На сегодня известно 14 спутников Нептуна. Большинство из них – маленькие ледяные «картофелины» или груды щебня – и всё же в системе Нептуна есть немало вещей, представляющих интерес для астрономов.
Тритон
Это самый крупный спутник Нептуна – его диаметр равен 2706 км. Его поверхность очень хорошо отражает свет, поэтому спутник открыт еще в XIX веке, 10 октября 1846 года английским астрономом Уильямом Ласселом. Но еще много лет после своего обнаружения спутник оставался безымянным: имя «Тритон» предложил французский астроном Камиль Фламмарион в 1880 году. Тритон был сыном бога моря Нептуна – это был возврат к традиции называть спутники планет именами древних античных богов. Спутники Урана, названные именами героев Шекспира, так и остались исключением.
Тритон удален от материнской планеты на 330 тыс. км – это всего на 50 тыс. км меньше расстояния от Земли до Луны, но делает свой оборот куда быстрее – всего за 5,88 земных суток. Так происходит из-за мощной гравитации ледяного гиганта, которая в 17 раз превосходит гравитацию Земли.
Спутник разительно отличается своим размером и массой от остальных лун системы Нептуна: следующий после Тритона по величине спутник – Протей – имеет диаметр всего 420 км и легче в 4200 раз. Из этого факта ученые выдвигают предположение, что Тритон прежде был карликовой планетой пояса Койпера, и в какой-то момент Нептун «захватил» его своей гравитацией.
К тому же Тритон движется вокруг Нептуна по ретроградной орбите – то есть в направлении, обратном вращению планеты. Кроме того, орбита Тритона наклонена к эклиптике под углом 157 градусов:
Это значит, что с поверхности Тритона мы могли бы наблюдать кольца ледяного гиганта во всю их ширину:
Тритон – очень холодный мир. Температура его поверхности – минус 235°С. По плотности, температуре и химическому составу Тритон очень напоминает Плутон:
Это еще одна причина считать, что спутник явился в систему Нептуна из пояса Койпера. Больше половины поверхности сателлита укрыто замерзшим азотом, 15-30 % - покрыто водяным льдом и оставшаяся часть приходится на сухой лёд. Судя по плотности Тритона, в его центре находится твердое каменно-металлическое ядро, окруженное ледяной мантией, далее следует корка водяного льда и, наконец, азотный лёд:
В 1989 году, когда «Вояджер-2» приближался к спутнику, он заснял на его поверхности гейзеры жидкого азота:
Все они находились в подсолнечной точке: похоже, что Солнце, хоть и далекое, все же нагревает поверхность спутника настолько, что газ, замерзающий при самой низкой температуре – азот – превращается в жидкое состояние и прорывается сквозь ледяную кору в виде гейзеров:
«Вояджер» зафиксировал, что один из этих фонтанов достигал в высоту 8 километров!
Эти выбросы жидкости и холодного пара образуют очень разреженную атмосферу Тритона с давлением в 20-50 тысяч раз меньше земного на уровне моря.
Тритон геологически активен. На нем до сих пор извергаются вулканы – только не те, что существуют на Земле и выбрасывают из себя раскаленную лаву, а криовулканы, извергающие холодную жидкость, которая растекается по поверхности и застывает. Этот процесс постоянно обновляет поверхность: на Тритоне очень мало ударных кратеров, а самая высокая известная гора – всего 1000 метров.
Довольно большую часть поверхности на Тритоне занимает так называемая Местность дынной корки:
Ничего подобного не обнаружено ни на одном из небесных тел всей Солнечной системы. Местность разбита на ячейки поперечником 20-30 км, которые окружены валами высотой около 300 метров – и сверху всё это очень напоминает сетку на кожуре дыни. Ученые считают, что столь необычный ландшафт – результат деятельности именно криовулканов в этой области: холодная жидкость, поднимаясь из недр, замерзает, лёд расширяется и трескается, образуя ту самую сетку.
NASA планирует запустить зонд на Тритон для более подробного изучения спутника. Из-за ни на что не похожего рельефа, говорящего об активном криовулканизме, и из-за обнаруженных «Вояджером» гейзеров – астрономы предполагают наличие под ледяной корой спутника жидкого подледного океана, а самые смелые даже выдвигают гипотезу о наличии примитивной жизни в этом океане.
Что же может сохранить воду в жидком виде на такой холодной планете? Разве только внутреннее тепло, вызванное приливными силами Нептуна. Если на Тритон отправится АМС – возможно, удастся выяснить, что представляет собой этот далекий спутник и что служит источником его геологической активности и гейзеров.
