Тритон (супутник)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Тритон

Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg
Тритон, найбільший супутник Нептуна

Дані про відкриття
Дата відкриття 10 жовтня 1846
Відкривач(і) Вільям Ласселл
Планета Нептун
Номер
Орбітальні характеристики
Велика піввісь 354 759 км км
Орбітальний період −5,88 дні (зворотний рух) діб
Ексцентриситет орбіти 0,000 016
Нахил орбіти 157° до екватора Нептуна
130° До площини екліптики° до площини екватора планети
Фізичні характеристики
Діаметр 2706,8 км км
Площа поверхні 23 018 000 км² км²
Маса 2,14×1022 кг кг
Густина 2,061 г/см³ г/см³
Прискорення вільного падіння 0,779 м/с² м/с²
Друга космічна швидкість 1,455 км/с км/с
Нахил осі обертання відсутній°
Альбедо 0,76
Атмосферний тиск 0,0015 кПа Па
Температура поверхні 38 К (−235 °C) К
Атмосфера
99,9 % азот (H2)
0,1 % метан
Інші позначення
Нептун І


Трито́н — найбільший серед супутників Нептуна. Обертання синхронне (постійно звернений до Нептуна одним боком). Передній бік (за рухом супутника) приблизно на 25% темніший решти його поверхні. Має азотну атмосферу. Температура на поверхні Тритона становить всього 34,5 K (—235 °C) - там так само холодно, як на Плутоні. Настільки низька температура зумовлена зокрема високим альбедо (70 — 80%). За такої температури метан, азот і двоокис вуглецю заморожені до твердого стану.

Має 14 зоряну величину. Відстань від Нептуна 394 700 км, сидеричний період обертання 5 діб 21 год. 3 хв., діаметр близько 2706 км, що трохи менше діаметра Місяця, хоча маса його менша в 3,5 раза. Це єдиний великий супутник Сонячної системи, який обертається навколо своєї планети в протилежний бік від обертання планети навколо своєї осі. Через таке обертання Тритон поступово втрачає енергію внаслідок дії припливних сил, і, зрештою, або зруйнується, або впаде на Нептун[Джерело?].

Відкриття[ред.ред. код]

Вільям Ласселл

Відкритий 10 жовтня 1846 англійським астрономом Вільямом Ласселлем (о. Мальта, 1846 р.) всього через 17 днів після відкриття планети. Назву Тритон було запропоновано К. Фламмаріоном 1880 року, проте аж до середини XX століття більш вживаним було просто «супутник Нептуна» (другий супутник Нептуна відкрито 1949 року). Тритон — бог моря в грецькій міфології.

Особливості руху[ред.ред. код]

Тритон — єдиний великий супутник, що рухається у зворотному напрямку, протилежному обертанню планети, до того ж його орбіта дуже нахилена до площини екватора планети і до площини екліптики. Ще одна особливість орбіти Тритона - вона являє собою майже ідеальне коло (її ексцентриситет дорівнює 1,6×10-5). Особливості орбітального руху Тритона призвели до появи гіпотези, що мільярди років тому Тритон був самостійним об'єктом Пояса Койпера, тобто планетою, і його було захоплено гравітаційним полем Нептуна. Цій гіпотезі сприяє не лише незвичайний орбітальний рух Тритона (зворотне обертання), але й нахил осі обертання Тритона, поведінка малих супутників Нептуна (зокрема Нереїди і Протея), а також незвично висока (2,1 г/см³) щільність Тритона і диференціація його речовини на ядро і зовнішні оболонки. Майбутні експедиції на Тритон сприятимуть у з'ясуванні цієї гіпотези. Зокрема безпосередні лазерні вимірювання дозволять уточнити особливості його руху, буріння виявить хімічний та ізотопний склад його поверхні, а сейсморозвідка з'ясує структуру надр Тритона і його сейсмічну активність.

Докладніше у статті захоплення Тритона

Розрахунки доводять, що звичайне гравітаційне захоплення було малоймовірне. За однією з гіпотез, Тритон входив до складу подвійної системи і в цьому випадку вірогідність захоплення підвищується. За іншою версією, Тритон загальмувався і був захоплений тому, що "зачепив" верхні шари атмосфери Нептуна.

Дія припливів поступово привела його на орбіту, близьку до кола, під час цього виділялася енергія, що розплавила надра супутника. Поверхня застигла швидше, ніж надра, а потім, у міру замерзання і розширення водяного льоду всередині супутника, поверхня вкривалася розломами. Можливо, що захоплення Тритона порушило систему супутників, що вже існувала у Нептуна, і незвичайна орбіта Нереїди є спомином про ті події.

