И седьмая по расстоянию от планеты. Тритон был обнаружен в 1846 году Уильямом Ласселлом. Это произошло всего через несколько недель после открытия самого Нептуна. В 1989 году окрестности Нептуна посетил космический аппарат «Вояджер-2». Данные, которые он передал, составляют большинство наших знаний о Тритоне на сегодняшний день.
Странная орбита Тритона
Единственный среди больших спутников, Тритон имеет ретроградную орбиту. Эту особенность он разделяет только с гораздо меньшими спутниками, такими как Ананке и Феба . Установлено, что Тритон не мог образоваться там, где он находится сейчас. Его обратное движение говорит о том, что он родился в поясе Койпера. А затем был захвачен Нептуном (если это так, то это был бы самый известный объект пояса Койпера). Сценарий захвата также может объяснить необычную орбиту другого спутника Нептуна – Нереиды. А также объяснить энергию, расплавившую когда – то поверхность Тритона.
Из-за ретроградной орбиты приливные взаимодействия между Нептуном и Тритоном истощают энергию последнего, вызывая его распад. В отдаленном будущем Тритон либо разрушится (возможно, образуя кольцо), либо упадет на планету.
Боковое вращение Тритона
Ось вращения Тритона также необычна. Она наклонена на 157 ° относительно оси Нептуна (которая, в свою очередь, наклонена на 30 ° от плоскости орбиты планеты). Это делает ориентацию Тритона относительно такой же как у Урана, с полярными и экваториальными областями, поочередно обращенными на Солнце.
Атмосфера Тритона
Тритон имеет очень слабую атмосферу, подобную атмосфере Плутона с поверхностным давлением около 0,01 миллибар. Она состоит в основном из азота с небольшим количеством метана. Тонкая дымка простирается на 5-10 километров. Температура на поверхности такая же низкая, как и у Плутона. Это следствие высокой отражающей способности поверхности Тритона. Она отбрасывает большинство поступающих солнечных лучей обратно в космос. В 1997 году затмение звезды Тритоном свидетельствовало о том, что Тритон стал немного теплее со времени пролета Вояджера.
Состав Тритона
Тритон немного плотнее ледяных лун Сатурна. Предполагается, что он, вероятно, состоит на 25% из водяного льда, а в остальным из каменистого материала.
Особенности поверхности Тритона
На снимках, полученных от Вояджера, видны несколько кратеров. Это свидетельствует об относительно молодой поверхности Тритона. Почти все южное полушарие покрыто ледяной шапкой из замороженного азота и метана А уникальные сложные узоры, которые есть на большей части поверхности, вероятно, являются результатом циклов замораживания/оттаивания. Поверхность здесь похожа на кожуру дыни, которая состоит из примерно одинаковых углублений. Они имеют размеры от 5 до 25 км в поперечнике и разделены рядами перекрывающихся гребней. Одна из гипотез их возникновения заключается в том, что ямочки являются результатом внутренних взрывов. Другая объясняет их таянием и обрушением ледяной поверхности.
Ледяные вулканы Тритона
Наиболее интересными и совершенно неожиданными чертами Тритона являются его ледяные вулканы. Одно из изображений Вояджера показывает фантастический шлейф. Он поднимается на 8 км над поверхностью и простирается на 140 километров по ветру. Тритон, и Венера – единственные тела , помимо Земли, которые являются вулканически активными в настоящее время (хотя и относился к ним в прошлом).
Интересно также отметить, что во внешней Солнечной системе происходят самые разные вулканические процессы. Извержения на Земле и Венере извергают скалистый материал и происходят от внутреннего тепла. Извержения на Ио представляют собой соединения серы и обусловлены приливным взаимодействием с Юпитером. В то время как извержения Тритона это очень летучие соединения, такие как азот или метан, обусловленные сезонным нагревом от Солнца.
На Тритоне, по-видимому, есть по крайней мере три вида ледяного вулканизма.
Загадочный и далекий Нептун известен астрономам более ста семидесяти лет. Его открытие стало торжеством теоретической науки. Несмотря на развитие инструментальной астрономии и непилотируемой космонавтики, планета хранит немало тайн, а необычная орбита спутника Нептуна - Тритона по-прежнему остается предметом дискуссий и гипотез.
