07-06-2023
Снимок «Вояджера-2» | |
---|---|
Орбитальные характеристики | |
Большая полуось (радиус) |
354 759 км |
Эксцентриситет (вытянутость) |
0,000 016 |
Период обращения | −5,88 дня (обратное движение) |
Наклон орбиты | 157° к непт. экватору 130° к эклиптике |
Физич. характеристики | |
Диаметр | 2706,8 км |
Площадь поверхности | 23 018 000 км² |
Масса | 2,14·1022 кг |
Плотность | 2,061 г/см³ |
Ускорение силы тяжести |
0,779 м/с² (в 13 раз меньше земного) |
Вторая космическая скорость |
1,455 км/с |
Период обращения вокруг своей оси |
синхронизирован (всегда повёрнут к Нептуну одной стороной) |
Наклон оси вращения | отсутствует |
Альбедо (отражательная способность) |
0,76 |
Температура поверхности | 38 К (−235 °C) |
Характеристики атмосферы |
|
Давление у пов-сти | 1,4–1,9 Па (в 70 тыс. раз меньше земного) |
Содержание азота | 99,9 % |
Содержание метана | 0,1 % |
Трито́н (др.-греч. Τρίτων) — крупнейший спутник Нептуна, открытый английским астрономом Уильямом Ласселом (William Lassell) 10 октября 1846 года, всего через 17 дней после открытия планеты. Седьмой по величине спутник Солнечной системы. Единственный крупный спутник Солнечной системы с ретроградным движением по орбите. Из-за ретроградного движения считается захваченным из пояса Койпера[1].
Назван в честь Тритона — бога морских глубин в греческой мифологии. Название было предложено Камиллом Фламмарионом в 1880, 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,[2] составляющее до 2/3 его общей массы, окружённое ледяной мантией, с коркой водяного льда и слоем азотного льда на поверхности[3]. 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.[4]
Тритон был открыт английским астрономом Уильямом Ласселом 10 октября 1846 года[5], всего через 17 дней после открытия Нептуна немецкими астрономами Иоганном Готтфридом Галле и Генрихом Луи д’Арре.
Джон Гершель, известный английский астроном и физик, после обнаружения Нептуна написал Ласселу письмо с предложением попробовать найти у планеты спутники. Лассел этим и занялся, и уже спустя 8 дней открыл Спутник Нептуна[6]. Также Лассел утверждал, что наблюдал у Нептуна кольца. И хотя кольца действительно у Нептуна есть, официально они были открыты лишь в 1968 году. Поэтому, утверждение Лассела о наблюдении колец подвергается сомнению[7].
Тритон был назван в честь древнегреческого бога Тритона, сына Посейдона. Впервые название «Тритон» упоминается в 1880 году в трудах Камиля Фламмариона[8], хотя это название принято много лет спустя[9]. Хотя Уильям Лассел участвовал в спорах о названии тех или иных спутников планет (Гипериона, Ариэля, Умбриэля), он не дал Тритону названия. Вплоть до 1949 года, когда был открыт второй спутник Нептуна Нереида, Тритон назывался просто Спутником Нептуна.
Тритон имеет необычную орбиту. Он движется в направлении, обратном вращению Нептуна, при этом его орбита сильно наклонена к плоскости экватора планеты и к плоскости эклиптики. Это единственный крупный спутник в Солнечной системе, движущийся в обратном направлении. Ещё одна особенность орбиты Тритона — она представляет собой почти правильную окружность.
Особенности строения и орбитального движения Тритона позволяют предположить, что он возник в поясе Койпера, как отдельное небесное тело, похожее на Плутон, и позднее был захвачен Нептуном. Расчёты показывают, что обычный гравитационный захват был маловероятен. По одной из гипотез, Тритон входил в состав двойной системы и в этом случае вероятность захвата повышается. По другой версии, Тритон затормозился и был захвачен потому, что «задел» верхние слои атмосферы Нептуна.
