Tryton (księżyc) -Triton (moon)
.jpg)
Fotomozaika Voyager 2 z półkuli subneptunowej Tritona | |
| Odkrycie | |
|---|---|
| Odkryty przez | Williama Lassella |
| Data odkrycia | 10 października 1846 r |
| Oznaczenia | |
Przeznaczenie |
Neptun I |
| Wymowa | / ˈ t r aɪ t ən / |
Nazwany po |
Τρίτων Triton |
| Przymiotniki | Tryton ( / t r aɪ t oʊ n ja ə n / ) |
| Charakterystyka orbity | |
| 354 759 km | |
| Ekscentryczność | 0,000016 |
|
5.876854 d ( wsteczny ) |
|
Średnia prędkość orbitalna
|
4,39 km/s |
| Nachylenie | 129,812° (do ekliptyki ) 156,885° (do równika Neptuna) 129,608° (do orbity Neptuna) |
| Satelita | Neptun |
| Charakterystyka fizyczna | |
Średni promień |
1 353,4 ± 0,9 km (0,2122 R Ziemia ) |
| 23 018 000 km 2 | |
| Tom | 10 384 000 000 km 3 |
| Masa |
(2,1390 ± 0,0028) × 10 22 kg (0,00359 Ziemi ) |
Średnia gęstość
|
2,061 g / cm3 |
| 0,779 m/s 2 (0,0794 g ) (0,48 księżyca) | |
| 1,455 km/s | |
| synchroniczny | |
| 5 dni, 21 godz., 2 min, 53 s | |
| 0 | |
| Albedo | 0,76 |
| Temperatura | 38 K (-235,2 ° C) |
| 13.47 | |
| -1,2 | |
| Atmosfera | |
Ciśnienie powierzchniowe
|
1,4 do 1,9 Pa (1,38 x 10-5 do 1,88 x 10-5 atm ) |
| Skład według objętości | azot ; ślady metanu |
Tryton jest największym naturalnym satelitą planety Neptun i był pierwszym księżycem Neptuna odkrytym 10 października 1846 roku przez angielskiego astronoma Williama Lassella . Jest to jedyny duży księżyc w Układzie Słonecznym o orbicie wstecznej , orbicie w kierunku przeciwnym do obrotu swojej planety. Ze względu na swoją wsteczną orbitę i skład podobny do Plutona , uważa się, że Tryton był planetą karłowatą , przechwyconą z Pasa Kuipera .
Mając 2710 kilometrów (1680 mil) średnicy, jest siódmym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym, jedynym satelitą Neptuna wystarczająco masywnym, by znajdować się w równowadze hydrostatycznej , drugim co do wielkości księżycem planetarnym w stosunku do swojego pierwotnego (po Ziemi ). s Księżyc ) i większe niż Pluton . Tryton jest jednym z niewielu księżyców Układu Słonecznego, o których wiadomo, że są aktywne geologicznie (pozostałe to Io i Europa Jowisza oraz Enceladus i Tytan Saturna ) . W konsekwencji jego powierzchnia jest stosunkowo młoda, z kilkoma widocznymi kraterami uderzeniowymi . Skomplikowane tereny kriowulkaniczne i tektoniczne sugerują złożoną historię geologiczną.
Tryton ma powierzchnię głównie zamrożonego azotu , w większości wodno-lodową skorupę, lodowy płaszcz i pokaźny rdzeń ze skał i metalu . Rdzeń stanowi dwie trzecie jego całkowitej masy. Średnia gęstość to2,061 g/cm 3 , co odzwierciedla skład około 15-35% lodu wodnego.
Podczas przelotu nad Tritonem w 1989 r. Voyager 2 odkrył temperatury powierzchniowe 38 K (-235°C), a także odkrył aktywne gejzery wydzielające sublimowany gaz azotowy, przyczyniający się do powstania rozrzedzonej atmosfery azotu poniżej 1–70 000 ciśnienia atmosfery ziemskiej na morzu. poziom. Voyager 2 pozostaje jedynym statkiem kosmicznym, który odwiedził Tritona. Ponieważ sonda była w stanie zbadać jedynie około 40% powierzchni Księżyca, zaproponowano przyszłe misje mające na celu ponowne zbadanie układu Neptuna z naciskiem na Trytona.
