A Neptunusz holdjai

Sabine Stanley, Ph.D., a Johns Hopkins Egyetem

A Neptunusz felfedezését követő heteken belül 1846-ban egyetlen holdat találtak. Bár az Uránusz és a Neptunusz meglehetősen hasonló összetételük és felépítésük szempontjából holdrendszereik nagyon különböznek. A Neptunuszról ismert, hogy legalább 14 holdja van, de ezek közül csak az egyik, a Triton, elég nagy ahhoz, hogy gömb alakú legyen. Ezt hasonlítsa össze négy kerek holddal a Jupiteren, héten a Szaturnuszon és öten az Uránusznál.

További információ a Merkúrról, a szélső kis bolygóról.

A Triton mérete

Méretét tekintve a Triton a Nap hetedik legnagyobb holdja rendszer. Közel van a Titania átmérőjének kétszerese (az Urán legnagyobb holdja), de kisebb, mint a Föld holdja; és körülbelül 10% -kal kisebb átmérőjű, mint az Európa, a Jupiter négy kerek holdja közül a legkisebb. A Triton csak a fele az átmérője a Jupiter Ganymede vagy a Szaturnusz Titán átmérőjének. A Triton azonban körülbelül 10% -kal sűrűbb, mint a Szaturnusz Titan holdja, ami azt sugallja, hogy a Tritonban egy nagyobb kőfrakció és egy kisebb jégfrakció – talán a kőzet és a jég.

További információ a Vénuszról, a burkolt üvegház bolygóról.

Triton, egy szabálytalan műhold

A jég miatt a Titan és a Triton is sokkal kevésbé sűrű, mint a Föld Holdja. A Tritont igazán rendkívülivé teszi a Naprendszer összes többi nagy kerek holdjával szemben, hogy szabálytalan műholdról van szó. Ez azt jelenti, hogy nem a Neptunust körülvevő akkumulációs lemezből alakult ki. Ehelyett Tritont a Neptunusz gravitációja fogta el a múlt egy bizonyos pontján. Ismerjük Triton elfogott holdját, mert pályája retrográd.

Triton a Neptunusz körül kering az ellenkező irányban, mint a Neptunusz. Ez kulcsfontosságú jel, hogy Triton nem a Neptunusz körüli akkumulációs lemezből alakult ki. Triton pályája szintén körülbelül 23 ° -kal hajlik a Neptunusz-egyenlítőhöz képest – ez egy újabb jel arra, hogy Triton elfogott tárgy.

Honnan jött Triton?

Szóval, honnan jött Triton? Valószínűleg a Kuiper-övből származott. Ez a Naprendszer Neptunusz pályáján túl fekvő régiója, amely számos más ismert, Tritonhoz hasonló méretű jeges testnek ad otthont. A Kuiper öv leghíresebb lakója a Plútó. Egyes Kuiper övobjektumok, köztük a Plútó köztudottan elliptikus pályákkal rendelkeznek, amelyek keresztezik a Neptunusz pályáját. Ezért nem túl meglepő, hogy az egyik ilyen tárgy korábban találkozhatott a Neptunussal, és a Neptunusz gravitációja megragadta őket.

További információ a Föld-Hold rendszer felfedezéséről.

A Triton elfogásának hatása a Neptunuszra

A Triton elfogása most mind a Triton, mind a Neptune rendszer számára megtérült. Lehet, hogy nem véletlen, hogy a Neptunusznak nincsenek gömb alakú szabályos holdjai.

Képzelje el, ha a Neptunusznak eredetileg egy szabályos holdrendszere lenne, amely egy akkréciós lemezből jött létre. Aztán Triton bejön, és a Triton és ezek a holdak közötti gravitációs kölcsönhatások valószínűleg megzavarnák pályájukat: talán nagy különcöket vagy hajlamokat eredményeztek számukra, aminek következtében a Neptunuszba csapódtak, vagy teljesen elmenekültek a Neptunusz rendszerből.

Nereid, a Neptunusz kis holdja bizonyíthatja ezt. A Faraway Nereid rendkívül excentrikus pályával rendelkezik, amely a gravitációs interakciók eredménye lehet Triton rögzítése során.

Ez egy átirat a A Field Guide című videósorozatból a bolygók. Nézze meg most, a The Great Courses Plus oldalon.

