Triton | |
---|---|
Satellit | |
| |
Öppning | |
Upptäckare | William Lassell |
öppningsdatum | 10 oktober 1846 |
Orbitala egenskaper | |
Huvudaxel ( a ) | 354 759 km |
Orbital excentricitet ( e ) | 0,000 016 |
siderisk period |
−5,88 dagar (omvänd rörelse) |
Lutning ( i ) |
157° Npt. ekvatorn 130° mot ekliptikan |
Vems satellit | Neptunus |
fysiska egenskaper | |
Medium radie | 1353,4 km |
Ytarea ( S ) | 23 018 000 km2 |
Massa ( m ) | 2,14⋅10 22 kg |
Genomsnittlig densitet ( ρ ) | 2,061 g/ cm3 |
Tyngdacceleration vid ekvatorn ( g ) |
0,779 m/s 2 (13 gånger mindre än jorden) |
Rotationsperiod ( T ) |
synkroniserad (alltid vänd till Neptunus på ena sidan) |
Axis lutning | saknas |
Albedo | 0,76 |
Skenbar storlek | 13.47 |
Absolut magnitud | −1.2 |
Temperatur | |
På en yta | 38 K (−235 °C) |
Atmosfär | |
Atmosfärstryck |
4,0-6,5 Pa (20 tusen gånger mindre än jorden) |
Förening: Kväve : 99,9% Metan : 0,1% |
|
Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Information i Wikidata ? |
Triton ( forngrekiska Τρίτων ) är den största satelliten i Neptunus , upptäckt av den engelske astronomen William Lassell den 10 oktober 1846 . Den sjunde största satelliten i solsystemet och den enda större satelliten i solsystemet med en retrograd bana. På grund av dess retrograda rörelse och liknande sammansättning som Pluto , tros den fångas från Kuiperbältet [1] .
Det antas att Triton har en massiv bergmetallkärna [2] , som är upp till 2/3 av dess totala massa, omgiven av en isig mantel med en skorpa av vattenis och ett lager av kväve -is på ytan [3 ] . Halten vattenis i Tritons sammansättning uppskattas från 15 till 35 %.
Triton är en av få geologiskt aktiva satelliter i solsystemet. Dess komplexa geologiska historia bevisas av spår av tektonisk aktivitet , invecklad terräng och många kväveutspydande kryovulkaner . Trycket i en försåld kväveatmosfär är cirka 1/20000 av trycket i jordens atmosfär vid havsnivån [4] [5] .
Triton upptäcktes av den engelske astronomen William Lassell den 10 oktober 1846 [6] , 17 dagar efter upptäckten av planeten Neptunus .
Efter upptäckten av planeten av de tyska astronomerna Johann Gottfried Galle och Heinrich Louis d' Arré skrev John Herschel till William Lassell med ett förslag om att försöka hitta satelliter av Neptunus. Lassell gjorde detta och upptäckte efter 8 dagar Triton [7] [8] [9] . Lassell påstod sig också ha observerat ringar runt Neptunus . Och även om planeten har ringar, upptäcktes de officiellt först 1968 , så Lassells uttalande om observation av ringar ifrågasätts [10] .
Satelliten fick sitt namn efter den antika grekiska guden Triton , son till Poseidon . Trots det faktum att William Lassell deltog i tvister om namnet på vissa satelliter av planeterna ( Hyperion , Ariel , Umbriel ), gav han inte Triton ett namn. Namnet "Triton" nämndes första gången 1880 i Camille Flammarions skrifter [11] , men detta namn antogs många år senare [12] . Triton kallades helt enkelt Neptunus satellit fram till 1949 , då planetens andra satellit, Nereid , upptäcktes .