Приливное воздействие постепенно привело его на орбиту, близкую к окружности, при этом выделялась энергия, расплавлявшая недра спутника. Поверхность застывала быстрее, чем недра, а затем, по мере замерзания и расширения водяного льда внутри спутника, поверхность покрывалась разломами. Возможно, что захват Тритона нарушил систему спутников, уже существовавшую у Нептуна, и необычная орбита Нереиды служит напоминанием об этом процессе.
По одной из гипотез, приливное взаимодействие Нептуна и Тритона разогревают планету, благодаря чему Нептун выделяет больше тепла, чем Уран. В результате Тритон постепенно приближается к Нептуну; когда-нибудь он войдёт в предел Роша и его разорвёт на части — в этом случае образовавшееся кольцо вокруг Нептуна будет более мощным, чем кольца Сатурна.
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 13,47m[10], и Тритон с Земли может быть найден только в достаточно крупный телескоп. Абсолютная величина его тем не менее составляет −1,2m, 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[11], что в основе террас лежит водяной лёд. Не исключено, что в результате приливного взаимодействия на Тритоне в течение миллиардов лет могла существовать жидкость[12].
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[13]. В полученных «Вояджером-2» данных было зафиксировано всего 179 кратеров, ударное происхождение которых не подвергается сомнению[14]. Для сравнения, на Миранде, спутнике Урана, зафиксировано 835 кратеров[14]. При этом площадь поверхности Миранды составляет 3 % от площади поверхности Тритона[14]. 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[14][15].
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»[14].
На поверхности Тритона (в основном в западном полушарии[11]) 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[16]. Здесь встречаются огромные круглые структуры размерами 30-40 км в диаметре[16], 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[17][11].
Насчёт происхождения Местности дынной корки существует 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[16].
Несмотря на крайне низкую температуру поверхности, за счёт сублимации азота образуется разреженная атмосфера. Давление у поверхности колеблется в пределах от 15 до 19 микробар, что составляет, примерно, 1/70000 от давления земной атмосферы на уровне моря.
Считается, что ранее Тритон имел более плотную и мощную атмосферу[18].
В области полярной шапки имеются многочисленные тёмные полосы (около 50). По меньшей мере две из них являются результатами действия гейзероподобных выбросов (см. Криовулканизм), остальные, скорее всего, — тоже. Азот, пробиваясь сквозь отверстия во льду, выносит пылевые частицы на высоту до 8 км, откуда они, снижаясь, могут распространяться шлейфами на расстояния до 150 км. Все они тянутся в западном направлении, что говорит о существовании преобладающего ветра. Источники энергии и механизм действия этих выбросов ещё непонятны, но то, что они наблюдаются в широтах, над которыми Солнце находится в зените, позволяет предположить влияние солнечного света.
На Тритоне зафиксированы протяжённые облака на высоте около 100 км над поверхностью[19].
По расчетам группы астрофизиков под руководством Сасваты Хиер-Маджумдер (Saswata Hier-Majumder) из университета штата Мэриленд в городе Колледж-Парк , жидкий океан из смеси аммиака и воды может существовать на Тритоне в том случае, если его первоначальная орбита была достаточно вытянутой. Хиер-Маджумдер и его коллеги сомневаются, что в этом океане могла зародиться жизнь в «земном» смысле этого слова — средняя температура воды в нём не может превышать минус 97 °С. Как предполагают исследователи, такой сценарий представляется весьма вероятным — за несколько миллиардов лет эллиптическая орбита Тритона могла постепенно превратиться в почти идеальный круг, по которому он вращается сегодня. В таком случае жидкий океан под поверхностью Тритона может просуществовать более 4,5 миллиарда лет без замерзания[20].
Орбитальные характеристики Тритона были определены ещё в XIX веке. Было открыто его ретроградное движение и очень большой наклон орбиты по отношению к экватору Нептуна и эклиптике. О самом Тритоне вплоть до XX века не было известно практически ничего. Попытка измерить диаметр спутника была предпринята Джерардом Койпером в 1954. Первоначально диаметр был оценён в 3800 км. Последующие измерения давали значения от 2500 до 6000 км[21]. Лишь в 1989, с помощью аппарата Вояджер-2, была наконец получена точная цифра — 2706,8 км.
