Triton | |
---|---|
Satelliitti | |
| |
Avaaminen | |
Löytäjä | William Lassell |
avauspäivämäärä | 10. lokakuuta 1846 |
Orbitaaliset ominaisuudet | |
Pääakseli ( a ) | 354 759 km |
Orbitaalin epäkeskisyys ( e ) | 0.000 016 |
sideerinen ajanjakso |
−5,88 päivää (käänteinen liike) |
Kaltevuus ( i ) |
157° Npt. päiväntasaaja 130° ekliptiikkaan nähden |
Kenen satelliitti | Neptunus |
fyysiset ominaisuudet | |
Keskisäde | 1353,4 km |
Pinta-ala ( S ) | 23 018 000 km2 |
Massa ( m ) | 2,14⋅10 22 kg |
Keskimääräinen tiheys ( ρ ) | 2,061 g/ cm3 |
Painovoiman kiihtyvyys päiväntasaajalla ( g ) |
0,779 m/s 2 (13 kertaa vähemmän kuin maapallo) |
Kiertojakso ( T ) |
synkronoitu ( aina käännetty Neptunukselle toisella puolella) |
Akselin kallistus | puuttuu |
Albedo | 0,76 |
Näennäinen suuruus | 13.47 |
Absoluuttinen suuruus | −1.2 |
Lämpötila | |
Pinnalla | 38 K (−235 °C) |
Tunnelma | |
Ilmakehän paine |
4,0-6,5 Pa (20 tuhatta kertaa vähemmän kuin maapallo) |
Yhdiste: Typpi : 99,9 % Metaani : 0,1 % |
|
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Tietoja Wikidatasta ? |
Triton ( muinaiseksi kreikaksi Τρίτων ) on Neptunuksen suurin satelliitti , jonka englantilainen tähtitieteilijä William Lassell löysi 10. lokakuuta 1846 . Aurinkokunnan seitsemänneksi suurin satelliitti ja aurinkokunnan ainoa suurin satelliitti, jolla on taaksepäin suuntautuva kiertorata. Sen retrogradisen liikkeen ja Plutoon verrattuna samankaltaisen koostumuksensa vuoksi sen uskotaan vangitun Kuiperin vyöhykkeeltä [1] .
Oletetaan, että Tritonilla on massiivinen kivimetalliydin [ 2] , joka on jopa 2/3 sen kokonaismassasta ja jota ympäröi jäinen vaippa , jonka pinnalla on vesijääkuorta ja typpijääkerros [3] ] . Vesijään pitoisuuden Tritonin koostumuksessa on arvioitu 15-35 %.
Triton on yksi harvoista geologisesti aktiivisista satelliiteista aurinkokunnassa. Sen monimutkaisesta geologisesta historiasta todistavat tektonisen toiminnan jäljet , monimutkainen maasto ja lukuisat typpeä sylkivät kryotulivuoret . Harvinaisen typen ilmakehän paine on noin 1/20 000 maapallon ilmakehän paineesta merenpinnan tasolla [4] [5] .
Englantilainen tähtitieteilijä William Lassell löysi Tritonin 10. lokakuuta 1846 [6] , 17 päivää Neptunuksen planeetan löytämisen jälkeen .
Sen jälkeen kun saksalaiset tähtitieteilijät Johann Gottfried Galle ja Heinrich Louis d' Arré löysivät planeetan , John Herschel kirjoitti William Lassellille ehdotuksella yrittää löytää Neptunuksen satelliitteja. Lassell teki tämän ja 8 päivän kuluttua löysi Tritonin [7] [8] [9] . Lassell väitti myös havainneensa renkaita Neptunuksen ympärillä . Ja vaikka planeetalla on renkaita, ne löydettiin virallisesti vasta vuonna 1968 , joten Lassellin lausunto renkaiden havainnosta kyseenalaistetaan [10] .