Odkrywanie i nazywanie
Tryton został odkryty przez brytyjskiego astronoma Williama Lassella 10 października 1846 roku, zaledwie 17 dni po odkryciu Neptuna . Kiedy John Herschel otrzymał wiadomość o odkryciu Neptuna, napisał do Lassella, proponując mu poszukiwanie możliwych księżyców. Lassell zrobił to i odkrył Tritona osiem dni później. Lassell twierdził również, że przez pewien czas odkrył pierścienie. Chociaż później potwierdzono, że Neptun ma pierścienie , są one tak słabe i ciemne, że nie jest prawdopodobne, aby rzeczywiście je widział. Browarnik z zawodu, Lassell zauważył Tritona z jego samodzielnie zbudowanym teleskopem z metalowym lustrem o średnicy ~61 cm (24 cale) ( znanym również jako „dwustopowy” reflektor). Teleskop ten został później przekazany Królewskiemu Obserwatorium w Greenwich w latach 80. XIX wieku, ale ostatecznie został zdemontowany.
Tryton pochodzi od greckiego boga morza Tritona (Τρίτων), syna Posejdona (greckiego boga odpowiadającego rzymskiemu Neptunowi ). Nazwa została po raz pierwszy zaproponowana przez Camille Flammarion w jego książce Astronomie Populaire z 1880 roku i została oficjalnie przyjęta wiele dziesięcioleci później. Do czasu odkrycia drugiego księżyca Nereid w 1949 roku Tryton był powszechnie określany jako „satelita Neptuna”. Lassell nie wymienił własnego odkrycia; później z powodzeniem zasugerował nazwę Hyperion , wcześniej wybraną przez Johna Herschela , dla ósmego księżyca Saturna , kiedy ją odkrył.
Orbita i obrót
Tryton jest wyjątkowy wśród wszystkich dużych księżyców Układu Słonecznego ze względu na swoją wsteczną orbitę wokół swojej planety (tj. krąży w kierunku przeciwnym do obrotu planety). Większość zewnętrznych, nieregularnych księżyców Jowisza i Saturna również ma orbity wsteczne, podobnie jak niektóre zewnętrzne księżyce Urana . Jednak wszystkie te księżyce są znacznie bardziej oddalone od swoich głównych i są w porównaniu z nimi małe; największy z nich ( Phoebe ) ma tylko 8% średnicy (i 0,03% masy) Tritona.
Orbita Trytona jest powiązana z dwoma nachyleniami, nachyleniem obrotu Neptuna do orbity Neptuna, 30° i nachyleniem orbity Trytona do obrotu Neptuna, 157° (nachylenie powyżej 90° wskazuje na ruch wsteczny). Orbita Trytona posuwa się naprzód w stosunku do obrotu Neptuna o okres około 678 ziemskich lat (4,1 lat neptunowskich), co sprawia, że jego względne nachylenie orbity Neptuna waha się między 127 a 173°. To nachylenie wynosi obecnie 130°; Orbita Trytona zbliża się obecnie do maksymalnego odchylenia od współpłaszczyznowości z orbitą Neptuna.
Rotacja Trytona jest zablokowana pływowo, aby była zsynchronizowana z jego orbitą wokół Neptuna: przez cały czas jedna strona jest zorientowana w kierunku planety. Jego równik jest prawie dokładnie wyrównany z płaszczyzną orbity. W chwili obecnej oś obrotu Trytona znajduje się około 40° od płaszczyzny orbity Neptuna , a zatem w pewnym momencie roku Neptuna każdy biegun wskazuje dość blisko Słońca, prawie jak bieguny Urana; Nachylenie osiowe Neptuna wynosi 28°, więc dodanie 40° oznacza, że Tryton może obecnie mieć maksymalne nachylenie osiowe wynoszące 68° względem Słońca. Gdy Neptun krąży wokół Słońca, obszary polarne Trytona zmieniają się w stronę Słońca, co powoduje zmiany pór roku, gdy jeden biegun, a potem drugi, przesuwają się w kierunku światła słonecznego. Takie zmiany zaobserwowano w 2010 roku.
Obrót Trytona wokół Neptuna stał się niemal idealnym kołem o ekscentryczności prawie zerowej. Uważa się, że samo lepkosprężyste tłumienie powodowane przez pływy nie jest w stanie okrążyć orbity Tritona w czasie od powstania układu, a opór gazu z progresywnego dysku szczątkowego prawdopodobnie odegrał istotną rolę. Oddziaływania pływowe powodują również, że orbita Trytona, która jest już bliżej Neptuna niż Księżyc względem Ziemi, stopniowo zanika; prognozy mówią, że za 3,6 miliarda lat Triton przekroczy granicę Roche'a Neptuna . Spowoduje to albo zderzenie z atmosferą Neptuna, albo rozpad Trytona, tworząc nowy system pierścieni podobny do tego, który znajduje się wokół Saturna .
