Triton (måne)

Triton
Satellit

Foto af Voyager 2
Åbning
Opdager William Lassell
åbningsdato 10. oktober 1846
Orbitale egenskaber
Hovedakse  ( a ) 354.759 km
Orbital excentricitet  ( e ) 0.000 016
siderisk periode −5,88 dage
(omvendt bevægelse)
Tilbøjelighed  ( i ) 157° Npt. ækvator
130° til ekliptika
Hvis satellit Neptun
fysiske egenskaber
Mellem radius 1353,4 km
Overfladeareal ( S ) 23.018.000 km2
Masse ( m ) 2,14⋅10 22 kg
Gennemsnitlig tæthed  ( ρ ) 2,061 g/ cm3
Tyngdeacceleration ved ækvator ( g ) 0,779 m/s 2
(13 gange mindre end
jorden)
Rotationsperiode  ( T ) synkroniseret
(altid vendt
til Neptun på den ene
side)
Aksehældning mangler
Albedo 0,76
Tilsyneladende størrelse 13.47
Absolut størrelse −1.2
Temperatur
På en overflade 38 K (−235 °C)
Stemning
Atmosfæretryk 4,0-6,5 Pa
(20 tusind gange
mindre end jorden)
Sammensætning: Nitrogen : 99,9%
Methan : 0,1%
 Mediefiler på Wikimedia Commons
Oplysninger i Wikidata  ?

Triton ( gammelgræsk Τρίτων ) er Neptuns største satellit , opdaget af den engelske astronom William Lassell den 10. oktober 1846 . Den syvende største satellit i solsystemet og den eneste større satellit i solsystemet med en retrograd bane. På grund af dens retrograde bevægelse og lignende sammensætning som Pluto , menes den at være fanget fra Kuiperbæltet [1] .

Det antages, at Triton har en massiv sten-metalkerne [ 2] , som er op til 2/3 af dens samlede masse, omgivet af en iskold kappe med en skorpe af vandis og et lag nitrogenis på overfladen [3 ] . Indholdet af vandis i sammensætningen af ​​Triton er estimeret fra 15 til 35%.

Triton er en af ​​de få geologisk aktive satellitter i solsystemet. Dens komplekse geologiske historie er bevist af spor af tektonisk aktivitet , indviklet terræn og talrige nitrogenudspyende kryovulkaner . Trykket i en fordærvet nitrogenatmosfære er omkring 1/20000 af trykket i jordens atmosfære ved havoverfladen [4] [5] .

Opdagelse og navngivning

Triton blev opdaget af den engelske astronom William Lassell den 10. oktober 1846 [6] , 17 dage efter opdagelsen af ​​planeten Neptun .

Efter opdagelsen af ​​planeten af ​​de tyske astronomer Johann Gottfried Galle og Heinrich Louis d' Arré , skrev John Herschel til William Lassell med et forslag om at forsøge at finde satellitter af Neptun. Lassell gjorde dette og opdagede efter 8 dage Triton [7] [8] [9] . Lassell hævdede også at have observeret ringe omkring Neptun . Og selvom planeten har ringe, blev de først officielt opdaget i 1968 , så der sættes spørgsmålstegn ved Lassells udsagn om observation af ringe [10] .

Satellitten blev opkaldt efter den antikke græske gud Triton , søn af Poseidon . På trods af det faktum, at William Lassell deltog i tvister om navnet på visse satellitter på planeterne ( Hyperion , Ariel , Umbriel ), gav han ikke Triton et navn. Navnet "Triton" blev første gang nævnt i 1880 i Camille Flammarions skrifter [11] , men dette navn blev vedtaget mange år senere [12] . Triton blev simpelthen kaldt Neptuns satellit indtil 1949 , hvor planetens anden satellit, Nereid , blev opdaget .

Orbit

Triton har en usædvanlig bane. Den er stærkt tilbøjelig til planerne for ekliptika og Neptuns ækvator . Langs den bevæger Triton sig i en retning modsat Neptuns rotation, hvilket gør den til den eneste store satellit i solsystemet med retrograd bevægelse. Tritons kredsløb har et andet træk: det er en næsten regulær cirkel. [13]

Træk ved Tritons struktur og orbitale bevægelse tyder på, at den opstod i Kuiperbæltet som et separat himmellegeme, der ligner Pluto , og senere blev fanget af Neptun. Beregninger viser, at den sædvanlige gravitationsindfangning var usandsynlig. Ifølge en hypotese var Triton en del af et binært system, i hvilket tilfælde sandsynligheden for fangst stiger. Ifølge en anden version sænkede Triton farten og blev fanget, fordi den "rørte" de øverste lag af Neptuns atmosfære.