Triton har en ovanlig bana. Den lutar starkt mot planen för ekliptikan och Neptunus ekvator . Längs den rör sig Triton i en riktning motsatt Neptunus rotation, vilket gör den till den enda stora satelliten i solsystemet med retrograd rörelse. Tritons omloppsbana har en annan egenskap: den är en nästan regelbunden cirkel. [13]
Funktioner i Tritons struktur och omloppsrörelse tyder på att den har sitt ursprung i Kuiper-bältet som en separat himlakropp, liknande Pluto , och senare fångades av Neptunus. Beräkningar visar att den vanliga gravitationsinfångningen var osannolik. Enligt en hypotes var Triton en del av ett binärt system, i vilket fall sannolikheten för fångst ökar. Enligt en annan version saktade Triton ner och fångades för att den "rörde" de övre lagren av Neptunus atmosfär.
Tidvattenpåverkan förde den gradvis in i en bana nära en cirkel, samtidigt som energi frigjordes som smälte satellitens tarmar. Ytan frös snabbare än insidan, och sedan, när vattenisen fryste och expanderade inuti satelliten, täcktes ytan med förkastningar. Det är möjligt att fångsten av Triton störde satellitsystemet som redan fanns på plats runt Neptunus, vilket kan indikeras av Nereidens ovanliga omloppsbana .
Enligt en hypotes värmer tidvatteninteraktionen mellan Neptunus och Triton upp planeten, på grund av vilken Neptunus släpper ut mer värme än Uranus . Som ett resultat närmar sig Triton gradvis Neptunus; en dag kommer den att gå in i Roche-gränsen och slita isär den - i det här fallet kommer den bildade ringen runt Neptunus att vara mer kraftfull än Saturnus ringar .
Triton är den sjunde största naturliga satelliten i solsystemet. Med en diameter på 2706 km är den större än de största dvärgplaneterna - Pluto och Eris . Tritons massa är 2,14⋅10 22 kg, vilket är 99,5% av den totala massan av alla för närvarande kända månar av Neptunus. Satellitdensiteten är 2,061 g/cm 3 . Den andra rymdhastigheten är 1,455 km/s.
För en observatör från jorden är den genomsnittliga skenbara ljusstyrkan för Triton 13,47 m [14] , vilket är anledningen till att Triton från vår planet endast kan upptäckas med ett ganska stort teleskop . Satellitens absoluta magnitud är dock −1,2 m , vilket orsakas av en hög albedo .
Trots sin extremt låga yttemperatur har Triton en tunn atmosfär . Den består av kväve med små mängder metan och kolmonoxid , som bildas på grund av sublimeringen av gas från ytis orsakad av uppvärmningen av Tritons södra halvklot. Tritons atmosfär är alltså nästan identisk med Plutos.
Atmosfärstrycket , mätt av Voyager 2 1989 nära ytan, varierade från 15 till 19 mikrobar , vilket var ungefär 1/70 000 av trycket i jordens atmosfär vid havsnivån . Den senaste studien av Tritons atmosfär, som genomfördes i mars 2010, visade dock att värdet av atmosfärstrycket nästan har fyrdubblats sedan 1989 och för närvarande är 40-65 mikrobar [15] .
Turbulens på Tritons yta skapar en troposfär som är upp till 8 kilometer hög. Ränder på ytan av Triton, på grund av gejserplymer , tyder på att Triton har säsongsbetonade vindar som kan sätta partiklar av materia så små som en mikrometer i rörelse . Till skillnad från andra atmosfärer har Triton ingen stratosfär , men det finns en termosfär med en höjd av 8 till 950 km och sedan en exosfär . På grund av solstrålning och Neptunus magnetosfär är temperaturen i den övre atmosfären 95 ± 5 K, vilket är högre än på satellitens yta. Diset som genomsyrar Tritons atmosfär tros huvudsakligen bestå av kolväten och nitriler på grund av solstrålning som värmer upp metanisarna, vilket får gasen att avdunsta. På 1–3 km höjd finns även kvävemoln med en längd av cirka 100 km [16] .
1997 gjordes observationer av Triton från jorden när den passerade nära solen. De indikerade närvaron av en tätare atmosfär jämfört med den som utforskades av Voyager 2 ; en temperaturökning på 5 % registrerades också från 1989 till 1998. Således har forskare funnit att Triton har en ovanligt varm sommarsäsong, som bara händer en gång med några hundra års mellanrum. Teorier som förklarar denna uppvärmning inkluderar förändringar i frostmönster på Tritons yta och en förändring i albedo som gör att mer solvärme kan absorberas. En sådan teori hävdar också att förändringar i temperatur är resultatet av utfällning av mörkröd materia som flyr ut i rymden på grund av geologiska processer.