Zdobyć
Księżyce na orbitach wstecznych nie mogą formować się w tym samym obszarze mgławicy słonecznej , co planety, na których krążą, więc Triton musiał zostać schwytany skądinąd. Mógł zatem pochodzić z Pasa Kuipera , pierścienia małych lodowych obiektów rozciągających się od wnętrza orbity Neptuna do około 50 j.a. od Słońca. Uważany za punkt pochodzenia większości krótkookresowych komet obserwowanych z Ziemi, pas jest także domem dla kilku dużych, podobnych do planety ciał, w tym Plutona , który jest obecnie uznawany za największy w populacji obiektów Pasa Kuipera ( plutyny ) utknęły na orbitach rezonansowych z Neptunem. Tryton jest tylko nieznacznie większy od Plutona i ma prawie identyczny skład, co doprowadziło do hipotezy, że oba mają wspólne pochodzenie.
Proponowane uchwycenie Trytona może wyjaśniać kilka cech układu Neptuna, w tym wyjątkowo ekscentryczną orbitę Nereidy , księżyca Neptuna oraz niedobór księżyców w porównaniu z innymi gigantycznymi planetami . Początkowo ekscentryczna orbita Tritona przecinałaby orbity nieregularnych księżyców i zakłócała orbity mniejszych regularnych księżyców, rozpraszając je poprzez interakcje grawitacyjne .
Ekscentryczna orbita Tritona po przechwyceniu spowodowałaby również pływowe ogrzewanie jego wnętrza, co mogło utrzymać płyn Tritona przez miliard lat; wniosek ten jest poparty dowodami zróżnicowania we wnętrzu Tritona. To źródło wewnętrznego ciepła zniknęło po zamknięciu pływowym i cyrkulacji orbity.
Zaproponowano dwa rodzaje mechanizmów do przechwytywania Tritona. Aby zostać przechwyconym grawitacyjnie przez planetę, przechodzące ciało musi stracić wystarczającą ilość energii, aby zostać spowolnionym do prędkości mniejszej niż wymagana do ucieczki. Wczesna teoria o tym, jak Tryton mógł zostać spowolniony, wynikała z kolizji z innym obiektem, albo tym, który akurat przechodził obok Neptuna (co jest mało prawdopodobne), albo księżycem lub proto-księżycem na orbicie wokół Neptuna (co jest bardziej prawdopodobne). Nowsza hipoteza sugeruje, że przed przechwyceniem Triton był częścią układu podwójnego. Kiedy ten układ podwójny napotkał Neptuna, wszedł w interakcję w taki sposób, że układ podwójny zdysocjował, przy czym jedna część układu podwójnego została wyrzucona, a druga, Tryton, została związana z Neptunem. To wydarzenie jest bardziej prawdopodobne dla bardziej masywnych towarzyszy. Ta hipoteza jest poparta kilkoma liniami dowodowymi, w tym binarnymi, które są bardzo powszechne wśród dużych obiektów pasa Kuipera. Wydarzenie było krótkie, ale delikatne, ratując Tritona przed kolizyjnymi zakłóceniami. Wydarzenia takie jak to mogły być powszechne podczas formowania się Neptuna lub później, gdy migrował na zewnątrz .
Jednak symulacje z 2017 roku wykazały, że po schwytaniu Tritona i przed zmniejszeniem jego ekscentryczności orbitalnej, prawdopodobnie zderzył się z co najmniej jednym innym księżycem i spowodował zderzenia między innymi księżycami.
Charakterystyka fizyczna
Tryton jest siódmym co do wielkości księżycem i szesnastym co do wielkości obiektem w Układzie Słonecznym i jest nieco większy niż planety karłowate Pluton i Eris . Jest to również największy wsteczny księżyc w Układzie Słonecznym. Stanowi ponad 99,5% całej masy orbitującej wokół Neptuna, wliczając w to pierścienie planety i trzynaście innych znanych księżyców, a także jest masywniejsza niż wszystkie znane księżyce Układu Słonecznego, mniejsze od siebie razem wzięte. Ponadto, o średnicy 5,5% średnicy Neptuna, jest największym księżycem gazowego olbrzyma w stosunku do jego planety pod względem średnicy, chociaż Tytan jest większy w stosunku do Saturna pod względem masy (stosunek masy Trytona do masy Neptuna). wynosi około 1/4788). Ma promień, gęstość (2,061 g/cm 3 ), temperaturę i skład chemiczny zbliżony do Plutona .
