km, este mai mare decât cele mai mari planete pitice  - Pluto și Eris . Masa lui Triton este de 2,14⋅1022 kg , ceea ce reprezintă 99,5% din masa totală a tuturor sateliților cunoscuți în prezent ai lui Neptun. Densitatea satelitului este de 2,061 g/cm 3 . A doua viteză spațială  este de 1,455 km/s.

Pentru un observator de pe Pământ, luminozitatea aparentă medie a lui Triton este de 13,47 m [14] , motiv pentru care Tritonul de pe planeta noastră poate fi detectat doar cu un telescop destul de mare . Mărimea absolută a satelitului este totuși -1,2 m , ceea ce este cauzat de un albedo ridicat .

Atmosferă

În ciuda temperaturii sale extrem de scăzute la suprafață, Triton are o atmosferă subțire . Este compus din azot cu cantități mici de metan și monoxid de carbon , format ca urmare a sublimării gazului din gheața de suprafață cauzată de încălzirea emisferei sudice a lui Triton. Astfel, atmosfera lui Triton este aproape identică cu cea a lui Pluto.

Presiunea atmosferică , măsurată de Voyager 2 în 1989 în apropierea suprafeței, a variat între 15 și 19 microbari , adică aproximativ 1/70.000 din presiunea atmosferei terestre la nivelul mării . Totuși, cel mai recent studiu al atmosferei lui Triton, realizat în martie 2010, a arătat că valoarea presiunii atmosferice aproape sa dublat de patru ori din 1989 și este în prezent de 40-65 microbari [15] .

Turbulența de pe suprafața lui Triton creează o troposferă de până la 8 kilometri înălțime. Dungile de pe suprafața lui Triton, din cauza penelor de gheizere , sugerează că Tritonul are vânturi sezoniere care pot pune în mișcare particule de materie la fel de mici ca un micrometru . Spre deosebire de alte atmosfere, Triton nu are o stratosferă , dar există o termosferă cu o înălțime de 8 până la 950 km și apoi o exosferă . Datorită radiației solare și magnetosferei lui Neptun, temperatura atmosferei superioare este de 95 ± 5 K, ceea ce este mai mare decât pe suprafața satelitului. Ceața care pătrunde în atmosfera lui Triton este considerată a fi compusă în principal din hidrocarburi și nitrili din cauza radiației solare care încălzește gheața de metan, determinând astfel evaporarea gazului. La o altitudine de 1–3 km, există și nori de azot cu o lungime de aproximativ 100 km [16] .

În 1997, s-au făcut observații despre Triton de pe Pământ în timp ce acesta trecea aproape de Soare. Ei au indicat prezența unei atmosfere mai dense în comparație cu cea explorată de Voyager 2 ; s-a înregistrat și o creștere de 5% a temperaturii din 1989 până în 1998. Astfel, oamenii de știință au descoperit că Tritonul are un sezon de vară neobișnuit de cald, care se întâmplă doar o dată la câteva sute de ani. Teoriile care explică această încălzire includ modificări ale modelelor de îngheț de pe suprafața lui Triton și o schimbare a albedo -ului care va permite absorbția mai multă căldură solară. O astfel de teorie susține, de asemenea, că schimbările de temperatură sunt rezultatul precipitațiilor materiei roșii închise care scapă în spațiu din cauza proceselor geologice.

Se crede că mai devreme Triton avea o atmosferă mai densă [17] .

Suprafață

Suprafața lui Triton este acoperită cu gheață de metan și azot , astfel încât reflectă bine lumina soarelui. În timpul zborului Voyager , cea mai mare parte a emisferei sudice a fost acoperită de calota polară.

Temperatura medie de suprafață a lui Triton este de 38 K (−235  °C ). Este o suprafață atât de rece încât probabil că azotul se depune pe ea sub formă de îngheț sau zăpadă. Astfel, Triton este probabil cel mai rece obiect din sistemul solar dintre cei care au activitate geologică.

În apropierea ecuatorului, pe partea lui Triton îndreptată spre Neptun, au fost găsite cel puțin două (și posibil mai multe) formațiuni care seamănă cu un lac înghețat cu terase pe maluri cu trepte de până la un kilometru înălțime. Aspectul lor, aparent, este asociat cu epoci succesive de îngheț și topire, acoperind de fiecare dată un volum din ce în ce mai mic de materie. Chiar și în condițiile de suprafață ale lui Triton, gheața de metan sau amoniac nu este suficient de puternică pentru a susține astfel de schimbări de altitudine, așa că se crede [18] că terasele sunt bazate pe gheață de apă. Este posibil ca, ca urmare a interacțiunii mareelor, lichidul ar putea exista pe Triton de miliarde de ani [19] .