Satelliitti on nimetty antiikin kreikkalaisen jumalan Tritonin , Poseidonin pojan mukaan . Huolimatta siitä, että William Lassell osallistui kiistoihin tiettyjen planeettojen satelliittien ( Hyperion , Ariel , Umbriel ) nimistä, hän ei antanut Tritonille nimeä. Nimi "Triton" mainittiin ensimmäisen kerran vuonna 1880 Camille Flammarionin kirjoituksissa [11] , mutta nimi otettiin käyttöön monta vuotta myöhemmin [12] . Tritonia kutsuttiin yksinkertaisesti Neptunuksen satelliitiksi vuoteen 1949 asti , jolloin planeetan toinen satelliitti, Nereid , löydettiin .
Tritonilla on epätavallinen kiertorata. Se on voimakkaasti kallistunut Neptunuksen ekliptiikan ja päiväntasaajan tasoihin. Sitä pitkin Triton liikkuu Neptunuksen pyörimissuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan, mikä tekee siitä aurinkokunnan ainoan suuren satelliitin, joka liikkuu taaksepäin. Tritonin kiertoradalla on toinen piirre: se on melkein säännöllinen ympyrä. [13]
Tritonin rakenteen ja kiertoradan liikkeen piirteet viittaavat siihen, että se syntyi Kuiperin vyöhykkeeltä erillisenä taivaankappaleena, joka on samanlainen kuin Pluto , ja Neptunus vangitsi sen myöhemmin. Laskelmat osoittavat, että tavallinen painovoiman sieppaus oli epätodennäköistä. Erään hypoteesin mukaan Triton oli osa binäärijärjestelmää, jolloin sieppauksen todennäköisyys kasvaa. Toisen version mukaan Triton hidastui ja jäi kiinni, koska se "koski" Neptunuksen ilmakehän ylempiä kerroksia.
Vuorovesi-vaikutus toi sen vähitellen kiertoradalle lähellä ympyrää, samalla kun vapautui energiaa, joka sulatti satelliitin suoliston. Pinta jäätyi nopeammin kuin sisäosa, ja sitten vesijään jäätyessä ja laajeneessa satelliitin sisällä pinta peittyi vioilla. On mahdollista, että Tritonin sieppaus häiritsi jo Neptunuksen ympärillä olevaa satelliittijärjestelmää, mikä saattaa olla osoitus Nereidin epätavallisesta kiertoradasta .
Yhden hypoteesin mukaan Neptunuksen ja Tritonin vuorovesivuorovaikutus lämmittää planeettaa, minkä vuoksi Neptunus vapauttaa enemmän lämpöä kuin Uranus . Tämän seurauksena Triton lähestyy vähitellen Neptunusta; jonakin päivänä se astuu Rochen rajaan ja repii sen osiin - tässä tapauksessa Neptunuksen ympärille muodostunut rengas on voimakkaampi kuin Saturnuksen renkaat .
Triton on aurinkokunnan seitsemänneksi suurin luonnollinen satelliitti. Sen halkaisija on 2706 km, mikä on suurempi kuin suurimmat kääpiöplaneetat - Pluto ja Eris . Tritonin massa on 2,14⋅10 22 kg, mikä on 99,5 % kaikkien tällä hetkellä tunnettujen Neptunuksen kuiiden kokonaismassasta. Satelliittitiheys on 2,061 g/ cm3 . Toinen avaruusnopeus on 1,455 km/s.
Maan tarkkailijalle Tritonin keskimääräinen näennäinen kirkkaus on 13,47 m [14] , minkä vuoksi Triton planeetaltamme voidaan havaita vain melko suurella kaukoputkella . Satelliitin absoluuttinen magnitudi on kuitenkin −1,2 m , mikä johtuu korkeasta albedosta .
Huolimatta erittäin alhaisesta pintalämpötilastaan Tritonilla on ohut ilmakehä . Se koostuu typestä, jossa on pieniä määriä metaania ja hiilimonoksidia , jotka muodostuvat Tritonin eteläisen pallonpuoliskon lämpenemisen aiheuttaman pintajään kaasun sublimoitumisen seurauksena. Siten Tritonin ilmapiiri on lähes identtinen Pluton kanssa.