Powierzchnia Tritona pokryta jest przezroczystą warstwą wyżarzonego zamrożonego azotu . Zaobserwowano i zbadano tylko 40% powierzchni Tritona, ale możliwe jest, że jest ona całkowicie pokryta tak cienką warstwą azotu z lodu. Podobnie jak Plutona, skorupa Tritona składa się z 55% lodu azotowego z innymi lodami zmieszanymi. Lód wodny zawiera 15-35%, a zamrożony dwutlenek węgla ( suchy lód ) pozostałe 10-20%. Lody śladowe zawierają 0,1% metanu i 0,05% tlenku węgla . Na powierzchni może również znajdować się lód amoniakalny , ponieważ istnieją oznaki obecności dwuwodnego amoniaku w litosferze . Średnia gęstość Trytona sugeruje, że prawdopodobnie składa się on z około 30–45% lodu wodnego (w tym stosunkowo niewielkich ilości lodu lotnego), a resztę stanowi materiał skalisty. Powierzchnia Tritona wynosi 23 miliony km2 , co stanowi 4,5% powierzchni Ziemi lub 15,5% powierzchni lądowej Ziemi. Tryton ma znaczne i niezwykle wysokie albedo , odbijające 60–95% docierającego do niego światła słonecznego i zmieniło się ono tylko nieznacznie od pierwszych obserwacji. Dla porównania Księżyc odbija tylko 11%. Uważa się, że czerwonawy kolor Tritona jest wynikiem lodu metanowego, który pod wpływem promieniowania ultrafioletowego przekształca się w tholiny .
Ponieważ powierzchnia Tritona wskazuje na długą historię topnienia, modele jego wnętrza zakładają, że Triton jest zróżnicowany, podobnie jak Ziemia , na stałe jądro , płaszcz i skorupę . Woda , najobficiej występująca substancja lotna w Układzie Słonecznym, zawiera płaszcz Trytona, otaczając rdzeń ze skały i metalu. We wnętrzu Trytona znajduje się wystarczająco dużo skał, aby rozpad radioaktywny mógł utrzymać do dziś płynny ocean podpowierzchniowy , podobny do tego, który, jak się uważa, istnieje pod powierzchnią Europy i wielu innych lodowych światów zewnętrznych Układu Słonecznego. Uważa się, że nie jest to wystarczające do konwekcji mocy w lodowej skorupie Tritona. Uważa się jednak, że silne pływy skośne generują wystarczającą ilość dodatkowego ciepła, aby to osiągnąć i wytworzyć zaobserwowane oznaki niedawnej aktywności geologicznej na powierzchni. Podejrzewa się, że wyrzucany czarny materiał zawiera związki organiczne , a jeśli na Trytonie występuje woda w stanie ciekłym, spekulowano, że może to sprawić, że będzie nadawał się do życia dla jakiejś formy życia.
Atmosfera
.jpg)
Triton ma rozrzedzoną atmosferę azotu , ze śladowymi ilościami tlenku węgla i niewielkimi ilościami metanu w pobliżu jego powierzchni. Podobnie jak atmosfera Plutona , uważa się, że atmosfera Trytona powstała w wyniku odparowania azotu z jego powierzchni. Jego temperatura powierzchni wynosi co najmniej 35,6 K (-237,6 °C), ponieważ azotowy lód Tritona jest w cieplejszym, heksagonalnym stanie krystalicznym, a przejście fazowe między heksagonalnym i sześciennym lodem azotowym zachodzi w tej temperaturze. Górną granicę w dolnych 40s (K) można ustalić na podstawie równowagi prężności pary z gazowym azotem w atmosferze Tritona. Jest to zimniej niż średnia temperatura równowagi Plutona wynosząca 44 K (-229,2 ° C). Ciśnienie atmosferyczne na powierzchni Tritona wynosi tylko około 1,4-1,9 Pa (0,014-0,019 mbar ).