Man tror att tidigare Triton hade en tätare atmosfär [17] .
Tritons yta är täckt med metan och kväveis , så den reflekterar solljus väl. Under Voyager -förbiflygningen täcktes större delen av södra halvklotet av polarmössan.
Den genomsnittliga yttemperaturen för Triton är 38 K (−235 °C ). Det är en så kall yta att kväve troligen lägger sig på den i form av frost eller snö. Således är Triton förmodligen det kallaste objektet i solsystemet av de som har geologisk aktivitet.
Nära ekvatorn, på den sida av Triton som vetter mot Neptunus, har man hittat minst två (och möjligen fler) formationer som liknar en frusen sjö med terrasser vid stränderna med trappsteg upp till en kilometer höga. Deras utseende är tydligen förknippat med på varandra följande epoker av frysning och smältning, som varje gång täcker en allt mindre volym av materia. Även under Tritons ytförhållanden är metan- eller ammoniakis inte tillräckligt stark för att hålla sådana höjdförändringar, så man tror [18] att terrasserna är baserade på vattenis. Det är möjligt att vätska som ett resultat av tidvatteninteraktion kan finnas på Triton i miljarder år [19] .
Den sydpolära hatten av rosa, gult och vitt material upptar en stor del av månens södra halvklot. Detta material består av kväveis med inneslutningar av metan och kolmonoxid . Svag ultraviolett strålning från solen verkar på metan och orsakar kemiska reaktioner som resulterar i en rosa-gul substans.
Liksom på Pluto , på Triton täcker kväve is cirka 55% av ytan, 20-35% är vattenis och 10-25% är torris . Dessutom är Tritons yta (främst i den södra polarmössan) täckt med små mängder frusen metan och kolmonoxid - 0,1% respektive 0,05%.
Det finns få nedslagskratrar på Tritons yta , vilket tyder på satellitens geologiska aktivitet. Enligt ett antal forskare överstiger åldern på Tritons yta inte 100 miljoner år [20] . I data som erhållits av Voyager 2, registrerades endast 179 kratrar, vars nedslagsursprung inte är tveksamt [21] . Som jämförelse, på Miranda , en Uranus - satellit , har 835 kratrar registrerats [21] medan Mirandas yta är 3 % av Tritons yta [21] . Den största stötstrukturen som hittats på Triton, kallad "Mazomba", har en diameter på 27 km. Med allt detta har många enorma kratrar (några större än Mazomba) hittats på Triton, vars ursprung är förknippat med geologisk aktivitet, och inte med kollisioner [21] [22] .
De flesta Triton-kratrar är koncentrerade i halvklotet som ser ut i färdriktningen. Forskare förväntar sig att hitta färre kratrar på den bakåtvända Triton-halvklotet. Hur som helst, Voyager 2 utforskade bara 40 % av Tritons yta, så i framtiden är det fullt möjligt att hitta ett mycket större antal nedslagskratrar ännu större än Mazomba [21] .
På ytan av Triton (främst på det västra halvklotet [18] ), är ett ganska stort område upptaget av en unik terräng, vars relief liknar en melonskorpa . I solsystemet finns en sådan yta inte någon annanstans. Det kallas just det - melonskalets terräng ( eng. Cantaloupe terrain ). I melonskorpans område är antalet nedslagskratrar litet, men detta område anses vara det äldsta på satelliten [23] . Enorma runda strukturer 30–40 km i diameter finns här [23] , men deras ursprung är inte förknippat med kollisioner, eftersom dessa strukturer är ungefär lika stora, har en krökt form, släta höga kanter (slagkratrar är mestadels runda , deras kanter är plana och utjämnade). Deras ursprung är förknippat med ett sådant fenomen som diapiren [24] [18] .
Det finns flera teorier om ursprunget till melonskorpan Terräng. Den vanligaste associerar sitt ursprung med kraftfull kryovulkanisk aktivitet, efterföljande översvämning av området och kylning. Efter stelning expanderade isen och sprack [23] .