Атмосфера і природні умови[ред.ред. код]

Хмари на Тритоні

Атмосфера Тритона дуже розріджена, і складається в основному з азоту (~ 99%) і метану (~ 1%). Тиск атмосфери біля поверхні (тиск на поверхні близько 10 мм рт. Ст.) В 70 000 разів менше ніж на Землі. Висота щільних шарів атмосфери не перевищує 20 -25 км, а максимальне поширення атмосфери у висоту до 100-600 км. Температура на Тритоні -235 ° C, хоча в атмосфері на висоті близько 600 км вона досягає 100К. У той же час в атмосфері Тритона дмуть сильні вітри в західному напрямку, що розносять азот кріовулканів на значну відстань (150-200 км), що було добре помітно з борту Вояджера-2.


Цікаво також, що на висоті близько 5 - 10 км над південною полярною областю Тритона було помічено тонкі хмари, що, найімовірніше, складаються з кристалів твердого азоту. У цілому Тритон являє собою світ глибокого холоду й темряви, в якому властивості багатьох речовин дуже змінено і вони можуть видаватися незвичайними. Наприклад, вода за таких низьких температур являє собою міцну породу, здатну утворювати гірські хребти, і стінки кріовулканів. Замерзлий метан, азот та інші гази на Тритоні являють собою не лише «сніг» і «кригу», а й частинки «піску».

Атмосфера Тритона динамічна і значною мірою змінює свій хімічний склад і щільність залежно від пори «року», який триває 165 земних років. Змінюються концентрації азоту і метану у зв'язку з плавними, але досить значними змінами температури. Влітку і восени 1998 р. Сонце стояло в зеніті над південним полюсом Тритона, і азот став інтенсивно випаровуватися, внаслідок чого за 10 років обсяг атмосфери збільшився удвічі. Крім того, зареєстровано швидкі події, які, ймовірно, пов'язані з геологічними причинами. 1977 р. було помічено аномально червоний колір атмосфери. Напевно, з надр Тритона було викинуто темно-червоні породи. Це призвело до зменшення альбедо небесного тіла і глобального потепління: з 1989 р. до 1997 р. середня температура зросла на 2 Кельвіни.

Вимірюючи інфрачервоне (теплове) випромінювання Тритона, астрономам вдалося осягнути механізми формування пір року. Донедавна досліджувати склад і сезонні зміни тонкої атмосфери Тритона вчені могли лише за даними, надісланими 1989 року космічним апаратом Вояджер-2. Завдяки тим даними було відомо, що Тритон вкрито тонкою атмосферою, яка на 99% складається з азоту.

За допомогою інфрачервоного спектрографа високої роздільної здатності CRIRES, встановленого на одному з телескопів VLT Південної європейської обсерваторії в Чилі, вчені вперше здійснили з Землі кількісне дослідження атмосфери супутника і вивчили вплив на неї Сонця. Наразі у південній півкулі супутника «літо», сонцестояння там спостерігалося 2000 року. Вивчаючи лінії в спектрі інфрачервоного випромінювання Тритона в діапазоні 2,32-2,37 мікрометра, вченим вдалося з'ясувати, що крім азоту і метану в атмосфері супутника наявний чадний газ (CO).

Виявилося, що наявність чадного газу в атмосфері Тритона зумовлена тонким прошарком замерзлого азоту, метану і СО, які з приходом теплої пори року переганяються до газоподібного стану, потовщуючи атмосферу і змінюючи її склад. Про наявність чадного газу в твердому стані на Тритоні було відомо і раніше, однак група Лелуша з'ясувала, що атмосферу супутника живить саме найтонший поверхневий шар, в якому CO вдесятеро більше, ніж у глибших шарах. Саме цей шар відповідає за сезонні коливання товщини і тиску атмосфери.

Ґрунтуючись на даних про кількість газу в атмосфері, команда Лелуша встановила, що залежно від пори року атмосферний тиск на Тритоні змінюється не як на Землі, на «міліметри ртутного стовпа», а в кілька разів. Так, виявилося, що «весняний» атмосферний тиск на Тритоні, виміряний 1989 року апаратом Вояджер-2, був учетверо меншим, ніж теперішній, «літній». Зараз він коливається від 40 до 65 мікробар.

Яким буде атмосферний тиск на Тритоні «взимку», можна дізнатися через 80 земних років.