A Triton megragadó hatása

És hogyan ment a szabadon repülés A fogott Holdra vetített Kuiper-öv tárgya befolyásolja Tritont? Elfogása óta a Neptunusz árapályerői úgy hatottak, hogy Triton forgása spin-pálya rezonanciába kerüljön. Triton mostantól mindig egy arcot tart a Neptunusz felé, akárcsak a mi Holdunk a Földdel, és nagyon körpályán halad.

A Triton nagyon közel kering a Neptunuszhoz – körülbelül 10% -kal közelebb, mint a Holdunk a Föld körül. És mivel a Neptunusz átmérője körülbelül négyszer nagyobb, mint a Földé – tekintve, hogy a Triton átmérője körülbelül 20% -kal kisebb, mint a Föld holdja -, ez azt jelenti, hogy a Triton a Neptunusz felszínéről szinte ugyanolyan méretűnek tűnik az égen, mint a Föld Holdja velünk. Nagyon szokatlan, hogy egy szabálytalan hold olyan közel kering a bolygóállomásánál.

Jóslatok a Triton pályájára

A Tritonra a Neptunuszhoz közel eső árapályerőknek két fontos hatása van. hold. Először is, az árapályerők megváltoztatják Triton pályáját.Triton lassan befelé fordul a Neptunusz felé. Az előrejelzések szerint körülbelül 3,5 milliárd év alatt eléri a Neptunusz Roche-határát. Ekkor Triton elkezdi elszakadni a Neptunusz elsöprő árapályerejétől.

Tehát néhány milliárd év múlva, ha arra gondolt, hogy Tritonba költözik, amikor a Napunk vörös óriáscsillaggá válik, és Földünk már nem lakható, ne lepődjön meg, ha új gyűrűrendszer a Neptunusz körül, nem pedig egy hold.

A Triton felszíne

Az árapályerők nemcsak Tritont vonják befelé. Ezek az árapály-kölcsönhatások a Triton belsejét is megnyújtják és meghajlítják, melegedést okozva. Ez a melegítés geológiai aktivitást eredményezett Triton felszínén. Legjobb kilátásunk a Tritonra a Voyager 2 flyby-ból származott. A legközelebbi megközelítés a holdtól 40 000 kilométerre volt, és a Voyager képes volt Triton felületének 40% -át leképezni.

A másik 60% rejtély maradt. De ez a 40% feltár egy geológiailag gazdag és változatos világot. A felület felét fagyott nitrogén borítja. A maradék vízjég és fagyasztott szén-dioxid kombinációja – ez szárazjég.

Rózsaszín árnyalat vagy a Thritins of Triton

A felület rózsaszín árnyalatú, köszönhetően a szerves vegyületek jelenlétének a felületen. Ezek olyan kolinok lehetnek, mint amit a Szaturnusz Titan holdján láttunk. Ezeket akkor okozhatják, amikor a metán a napfény által szétválik, és az alkatrészeket ezután nagyobb szerves molekulákká állítják össze. geológiai változás, de a Tritonon nem sok kráter található. A kráterszámlálás azt mutatja, hogy Triton felülete nagyon fiatal, a legrégebbi régiók körülbelül 50 millió évesek. A legfiatalabb régiók becslése szerint körülbelül hatmillió évesek. Mégis, Triton hegygerinceket, vályúkat, sziklákat és vulkanikus síkságokat mutat, amelyeket más világokon látunk.

A sárgadinnye, mint az alakzatok a Triton nyugati féltekén

De van néhány olyan terep is, amelyet sehol máshol nem látunk a Naprendszerben. A nyugati félteke képen látható részén Triton egy kantalupának tűnik! A gödrök vagy mélyedések szabálytalan mintázata, mintegy 30 kilométer átmérőjű, és több száz méter magas hegygerincek borítják itt a felszínt. Egyes helyeken a gerincek a Jupiter Europa-hold felszínére emlékeztetnek, és a jéghéj tektonikus mozgását jelzik.

Nem tudjuk, hogyan alakult ki a sárgadinnye terepe. Az egyik hipotézis szerint a gerincek és gödrök ott alakulnak ki, ahol melegebb szilárd jégcsomók tolódnak fel a felszínre, ami a gödrök körüli megemelt területeket okozza.