Voyager 2 :lla vuonna 1989 maanpinnan lähellä mitattu ilmanpaine vaihteli välillä 15-19 mikrobaaria , mikä oli noin 1/70 000 maapallon ilmakehän paineesta merenpinnan tasolla . Viimeisin Tritonin ilmakehää koskeva tutkimus, joka tehtiin maaliskuussa 2010, osoitti kuitenkin, että ilmanpaineen arvo on lähes nelinkertaistunut vuodesta 1989 ja on tällä hetkellä 40-65 mikrobaaria [15] .
Turbulenssi Tritonin pinnalla luo jopa 8 kilometriä korkean troposfäärin . Tritonin pinnalla olevat geysiripyllyistä johtuvat raidat viittaavat siihen , että Tritonissa on vuodenaikojen tuulet, jotka voivat saada mikrometrin kokoisia ainehiukkasia liikkeelle . Toisin kuin muissa ilmakehissä, Tritonilla ei ole stratosfääriä , mutta siellä on termosfääri , jonka korkeus on 8-950 km, ja sitten eksosfääri . Auringon säteilystä ja Neptunuksen magnetosfääristä johtuen yläilmakehän lämpötila on 95 ± 5 K, mikä on korkeampi kuin satelliitin pinnalla. Tritonin ilmakehään läpäisevän sameuden uskotaan koostuvan pääasiassa hiilivedyistä ja nitriileistä , koska auringon säteily lämmittää metaanijäät, jolloin kaasu haihtuu. 1–3 km:n korkeudessa on myös noin 100 km pitkiä typpipilviä [ 16] .
Vuonna 1997 Tritonista tehtiin havaintoja Maasta sen kulkiessa lähellä aurinkoa. Ne osoittivat tiheämmän ilmakehän olemassaolon verrattuna Voyager 2 :n tutkimaan ilmakehään ; Myös lämpötila nousi 5 % vuodesta 1989 vuoteen 1998. Siten tutkijat ovat havainneet, että Tritonilla on epätavallisen lämmin kesäkausi, jota tapahtuu vain kerran muutamassa sadassa vuodessa. Teoriat, jotka selittävät tätä lämpenemistä, sisältävät muutoksia Tritonin pinnan pakkaskuvioissa ja albedon muutos, joka mahdollistaa enemmän auringon lämmön imeytymisen. Eräs tällainen teoria väittää myös, että lämpötilan muutokset ovat seurausta geologisten prosessien seurauksena avaruuteen karkaavan tummanpunaisen aineen saostumisesta.
Uskotaan, että aikaisemmin Tritonilla oli tiheämpi ilmakehä [17] .
Tritonin pinta on metaani- ja typpijään peitossa , joten se heijastaa hyvin auringonvaloa. Voyager -lennon aikana suurin osa eteläisestä pallonpuoliskosta oli napakannen peitossa.
Tritonin pintalämpötila on keskimäärin 38 K (−235 °C ). Se on niin kylmä pinta, että typpi todennäköisesti laskeutuu sille huurteen tai lumen muodossa. Siten Triton on oletettavasti kylmin kohde aurinkokunnassa niistä, joilla on geologista aktiivisuutta.
Päiväntasaajan läheltä, Tritonin Neptunusta päin olevalta puolelta, on löydetty ainakin kaksi (ja mahdollisesti useampia) muodostumaa, jotka muistuttavat jäätynyttä järveä, jonka rannoilla on terassit, joiden portaat ovat jopa kilometrin korkeita. Niiden esiintyminen ilmeisesti liittyy peräkkäisiin jäätymisen ja sulamisen aikakausiin, jotka joka kerta kattavat yhä pienemmän aineen määrän. Edes Tritonin pinta-olosuhteissa metaani- tai ammoniakkijää ei ole tarpeeksi vahva kestämään tällaisia korkeusmuutoksia, joten terassien uskotaan [18] perustuvan vesijäälle. On mahdollista, että vuorovesivuorovaikutuksen seurauksena Tritonilla voi olla nestettä miljardeja vuosia [19] .