Начиная с 1990-х годов, с земных обсерваторий начались наблюдения покрытий Тритоном звёзд, что позволило изучать свойства его разреженной атмосферы. Исследования с Земли показали, что атмосфера Тритона плотнее, чем показали измерения Вояджера-2[22]. Было также открыто повышение температуры атмосферы на Тритоне на 5 %. Это связывают с наступлением летнего периода, так как с повышением температуры растёт количество испаряющихся с поверхности газов[23].
Вояджер-2 до сих пор остаётся первым и единственным космическим аппаратом, который исследовал Тритон вблизи. Это происходило в июле — сентябре 1989 года.
Спутник упоминается в различного рода произведениях, как промежуточная база между Солнечной Системой и остальным миром.
Спутники Нептуна | |
---|---|
Тритон | Атмосфера Тритона · Объекты поверхности · Небо |
Регулярные | Протей · Наяда · Таласса · Деспина · Галатея · Ларисса · S/2004 N 1 |
Нерегулярные | Тритон · Нереида · Галимеда · Сао · Лаомедея · Псамафа · Несо |
См.также | Троянцы Нептуна · Кольца Нептуна |
Спутники в Солнечной системе | |
---|---|
более 4000 км | |
2000—4000 км | |
1000—2000 км |
Титания • Рея • Оберон • Япет • Харон • Ариэль • Умбриэль • Диона • Тефия |
500—1000 км | |
250—500 км |
Миранда • Протей • Мимас • Нереида • Ильмарэ • Хииака • Гиперион • Актея • Дисномия |
100—250 км |
Феба • Ларисса • Янус • Галатея • Намака • Амальтея • Пак • Сикоракса • Порция • Форкий • Вант • Зоя • Тавискарон • Эпиметей |
50—100 км |
Фива • Джульетта • Никта • Прометей • Элара • S/2000 (90) 1 • Таласса • Пандора • Белинда • Крессида • Гидра • Розалинда • Калибан • Наяда • Дездемона • Галимеда • Пасифе • Несо • Бианка • Вейвот • Просперо |
По планетам (и карликовым) |
Меркурия • Венеры • Земли (Луна) • Марса • Астероидов • Юпитера • Сатурна • Урана • Нептуна • Плутона • Хаумеа • Эриды |
Нептун | ||
---|---|---|
Спутники Нептуна | Галатея · Галимеда · Деспина · Лаомедея · Ларисса · Наяда · Нереида · Несо · Протей · Псамафа · Сао · Таласса · Тритон · S/2004 N 1 | |
Характеристики | Большое тёмное пятно · Кольца Нептуна | |
Открытие | Джон Куч Адамс · Иоганн Готтфрид Галле · Уильям Лассел · Урбе́н Леверье | |
Исследования | Программа Вояджер · Вояджер-2 · Neptune Orbiter | |
Троянцы Нептуна | 2001 QR322 · 2004 UP10 · 2005 TN53 · 2005 TO74 · 2006 RJ103 · 2007 RW10 · 2008 LC18 · 2004 KV18 · 2011 HM102 | |
Прочее | Список астероидов, пересекающих орбиту Нептуна · Нептун в массовой культуре |
Солнечная система | |
---|---|
|
|
Центральная звезда и планеты | Солнце • Меркурий • Венера • Земля • Марс • Юпитер • Сатурн • Уран • Нептун |
карликовые планеты | |
крупные спутники | |
Спутники / кольца | |
Первые открытые астероиды |
(2) Паллада • (3) Юнона • (4) Веста • (5) Астрея • (6) Геба • (7) Ирида • (8) Флора • (9) Метида • (10) Гигея • (11) Парфенопа |
Малые тела |
Метеороиды • астероиды / их спутники (околоземные · основного пояса · троянские · кентавры) • транснептуновые (пояс Койпера (плутино · кьюбивано) · рассеянный диск) • дамоклоиды • кометы (облако Оорта) |
Астрономические объекты • Портал:Астрономия • Проект:Астероиды |
|
Тритон (спутник Нептуна).