Måner af Neptun
af Matt Williams , Universet i Dag
Neptun, der iskolde gas gigant, der er otte planet fra Solen, blev opdaget i 1846 af to astronomer – Urbain Le Verrier og Johann Galle., I overensstemmelse med konventionen om planetarisk nomenklatur blev Neptun opkaldt efter den romerske gud af havet (svarende til den græske Poseidon). Og bare sytten dage efter det blev opdaget, begyndte astronomer at bemærke, at det også havde et system af måner.
i første omgang kunne kun Triton – Neptuns største måne – observeres. Men i midten af det 20.århundrede og efter, takket være forbedringer i jordbaserede teleskoper og udviklingen af robotrumsprober, ville mange flere måner blive opdaget., Neptun har nu 14 anerkendte satellitter, og til ære for af deres forælder planet, alle er opkaldt efter mindre vand guder i græsk mytologi.
opdagelse og navngivning:
Triton, at være den største og mest massive af Neptuns måner, var den første til at blive opdaget. Det blev observeret af Williamilliam Lassell den 10.oktober 1846, kun sytten dage efter, at Neptun blev opdaget. Det ville være næsten et århundrede før nogen andre måner ville blive opdaget.
den første var Nereid, Neptuns næststørste og mest massive måne, som blev opdaget den 1. maj 1949 af Gerard P., Kuiperbælte – (for hvem kuiperbæltet er opkaldt) ved hjælp af fotografiske plader fra McDonald Observatory i Fort Davis, Texas. Den tredje måne, senere navngivet Larissa, blev først observeret af Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky og David J. Tholen på 24 Maj, 1981.opdagelsen af denne måne var rent tilfældig og opstod som et resultat af den igangværende søgning efter ringe svarende til dem, der blev opdaget omkring Uranus fire år tidligere. Hvis ringe var faktisk til stede, stjernens lysstyrke ville falde lidt lige før planetens nærmeste tilgang., Mens observere en stjerne ” s tæt tilgang til Neptun, stjernens lysstyrke dyppet, men kun i flere sekunder. Dette indikerede tilstedeværelsen af en måne snarere end en ring.
Der blev ikke fundet yderligere måner, før Voyager 2 fløj forbi Neptun i 1989. I løbet af passagen gennem systemet genopdagede rumsonden Larissa og opdagede yderligere fem indre måner: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea og Proteus.,
i 2001 fandt to undersøgelser ved hjælp af store jordbaserede teleskoper-Cerro Tololo Interamerikanske Observatorium og Canada – Frankrig-Ha .aii teleskoper-fem yderligere ydre måner, der bragte det samlede beløb til tretten. Opfølgningsundersøgelser foretaget af to hold i henholdsvis 2002 og 2003 re-observerede alle fem af disse måner-som var Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia og Neso.
og derefter den 15. juli 2013, et team af astronomer ledet af Mark R., Sho .alter fra SETI-instituttet afslørede, at de havde opdaget en tidligere ukendt fjortende måne på billeder taget af Hubble-Rumteleskopet fra 2004-2009. Den endnu ikke navngivne fjortende måne, der i øjeblikket er identificeret som S/2004 n 1, menes at måle højst 16-20 km i diameter.
i overensstemmelse med astronomiske konvention, Neptuns måner er alle taget fra græsk og romersk mytologi., I dette tilfælde, som alle er navngivet efter guder af havet, eller børn af Poseidon (som omfatter Triton, Proteus, Depsina og Thalassa), mindre græske vand dieties (Naiad og Nereid) eller Nereids , vand nymfer i den græske mytologi (Halimede, Galatea, Neso, Sao, Laomedeia og Psamathe).
imidlertid blev mange af månerne ikke officielt navngivet før i det 20.århundrede. Navnet Triton, som oprindeligt blev foreslået af Camille Flammarion i hans 1880 bog Astronomie Populaire, men ikke i almindelig brug indtil mindst 1930 ‘ erne.,
indre (regelmæssige) måner:
de indre måner er tæt forbundet med Neptuns smalle ringsystem. De to inderste satellitter, Naiad og Thalassa, kredser mellem Galle-og LeVerrier-ringene, mens Despina kredser lige inden i LeVerrier-ringen. Den næste måne, Galatea, kredser lige inden for den mest fremtrædende Adams ring, og dens tyngdekraft hjælper med at opretholde ringen ved at indeholde dens partikler.