Поверхня[ред.ред. код]

Поверхню Тритона вкривають застиглі озера (на знімку «Вояджера-2» застигле озеро розміром 200 на 400 км)

Поверхня Тритона молода за геологічним віком, що наводить на думку про високу динаміку надр цього небесного тіла. На поверхні Тритона дуже мало ударних кратерів, проте доволі велика кількість скель, тріщин та заглиблень, що своїм виглядом нагадують скоринку дині, є також долини і каньйони. «Вояджер-2» зробив знімки червоного льоду на Тритоні, на екваторі сфотографував зелено-блакитний лід із замерзлого метану та азоту. Південна полярна шапка складається з азотного льоду, з неї на висоту в кілька кілометрів б'ють гейзери.

В екваторіальній області поверхні Тритона виявлено два незвичайних утворення, що нагадують своїм виглядом поверхню застиглих озер. Ці незвичайні озера мають тераси заввишки близько одного кілометра, і вчені припускають їх утворення внаслідок періодичного танення і тривалого замерзання. За хімічним складом, тераси утворено водним льодом. Передбачається наявність значно більшої кількості таких утворень на поверхні супутника. У полярних областях Тритона розташовані гігантські полярні шапки, які складаються переважно з твердого азоту і метану, а під поверхнею полярних шапок - величезні обсяги водного льоду. У цілому поверхня Тритона світла і відбиває близько 75-80% сонячних променів. Через те що температура поверхні Тритона становить усього 38 К, рівнини Тритона покриває 6-7-метровий шар снігу з замерзлого азоту, метану, етану та етилену.

Внутрішня будова[ред.ред. код]

Порівняння розмірів Землі, Місяця і Тритона

Дані про внутрішню будову Тритона було отримано при прольоті поблизу Тритона космічного апарату «Вояджер-2», супутник своєю гравітацією вплинув на політ апарату, завдяки цьому впливу було визначено наявність у Тритона великого ядра. Наразі вважається, що Тритон складається з кам'яного, метало-силікатного ядра (з переважанням силікатів) діаметром близько 1950 - 2000 км, оточеного шаром водного льоду товщиною близько 350 км (на 25% складається із замерзлої води, інша частина - гірські породи), і тонкої кріолітосфери, товщиною 12-30 км, що складається з водяного льоду, метану й азоту. Надра Тритона малоактивні, і внесок до загального теплового балансу Тритона радіоактивного розпаду важких радіоактивних елементів (уран, торій, калій), незначний.
За іншими даними будова Тритона дещо інша[Джерело?]: Тритон має велике (понад 1000 км) метало-силікатне ядро, оточене тонкою (20-35 км) мантією з водного льоду, над якою простягається глобальний океан солоної води, глибиною близько 130-150 км, вкритий товстою крижаною корою (близько 150-180 км).

Дослідження внутрішньої будови Тритона дуже важливе для пізнання еволюції планет Сонячної системи, і майбутні безпосередні дослідження (буріння, сейсморозвідка) нададуть більш вичерпну інформацію.

Кріовулканізм[ред.ред. код]

Вперше явище кріовулканізму було виявлено на поверхні приполярних областей Тритона космічним апаратом «Вояджер-2» з прольотної траєкторії . Зокрема на фотографіях, отриманих з «Вояджера-2», було виявлено два діючих виверження кріовулканів і десятки слідів недавніх вивержень. У прилеглих до південної полярної шапки районах і на самій полярної шапці Тритона було виявлено невеликі витягнуті темні плями, і як виявилося під час вивченні останніх, це надзвичайно потужні газові струмені азоту, що «витікають» з жерл кріовулканів. Кріовулкани (чи то гейзери) Тритона викидають також значну кількість твердих мінеральних часток (силікати та вугільний пил).

Прояви кріовулканізму на поверхні Тритона вражають уяву: з поверхні, вкритої замерзлим азотом і метаном, що мають температуру близько 38 K, вибивається гейзер заввишки близько 8 — 12 км, а товщина стовпа викиду становить від 20 м до 2 км. На висоті 8—12 км струмені вигинаються під кутом 90 градусів у західному напрямку, і витягаються в широкі горизонтальні шлейфи, що тягнуться на 150-250 км, іноді навіть більше. На фотознімках поверхні Тритона нараховується близько 50 таких плям-фонтанів. Причиною кріовулканізму на Тритоні імовірно є сонячна енергія, і вплив гравітаційного поля Нептуна.

