Тритон
.jpg)
Тритон — крупнейший спутник Нептуна и один из наиболее необычных ледяных миров Солнечной системы. Он обращается вокруг планеты в направлении, противоположном её вращению. Такая орбита указывает на вероятный захват: Тритон мог сформироваться вдали от Нептуна и лишь позднее стать его спутником.[6]
В 1989 году Voyager 2 обнаружил на Тритоне действующие выбросы вещества. На ледяной поверхности при температуре около −235 °C оказались заметны струи, поднимавшиеся на километры, и тёмные следы материала, переносимого ветром.[7][2]
Размеры и физические характеристики
Диаметр Тритона составляет около 2705 км. Он немного крупнее Плутона и примерно на пятую часть меньше Луны. Масса достигает 2,14 × 1022 кг, а средняя плотность — около 2,06 г/см³. Эти значения указывают на значительную долю каменного материала в дополнение ко льдам.[1]
Ускорение свободного падения у поверхности составляет примерно 0,78 м/с² — почти в 13 раз меньше земного.[1]
Внешний облик определяется светлыми ледяными отложениями, тёмными полосами и участками со слабыми цветовыми различиями. На глобальной мозаике Voyager 2 хорошо различимы полярные отложения и более сложный рельеф других областей.[8]
Орбита и вращение
Тритон движется вокруг Нептуна по почти круговой орбите на расстоянии около 355 тыс. км от центра планеты. Полный оборот занимает 5,877 земных суток. Несмотря на необычное направление движения, орбита сейчас почти лишена вытянутости.[5]
Вращение синхронно обращению: одно полушарие постоянно направлено к Нептуну. При этом орбитальная плоскость сильно наклонена, и условия освещения разных широт существенно меняются в течение длительного нептунианского года.[2][4]
Ретроградность отличает Тритон от крупных регулярных спутников, сформировавшихся в околопланетных дисках. Она стала одним из основных аргументов в пользу его происхождения из внешней области Солнечной системы.[6]
Ледяная поверхность и рельеф
На Тритоне обнаружены гладкие равнины, впадины, борозды и сравнительно малое количество ударных кратеров. Многие участки поверхности были переработаны после образования спутника. Возможными механизмами считаются движение льда, деформация коры и криовулканические процессы.[9]
Одна из самых характерных разновидностей рельефа получила неофициальное название «дынной местности»: округлые впадины и разделяющие их гряды напоминают рисунок кожуры дыни. Её происхождение связывают, в частности, с подъёмом более тёплых масс льда из глубины и деформацией наружной оболочки.[10]
На глобальных изображениях также видны более ровные участки, интерпретируемые как поверхности, сформированные движением и последующим замерзанием холодного вещества. Разнообразие рельефа показывает, что ледяная кора Тритона пережила несколько этапов геологической переработки.[8][9]
Атмосфера и сезонные изменения
Атмосфера Тритона состоит преимущественно из азота. В ней также обнаружены метан и угарный газ. Давление у поверхности, измеренное Voyager 2 в 1989 году, составляло около 14 микробар, или 1,4 Па, — примерно в 70 тысяч раз меньше земного.[4]
Газовая оболочка связана с поверхностными льдами: при нагреве часть вещества сублимирует, а при охлаждении снова осаждается. Поэтому даже слабое солнечное освещение на расстоянии Нептуна способно влиять на атмосферу.[4]
Наблюдения VLT, представленные в 2010 году, позволили обнаружить атмосферный угарный газ и исследовать сезонное изменение содержания метана. Один сезон в системе Нептуна длится порядка 40 земных лет, поэтому для отслеживания таких изменений необходимы многолетние наблюдения.[4]
Выбросы вещества
На снимках Voyager 2 зафиксированы активные струи, поднимавшие тёмные частицы примерно на 8 км. На этой высоте облако вытягивалось ветром; в одном из наблюдавшихся случаев оно распространялось примерно на 150 км. На поверхности сохранились тёмные полосы, связываемые с оседанием выброшенного материала.[7]
Источник энергии этих выбросов окончательно не установлен. В одной группе моделей солнечный свет прогревает вещество под прозрачным слоем льда, создавая давление газа. Другие объяснения предполагают поступление тепла из недр.[11]
Повторный анализ, опубликованный на рубеже 2021–2022 годов, показал, что расположение струй и тёмных следов само по себе не даёт убедительного преимущества солнечной модели. Для различения гипотез нужны новые измерения состава выбросов, температуры и распределения активных участков.[11]
Происхождение и возможный подповерхностный океан
Одна из моделей захвата предполагает, что Тритон первоначально входил в двойную систему малых тел. При тесном сближении с Нептуном пара могла распасться: один компонент уходил, а другой оставался гравитационно связанным с планетой. Такой механизм исследовали Крейг Агнор и Дуглас Гамильтон в 2006 году.[6]
После захвата приливное взаимодействие могло уменьшать вытянутость орбиты и выделять значительное количество тепла. Вместе с нагревом от радиоактивного распада это делает возможным существование жидкой воды под ледяной оболочкой. Тритон рассматривается как кандидат в океанические миры, но прямого обнаружения его океана пока нет.[9]
Возможный глубинный океан и наблюдавшиеся поверхностные струи — разные уровни исследования. Сам факт выбросов не доказывает, что вещество поступало непосредственно из глобального водного резервуара.[11]
Открытие и исследования
Уильям Ласселл открыл Тритон 10 октября 1846 года, всего через 17 дней после открытия самого Нептуна. Название связано с Тритоном — сыном Посейдона в древнегреческой мифологии.[2]
Единственным аппаратом, исследовавшим Тритон вблизи, остаётся Voyager 2. Во время пролёта системы Нептуна в августе 1989 года он получил изображения поверхности и измерил свойства атмосферы. Последующие исследования выполняются с Земли и с околоземных обсерваторий; значительная часть детальных карт по-прежнему основана на материалах этого пролёта.[2][9]
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Planetary Satellite Physical Parameters // NASA JPL. Тритон: решение NEP097. Масса вычислена из GM с использованием G = 6,67430 × 10−11 м³/(кг·с²).
- ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 Triton // NASA Science.
- ↑ Neptunian Satellite Fact Sheet // NASA NSSDCA.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 Triton’s Summer Sky of Methane and Carbon Monoxide // ESO. 7 апреля 2010.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Planetary Satellite Mean Elements // NASA JPL. Тритон: средние элементы относительно локальной плоскости Лапласа, эпоха 1 января 2000 года, 12:00 TDB.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Agnor C. B., Hamilton D. P. Neptune’s Capture of Its Moon Triton in a Binary–Planet Gravitational Encounter // Nature. 2006. Vol. 441. P. 192–194.
- ↑ 7,0 7,1 Voyager 2 Discovers Eruption on Triton // NASA/JPL. 2 октября 1989.
- ↑ 8,0 8,1 Global Color Mosaic of Triton // NASA Science. NASA/JPL/USGS.
- ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 Triton: Fascinating Moon, Likely Ocean World, Compelling Destination! // NASA Technical Reports Server. 2021.
- ↑ Triton’s “Cantaloupe” Terrain // NASA Science. 2009.
- ↑ 11,0 11,1 11,2 Hofgartner J. D. et al. Hypotheses for Triton’s Plumes: New Analyses and Future Remote Sensing Tests // Icarus. DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114835.