Turbulencje na powierzchni Tritona tworzą troposferę („region pogodowy”) wznoszącą się na wysokość 8 km. Smugi na powierzchni Tritona pozostawione przez pióropusze gejzerów sugerują, że troposfera jest napędzana przez sezonowe wiatry zdolne do przemieszczania materiału o wielkości ponad mikrometra. W przeciwieństwie do innych atmosfer, Triton nie ma stratosfery , a zamiast tego ma termosferę z wysokości od 8 do 950 km i egzosferę powyżej. Temperatura górnej warstwy atmosfery Trytona, at95 ± 5 K , jest wyższa niż na jego powierzchni, ze względu na ciepło pochłaniane przez promieniowanie słoneczne i magnetosferę Neptuna . Mgła przenika większość troposfery Tritona, uważanej za złożoną głównie z węglowodorów i nitryli powstałych w wyniku oddziaływania światła słonecznego na metan. Atmosfera Trytona zawiera również chmury skondensowanego azotu, które znajdują się w odległości od 1 do 3 km od jej powierzchni.
W 1997 roku wykonano obserwacje z Ziemi kończyny Tritona, gdy przechodził przed gwiazdami . Obserwacje te wskazywały na obecność gęstszej atmosfery niż wywnioskowano z danych sondy Voyager 2 . Inne obserwacje wykazały wzrost temperatury o 5% w latach 1989-1998. Obserwacje te wskazywały, że Triton zbliżał się do niezwykle ciepłego sezonu letniego na półkuli południowej, który zdarza się tylko raz na kilkaset lat. Teorie tego ocieplenia obejmują zmianę wzoru szronu na powierzchni Tritona i zmianę albedo lodu , co pozwoliłoby na wchłonięcie większej ilości ciepła. Inna teoria twierdzi, że zmiany temperatury są wynikiem osadzania się ciemnego, czerwonego materiału z procesów geologicznych. Ponieważ albedo wiązania Tritona należy do najwyższych w Układzie Słonecznym , jest ono wrażliwe na niewielkie zmiany w albedo widma.
Cechy powierzchni
Cała szczegółowa wiedza na temat powierzchni Tritona została uzyskana z odległości 40 000 km przez sondę Voyager 2 podczas jednego spotkania w 1989 roku. 40% powierzchni Tritona zobrazowane przez Voyager 2 ujawniło blokowe wychodnie, grzbiety, doliny, bruzdy, zagłębienia, płaskowyże, lodowate równiny i kilka kraterów. Triton jest stosunkowo płaski; jego obserwowana topografia nigdy nie zmienia się poza kilometr. Zaobserwowane kratery uderzeniowe są skoncentrowane prawie całkowicie na czołowej półkuli Tritona . Analiza gęstości i rozmieszczenia kraterów sugeruje, że pod względem geologicznym powierzchnia Trytona jest niezwykle młoda, a jej regiony mają od około 50 milionów lat do około 6 milionów lat. Pięćdziesiąt pięć procent powierzchni Tritona pokryte jest zamrożonym azotem, z lodem wodnym zawierającym 15-35% i zamrożonym CO 2 tworzącym pozostałe 10-20%. Na powierzchni widoczne są złogi tolin , organicznych związków chemicznych, które mogą być prekursorami powstania życia .
Kriowulkanizm
Jednym z największych obiektów kriowulkanicznych odkrytych na Trytonie jest Lewiatan Patera , podobny do kaldery obiekt o średnicy około 100 km widziany w pobliżu równika. Wokół tej kaldery znajduje się kopuła wulkaniczna, która rozciąga się na około 2000 km wzdłuż najdłuższej osi, co wskazuje, że Lewiatan jest drugim co do wielkości wulkanem w Układzie Słonecznym pod względem obszaru, po Alba Mons . Ta cecha jest również połączona z dwoma ogromnymi jeziorami kriolawy widocznymi na północny zachód od kaldery. Ponieważ uważa się, że kriolawa na Trytonie składa się głównie z lodu wodnego z niewielką ilością amoniaku, jeziora te kwalifikowałyby się jako stabilne zbiorniki powierzchniowej wody w stanie ciekłym, gdy byłyby stopione. Jest to pierwsze miejsce, w którym znaleziono takie ciała poza Ziemią, a Triton jest jedynym lodowym ciałem, o którym wiadomo, że zawiera jeziora kriolawy, chociaż podobne kriomagmiczne wytłoczenia można zobaczyć na Arielu , Ganimedesie , Charonie i Tytanie .