Vaaleanpunaista , keltaista ja valkoista materiaalia oleva etelänapalaki vie suuren osan kuun eteläisestä pallonpuoliskosta. Tämä materiaali koostuu typpijäästä, jossa on metaania ja hiilimonoksidia . Auringon heikko ultraviolettisäteily vaikuttaa metaaniin aiheuttaen kemiallisia reaktioita, jotka johtavat vaaleanpunaisen keltaisen aineen muodostumiseen.
Kuten Plutossa , Tritonissa typpijää peittää noin 55% pinnasta, 20-35% on vesijäätä ja 10-25% on kuivajäätä . Myös Tritonin pinta (pääasiassa eteläisen napakorkin alueella) on peitetty pienillä määrillä jäätynyttä metaania ja hiilimonoksidia - 0,1% ja 0,05%.
Tritonin pinnalla on vähän törmäyskraattereita , mikä viittaa satelliitin geologiseen toimintaan. Joidenkin tutkijoiden mukaan Tritonin pinnan ikä ei ylitä 100 miljoonaa vuotta [20] . Voyager 2:n saamiin tietoihin kirjattiin vain 179 kraatteria, joiden törmäyksen alkuperästä ei ole epäilystäkään [21] . Vertailun vuoksi 835 kraatteria on tallennettu Mirandalle , Uranuksen satelliitille [21] , kun taas Mirandan pinta-ala on 3 % Tritonin pinta-alasta [21] . Suurin Tritonista löydetty iskurakenne, nimeltään "Mazomba", on halkaisijaltaan 27 km. Kaiken tämän myötä Tritonista on löydetty monia valtavia kraattereita (jotkut suurempia kuin Mazomba), joiden alkuperä liittyy geologiseen toimintaan, ei törmäyksiin [21] [22] .
Suurin osa Triton-kraattereista on keskittynyt ajosuuntaan katsovaan pallonpuoliskoon. Tutkijat odottavat löytävänsä vähemmän kraattereita taaksepäin suunnatulta Tritonin pallonpuoliskolta. Oli miten oli, Voyager 2 tutki vain 40 % Tritonin pinnasta, joten tulevaisuudessa on täysin mahdollista löytää paljon suurempi määrä jopa Mazombaa suurempia törmäyskraattereita [21] .
Tritonin pinnalla (pääasiassa läntisellä pallonpuoliskolla [18] ) on melko laajalla alueella ainutlaatuinen maasto, jonka kohokuori muistuttaa melonin kuorta. Aurinkokunnassa tällaista pintaa ei löydy mistään muualta. Sitä kutsutaan juuri niin - meloninkuoren maasto ( eng. Cantaloupe terrain ). Melonin kuoren alueella törmäyskraatterien määrä on pieni, mutta tätä aluetta pidetään satelliitin vanhimpana [23] . Täältä löytyy valtavia pyöreitä rakenteita, joiden halkaisija on 30-40 km [23] , mutta niiden alkuperä ei liity törmäyksiin, koska rakenteet ovat suunnilleen samankokoisia, muodoltaan kaarevia, sileät korkeat reunat (iskukraatterit ovat enimmäkseen pyöreitä , niiden reunat ovat tasaiset ja sileät). Niiden alkuperä liittyy sellaiseen ilmiöön kuin diapiiri [24] [18] .
Meloninkuoren maaston alkuperästä on useita teorioita. Yleisin yhdistää sen alkuperän voimakkaaseen kryovulkaaniseen toimintaan, myöhempään alueen tulviin ja jäähtymiseen. Kiinteytymisen jälkeen jää laajeni ja halkeili [23] .
Napakorkin alueella on lukuisia tummia juovia (noin 50). Ainakin kaksi niistä on seurausta geysirimaisten päästöjen vaikutuksesta (katso kryovulkanismi ), loput todennäköisesti myös. Jäässä olevien reikien läpi murtautuva typpi kuljettaa pölyhiukkasia jopa 8 km:n korkeuteen, josta ne voivat laskeutuessaan levitä pilluina jopa 150 km:n päähän. Ne kaikki venyvät länteen, mikä viittaa vallitsevan tuulen olemassaoloon. Näiden päästöjen energianlähteitä ja vaikutusmekanismia ei vielä tunneta, mutta se tosiasia, että niitä havaitaan leveysasteilla, joiden yläpuolella Aurinko on zeniitissä, viittaa auringonvalon vaikutukseen.