Янус? Нептун!
Изначально восьмой планете Солнечной системы хотели дать имя древнеримского бога начала и конца - Януса. По мнению первооткрывателей, именно это космическое тело олицетворяло конец «владений» нашей звезды, и начало безграничного космического пространства. А ученых, открывших планету, действительно было несколько.
Началось все с того, что в 1834 году священник из Англии, безумно увлеченный астрономией, Т. Д. Хасси, очень удивился, наблюдая недавно открытую планету Уран, что ее истинная траектория на небесной сфере не совпадает с расчетной. Святой отец предположил, что это отклонение вызвано влиянием массивного космического объекта, находящегося за орбитой газового гиганта.
Кого считать первооткрывателем?
Британский ученый Д. К. Адамс и француз У. Ж. Леверье независимо друг от друга рассчитали приблизительное положение неизвестного тела. По указанным координатам немецкий астроном И. Г. Галле (Берлинская обсерватория) и его ассистент Г. Л. д´Арре в первую же ночь обнаружили загадочную «блуждающую» звездочку. Трое суток потребовалось ученым, чтобы окончательно убедиться в справедливости расчетов теоретиков и своих наблюдений. Наконец, 23 сентября 1846 года миру было объявлено об открытии восьмой планеты Солнечной системы, за которой закрепилось название, предложенное российским астрономом, директором В.Я. Струве - Нептун.
Кстати, окончательно вопрос о том, кого же считать первооткрывателем планеты, до сих пор не решен, но вся история является истинным триумфом небесной механики.
В течение месяца был обнаружен и первый спутник Нептуна. Почти столетие он не имел своего имени. В 1880 году французский астроном К. Фламмарион предложил назвать спутник Тритоном, но поскольку до 1949 года он был единственным, то в научных кругах более распространенным было простое название - спутник Нептуна. Это небесное тело, благодаря некоторым своим особенностям, заслуживает детального рассмотрения.
Первенство открытия Тритона (10.10.1846) принадлежит британскому астроному У. Ласселу. Размеры этого самого крупного спутника Нептуна схожи с размерами Луны, правда, по массе он в 3,5 раза легче. Вызвано это тем, что Тритон, предположительно, на треть состоит изо льда. В состав поверхностной мантии входят замерзший азот, метан и вода (от 15 до 30%). Именно поэтому отражательная способность поверхности спутника очень высока и достигает 90% (аналогичный показатель для Луны - 12%). Несмотря на возможную геологическую активность, это едва ли не самый холодный объект в Солнечной системе со средней температурой -235 °С.
Не такой, как все
Отличительной особенностью Тритона является то, что это единственный, известный науке, крупный спутник с ретроградным вращением (противоположным вращению планеты вокруг собственной оси). Вообще, орбиту Тритона отличают необычные характеристики:
- почти идеальная форма окружности;
- сильный наклон к плоскостям эклиптики и экватора самой планеты.
По мнению современных ученых, самый большой спутник Нептуна был «захвачен» планетой из Пояса Койпера во время одного из приближений. Существует гипотеза, что взаимные приливные силы спутника и планеты заметно разогревают последнюю, а расстояние между ними неуклонно сокращается. Возможно в скором будущем (по космическим меркам, конечно) спутник, войдя за предел Роша, будет разорван гравитационными силами планеты. В этом случае вокруг Нептуна образуется кольцо, которое своими размерами и великолепием затмит знаменитые кольца Сатурна.
Второй спутник планеты был открыт только в 1949 году американцем Д. Койпером. Свое название - Нереида - это небольшое небесное тело (диаметр около 340 км) получило по имени одной из морских нимф в древнегреческих мифах. Спутник имеет весьма примечательную орбиту, обладающую наибольшим эксцентриситетом (0,7512) среди спутников не только Нептуна, но и других планет. Минимальное расстояние приближения спутника составляет 1 100 тыс. км, максимальное - около 9 600 тыс. км. Высказываются предположения, что Нереида тоже была когда-то захвачена газовым гигантом.