Tidevandspåvirkningen bragte den gradvist ind i en kredsløb tæt på en cirkel, mens der blev frigivet energi, der smeltede satellittens indvolde. Overfladen frøs hurtigere end det indre, og derefter, da vandisen fryser og udvider sig inde i satellitten, blev overfladen dækket af fejl. Det er muligt, at erobringen af ​​Triton forstyrrede det satellitsystem, der allerede var på plads omkring Neptun, hvilket kan indikeres af Nereidens usædvanlige kredsløb .

Ifølge en hypotese opvarmer tidevandsinteraktionen mellem Neptun og Triton planeten, på grund af hvilken Neptun frigiver mere varme end Uranus . Som et resultat nærmer Triton sig gradvist Neptun; en dag vil den gå ind i Roche-grænsen og rive den fra hinanden - i dette tilfælde vil den dannede ring omkring Neptun være kraftigere end Saturns ringe .

Fysiske egenskaber

Triton er den syvende største naturlige satellit i solsystemet. Med en diameter på 2706 km er den større end de største dværgplaneter  - Pluto og Eris . Massen af ​​Triton er 2,14⋅10 22 kg, hvilket er 99,5% af den samlede masse af alle i øjeblikket kendte måner af Neptun. Satellittætheden er 2,061 g/cm 3 . Den anden rumhastighed  er 1,455 km/s.

For en observatør fra Jorden er den gennemsnitlige tilsyneladende lysstyrke for Triton 13,47 m [14] , hvorfor Triton fra vores planet kun kan detekteres med et ret stort teleskop . Satellittens absolutte størrelse er dog −1,2 m , hvilket er forårsaget af en høj albedo .

Atmosfære

Trods sin ekstremt lave overfladetemperatur har Triton en tynd atmosfære . Det er sammensat af nitrogen med små mængder metan og kulilte , dannet på grund af sublimering af gas fra overfladeis forårsaget af opvarmningen af ​​Tritons sydlige halvkugle. Tritons atmosfære er således næsten identisk med Plutos.

Atmosfærisk tryk , målt af Voyager 2 i 1989 nær overfladen, varierede fra 15 til 19 mikrobar , hvilket var omkring 1/70.000 af trykket i jordens atmosfære ved havoverfladen . Den seneste undersøgelse af Tritons atmosfære, udført i marts 2010, viste dog, at værdien af ​​atmosfærisk tryk er næsten firedoblet siden 1989 og i øjeblikket er 40-65 mikrobar [15] .

Turbulens på overfladen af ​​Triton skaber en troposfære op til 8 kilometer høj. Striber på overfladen af ​​Triton, på grund af gejserfaner , tyder på, at Triton har sæsonbestemte vinde, der kan sætte stofpartikler så små som en mikrometer i bevægelse . I modsætning til andre atmosfærer har Triton ikke en stratosfære , men der er en termosfære med en højde på 8 til 950 km og derefter en exosfære . På grund af solstråling og Neptuns magnetosfære er temperaturen i den øvre atmosfære 95 ± 5 K, hvilket er højere end på overfladen af ​​satellitten. Disen , der gennemsyrer Tritons atmosfære, menes primært at være sammensat af kulbrinter og nitriler på grund af solstråling, der opvarmer metan-isene og derved får gassen til at fordampe. I en højde af 1–3 km er der også nitrogenskyer med en længde på omkring 100 km [16] .

I 1997 blev der foretaget observationer af Triton fra Jorden, da den passerede tæt på Solen. De indikerede tilstedeværelsen af ​​en tættere atmosfære sammenlignet med den, der blev udforsket af Voyager 2 ; en temperaturstigning på 5 % blev også registreret fra 1989 til 1998. Forskere har således fundet ud af, at Triton har en usædvanlig varm sommersæson, som kun sker en gang hvert par hundrede år. Teorier, der forklarer denne opvarmning, omfatter ændringer i frostmønstre på Tritons overflade og en ændring i albedo , der vil tillade mere solvarme at blive absorberet. En sådan teori hævder også, at ændringer i temperatur er resultatet af udfældning af mørkerødt stof, der slipper ud i rummet på grund af geologiske processer.

Det menes, at Triton tidligere havde en tættere atmosfære [17] .

Overflade

Tritons overflade er dækket af metan og nitrogenis , så den reflekterer sollys godt. Under Voyager forbiflyvningen var det meste af den sydlige halvkugle dækket af polarhætten.