Sonda Voyager 2 zaobserwowała w 1989 roku garść podobnych do gejzerów erupcji azotu i pyłu porywanego spod powierzchni Trytona w pióropuszach o wysokości do 8 km. Tryton jest więc, obok Ziemi , Io , Europy i Enceladusa , jednym z niewielu ciał w Układzie Słonecznym, na których zaobserwowano jakieś aktywne erupcje. Najlepiej obserwowane przykłady to Hili i Mahilani (odpowiednio po duszku wodnym Zulu i duchu morskim Tonga ).
Wszystkie obserwowane gejzery znajdowały się między 50° a 57°S, czyli częścią powierzchni Tritona bliską punktu podsłonecznego . Wskazuje to, że ogrzewanie słoneczne, chociaż bardzo słabe w dużej odległości Trytona od Słońca, odgrywa kluczową rolę. Uważa się, że powierzchnia Tritona prawdopodobnie składa się z półprzezroczystej warstwy zamrożonego azotu pokrywającej ciemniejsze podłoże, co tworzy rodzaj „ efektu cieplarnianego ciała stałego ”. Promieniowanie słoneczne przechodzi przez cienką pokrywę lodową, powoli ogrzewając i odparowując azot podpowierzchniowy, aż zgromadzi się wystarczające ciśnienie gazu, aby mógł on przebić się przez skorupę. Wzrost temperatury o zaledwie 4 K powyżej temperatury powierzchni otoczenia wynoszącej 37 K może doprowadzić do zaobserwowanych erupcji. Chociaż powszechnie określana jako „kriowulkaniczna”, ta aktywność chmury azotu różni się od większych erupcji kriowulkanicznych Tritona, a także procesów wulkanicznych na innych światach, które są zasilane ciepłem wewnętrznym. Uważa się, że gejzery CO 2 na Marsie wybuchają każdej wiosny z południowej czapy polarnej w taki sam sposób, jak gejzery Tritona.
Każda erupcja gejzeru Triton może trwać do roku, napędzana sublimacją około 100 milionów m3 ( 3,5 miliarda stóp sześciennych) lodu azotowego w tym przedziale; Porywany pył może osadzać się do 150 km z wiatrem w widocznych smugach, a być może znacznie dalej w bardziej rozproszonych osadach. Zdjęcia południowej półkuli Tritona wykonane przez sondę Voyager 2 pokazują wiele takich smug ciemnej materii . Pomiędzy 1977 a przelotem Voyagera 2 w 1989, Triton zmienił kolor z czerwonawego, podobnego do Plutona, do znacznie bledszego odcienia, co sugeruje, że lżejsze przymrozki azotowe pokryły starszy czerwonawy materiał. Erupcja substancji lotnych z równika Trytona i ich osadzanie się na biegunach może w ciągu 10 000 lat rozłożyć wystarczającą masę, aby spowodować wędrówkę polarną .
Zbliżenie na wulkaniczną prowincję Lewiatana Patera , kalderę w centrum obrazu. Kilka łańcuchów dołowych rozciąga się promieniście od kaldery po prawej stronie obrazu, podczas gdy mniejsze z dwóch jezior kriolavy widoczne jest w lewym górnym rogu. Tuż poza ekranem, w lewym dolnym rogu, znajduje się strefa uskoku wyrównana promieniście z kalderą, co wskazuje na ścisły związek między tektoniką a wulkanologią tej jednostki geologicznej.
Ciemne smugi na powierzchni południowej czapy polarnej Tritona, uważane za osady pyłu pozostawione przez erupcje gejzerów azotowych
Dwa duże jeziora kriolawy na Trytonie, widoczne na zachód od Lewiatana Patery . W połączeniu są prawie wielkości Kraken Mare na Tytanie . Te cechy są niezwykle wolne od kraterów, co wskazuje na to, że są młode i zostały niedawno stopione.
Czapka polarna, równiny i grzbiety
.jpg)
Południowo-biegunowy region Trytona jest pokryty wysoce odblaskową czapą zamarzniętego azotu i metanu, posypaną kraterami uderzeniowymi i otworami gejzerów. Niewiele wiadomo o biegunie północnym, ponieważ znajdował się on po nocnej stronie podczas spotkania z Voyagerem 2 , ale uważa się, że Triton musi również mieć północną czapę lodową.