Ларисса (еще одна нимфа) - третий и последний спутник планеты Нептун, открытый земными наблюдателями в прошлом веке. Произошло это в 1981 году, благодаря некоторым обстоятельствам. Совершенно случайно удалось зафиксировать покрытие звезды этим объектом Окончательный ответ на вопрос о том, сколько спутников у Нептуна, дал межпланетный космический зонд «Вояджер- 2» (NASA), стартовавший для исследования дальних рубежей Солнечной системы. Аппарат достиг окрестностей планеты в 1989 году после двенадцатилетнего путешествия.
Свита подводного властелина
Названия спутников Нептуна, так или иначе, связаны с богом морей. На сегодняшний день науке известно о 14 объектах, обращающихся вокруг планеты. Космический аппарат «Вояджер-2» подтвердил также и существование шести колец, состоящих, главным образом из замерзшего метана. Пять из них имеют собственные имена (по мере удаления от поверхности планеты): Галле, Леверье, Лассел, Арго и кольцо Адамса.
Вообще, значение информации, переданной «Вояджером» для современной астрономии трудно переоценить. Было открыто шесть спутников, наличие слабой азотной атмосферы на Тритоне, полярные шапки и следы геологической активности на его поверхности. За время работы в системе Нептуна автоматическая межпланетная станция сделала более 9 000 фотоснимков.
Безымянный S2004N1, Несо и другие
Из списка спутников Нептуна, представленного в таблице по мере удаленности от планеты, можно получить краткую информацию об этих космических телах.
| Номер | Название | Год открытия | Большая полуось (тыс.км) | Размер/Диаметр (км) | Период обращения (дн) | Масса (т) |
| 1 | Наяда | 1989 | 48,23 | 96*60*52 | 0,294 | 1,9×10 14 |
| 2 | Таласса | 1989 | 50,08 | 104*100*52 | 0,311 | 3.5×10 14 |
| 3 | Деспина | 1989 | 52,52 | 180*148*128 | 0,335 | 2.1×10 15 |
| 4 | Галатея | 1989 | 61,95 | 204*184*144 | 0,429 | 2.1×10 15 |
| 5 | Ларисса | 1981 | 73,55 | 216*204*168 | 0,555 | 4,9×10 15 |
| 6 | S2004N1 | 2013 | 105,30 | 18 | 0,96 | неизвестно |
| 7 | Протей | 1989 | 117,65 | 440*416*404 | 1,122 | 5,0×10 16 |
| 8 | Тритон | 1846 | 354,8 | 2707 | 5,877 | 2.1×10 19 |
| 9 | Нереида | 1949 | 5513,4 | 340 | 360,14 | 3,1×10 16 |
| 10 | Галимеда | 2002 | 15728 | 48 | 1879,71 | 9,0×10 13 |
| 11 | Псамафа | 2003 | 46695 | 28 | 9115,9 | 1,5×10 13 |
| 12 | Сао | 2002 | 22422 | 44 | 2914,0 | 6,7×10 13 |
| 13 | Лаомедея | 2002 | 23571 | 42 | 3167,85 | 5,8×10 13 |
| 14 | Несо | 2002 | 48387 | 60 | 9374,0 | 1.7×10 14 |
Из представленной информации можно выделить несколько примечательных фактов. Последним спутником, открытым в 2013 году, является объект S2004N1, которому до сих пор не присвоено собственное имя.
Спутники Нептуна принято разделять на внутренние (от Наяды до Протея) и внешние (от Тритона до Несо). Первые характеризуются темной поверхностью и неправильной формой. Деспина и Галатея, вращающиеся в районе колец, по мнению специалистов, постепенно разрушаются и поставляют им «строительный» материал.
Внешние спутники имеют очень вытянутые орбиты. Некоторые параметры позволяют предполагать, что Галимеда - отделившаяся часть Нереиды. Расстояние почти 49 млн км дают возможность считать Несо самым удаленным от своей планеты спутником в системе Солнца.