Den gennemsnitlige overfladetemperatur på Triton er 38 K (−235  °C ). Det er så kold en overflade, at der formentlig sætter sig kvælstof på den i form af frost eller sne. Triton er således formodentlig det koldeste objekt i solsystemet af dem, der har geologisk aktivitet.

Nær ækvator, på den side af Triton, der vender mod Neptun, er der fundet mindst to (og muligvis flere) formationer, der ligner en frossen sø med terrasser på kysterne med trin op til en kilometer høje. Deres udseende er tilsyneladende forbundet med på hinanden følgende epoker med frysning og smeltning, der hver gang dækker en stadig mindre mængde stof. Selv under Tritons overfladeforhold er metan- eller ammoniakis ikke stærk nok til at holde sådanne højdeændringer, så det menes [18] at terrasserne er baseret på vandis. Det er muligt, at væske som følge af tidevandsinteraktion kan eksistere på Triton i milliarder af år [19] .

Den sydlige polære hætte af lyserødt, gult og hvidt materiale optager en stor del af månens sydlige halvkugle. Dette materiale er sammensat af nitrogenis med indeslutninger af metan og kulilte . Svag ultraviolet stråling fra Solen virker på metan og forårsager kemiske reaktioner, der resulterer i et lyserødt-gult stof.

Som på Pluto dækker nitrogenis omkring 55% af overfladen på Triton , 20-35% er vandis og 10-25% er tøris . Også overfladen af ​​Triton (hovedsageligt i den sydlige polarkappe) er dækket med små mængder frossen metan og kulilte  - henholdsvis 0,1% og 0,05%.

Der er få nedslagskratere på Tritons overflade , hvilket tyder på satellittens geologiske aktivitet. Ifølge en række forskere overstiger alderen på Tritons overflade ikke 100 millioner år [20] . I data opnået af Voyager 2 blev der kun registreret 179 kratere, hvis nedslagsoprindelse ikke er i tvivl [21] . Til sammenligning er der på Miranda , en Uranus -satellit , registreret 835 kratere [21] , mens overfladearealet af Miranda er 3% af overfladearealet af Triton [21] . Den største stødstruktur fundet på Triton, kaldet "Mazomba", har en diameter på 27 km. Med alt dette er der fundet mange enorme kratere (nogle større end Mazomba) på Triton, hvis oprindelse er forbundet med geologisk aktivitet, og ikke med kollisioner [21] [22] .

De fleste Triton-kratere er koncentreret i den halvkugle, der ser i kørselsretningen. Forskere forventer at finde færre kratere på den bagudvendte Triton-halvkugle. Hvorom alting er, så udforskede Voyager 2 kun 40 % af Tritons overflade, så i fremtiden er det ganske muligt at finde et meget større antal nedslagskratere endnu større end Mazomba [21] .

På overfladen af ​​Triton (hovedsageligt på den vestlige halvkugle [18] ) er et ret stort område optaget af et unikt terræn, hvor relieffet ligner en melonskorpe . I solsystemet findes en sådan overflade ikke andre steder. Det hedder netop det - melonskrællens terræn ( eng.  Cantaloupe terrain ). I melonskorpeområdet er antallet af nedslagskratere lille, men dette område anses for at være det ældste på satellitten [23] . Kæmpe runde strukturer på 30-40 km i diameter findes her [23] , men deres oprindelse er ikke forbundet med kollisioner, da disse strukturer er omtrent lige store, har en buet form, glatte høje kanter (stødkratere er for det meste runde , deres kanter er flade og glattede). Deres oprindelse er forbundet med et sådant fænomen som diapiren [24] [18] .

Der er flere teorier om oprindelsen af ​​melonskorpen Terræn. Den mest almindelige forbinder sin oprindelse med kraftig kryovulkanisk aktivitet, efterfølgende oversvømmelse af området og afkøling. Efter størkning udvidede isen sig og revnede [23] .

Kryovulkanisme

Der er talrige mørke bånd (ca. 50) i området af polarhætten. Mindst to af dem er resultatet af virkningen af ​​gejserlignende emissioner (se Cryovolcanism ), resten sandsynligvis også. Kvælstof, der bryder gennem huller i isen, fører støvpartikler til en højde på op til 8 km, hvorfra de, nedadgående, kan spredes i faner over afstande på op til 150 km. Alle strækker sig i vestlig retning, hvilket indikerer eksistensen af ​​en fremherskende vind. Energikilderne og virkningsmekanismen for disse emissioner er endnu ikke forstået, men det faktum, at de observeres på breddegrader, over hvilke Solen er i zenit, antyder påvirkningen af ​​sollys.