Місії до Тритона[ред.ред. код]

Нептун (зверху) і Тритон (фото апарату Вояджер-2)

Тритон давно інтригує вчених не тільки своїми дивацтвами (висока щільність, великий розмір та ін) і викликає підвищений інтерес як найближчий об'єкт, що сформувався в Поясі Койпера, і найдосяжніший для відвідання його в майбутньому дослідними апаратами. Так наприклад Берні Бінсток (Bernie Bienstock), менеджер проектів робототехнічних систем фірми Boeing, і професор Девід Аткінсон (David Atkinson) з університету Айдахо (University of Idaho) подали проект місії до Нептуна. Вони вважають, що настав час замислитися над черговим польотом до Нептуна. Вояджер-2 вивчав його з пролітної траєкторії і потім вирушив далі. Новий, проектований корабель мав був би здійснити місію до Нептуну і Тритону винятково для обстеження самого газового гіганта і вперше, сподіваються автори ідеї, висадив би на нього та на поверхню його величезного супутника посадочні модулі. За задумом розробників повноцінна посадка 500-кілограмового апарату передбачається тільки на Тритон, а два дослідних зонда, які будуть спускатися на Нептун, зможуть передати дані лише протягом свого спуску в атмосфері, а потім їх зруйнує атмосферним тиском.

Корабель масою 36 тонн з ядерною силовою установкою пропонується зібрати на орбіті Землі. Після старту в січні 2016 він через 4 роки, 2020 року, досягне Юпітера і здійснить пертурбаційний маневр у його гравітаційному полі. Це значно скоротить тривалість перельоту (до 12,9 років). Системи Нептуна корабель сягне 2029 року. У січні та липні на Нептун буде послідовно скинуто два зонди - у напрямку обертання і проти нього відповідно. Відділення першого зонда відбудеться за 62 дні до його входження в атмосферу Нептуна. Орієнтовна тривалість функціонування зондів в атмосфері Нептуна - 5 годин. Маса кожного зонда становитиме 300 кг, зокрема 19,4 кг дослідницької апаратури. Сам корабель перебуватиме на відстані відповідно 355 тис. км і 500 тис. км від Нептуна. Після цього корабель попрямує до Тритону і досягне його в жовтні 2033 року, перейшовши на орбіту, з якої буде спущено апарат на Тритон. Одночасно детальне дослідження цього загадкового супутника буде здійснюватися з орбіти. Маса спускного апарату становитиме 500 кг, з яких 23,2 кг складатиме дослідницька апаратура. Маса дослідницької апаратури, встановленої на самому кораблі, складе 171,1 кг. Атмосфера на Тритоні надзвичайно розріджена, тому парашути непридатні, а посадочний апарат спуститься на поверхню Тритона за допомогою гальмування реактивним двигуном (~ 65% маси зонда складатимуть рушійна установка і паливо). Всі три апарати мають прибути до Нептуна на борту великого материнського корабля загальною вагою близько 36 тонн. Його мають приводити у рух потужні іонні двигуни, що живитимуться мініатюрною атомною електростанцією, або радіоізотопними джерелами енергії. Якщо керівництво NASA і Конгрес погодяться із мрією Бінстока і Аткінсона, такий апарат можна було б побудувати і запустити 2016 року (двома пусками з Землі і збіркою на навколоземній орбіті), можливо, за технічної та фінансової участі інших країн. 2029 року він досяг би мети і висадив би два зонди на Нептун, а 2033 року випустив би дослідницький апарат і на поверхню Тритона.Тритон -великий єдиний супутник серед тіл Сонячної системи , який рухається навколо своєї осі у зворотньому напрямку...


Цікаві факти[ред.ред. код]

  • У небі Тритона видимий розмір диска Нептуна в 15,6 разів більший місячного диска (а площа більша у 242 рази).
  • Тритон - найхолодніше місце в сонячній системі з геологічною активністю.


Сатурн Це незавершена стаття з астрономії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.

Джерела[ред.ред. код]

http://universe-news.ru/article-926.html
http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=8&num=676
http://infox.ru/science/universe/2010/04/08/Triton.phtml
http://galspace.spb.ru/index57.html
https://gomel-sat.net/3614-sputnik-new-horizons-sdelal-snimok-tritona.html
http://www.allplanets.ru/solar_sistem/neptune/triton_statya.htm
http://www.astrogalaxy.ru/forum/phpBB2/viewtopic.php?f=18&t=195
http://www.interstellar.ru/planets/sputniki/triton
http://www.rol.ru/news/misc/spacenews/05/12/14_011.htm


Медіа:Example.ogg