A Triton déli sarki régió különböző területe

A Triton déli sarkvidék területe nagyon eltérő. Itt egy megfagyott nitrogén jégsapkát látunk, amelyet gejzírek borítanak. Ezek a gejzírek nitrogéngázt szórnak a Triton légkörébe. A Voyager 2 még kitöréseket is elkapott folyamatban, a tollak nyolc kilométeres magasságot értek el! Ezek a nitrogén kitörések a Tritont a naprendszer világainak kiválasztott csoportjába sorolják, ahol aktív kitöréseket figyeltünk meg. A többiek a Jupiter Io holdjai, amelyek kénben gazdag magmát robbantanak ki; és az Európa, amely vizes jeget robbant ki; és a Szaturnusz holdja, az Enceladus, amely vizes jeget robbant ki; és természetesen a Föld, amely kitör a magmából.

Szélek és felhők bizonyítékai a Tritonon

A Voyager 2 nitrogénfelhő-foltokat is látott körülbelül egy kilométerrel Triton felszíne felett. Van bizonyítékunk a Triton-i szelekre is. Közvetlenül nem mérhetjük a szeleket, de a tritoni gejzírek nitrogéngázát a szél fújja.

A szálkák porat és szerves részecskéket gyűjtenek a légkörből, majd a szél fújja őket, és végül a felszínre hull. Körülbelül 150 kilométer hosszú széllel fújt por nyomát láthatjuk a gejzírektől. Az ösvények pedig mind a gejzírek ugyanazon oldalán vannak, ami azt jelenti, hogy akár a szél irányát is mérhetjük a Tritonon.

A Triton évszakai

A Triton a Neptunusz nagyon hosszú évszakait is tapasztalja, mindegyik körülbelül 40 Föld-év. Mivel Tritonnak a Neptunusz körüli pályája van, a geometria úgy működik, hogy a Neptunusz évszakaiban Triton pólusa a Nap felé mutat. Ez az egyik féltekét állandó nappali fényben tartja, a másikat pedig az állandó éjszakában. Ez hasonló az Uránusz és néhány holdjának forgatókönyvéhez, de még tovább tart.

A Triton szezonális változásainak megfigyelései

A Triton szezonális változásokra vonatkozó tippeket már megfigyeltük. Először úgy tűnik, hogy a hold egyre fakóbb vagy kevésbé vörös. Ennek oka lehet, hogy új fagyott nitrogénrétegek hullanak le és fedik el a felszínen lévő holinokat.Vannak utalások arra is, hogy a légkör sűrűsödik, talán a felszín melegedése miatt, amely több nitrogén elpárolgását okozza.

A Neptunusz többi holdja

A Triton és a Nereid volt az egyetlen hold, amely a Neptunusz körül keringett, amíg a Voyager 2 fel nem kereste a bolygót. A Voyager további hat kis holdat talált, majd másokat felfedeztek a földi távcsövek segítségével. A Neptunusz négy legbelső holdja a Neptunusz gyűrűin belül keringhet, és lehet, hogy pásztoros hatással van arra, hogy a gyűrűk egy részét meglehetősen szűken tartja, hasonlóan a Szaturnusz és az Urán egyes gyűrűihez.

A Neptunusz gyűrűi

A Neptunusz gyűrűi meglehetősen sötétek, hasonlóak az Uránusz gyűrűihez. De a Neptunusz gyűrűit alkotó részecskék inkább mikrométer méretű porok, mint a kosárlabda-ház méretű gyűrűszemcsék az Uránusnál. Ezáltal a Neptunusz gyűrűi jobban hasonlítanak a Jupiterhez. Az Uránusz gyűrűinek véletlen felfedezése az okkultációs vizsgálatokból 1977-ben az motiválta a tudósokat, hogy hasonló módszerrel próbálják megtalálni a Neptunusz körüli gyűrűket.

De a Neptunuszban a gyűrűk kimutatása nagyobb kihívást jelentett az okkultációs vizsgálatok során. Végül a Voyager 2 1989-es repülése véglegesen öt gyűrűt talált a Neptunusz körül. A gyűrűk közül három keskeny, a másik kettő pedig sokkal szélesebb.

Gyakori kérdések a Neptunusz holdjaival kapcsolatban