Marylandin yliopistosta College Parkissa työskentelevän Saswata Hier-Majumderin johtaman astrofyysikkojen ryhmän laskelmien mukaan ammoniakin ja veden seoksesta koostuva nestemäinen valtameri voi olla Tritonissa, jos sen alkuperäinen kiertorata oli riittävän pitkänomainen. Hier-Majumder ja hänen kollegansa epäilevät, että elämä sanan "maanpäällisessä" merkityksessä voisi syntyä tästä valtamerestä - veden keskilämpötila ei voi ylittää 176 K (−97 °C). Kuten tutkijat ehdottavat, tällainen skenaario vaikuttaa erittäin todennäköiseltä - useiden miljardien vuoden aikana Tritonin elliptinen kiertorata voi vähitellen muuttua melkein täydelliseksi ympyräksi, jossa se pyörii nykyään. Tässä tapauksessa Tritonin pinnan alla oleva nestemäinen valtameri voi olla olemassa yli 4,5 miljardia vuotta jäätymättä [25] .
Tritonin kiertoradan ominaisuudet määritettiin jo 1800-luvulla . Sen retrogradinen liike ja kiertoradan erittäin suuri kaltevuus suhteessa Neptunuksen päiväntasaajaan ja ekliptiikkaan havaittiin . Tritonista ei tiedetty lähes mitään 1900-luvulle asti . Gerard Kuiper yritti mitata kuun halkaisijaa vuonna 1954. Alun perin halkaisijaksi arvioitiin 3800 km. Myöhemmät mittaukset antoivat arvot 2500-6000 km [26] . Vasta vuonna 1989 Voyager 2 -laitteen avulla saatiin lopulta tarkka arvo - 2706,8 km.
1990-luvulta alkaen Tritonin tähtien peiton havainnot alkoivat maanpäällisistä observatorioista, mikä mahdollisti sen harvinaisen ilmakehän ominaisuuksien tutkimisen. Maapallolla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että Tritonin ilmakehä on tiheämpi kuin Voyager 2 -mittaukset osoittivat [27] . Tritonilla havaittiin myös ilmakehän lämpötilan nousu 5 %. Tämä liittyy kesäkauden alkamiseen, koska lämpötilan noustessa pinnasta haihtuvien kaasujen määrä kasvaa [28] .
Voyager 2 on edelleen ensimmäinen ja ainoa avaruusalus, joka on tutkinut Tritonia läheltä. Tämä tapahtui heinä-syyskuussa 1989 .
2000-luvun toisella neljänneksellä Tritonin tutkimusta on jatkettava; tätä varten NASA on suunnitellut Triton Hopper -tehtävän .
Satelliitti mainitaan useissa teoksissa aurinkokunnan ja muun maailman välisenä tukikohtana .
Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
|
Neptunuksen kuut | |
---|---|
Triton | |
Säännöllinen | |
Epäsäännöllinen | |
Katso myös |
Satelliitit aurinkokunnassa | |
---|---|
yli 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Planeetoilta ( ja kääpiöiltä ) |
Neptunus | ||
---|---|---|
Neptunuksen kuut |
| |
Ominaisuudet | ||
Avaaminen | ||
Tutkimus | ||
Neptunuksen troijalaiset |
| |
Muut | ||
Katso myös Luokka: Neptunus aurinkokunta |
aurinkokunta | |
---|---|
Keskitähti ja planeetat _ | |
kääpiöplaneetat | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Sedna Orc Quaoar Ase-ase 2002 MS 4 |
Suuret satelliitit | |
Satelliitit / renkaat | Maa / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Orca quawara |
Ensimmäiset löydetyt asteroidit | |
Pienet ruumiit | |
keinotekoisia esineitä | |
Hypoteettiset esineet |
|
tunnelmat | |
---|---|
Tähtien tunnelmat | Aurinko |
planeettojen ilmakehyksiä | |
Satelliittien tunnelmat | |
kääpiöplaneetat | |
eksoplaneetat | |
Katso myös |