Sandsynligt hav under overfladen

Ifølge beregningerne fra en gruppe astrofysikere ledet af Saswata Hier-Majumder fra University of Maryland ved College Park , kan et flydende hav af en blanding af ammoniak og vand eksistere på Triton, hvis dets oprindelige kredsløb var tilstrækkeligt forlænget. Hier-Majumder og hans kolleger tvivler på, at liv i ordets "jordiske" betydning kunne stamme fra dette hav - den gennemsnitlige vandtemperatur i det kan ikke overstige 176 K (−97 ° C). Som forskerne foreslår, virker et sådant scenarie meget sandsynligt – over flere milliarder år kan Tritons elliptiske bane gradvist blive til den næsten perfekte cirkel, som den roterer i i dag. I dette tilfælde kan det flydende hav under Tritons overflade eksistere i mere end 4,5 milliarder år uden at fryse [25] .

Forskning

Tritons orbitale karakteristika blev bestemt allerede i det 19. århundrede . Dens retrograde bevægelse og en meget stor hældning af kredsløbet i forhold til Neptuns ækvator og ekliptika blev opdaget . Næsten intet var kendt om Triton indtil det 20. århundrede . Et forsøg på at måle månens diameter blev lavet af Gerard Kuiper i 1954. I første omgang blev diameteren anslået til 3800 km. Efterfølgende målinger gav værdier fra 2500 til 6000 km [26] . Først i 1989, med hjælp fra Voyager 2 -apparatet , blev den nøjagtige værdi endelig opnået - 2706,8 km.

Begyndende i 1990'erne begyndte observationer af Tritons okkultationer af stjerner fra terrestriske observatorier, som gjorde det muligt at studere egenskaberne af dens forsædlede atmosfære. Undersøgelser fra Jorden har vist, at Tritons atmosfære er tættere end Voyager 2-målinger viste [27] . En stigning i atmosfærisk temperatur på Triton med 5% blev også opdaget. Dette er forbundet med begyndelsen af ​​sommerperioden, da med en stigning i temperaturen øges mængden af ​​gasser, der fordamper fra overfladen [28] .

Voyager 2 er fortsat det første og eneste rumfartøj, der udforsker Triton tæt på. Dette skete i juli-september 1989 .

I anden fjerdedel af det 21. århundrede skal studiet af Triton genoptages; til dette har NASA planlagt Triton Hopper- missionen .

Triton i kunsten

Satellitten omtales i forskellige værker som en mellembase mellem Solsystemet og resten af ​​verden .