Тритон постепенно приближается к Нептуну. Компьютерное моделирование его движения показывает, что приблизительно через 3,6 млрд лет он пересечет предел Роша – то есть расстояние, на котором на котором приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, равны силам самогравитации спутника.
Перейдя этот предел, Тритон либо расколется на части, которые упадут на Нептун, либо превратится в систему колец, крупных и ярких, как у Сатурна:
Остальные внутренние спутники ледяного гиганта очень малы и имеют неправильную форму. Все они представляют собой ледяные глыбы или груды щебня, скрепленные гравитацией:
Остановимся на интересных особенностях некоторых из них.
Протей
Второй по величине спутник Нептуна. Он куда меньше Тритона: его размеры 424×390×396 километров. Это одно из темнейших тел нашей Солнечной системы: его отражательная способность составляет всего 6%, поэтому спутник трудно увидеть с Земли. Его обнаружил «Вояджер-2», в 1989 году зонд сделал вот этот снимок:
Спутник представляет собой холодный булыжник небольшой плотности, приблизительно равной плотности черного дерева. Он обильно покрыт кратерами, а приливные силы Нептуна образовали на его поверхности параллельные борозды. В отличие от большинства остальных спутников, Протей изучен настолько, что составлена его карта:
Мы видим, что половина поверхности спутника - вся сплошь в кратерах, а самый крупный из них - Фарос - обладает поперечником в 260 километров. Это чуть меньше диаметра самого большого кратера на видимой стороне Луны — Байи.
В будущем, полагают ученые, Протей вполне может обрести сферическую форму – ведь спутник Сатурна Мимас меньше и легче, но всё же имеет форму шара. Вероятно, поэтому сателлит и назван Протеем – в честь морского бога, способного изменять свой внешний вид.
Наяда
Открыта также «Вояджером-2». Это самый ближний спутник Нептуна, расстояние до планеты составляет лишь 48 277 км, которое спутник обходит за 7 часов. Это - небесное тело вытянутой формы размерами 96х60х52 км, имеет темную поверхность и температуру минус 186°С. Его орбита, почти сферическая, постепенно снижается: в будущем Наяда будет либо поглощена Нептуном, либо пополнит его кольцевую систему. Такая участь ждет все ближайшие спутники ледяного гиганта.
Ларисса
Спутник открыт 24 мая 1981 года благодаря случайному наблюдению с Земли покрытия этим спутником звезды. Ларисса вращается на расстоянии 73 тысячи километров от Нептуна, её габариты невелики: 216х204х168 км, а плотность - чуть больше плотности воды. Видимо, Ларисса состоит изо льда с примесью органических веществ и минералов. Карта Лариссы тоже существует:
Как мы видим, одно её полушарие обильно покрыто кратерами, а другое - почти гладкое.
Такие спутники, как Ларисса, кажутся чрезмерно маленькими. Однако площадь поверхности этой луны составляет 21 тыс. кв. км - на ней уместилось бы штук восемь крупных городов - таких, как Москва.
Ларисса - самый темный спутник в Солнечной системе, отражающий всего 0,09 падающего света. Это меньше, чем у смолы!
Скорость обращения спутника вокруг Нептуна меньше скорости вращения планеты - в результате Ларисса с каждым витком приближается к Нептуну. Её, как и другие близкие спутники, ожидает либо поглощение планетой, либо превращение в кольцо.
У Нептуна имеются и внешние спутники, которые обращаются вокруг ледяного гиганта по вытянутым и наклоненным к эклиптике орбитам:
Самую причудливую орбиту имеет
Нереида
Открыта 1 мая 1949 года Джерардом Койпером. Этот маленький спутник неправильной формы, имеющий всего 340 км в поперечнике, примечателен своей сильно вытянутой орбитой: в перигелии он приближается к Нептуну на расстояние в 1,37 млн км, а афелий Нереиды почти в 7 раз дальше – в 9,66 млн км. Это самая вытянутая орбита во всей Солнечной системе – её эксцентриситет составляет 0,75:
Нереида делает оборот вокруг Нептуна за 360 дней и 3 часа – почти за один земной год. Ученые уверены, что она, как и Тритон, прилетела из пояса Койпера и была захвачена притяжением Нептуна.
В следующий раз мы перенесемся в пояс Койпера, на самую известную планету в этой далекой области - Плутон.
Ставьте лайк, если понравилась статья. Оставляйте комментарии, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!