Wysokie równiny znajdujące się na wschodniej półkuli Trytona, takie jak Cipango Planum, zakrywają i zasłaniają starsze elementy, a zatem są prawie na pewno wynikiem lodowatej lawy zalewowej poprzedniego krajobrazu. Równiny są usiane dołami, takimi jak Lewiatan Patera , które prawdopodobnie są otworami wentylacyjnymi, z których wyłoniła się ta lawa. Skład lawy jest nieznany, chociaż podejrzewa się mieszankę amoniaku i wody.
Na Trytonie zidentyfikowano cztery z grubsza okrągłe „równiny otoczone murami”. Są to najbardziej płaskie regiony do tej pory odkryte, z różnicą wysokości poniżej 200 metrów. Uważa się, że powstały one w wyniku erupcji lodowej lawy. Równiny w pobliżu wschodniej kończyny Trytona są usiane czarnymi plamami, plamkami . Niektóre plamki to proste ciemne plamy z rozmytymi granicami, a inne składają się z ciemnej centralnej plamy otoczonej białą aureolą z ostrymi granicami. Plamki zazwyczaj mają średnicę około 100 km, a szerokość halo od 20 do 30 km.
Na powierzchni Trytona znajdują się rozległe grzbiety i doliny o złożonych wzorach, prawdopodobnie w wyniku cykli zamrażania i rozmrażania. Wiele z nich wydaje się mieć również charakter tektoniczny i może wynikać z przedłużenia lub uskoków uderzeniowych . Istnieją długie podwójne grzbiety lodu z centralnymi rynnami, które bardzo przypominają lineae europejskie (chociaż mają większą skalę), i które mogą mieć podobne pochodzenie, prawdopodobnie nagrzewanie się od poślizgu wzdłuż uskoków spowodowanych dobowymi naprężeniami pływowymi zanim orbita Trytona została całkowicie zaokrąglona. Te uskoki o równoległych grzbietach wypędzonych z wnętrza przecinają złożony teren z dolinami w rejonie równikowym. Uważa się, że grzbiety i bruzdy, czyli sulci , takie jak Yasu Sulci , Ho Sulci i Lo Sulci , były w średnim wieku w historii geologicznej Tritona iw wielu przypadkach powstały jednocześnie. Zwykle grupują się w grupy lub „pakiety”.
Teren kantalupa
Zachodnia półkula Tritona składa się z dziwnej serii szczelin i zagłębień znanych jako „teren kantalupa” ze względu na jego podobieństwo do skóry melona kantalupa . Chociaż ma niewiele kraterów, uważa się, że jest to najstarszy teren na Trytonie. Prawdopodobnie obejmuje większość zachodniej połowy Trytona.
Teren kantalupa, który składa się głównie z brudnej wody, jest znany tylko na Trytonie. Zawiera zagłębienia o średnicy 30–40 km . Zagłębienia ( cavi ) prawdopodobnie nie są kraterami uderzeniowymi, ponieważ wszystkie są podobnej wielkości i mają gładkie krzywizny. Wiodącą hipotezą ich powstawania jest diapiryzm , czyli wznoszenie się „bryłek” mniej gęstego materiału przez warstwę gęstszego materiału. Alternatywne hipotezy obejmują powstawanie przez zawalenia lub powodzie spowodowane kriowulkanizmem .
Kratery uderzeniowe
Ze względu na ciągłe wymazywanie i modyfikację przez trwającą działalność geologiczną, kratery uderzeniowe na powierzchni Tritona są stosunkowo rzadkie. Spis kraterów Tritona sfotografowanych przez sondę Voyager 2 wykazał tylko 179 kraterów, które bezspornie pochodziły od uderzenia, w porównaniu z 835 zaobserwowanymi dla księżyca Urana Mirandy , który ma tylko trzy procent powierzchni Tritona . Uważa się, że największym kraterem zaobserwowanym na Trytonie, który powstał w wyniku uderzenia, jest obiekt o średnicy 27 kilometrów (17 mil) zwany Mazomba . Chociaż zaobserwowano większe kratery, ogólnie uważa się, że mają one charakter wulkaniczny.