Calota polară sudică din material roz, galben și alb ocupă o mare parte a emisferei sudice a lunii. Acest material este compus din gheață cu azot cu incluziuni de metan și monoxid de carbon . Radiația ultravioletă slabă de la Soare acționează asupra metanului, provocând reacții chimice care au ca rezultat o substanță galben-roz.

Ca și pe Pluto , pe Triton gheața cu azot acoperă aproximativ 55% din suprafață, 20-35% este gheață de apă și 10-25% este gheață carbonică . De asemenea, suprafața Tritonului (în principal în calota polară sudica) este acoperită cu cantități mici de metan înghețat și monoxid de carbon  - 0,1%, respectiv 0,05%.

Există puține cratere de impact pe suprafața lui Triton , ceea ce sugerează activitatea geologică a satelitului. Potrivit unui număr de cercetători, vârsta suprafeței lui Triton nu depășește 100 de milioane de ani [20] . În datele obținute de Voyager 2 au fost înregistrate doar 179 de cratere, a căror origine a impactului nu este pusă la îndoială [21] . Spre comparație, pe Miranda , un satelit al lui Uranus , au fost înregistrate 835 de cratere [21] , în timp ce suprafața Mirandei este de 3% din suprafața lui Triton [21] . Cea mai mare structură de impact găsită pe Triton, numită „Mazomba”, are un diametru de 27 km. Cu toate acestea, pe Triton au fost găsite multe cratere uriașe (unele mai mari decât Mazomba), a căror origine este asociată cu activitatea geologică, și nu cu coliziunile [21] [22] .

Majoritatea craterelor Triton sunt concentrate în emisfera care privește în direcția de deplasare. Oamenii de știință se așteaptă să găsească mai puține cratere în emisfera Triton orientată spre spate. Oricum ar fi, Voyager 2 a explorat doar 40% din suprafața lui Triton, așa că în viitor este destul de posibil să găsim un număr mult mai mare de cratere de impact chiar mai mari decât Mazomba [21] .

Pe suprafața lui Triton (în principal în emisfera vestică [18] ), o zonă destul de mare este ocupată de un teren unic, relieful pe care seamănă cu o crustă de pepene galben . În sistemul solar , o astfel de suprafață nu se găsește nicăieri altundeva. Se numește doar așa - terenul cojii de pepene galben ( ing.  teren cantalup ). În zona crustei de pepene galben, numărul craterelor de impact este mic, dar această zonă este considerată cea mai veche de pe satelit [23] . Aici se găsesc structuri rotunde uriașe cu diametrul de 30–40 km [23] , cu toate acestea, originea lor nu este asociată cu ciocnirile de impact, deoarece aceste structuri au aproximativ aceeași dimensiune, au o formă curbată, margini înalte netede (craterele de impact sunt în mare parte rotunde). , marginile lor sunt plate și netezite). Originea lor este asociată cu un astfel de fenomen precum diapirul [24] [18] .

Există mai multe teorii despre originea scoarței de pepene galben Terrain. Cea mai comună asociază originea sa cu o puternică activitate criovulcanică, inundarea ulterioară a zonei și răcirea. După solidificare, gheața s-a extins și s-a crăpat [23] .

Criovulcanism

Există numeroase benzi întunecate (aproximativ 50) în regiunea calotei polare. Cel puțin două dintre ele sunt rezultatul acțiunii emisiilor de tip gheizere (vezi Criovulcanism ), restul, cel mai probabil, de asemenea. Azotul, spargerea prin găurile din gheață, transportă particulele de praf la o înălțime de până la 8 km, de unde ele, coborând, se pot răspândi în penaj pe distanțe de până la 150 km. Toate se întind în direcția vest, ceea ce indică existența unui vânt dominant. Sursele de energie și mecanismul de acțiune al acestor emisii nu sunt încă înțelese, dar faptul că ele sunt observate la latitudini deasupra cărora Soarele se află la zenit sugerează influența luminii solare.