baseret på observationsdata og formodede tætheder måler Naiad 96 60 60.52 km og vejer cirka 1, 9. 1017 kg. I mellemtiden måler Thalassa 108 100 100 100 52 km og vejer 3.,5 x 1017 kg; Despina måler 180 x 148 x 128 og vejer 21 x 1017 kg; Galatea foranstaltninger 204 x 184 x 144 og vejer 37.5 x 1017 kg; Larissa foranstaltninger 216 x 204 x 168 og vejer 49,5 x 1017 kg; S/2004 N1 foranstaltninger 16-20 km i diameter og vejer 0.5 ± 0,4 x 1017 kg; og Proteus foranstaltninger 436 x 416 x 402 og vejer 50.35 x 1017 kg.
kun de to største regulære måner er afbildet med en opløsning, der er tilstrækkelig til at skelne deres former og overfladefunktioner., Ikke desto mindre, med undtagelse af Larissa og Proteus (som er stort set afrundet) alle Neptun”s indre måner menes at være aflange i form. Hertil kommer, at alle de indre måner mørke objekter, med geometrisk albedo spænder fra 7 til 10%.
deres spektre indikerede også, at de er lavet af vandis Forurenet af nogle meget mørke materialer, sandsynligvis organiske forbindelser. I denne henseende ligner de indre Neptuniske måner Uranus ‘ indre måner.
ydre (uregelmæssige) måner:
Neptuns uregelmæssige måner består af planetens resterende satellitter (herunder Triton)., De generelt følger tilbøjelig excentrisk og ofte retrograd baner langt fra Neptun; den eneste undtagelse er, Triton, der kredser tæt på planeten efter en cirkulær bane, selv om retrograd og skrå.
I rækkefølge efter deres afstand fra den planet, de irregulære måner er Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Neso og Psamathe, en gruppe, der omfatter både prograde og retrograd objekter. Med undtagelse af Triton og Nereid, Neptuns uregelmæssige måner ligner dem fra andre gigantiske planeter og antages at have været gravitationelt fanget af Neptun.,
med hensyn til størrelse og masse, de irregulære måner er relativt sammenhængende, der spænder fra cirka 40 km i diameter og 4 x 1016 kg i masse (Psamathe) til 62 km og 16 x 1016 kg for Halimede.
Triton og Nereid:
Triton og Nereid er usædvanlige uregelmæssige satellitter og behandles således separat fra de andre fem uregelmæssige Neptuniske måner. Mellem disse to og de andre uregelmæssige måner er der konstateret fire store forskelle.
først og fremmest er de de største to kendte uregelmæssige måner i solsystemet., Triton selv er næsten en størrelsesorden større end alle andre kendte uregelmæssige måner og omfatter mere end 99,5% af al den masse kendt for at bane Neptun (herunder planetens”s ringe og tretten andre kendte måner).
for det andet har de begge atypisk små halv-store akser, hvor Triton”S er over en størrelsesorden mindre end alle andre kendte uregelmæssige måner. For det tredje, har de begge et usædvanligt orbital særheder: Nereid har en af de mest excentriske baner af enhver kendt uregelmæssig satellit, og Triton”s bane er en næsten perfekt cirkel., Endelig, Nereid også har den laveste hældning af nogen kendt uregelmæssig satellit –
Med en gennemsnitlig diameter på ca 2700 km og en masse på 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton er den største af Neptun”s måner, og den eneste, der er store nok til at opnå en hydrostatisk ligevægt (dvs er rund i formen). I en afstand af 354.759 km fra Neptun, det sidder også mellem planetens indre og ydre måner.
Triton følger en retrograd og kvasi-cirkulær bane, og består hovedsageligt af kvælstof, metan, kuldioxid og vand ices., Med en geometrisk albedo på mere end 70% og en Bond albedo så høj som 90% er det også et af de lyseste objekter i solsystemet. Overfladen har en rødlig farvetone, der ejer samspillet mellem ultraviolet stråling og metan, hvilket forårsager tholiner.