Nieliczne kratery uderzeniowe na Trytonie są prawie wszystkie skoncentrowane na wiodącej półkuli – tej zwróconej w kierunku ruchu orbitalnego – przy czym większość skoncentrowana jest wokół równika między 30° a 70° długości geograficznej, co wynika z materii przemieszczonej z orbity wokół Neptuna. Ponieważ krąży jedną stroną stale zwróconą w stronę planety, astronomowie spodziewają się, że Triton powinien mieć mniej uderzeń w tylną półkulę, ponieważ uderzenia w przednią półkulę są częstsze i bardziej gwałtowne. Voyager 2 sfotografował tylko 40% powierzchni Tritona, więc pozostaje to niepewne. Jednak obserwowana asymetria krateru przekracza to, co można wyjaśnić na podstawie populacji impaktorów i sugeruje młodszy wiek powierzchni dla regionów wolnych od kraterów (≤ 6 milionów lat) niż dla obszarów pokrytych kraterami (≤ 50 milionów lat) .
Obserwacja i eksploracja
Właściwości orbitalne Tritona zostały określone z dużą dokładnością już w XIX wieku. Stwierdzono, że ma orbitę wsteczną, pod bardzo dużym kątem nachylenia do płaszczyzny orbity Neptuna. Pierwsze szczegółowe obserwacje Tritona zostały wykonane dopiero w 1930 roku. Niewiele było wiadomo o satelicie do czasu przelotu Voyagera 2 w 1989 roku.
Przed przelotem sondy Voyager 2 astronomowie podejrzewali, że Triton może mieć morza ciekłego azotu i atmosferę azotowo-metanową o gęstości do 30% gęstości Ziemi. Podobnie jak słynne przeszacowania gęstości atmosfery Marsa , okazało się to błędne. Podobnie jak w przypadku Marsa , w jego wczesnej historii postuluje się gęstszą atmosferę.
Pierwszą próbę zmierzenia średnicy Tritona podjął Gerard Kuiper w 1954 roku. Uzyskał wartość 3800 km. Kolejne próby pomiarowe przyniosły wartości od 2500 do 6000 km, czyli od nieco mniejszej od Księżyca (3474,2 km) do prawie połowy średnicy Ziemi. Dane z podejścia sondy Voyager 2 do Neptuna 25 sierpnia 1989 roku pozwoliły na dokładniejsze oszacowanie średnicy Trytona (2706 km).
W latach 90. dokonano różnych obserwacji z Ziemi kończyny Trytona za pomocą zakrycia pobliskich gwiazd, co wskazywało na obecność atmosfery i egzotycznej powierzchni. Obserwacje z końca 1997 roku sugerują, że Triton się nagrzewa, a atmosfera znacznie się zagęszczła od czasu przelotu sondy Voyager 2 w 1989 roku.
W ciągu ostatnich dziesięcioleci naukowcy z NASA wielokrotnie proponowali nowe koncepcje misji do systemu Neptuna, które miałyby zostać przeprowadzone w 2010 roku. Wszyscy zidentyfikowali Tritona jako główny cel, a osobny lądownik Triton, porównywalny z sondą Huygens dla Tytana , był często uwzględniany w tych planach. Żadne wysiłki skierowane na Neptuna i Tritona nie wykroczyły poza fazę propozycji, a finansowanie przez NASA misji do zewnętrznego Układu Słonecznego koncentruje się obecnie na układach Jowisza i Saturna. Proponowana misja lądownika na Triton, zwana Triton Hopper , miałaby wydobywać lód azotowy z powierzchni Triton i przetwarzać go na paliwo do małej rakiety, umożliwiając jej latanie lub „skakanie” po powierzchni. Inna koncepcja, obejmująca przelot, została formalnie zaproponowana w 2019 roku w ramach programu Discovery NASA pod nazwą Trident . Neptune Odyssey to koncepcja misji dla orbitera Neptuna z centrum uwagi w Trytonie, która jest badana przez NASA jako możliwa duża strategiczna misja naukowa , która miałaby wystartować w 2033 roku i dotrzeć do układu Neptuna w 2049 roku.
Mapy
|
|
|
Zobacz też
- Lista naturalnych satelitów
- Lista cech geologicznych na Triton
- Neptun w fikcji
- Triton Hopper , proponowany lądownik do Tritona
- Niebo Trytona
Uwagi
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Profil Triton na stronie NASA Solar System Exploration
- Voyager 2 spotyka Neptuna i Tritona (1989) naYouTube
- Strona Triton w The Nine Planets
- Strona Triton (w tym oznaczona mapa Triton ) w Widokach Układu Słonecznego
- Mapa Trytonów od Paula Schenka, Lunar and Planetary Institute
- Zdjęcia Triton z NASA/JPL Photojournal
- Nomenklatura Triton ze strony internetowej USGS Planetary Nomenclature