Ocean subteran probabil

Conform calculelor unui grup de astrofizicieni condus de Saswata Hier-Majumder de la Universitatea din Maryland din College Park , pe Triton poate exista un ocean lichid dintr-un amestec de amoniac și apă dacă orbita sa inițială a fost suficient de alungită. Hier-Majumder și colegii săi se îndoiesc că viața în sensul „terestră” al cuvântului ar putea avea originea în acest ocean - temperatura medie a apei în acesta nu poate depăși 176 K (−97 ° C). După cum sugerează cercetătorii, un astfel de scenariu pare foarte probabil - pe parcursul a câteva miliarde de ani, orbita eliptică a lui Triton s-ar putea transforma treptat în cercul aproape perfect în care se rotește astăzi. În acest caz, oceanul lichid de sub suprafața lui Triton poate exista mai mult de 4,5 miliarde de ani fără să înghețe [25] .

Cercetare

Caracteristicile orbitale ale lui Triton au fost determinate încă din secolul al XIX-lea . S-au descoperit mișcarea retrogradă și o înclinare foarte mare a orbitei față de ecuatorul lui Neptun și ecliptica . Despre Triton nu se știa aproape nimic până în secolul al XX-lea . O încercare de a măsura diametrul lunii a fost făcută de Gerard Kuiper în 1954. Inițial, diametrul a fost estimat la 3800 km. Măsurătorile ulterioare au dat valori de la 2500 la 6000 km [26] . Abia în 1989, cu ajutorul aparatului Voyager 2 , s-a obținut în cele din urmă valoarea exactă - 2706,8 km.

Începând cu anii 1990, observațiile privind ocultările stelelor lui Triton au început de la observatoarele terestre, ceea ce a făcut posibilă studierea proprietăților atmosferei sale rarefiate. Sondajele de pe Pământ au arătat că atmosfera lui Triton este mai densă decât au arătat măsurătorile Voyager 2 [27] . S-a descoperit și o creștere a temperaturii atmosferice pe Triton cu 5%. Aceasta este asociată cu debutul perioadei de vară, deoarece odată cu creșterea temperaturii, cantitatea de gaze care se evaporă de la suprafață crește [28] .

Voyager 2 rămâne prima și singura navă spațială care a explorat Tritonul de aproape. Acest lucru s-a întâmplat în iulie-septembrie 1989 .

În al doilea sfert al secolului XXI, studiul Triton va trebui să fie reluat; pentru aceasta, NASA a planificat misiunea Triton Hopper .

Triton în artă

Satelitul este menționat în diferite lucrări ca bază intermediară între Sistemul Solar și restul lumii .