Det finns många mörka band (cirka 50) i området för polarlocket. Åtminstone två av dem är resultatet av verkan av gejserliknande utsläpp (se Cryovolcanism ), resten troligen också. Kväve, som bryter igenom hål i isen, bär dammpartiklar till en höjd av upp till 8 km, varifrån de, sjunkande, kan spridas i plymer över avstånd på upp till 150 km. Alla sträcker sig i västlig riktning, vilket indikerar förekomsten av en rådande vind. Energikällorna och verkningsmekanismen för dessa utsläpp är ännu inte förstått, men det faktum att de observeras på breddgrader över vilka solen befinner sig i zenit antyder solljusets inverkan.
Enligt beräkningarna av en grupp astrofysiker ledda av Saswata Hier-Majumder från University of Maryland vid College Park , kan ett flytande hav av en blandning av ammoniak och vatten existera på Triton om dess ursprungliga omloppsbana var tillräckligt långsträckt. Hier-Majumder och hans kollegor tvivlar på att liv i ordets "jordiska" betydelse kan ha sitt ursprung i detta hav - den genomsnittliga vattentemperaturen i det kan inte överstiga 176 K (−97 ° C). Som forskarna föreslår verkar ett sådant scenario mycket troligt – under flera miljarder år kan Tritons elliptiska bana gradvis förvandlas till den nästan perfekta cirkeln som den roterar i idag. I det här fallet kan det flytande havet under Tritons yta existera i mer än 4,5 miljarder år utan att frysa [25] .
Tritons omloppsegenskaper bestämdes redan på 1800-talet . Dess retrograda rörelse och en mycket stor lutning av omloppsbanan i förhållande till Neptunus ekvator och ekliptikan upptäcktes . Nästan ingenting var känt om Triton förrän på 1900-talet . Ett försök att mäta månens diameter gjordes av Gerard Kuiper 1954. Inledningsvis uppskattades diametern till 3800 km. Efterföljande mätningar gav värden från 2500 till 6000 km [26] . Först 1989, med hjälp av Voyager 2 -apparaten , erhölls det exakta värdet - 2706,8 km.
Från och med 1990-talet började observationer av Tritons ockultationer av stjärnor från terrestra observatorier, vilket gjorde det möjligt att studera egenskaperna hos dess försålda atmosfär. Undersökningar från jorden har visat att Tritons atmosfär är tätare än vad Voyager 2-mätningar visade [27] . En ökning av atmosfärstemperaturen på Triton med 5% upptäcktes också. Detta är förknippat med början av sommarperioden, eftersom med en ökning av temperaturen ökar mängden gaser som avdunstar från ytan [28] .
Voyager 2 är fortfarande den första och enda rymdfarkost som utforskar Triton på nära håll. Detta hände i juli-september 1989 .
Under andra kvartalet av 2000-talet måste studiet av Triton återupptas; för detta har NASA planerat Triton Hopper- uppdraget .
Satelliten nämns i olika verk som en mellanbas mellan solsystemet och resten av världen .
Ordböcker och uppslagsverk | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |
Neptunus månar | |
---|---|
Triton | |
Regelbunden | |
Oregelbunden | |
se även |
Satelliter i solsystemet | |
---|---|
över 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Efter planeter (och dvärgar ) |
Neptunus | ||
---|---|---|
Neptunus månar |
| |
Egenskaper | ||
Öppning | ||
Forskning | ||
Trojaner från Neptunus |
| |
Övrig | ||
se även Kategori: Neptunus solsystem |
solsystem | |
---|---|
Central stjärna och planeter | |
dvärgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Stora satelliter | |
Satelliter / ringar | Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara |
Först upptäckte asteroider | |
Små kroppar | |
konstgjorda föremål | |
Hypotetiska föremål |
|
atmosfärer | |
---|---|
Atmosfärer av stjärnor | Sol |
planetariska atmosfärer | |
Atmosfärer av satelliter | |
dvärgplaneter | |
exoplaneter | |
se även |