Triton er også en af de koldeste måner i Solsystemet, med overfladetemperatur på omkring 38 K (235,2.C). Men på grund af månen er geologisk aktiv (hvilket resulterer i cryovolcanism) og temperatur variationer, der forårsager sublimation, Triton er en af kun to måner i solsystemet, der har en betydelig atmosfære., Meget gerne det ” s overflade, denne atmosfære er sammensat primært af nitrogen med små mængder af metan og kulilte, og med et anslået tryk på omkring 14 ?Bar.
Triton har en relativt høj densitet på omkring 2 g / cm3, hvilket indikerer, at sten udgør ca.to tredjedele af dens masse, og is (hovedsagelig vandis) den resterende tredjedel. Der kan også være et lag flydende vand dybt inde i Triton, der danner et underjordisk hav., Overfladen funktioner omfatter den store sydlige polar cap, ældre kratere fly cross-cut af graben og scarps, samt ungdommelige funktioner, der er forårsaget af ukendte fremmarch.
På grund af sin retrograd bane og relativ nærhed til Neptun (tættere end månen er til jorden), Triton er grupperet med planetens uregelmæssige måner (se nedenfor). Derudover antages det at være et fanget objekt, muligvis en dværgplanet, der engang var en del af Kuiperbæltet. Samtidig er disse orbitalegenskaber grunden til, at Triton oplever tidevandsreduktion., og vil til sidst spiral indad og kollidere med planeten i omkring 3,6 milliarder år.Nereid er Neptuns tredjestørste måne. Det har en progorde men meget E .centrisk bane og menes at være en tidligere regelmæssig satellit, der var spredt til sin nuværende bane gennem gravitationsinteraktioner under Triton”s capture. Vandis er blevet detekteret spektroskopisk på overfladen., Nereid viser store, uregelmæssige variationer i sin synlige størrelse, som sandsynligvis er forårsaget af tvungen præcession eller kaotisk rotation kombineret med en langstrakt form og lyse eller mørke pletter på overfladen.
Dannelse:
i Betragtning af den ulige fordeling af massen i dens måner, det er en udbredt opfattelse, at Triton blev fanget efter dannelsen af Neptun”s oprindelige satellit-system – og meget af det ville have været ødelagt i processen med at fange., Mange teorier er blevet tilbudt om mekanismerne for dens fangst gennem årene.
Den mest anerkendte er, at Triton er en overlevende medlem af en binær kuiperbæltet Objekt, der blev afbrudt med et møde med Neptun. I dette scenario, Triton fanget var resultatet af en tre-legeme møde, hvor det faldt i en retrograd bane, mens det andet objekt blev enten ødelagt eller skubbet ud i processen.,
Triton”S bane ved indfangning ville have været meget E .centrisk, og ville have forårsaget kaotiske forstyrrelser i banerne i de oprindelige indre neptunske satellitter, får dem til at kollidere og reducere til en skive af murbrokker. Først efter Triton ” S bane blev cirkulær igen kunne nogle af murbrokkerne re-accrete i nutidens regulære måner. Det betyder, at det er sandsynligt, at Neptun ” nuværende indre satellitter er ikke de oprindelige organer, der dannes med Neptun.
numeriske simuleringer viser, at der er en 0.,41 Sandsynlighed for, at månen Halimede kolliderede med Nereid på et tidspunkt i fortiden. Selvom det ikke vides, om nogen kollision har fundet sted, ser begge måner ud til at have lignende (“grå”) farver, hvilket antyder, at Halimede kunne være et fragment af Nereid.
i betragtning af dens afstand fra Solen var den eneste mission, der nogensinde studerede Neptun og dens måner tæt på Voyager 2-missionen. Og selvom der i øjeblikket ikke er planlagt nogen missioner, er der fremsat flere forslag, der ville se en robotsonde sendt til systemet engang i slutningen af 2020 ‘erne eller begyndelsen af 2030’ erne.