Note

  1. Craig B. Agnor, Douglas P. Hamilton. Captura de către Neptun a lunii sale Triton într-o întâlnire gravitațională binar-planetă  (engleză)  // Nature : journal. - 2006. - Mai ( vol. 441 , nr. 7090 ). - P. 192-194 . - doi : 10.1038/nature04792 . — Cod . — PMID 16688170 .
  2. McKinnon, William B. & Kirk, Randolph L. (2007), Encyclopedia of the Solar System, în Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson, Encyclopedia of the Solar System (ed. a 2-a ) .), Amsterdam; Boston: Academic Press, pp. 483–502, ISBN 978-0-12-088589-3 . 
  3. Prockter, L.M.; Nimmo, F.; Pappalardo, RT O origine de încălzire prin forfecare pentru crestele pe Triton  // Geophysical Research Letters  . - 2005. - 30 iulie ( vol. 32 , nr. 14 ). — P. L14202 . - doi : 10.1029/2005GL022832 . - Cod . Arhivat din original pe 3 martie 2016.
  4. Neptun: Moons: Triton (link indisponibil) . NASA. Consultat la 21 septembrie 2007. Arhivat din original pe 5 octombrie 2011. 
  5. Detectarea CO în atmosfera lui Triton și natura interacțiunilor suprafață-atmosfera Arhivat 10 decembrie 2020 la Wayback Machine .
  6. William Lassell. Satelitul lui Neptun al lui Lassell  // Anunțuri lunare ale Societății Regale Astronomice  . - Oxford University Press , 1847. - 12 noiembrie ( vol. 8 , nr. 1 ). — P. 8 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  7. William Lassell. Descoperirea presupusului inel și satelit al lui Neptun  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 1846. - 13 noiembrie ( vol. 7 , nr. 9 ). - P. 157 . Arhivat din original pe 12 iulie 2017.
  8. William Lassell. Observații fizice asupra lui Neptun  // Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie  . - Oxford University Press , 1846. - 11 decembrie ( vol. 7 , nr. 10 ). - P. 167-168 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  9. Observații despre Neptun și satelitul său  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  . - Oxford University Press , 1847. - Vol. 7 , nr. 17 . - P. 307-308 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  10. Robert W. Smith, Richard Baum. William Lassell și inelul lui Neptun: un studiu de caz în eșecul instrumental  (engleză)  // Journal of History of Astronomy : journal. - 1984. - Vol. 15 , nr. 42 . - P. 1-17 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  11. Flammarion, Camille. Astronomie populară , p. 591 (1880). Preluat la 2 decembrie 2019. Arhivat din original la 4 iulie 2012.
  12. Camile Flammarion (link în jos) . Hellenica . Data accesului: 25 ianuarie 2011. Arhivat din original pe 23 aprilie 2014. 
  13. Spohn, Tilman. Breuer, Doris. Johnson, Torrence V. Enciclopedia Sistemului Solar . — Elsevier, 2014.
  14. Classic Satellites of the Solar System". Observatorio ARVAL. Consultat 2007-09-28.
  15. Detectarea CO în atmosfera lui Triton și natura interacțiunilor suprafață-atmosferă . Preluat la 21 noiembrie 2019. Arhivat din original la 10 decembrie 2020.
  16. Limb clouds over Triton Arhivat 16 noiembrie 2019 la Wayback Machine .
  17. Lunine, JI; Nolan, Michael C. O atmosferă timpurie masivă pe Triton (link inaccesibil - istorie ) (1992). 
  18. 1 2 3 Harold F. Levison, Luke Donnes. Populations comete and Cometary Dynamics // Enciclopedia sistemului solar / Editat de Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson. — Ed. a II-a. — Amsterdam; Boston: Academic Press, 2007, pp. 483–502. — ISBN 0120885891 .
  19. Triton ar fi putut chiar să fi fost lichid...  (engleză)  (link indisponibil) . Data accesării: 29 ianuarie 2011. Arhivat din original la 1 decembrie 2010.
  20. Câți ani are suprafața lui Triton (link inaccesibil) . Consultat la 25 noiembrie 2009. Arhivat din original pe 19 februarie 2015. 
  21. 1 2 3 4 5 Strom, Robert G.; Croft, Steven K.; Boyce, Joseph M. The Impact Cratering Record on Triton   // Science . - 1990. - Vol. 250 , nr. 4979 . - P. 437-439 . - doi : 10.1126/science.250.4979.437 . — PMID 17793023 .
  22. Ingersoll, Andrew P.; Tryka, Kimberly A. Triton's Plumes: The Dust Devil Hypothesis   // Science . - 1990. - Vol. 250 , nr. 4979 . - P. 435-437 . - doi : 10.1126/science.250.4979.435 . — PMID 17793022 .
  23. 1 2 3 Joseph M. Boyce. O origine structurală pentru terenul de pepene galben al lui Triton  //  În Lunar and Planetary Inst., a douăzeci și patra Conferință Lunar and Planetary Science. Partea 1: AF (VEZI N94-12015 01-91): jurnal. - 1993. - Martie ( vol. 24 ). - P. 165-166 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  24. Jackson, MPA Diapirism on Triton: A record of crustal layering and instability  //  Geology: journal. - Geological Society of America, 1993. - Aprilie ( vol. 21 , nr. 4 ). - P. 299-302 . - doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0299:DOTARO>2.3.CO;2 . Arhivat din original pe 26 iulie 2011.
  25. ↑ Un ocean de apă poate exista în măruntaiele lunii lui Neptun (6 septembrie 2012). Preluat la 2 decembrie 2019. Arhivat din original la 26 octombrie 2012.
  26. D. P. Cruikshank, A. Stockton, H. M. Dyck, E. E. Becklin, W. Macy. Diametrul și reflectanța lui Triton  (engleză)  // Icarus . - Elsevier , 1979. - Octombrie ( vol. 40 ). - P. 104-114 . - doi : 10.1016/0019-1035(79)90057-5 . Arhivat din original pe 10 ianuarie 2016.
  27. D. Savage, D. Weaver, D. Halber. Telescopul spațial Hubble ajută la găsirea dovezilor că cea mai mare lună a lui Neptun se încălzește  //  Hubblesite : journal. Arhivat din original pe 16 mai 2008.
  28. Un cercetător MIT găsește dovezi ale încălzirii globale pe cea mai mare lună a lui Neptun . Institutul de Tehnologie din Massachusetts . Data accesului: 22 ianuarie 2011. Arhivat din original pe 4 iulie 2012.

Link -uri