Нептун является последней планетой большой Солнечной системы по расстоянию от Солнца, он, подобно Юпитеру, Сатурну и Урану относится к планетам-гигантам. Его нельзя наблюдать невооружённым глазом, и в древности о существовании этой планеты не было известно. После открытия в конце 18 в. Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Поэтому было высказано предположение, что за орбитой Урана существует ещё одна большая планета, гравитация которой и вызывает подобные отклонения. Несколько математиков стали делать расчёты, чтобы вычислить примерное местоположение этой планеты. По результатам этих расчётов 23 сентября 1846 года восьмая планета Солнечной системы была найдена. Её назвали Нептун, в честь ещё одного бога.
Характеристики Нептуна
средний радиус орбиты:
4,504,000,000
км
диаметр:
49,532
км
масса:
1.02
*10^26 кг
Нептун находится очень далеко от Солнца. Радиус орбиты Нептуна в 30 раз больше, чем орбиты Земли, а один оборот вокруг Солнца Нептун совершает лишь за 164,5 лет. Нептун вращается вокруг своей оси, период обращения равен
15,8 часов. По размерам Нептун примерно в 4 раза больше Земли и в 17 раз больше её по массе. Размер Нептуна немного меньше размера Урана, а масса немного больше, за счёт большей плотности.
Состав атмосферы Нептуна подобен составу атмосферы других планет-гигантов, она состоит в основном из водорода и гелия и небольшого количества метана, придающего планете синий цвет. Атмосферные процессы на Нептуне очень интенсивны, в ней нет таких устойчивых образований, которые могли бы сохраняться десятки лет. В атмосфере Нептуна дуют очень сильные ветры, самые быстрые в Солнечной системе. У Нептуна также имеется магнитное поле.
Вблизи Нептуна побывал только один космический аппарат, "Вояджер-2", в августе 1989 г. Он, в частности, подтвердил существование у Нептуна колец, подобных кольцам других планет-гигантов.
На сегодняшний день у Нептуна найдено 13 спутников.
Спутники Нептуна
Характеристики некоторых спутников Нептуна
| Название | Радиус орбиты, тыс. км | Период обращения вокруг Нептуна, "–" обрат., сут | Радиус, км | Масса, кг | Открыт |
| Наяда | 48,23 | 0,2944 | 29 км | 1,4 10 17 | 1989 |
| Таласса | 50,07 | 0,3115 | 40 км | 4 10 17 | 1989 |
| Деспина | 52,53 | 0,3347 | 74 км | 2,1 10 17 | 1989 |
| Галатея | 61,95 | 0,4287 | 78 км | 3,1 10 18 | 1989 |
| Ларисса | 73,55 | 0,5547 | 208X178 | 6 10 18 | 1981 |
| Протей | 117,65 | 1,1223 | 436X416X402 | 6 10 19 | 1989 |
| Тритон | 354,76 | –5,877 | 1350 | 2,14 10 22 | 1846 |
| Нереида | 5 513,4 | 360,14 | 170 | 3,1 10 19 | 1949 |
Самый большой спутник Нептуна - Тритон, он входит в число крупнейших спутников в Солнечной системе. Тритон состоит, по-видимому, из твёрдых каменных пород, с примесью около 25% льда. У него имеется слабая атмосфера, состоящая из азота. На Тритоне так холодно (всего лишь около 35К), что близи полюсов даже азот замерзает, образуя полярную шапку.
Юпитер- самая большая планета солнечной системы. Система его спутников напоми-
нает. Солнечную систему в миниатюре. Четыре самых крупных называются Галилеевыми
в честь открывшего их в 1610г. Галлея. Остальные значительно меньше и, возможно, являются большими астероидами, захваченными силой тяготения планеты.
Ганимед- самый большой спутник во всей Солнечной системе. Его диаметр 5268 км.
Это ледяной шар с коричневыми пятнами, на его полюсах видны светлые ледяные шапки.
Спутник Ио имеет диаметр 3660. кратеров на нём мало, поскольку весь он покрыт слоем серы, вытекшей из вулканов и разлившейся по поверхности. Постоянное возведение магнитного поля Юпитера расплавляет внтреннюю часть Ио и создаёт большие напряжения в коре спутника. Вытекающая из вулканов сера затем твердеет, создавая многочисленные оттенки красного и оранжевого цвета.