Noter

  1. ↑ Craig B. Agnor, Douglas P. Hamilton. Neptuns indfangning af sin måne Triton i et binært-planet gravitationsmøde  (engelsk)  // Nature : journal. - 2006. - Maj ( vol. 441 , nr. 7090 ). - S. 192-194 . - doi : 10.1038/nature04792 . — . — PMID 16688170 .
  2. ↑ McKinnon, William B. & Kirk, Randolph L. (2007), Encyclopedia of the Solar System, i Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson, Encyclopedia of the Solar System (2. udg. .), Amsterdam; Boston: Academic Press, pp. 483-502, ISBN 978-0-12-088589-3 . 
  3. ↑ Prockter, L.M.; Nimmo, F.; Pappalardo, RT En forskydningsopvarmning af kamme på Triton  // Geophysical Research Letters  . - 2005. - 30. juli ( bind 32 , nr. 14 ). — P. L14202 . - doi : 10.1029/2005GL022832 . - . Arkiveret fra originalen den 3. marts 2016.
  4. ↑ Neptun: Måner: Triton (link utilgængeligt) . NASA. Hentet 21. september 2007. Arkiveret fra originalen 5. oktober 2011. 
  5. ↑ Påvisning af CO i Tritons atmosfære og arten af ​​overflade-atmosfære-interaktioner Arkiveret 10. december 2020 på Wayback Machine .
  6. ↑ William Lassell. Lassell's Satellite of Neptun  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  . - Oxford University Press , 1847. - 12. november ( bd. 8 , nr. 1 ). — S. 8 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  7. ↑ William Lassell. Opdagelse af den formodede ring og satellit fra Neptun  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  : tidsskrift  . - Oxford University Press , 1846. - 13. november ( bd. 7 , nr. 9 ). - S. 157 . Arkiveret fra originalen den 12. juli 2017.
  8. ↑ William Lassell. Fysiske observationer af Neptun  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  . - Oxford University Press , 1846. - 11. december ( bd. 7 , nr. 10 ). - S. 167-168 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  9. ↑ Observationer af Neptun og hans satellit  // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society  . - Oxford University Press , 1847. - Vol. 7 , nr. 17 . - S. 307-308 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  10. ↑ Robert W. Smith, Richard Baum. William Lassell and the Ring of Neptune: A Case Study in Instrumental Failure  (engelsk)  // Journal of History of Astronomy : journal. - 1984. - Bd. 15 , nr. 42 . - S. 1-17 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  11. ↑ Flammarion, Camille. Populær astronomi , s. 591 (1880). Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 4. juli 2012.
  12. ↑ Camile Flammarion (downlink) . Hellenica . Dato for adgang: 25. januar 2011. Arkiveret fra originalen 23. april 2014. 
  13. ↑ Spohn, Tilman. Breuer, Doris. Johnson, Torrence V. Encyclopedia of the Solar System . — Elsevier, 2014.
  14. ↑ Klassiske satellitter i solsystemet". Observatorio ARVAL. Hentet 2007-09-28.
  15. ↑ Påvisning af CO i Tritons atmosfære og arten af ​​overflade-atmosfære-interaktioner . Hentet 21. november 2019. Arkiveret fra originalen 10. december 2020.
  16. ↑ Lemmeskyer over Triton Arkiveret 16. november 2019 på Wayback Machine .
  17. ↑ Lunine, JI; Nolan, Michael C. En massiv tidlig atmosfære på Triton (utilgængeligt link - historie ) (1992). 
  18. ↑ 1 2 3 Harold F. Levison, Luke Donnes. Comet Populations and Cometary Dynamics // Encyclopedia of the Solar System / Redigeret af Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson. — 2. udg. — Amsterdam; Boston: Academic Press, 2007, s. 483–502. — ISBN 0120885891 .
  19. ↑ Triton kunne endda have været flydende...  (engelsk)  (link utilgængeligt) . Dato for adgang: 29. januar 2011. Arkiveret fra originalen 1. december 2010.
  20. ↑ Hvor gammel er overfladen af ​​Triton (utilgængeligt link) . Hentet 25. november 2009. Arkiveret fra originalen 19. februar 2015. 
  21. ↑ 1 2 3 4 5 Strom, Robert G.; Croft, Steven K.; Boyce, Joseph M. The Impact Cratering Record on Triton   // Science . - 1990. - Bd. 250 , nr. 4979 . - S. 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   // Videnskab . - 1990. - Bd. 250 , nr. 4979 . - S. 435-437 . - doi : 10.1126/science.250.4979.435 . — PMID 17793022 .
  23. ↑ 1 2 3 Joseph M. Boyce. En strukturel oprindelse for cantaloupe-terrænet i Triton  //  In Lunar and Planetary Inst., 24. Lunar and Planetary Science Conference. Del 1: AF (SE N94-12015 01-91): journal. - 1993. - Marts ( bind 24 ). - S. 165-166 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  24. ↑ Jackson, MPA Diapirism on Triton: A record of crustal layering and ustability  //  Geology : journal. - Geological Society of America, 1993. - April ( vol. 21 , nr. 4 ). - S. 299-302 . - doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0299:DOTARO>2.3.CO;2 . Arkiveret fra originalen den 26. juli 2011.
  25. ↑ Et vandhav kan eksistere i tarmene på Neptuns måne (6. september 2012). Hentet 2. december 2019. Arkiveret fra originalen 26. oktober 2012.
  26. ↑ D. P. Cruikshank, A. Stockton, H. M. Dyck, E. E. Becklin, W. Macy. Diameteren og reflektansen af ​​Triton  (engelsk)  // Icarus . - Elsevier , 1979. - Oktober ( bind 40 ). - S. 104-114 . - doi : 10.1016/0019-1035(79)90057-5 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2016.
  27. ↑ D. Savage, D. Weaver, D. Halber. Hubble-rumteleskopet hjælper med at finde beviser på, at Neptuns største måne varmer op  //  Hubblesite : journal. Arkiveret fra originalen den 16. maj 2008.
  28. ↑ MIT-forsker finder bevis på global opvarmning på Neptuns største måne . Massachusetts Institute of Technology . Dato for adgang: 22. januar 2011. Arkiveret fra originalen 4. juli 2012.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
  Neptuns måner
Triton
Fast
Uregelmæssig
se også
 Neptun
Neptuns måner Neptun
Egenskaber
Åbning
Forskning
Trojanske heste fra Neptun
Andet
se også Kategori: Neptun solsystem