Planeterna i det yttre solsystemet är kända för att vara konstiga, liksom deras många månar. Detta gäller särskilt Triton, Neptunus största måne. Förutom att vara den sjunde största månen i solsystemet, är den också den enda större månen som har en retrograd bana - det vill säga den kretsar i motsatt riktning mot planetens rotation. Detta tyder på att Triton inte bildades i omloppsbana runt Neptunus, utan är en kosmisk besökare som gick förbi en dag och bestämde sig för att stanna.
Och som de flesta månar i det yttre solsystemet, tros Triton vara sammansatt av en isig yta och en stenig kärna. Men till skillnad från de flesta solmånar är Triton en av de få som är kända för att vara geologiskt aktiva. Detta resulterar i kryovulkanism , där gejsrar med jämna mellanrum bryter igenom skorpan och förvandlar ytan Triton till vad som säkerligen kommer att bli en psykedelisk upplevelse!
Upptäckt och namngivning:
Triton upptäcktes av den brittiske astronomen William Lassell den 10 oktober 1846, bara 17 dagar efter upptäckten av Neptunus av den tyske astronomen Johann Gottfried Galle. Efter att ha lärt sig om upptäckten skrev John Herschel – son till den berömda engelske astronomen William Herschel, som upptäckte många av Saturnus och Uranus’ månar – till Lassell och rekommenderade att han skulle observera Neptunus för att se om den också hade några månar.
New Horizons-bild av Neptunus och dess största måne, Triton, tagen av LORRI-instrumentet den 23 juni 2010. Kredit: NASA
Lassell gjorde det och upptäckte Neptunus största måne åtta dagar senare. Trettiofyra år senare döpte den franske astronomen Camille Flammarion månen Triton – efter den grekiska havsguden och Poseidons son (motsvarigheten till den romerska guden Neptunus) – i sin bok från 1880 Populär astronomi . Det skulle dock ta flera decennier innan namnet slog igenom. Fram till upptäckten av den andra månen Nereid 1949 var Triton allmänt känd som 'Neptunus satellit'.
Storlek, massa och omloppsbana:
Vid 2,14 × 1022kg, och med en diameter på ca. Triton, 2 700 kilometer (1 680 miles) km, är den största månen i det neptuniska systemet – som omfattar mer än 99,5 % av all massa som är känt för att kretsa runt planeten. Förutom att vara den sjunde största månen i solsystemet, är den också mer massiv än alla kända månar i solsystemet mindre än sig själv tillsammans.
Utan axiell lutning och en excentricitet på praktiskt taget noll, kretsar månen Neptunus på ett avstånd av 354 760 km (220 438 miles). På detta avstånd är Triton den längsta satelliten i Neptunus, och kretsar runt planeten var 5,87685 jorddag. Till skillnad från andra månar av dess storlek har Triton en retrograd bana runt sin värdplanet.
De flesta av de yttre oregelbundna månarna Jupiter och Saturnus har retrograda banor, liksom vissa av dem Uranus yttre månar . Men dessa månar är alla mycket mer avlägsna från sina primära och är ganska små i jämförelse. Triton har också en synkron bana med Neptunus, vilket innebär att den alltid håller ett ansikte riktat mot planeten.
När Neptunus kretsar runt solen turas Tritons polarområden mot solen, vilket resulterar i säsongsmässiga förändringar när en pol, sedan den andra, flyttar in i solljuset. Sådana förändringar observerades i april 2010 av astronomer som använder European Southern Observatory's Very Large Telescope .
En annan viktig aspekt av Tritons bana är att den håller på att förfalla. Forskare uppskattar att det om cirka 3,6 miljarder år kommer att passera under Neptunus Roche-gräns och kommer att slitas isär.
Sammansättning:
Triton har en radie, densitet (2,061 g/cm3), temperatur och kemisk sammansättning som liknar Pluto. På grund av detta, och det faktum att den cirklar Neptunus i en retrograd omloppsbana, tror astronomer att månen har sitt ursprung i Cooper bälte och blev senare fångade av Neptunus gravitation.
En annan teori säger att Triton en gång var en dvärgplanet med en följeslagare. I det här scenariot fångade Neptunus Triton och slängde iväg sin följeslagare när den gigantiska gasen flyttade längre ut i solsystemet för miljarder år sedan.
Liksom Pluto är 55 % av Tritons yta täckt med fruset kväve, med vattenis som utgör 15–35 % och torris (aka. frusen koldioxid) som utgör de återstående 10–20 %. Spårmängder av metan och kolmonoxidis tros finnas där också, liksom små mängder ammoniak (i form av ammoniakdihydrat i litosfären).
Tritons densitet tyder på att dess inre är differentierad mellan en solid kärna gjord av stenigt material och metaller, en mantel som består av is och en skorpa. Det finns tillräckligt med sten i Tritons inre för radioaktivt sönderfall för att driva konvektion i manteln, vilket till och med kan vara tillräckligt för att upprätthålla ett underjordiskt hav. Precis som med Jupiters måne i Europa, kan den föreslagna existensen av detta varmvattenhav innebära närvaron av liv under de isiga skorporna.
Atmosfär och ytegenskaper:
Triton har en avsevärt hög albedo som reflekterar 60–95 % av solljuset som når det. Ytan är också ganska ung, vilket är en indikation på den möjliga existensen av ett inre hav och geologisk aktivitet. Månen har en rödaktig nyans, vilket troligen är resultatet av att metanisen förvandlas till kol på grund av exponering för ultraviolett strålning.