Каллисто так густо покрыт кратерами, что напоминает в этом отношении Меркурий или Луну. Поверхность его испещрена белыми и серыми штрихами. Это следы падения небесных тел, обнаживших нижние, более чистые слои льда. Самый большой кратер на Каллисто называется Валгалла.
Самый близкий к Юпитеру спутник Амальтея , а также все далёкие спутники, находящиеся за пределами орбит галилеевых спутников, имеют неправильную форму и этим напоминают малые планеты Солнечной системы (астероиды).
СПУТНИКИ УРАНА
Уран был открыт английским астрономом Уильямом Гершелем в 1781г. У Урана есть 5 главных спутников. Ариэль и Умбриэль – тёмные и покрыты кратерами. На Титании имеются глубокие, протяжённые долины. Одна из них, Мессина-Касмата, достигает 1500км в длину. Весь изрытый кратерами Оберон пока что не разглядеть хорошенько. Маленькая Миранда - шар из битого льда диаметром 472км.
СПУТНИКИ НЕПТУНА
Главные спутники Нептуна – Тритон и Нереида . Нереиду пока не удалось разглядеть как следует, а вот Тритон – совершенно восхитительный сп. Диаметр его 2705 км, и движется он по орбите в обратную сторону. Большая часть его поверхности – светлая и гладкая. На Тритоне есть атмосфера, в основном состоящая из азота. Как и многие другие сп. планет-гигантов, Тритон – силикатно-ледяное небесное тело. На нём обнаружены кратеры, полярные шапки и даже газовые гейзеры.
СПУТНИК ПЛУТОНА
В 1978г был открыт единственный спутник Плутона – Харон . В сравнении с Плутоном он столь велик, что оба они вместе – это почти двойная звезда. Спутник отстоит от планеты на 17 тыс. км, имеет массу в 40% от массы планеты. Период обращения сп вокруг Плутона совпадает с периодом обращения Плутона вокруг оси. Спутник поэтому никогда не восходит и не заходит относительно горизонта ни в одной точке поверхности Плутона. Он отовсюду наблюдается как вечно висящий в небе в одном и том же месте. Этот путник получил удачное имя Харона – перевозчика душ усопших в загробный мир через реку Стикс.
СПУТНИКИ ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ
У Земли есть только один спутник – Луна, двигающийсявокруг Земли по орбите на среднем расстоянии в 376284 км. По объёму Луна в 49 раз меньше нашей планеты, а её масса – в 81 раз меньше массы Земли. Луна обходит весь свой путь вокруг Земли за такое же время, какое занимает один её оборот вокруг своей оси, поэтому мы всегда видим только одну её сторону. Она обходит вокруг Земли за 27 1/3 суток.
Из-за слабого притяжения Луна никогда не могла удержать вокруг себя атмосферу. Наш спутник – это мертвый мир, лишённый атмосферы, воды и жизни. Пятна на Луне – лунные моря, области с более тёмными вулканическими породами. Диаметр = 3475 км, т.
е. почти четверть диаметра земли. поэтому не исключено, что система Земля-Луна должна рассматриваться как двойная звезда.
В 1877г американский астроном Асаф Холл открыл два крохотных спутника Марса. Размеры Фобоса – 27*22*28 км, а среднее его расстояние от поверхности Марса – 6000 км. На Фобосе есть кратер шириной 5 км, названный кратером Стикни , и он весь испещрен глубокими бороздами. Размеры Деймоса – 15*12*10 км, его орбита пролегает на расстоянии 20000 км от Марса. Оба спутника очень тёмные и пыльные. Многие учёные полагают, что они прилетели из другой части Солнечной системы и были захвачены на свои орбиты силой тяготения Марса.
Список использованной литературы
1. «Энциклопедия окружающего мира - АСТРОНОМИЯ», РОСМЭН’97.
2. Ф.Я. Цикл «Семья Солнца: планеты и спутники Солнечной системы», М., Мир, 1984г.
3. «Земля и Вселенная» N4, 1982г.
4. «Справочник любителя и астронома», Е.П. Куликовский, М., Наука, 1977г.
5. «Планеты открытые заново», С.Н. Коновалов, М., Наука, 1981г.
Спутники Нептуна можно разделить на явно выраженные группы. Это внутренние и внешние спутники.
Все они движутся по круговым орбитам в прямом направлении практически в плоскости экватора планеты. Пять из них имеют периоды обращения меньше периода вращения планеты и поэтому на нептунианском небе восходят на западе и заходят на востоке. Это также означает, что из-за гравитационного трения они рано или поздно упадут на Нептун.
Размеры
— 96 × 60 × 52 км.
Расстояние до Нептуна
48227 км.
Наяда сформировалась из обломков ранее существовавших спутников Нептуна, разрушившихся в результате столкновений, вызванных возмущениями от Тритона после его захвата Нептуном на первоначальную высокоэксцентрическую орбиту.
Размеры
— 108 × 100 × 52 км.
Расстояние до Нептуна
50075 км.
Таласса является довольно необычным спутником, так как имеет форму диска. Никаких следов геологической активности не обнаружено.
Размеры
— 180 × 148 × 128 км.
Расстояние до Нептуна
52526 км.
Деспина обращается ниже синхронной околонептуновой орбиты, вследствие чего орбита этого спутника постепенно снижается из-за воздействия приливных сил.
Размеры
— 204 × 184 × 144 км.
Расстояние до Нептуна
61953 км.
Галатея является спутником-пастухом на внутреннем крае кольца Адамса, располагающегося в 1000 км от её орбиты. Орбитальный резонанс 42:43 с Галатеей считается наиболее вероятной причиной уникальной формы этого кольца в виде выпуклых дуг.
Размеры
— 216 × 204 × 168 км.
Расстояние до Нептуна
73548 км.
Альбедо Лариссы (светоотражающая способность) очень мала. Это темнее смолы и даже некоторых комет, считающихся одними из самых темных космических тел.
Диаметр
— 18 км.
Расстояние до Нептуна
105283 км.
Полифем (S/2004 N 1) обращается вокруг Нептуна между орбитами Лариссы и Протея. Большая полуось его орбиты составляет 105,3 тыс. км.
Размеры
— 220 × 208 × 202 км.
Расстояние до Нептуна
117647 км.
Протей не был открыт наземными телескопами, так как находится близко к планете, что не позволило земным наблюдателям обнаружить его за блеском Нептуна.
Все внутренние спутники Нептуна — темные (альбедо менее 10%) глыбы неправильной формы размером 100-200 км, вращающиеся в прямом направлении по круговым орбитам практически в плоскости экватора Нептуна. Галатея и Деспина находятся в области колец и, возможно, являются источником материала, пополняющего кольца. Каждый из внутренних спутников облетает планету всего за несколько часов, и только самый крупный из внутренних спутников, Протеус, делает один оборот за 1,12 суток.
Внешние спутники Нептуна вполне могли быть захвачены гравитационным полем планеты.
Диаметр
— 2707 км.
Расстояние до Нептуна
354759 км.
Тритон - самый крупный из спутников Нептуна. Тритон вращается вокруг Нептуна в обратном направлении по орбите.
Диаметр
— 340 км.
Расстояние до Нептуна
5,5 млн. км.
Нереида уникальна, поскольку она имеет одну из самых эксцентричных орбит из всех спутников Солнечной системы. Эта странная орбита предполагает, что Нереида могла быть захваченным астероидом или объектом пояса Койпера.
Пять еще безымянных спутников вращаются на самом краю системы Нептуна на расстоянии в десятки миллионов километров от планеты. Судя по эксцентричным орбитам, сильному наклону к плоскости экватора и (у самых дальних спутников) обратному движению эти небольшие темные глыбы являются захваченными объектами пояса Койпера аналогично внешним спутникам Юпитера. Самый удаленный из них делает один оборот вокруг Нептуна за 25 лет.
Спутники Нептуна