Triton anses vara en av de kallaste platserna i solsystemet. Månens yttemperatur är ca. -235°C medan Pluto har ett genomsnitt på -229°C. Forskare säger att Pluto kan sjunka så lågt som -240°C längst bort från solen i sin omloppsbana, men det blir också mycket varmare närmare solen, vilket ger den ett högre totaltemperaturmedelvärde.
Det är också en av få månar i solsystemet som är geologiskt aktiva, vilket innebär att dess yta är relativt ung på grund av återuppbyggnad. Denna aktivitet resulterar också i kryovulkanism, där vatten ammoniak och kvävgas bröt ut från ytan istället för flytande sten. Dessa kvävegejsrar kan skicka plymer av flytande kväve 8 km över månens yta.
Triton (nedre till vänster) jämfört med månen (övre till vänster) och jorden (höger), i skala. Kredit: NASA/JPL/USGS
På grund av den geologiska aktiviteten som ständigt förnyar månens yta, finns det väldigt få nedslagskratrar på Triton. Liksom Pluto har Triton en atmosfär som tros ha uppstått genom avdunstning av isar från dess yta. Liksom dess ytisar består Tritons tunna atmosfär av kväve med spårmängder av kolmonoxid och små mängder metan nära ytan.
Denna atmosfär består av en troposfär som stiger till en höjd av 8 km, där den sedan ger vika för en termosfär som når ut till 950 km från ytan. Temperaturen i Tritons övre atmosfär, vid 95-100 K (ca-175 °C/-283 °F) är högre än den vid ytan, på grund av inverkan av solstrålning och Neptunus magnetosfär.
En dis genomsyrar större delen av Tritons troposfär, som tros vara sammansatt till stor del av kolväten och nitriler som skapas av solljusets inverkan på metan. Tritons atmosfär har också moln av kondenserat kväve som ligger mellan 1 och 3 km från ytan.
Observationer tagna från jorden och av Reser 2 rymdfarkoster har visat att Triton upplever en varm sommarsäsong med några hundra års mellanrum. Detta kan vara resultatet av en periodisk förändring i planetens albedo (dvs den blir mörkare och rödare) som kan orsakas av antingen frostmönster eller geologisk aktivitet.
Med hjälp av CRIRES-instrumentet på ESO:s Very Large Telescope har ett team av astronomer kunnat se att sommaren är i full gång på Tritons södra halvklot. Kredit: ESO
Denna förändring skulle tillåta att mer värme absorberas, följt av en ökning av sublimering och atmosfärstryck. Data som samlats in mellan 1987 och 1999 indikerade att Triton närmade sig en av dessa varma somrar.
Utforskning:
När NASAReser 2gjorde en förbiflygning av Neptunus i augusti 1989, beslutade uppdragskontrollanterna också att genomföra en förbiflygning av Triton – liknande Reser 1 sitt möte med Saturnus och Titan. När den flyger förbi var större delen av norra halvklotet i mörker och osynligt för Voyager.
På grund av hastigheten på Voyagers besök och Tritons långsamma rotation sågs bara en halvklot tydligt på nära avstånd. Resten av ytan var antingen i mörker eller sågs som suddiga markeringar. Ändå, denReser 2rymdfarkoster lyckades fånga flera bilder av månen och fläckiga gejsrar av flytande kväve som sprängdes ut från två distinkta särdrag på ytan.
I augusti 2014, i väntan på Nya horisonter förestående möte med Pluto, NASA återställde dessa bilder och använde dem för att skapa de första global färgkarta över Triton . Producerad av Paul Schenk, en vetenskapsman vid Lunar and Planetary Institute i Houston, användes kartan också för att göra en film (visas nedan) som återskapade det historiskaReser 2möte i tid till 25-årsjubileet av händelsen.
Ja, Triton är verkligen en ovanlig måne. Bortsett från dess ganska unika egenskaper (retrograd rörelse, geologisk aktivitet) är månens landskap sannolikt en fantastisk syn. För alla som står på ytan, omgiven av färgglada isar, plymer av kväve och ammoniak, en kvävedis och Neptunus stora blå skiva som hänger på himlen, skulle upplevelsen verka som något som liknar en hallucination.
I slutändan är det synd att solsystemet en dag kommer att säga adjö till denna måne. På grund av dess banas natur kommer månen så småningom att falla in i Neptunus gravitationsbrunn och bryta upp. Vid vilken tidpunkt kommer Neptunus att ha en enorm ring som Saturnus, tills dessa partiklar också kraschar in i planeten.
Det skulle också vara något att se. Man kan bara hoppas att mänskligheten fortfarande kommer att finnas kvar om 3,6 miljarder år för att bevittna det!
Vi har många intressanta artiklar om Triton, Neptunus , och den yttre planeterna i solsystemet här på Universe Today.
Här är en om Ny karta över Triton , och en om Underjordiskt hav det kanske gömmer sig, och 40 år av sommar på Triton . Och här är Varför du inte bör köpa fastigheter på Triton .
In the Observatory har också en intervju med Emily Lakdawalla, seniorredaktör och planetevangelist för Planetary Society, med titeln ' Var ska vi leta efter liv i solsystemet? '
Källor: