Неизестные факты о Тритоне, обреченной луне Нептуна
В 2022 году Китайское национальное космическое управление объявило о своих планах отправить космический аппарат к планете Нептун. Как сообщает Планетарное общество, дата запуска предварительно назначена на 2024 год, и когда аппарат прибудет на планету, он станет лишь вторым человеческим аппаратом, когда-либо посещавшим другую голубую планету Солнечной системы. Ледяной гигант Нептун с его лазурным цветом и бушующими штормами – самая удаленная от Солнца планета. С тех пор как в 1989 году во время пролета “Вояджера-2” был сделан манящий взгляд на этот холодный мир, ученые говорили о возвращении, чтобы узнать больше, как отмечает Планетарное общество. К сожалению, несмотря на все планы и предложения, космическая миссия НАСА к Нептуну до сих пор не осуществлена. Возможно, еще более интересным, чем сам Нептун, является большая ледяная луна Нептуна – Тритон.
Тритон, пожалуй, одно из самых малозаметных мест во всей Солнечной системе, просуществовавшее несколько десятилетий, прежде чем ему даже дали название. Впервые о его открытии сообщили в 1847 году в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, но название было предложено только в 1880 году в книге Astronomie Populaire. Несмотря на кажущуюся незаинтересованность, Тритон, тем не менее, является одним из самых загадочных мест во всей Солнечной системе. Как отмечает Энциклопедия Солнечной системы, во время короткого визита “Вояджера-2” было обнаружено лишь около 40% поверхности Тритона. Большая его часть совершенно неизвестна. Но то немногое, что известно, поражает воображение.
Тритон – захваченный брат и сестра Плутона
Тритон движется по орбите Нептуна в неправильном направлении, и это само по себе вызывает много вопросов. Большинство людей знают слово “ретроградный” из своих предсказаний гороскопов, но в астрономии оно означает направление, в котором объект физически движется по орбите другого объекта, против орбит любых других лун и против вращения самой планеты. Ретроградная орбита Тритона предполагает, что он не сформировался естественным образом вокруг Нептуна, и, как объясняет НАСА, популярно мнение, что Тритон – это захваченный объект из пояса Койпера – коллекции ледяных не совсем планет, которые дрейфуют в самых дальних уголках Солнечной системы.
Оказалось, что Тритон удивительно похож на Плутон. Хотя внешне они выглядят совершенно по-разному, Britannica отмечает, что у них примерно одинаковые размеры и состав, что намекает на то, что они могли родиться в одном и том же месте в прохладной темноте за орбитой Нептуна. Наиболее вероятная история заключается в том, что орбита Тритона однажды пересеклась с орбитой Нептуна, но он слишком близко подошел к гравитации Нептуна и был пойман. Подобные события хаотичны, и, как отмечает Space.com, и у Нептуна, и у Тритона, вероятно, были другие луны, которые были потеряны, когда Тритон нарушил вечеринку Нептуна.
На Тритоне есть ледяные вулканы, извергающие водянистую лаву.
Находясь так далеко от солнечного тепла, внешние районы Солнечной системы потрясающе холодны. На таком мире, как Тритон, вода заморожена в лед, настолько твердый, что он ведет себя примерно так же, как горные породы на Земле. Там, где земная кора имеет тектонические плиты из твердых пород, тектонические плиты Тритона состоят из твердого льда – и там, где на Земле есть вулканы, извергающие расплавленную породу, на Тритоне есть криовулканы, извергающие воду. Как объясняется в докладе, представленном на Конференции по лунным и планетарным наукам, поверхность Тритона имеет вулканический рельеф, с гладкими лавовыми потоками, застывшими остатками лавовых озер, разрушенными лавовыми трубами и даже некоторыми признаками взрывных вулканов прошлого. Однако лава, которая сформировала эти особенности, была намного гуще и вязче, чем чистая вода. Скорее всего, это была смесь воды и аммиака, возможно, извергавшаяся в виде ледяной слякоти.
Помимо криовулканов, на Тритоне также есть гейзеры, которые выбрасывают высокие шлейфы вещества высоко в разреженную атмосферу, а затем обрушиваются обратно на поверхность. Как объясняет NASA JPL, “Вояджеру-2” даже удалось сфотографировать извергающийся гейзер, когда он пролетал мимо. Это делает Тритон одним из немногих вулканически активных мест во всей Солнечной системе – наряду с Землей, Венерой, луной Юпитера Ио и луной Сатурна Титаном.
На Тритоне сезонная погода
Титан, гигантская луна Сатурна, хорошо известен своей густой, туманной атмосферой, но это не единственная луна в Солнечной системе, покрытая пеленой атмосферных газов. Тритон тоже имеет атмосферу, покрывающую его замерзающую поверхность, но она чрезвычайно тонка по сравнению с Титаном, Землей или даже Марсом. Удивительно, но, как объясняется в статье в журнале Astronomy & Astrophysics, хотя атмосфера Тритона едва слышна, она содержит тропосферу – турбулентный нижний слой, в котором может происходить погода, что совершенно не похоже на земную. В другом исследовании, опубликованном в журнале Science, отмечается, что ветры в разреженном тритоновском воздухе можно увидеть по тому, как они дуют на шлейфы гейзеров Тритона.
Погода на Тритоне удивительно сложна. Как объясняется в статье на сайте Space.com, есть признаки того, что на Тритоне есть времена года. Летом атмосфера Тритона сгущается, поскольку его поверхность нагревается и газы начинают испаряться, а тритоновской зимой с холодного неба маленькой луны может даже падать снег. Однако в отличие от Земли, снег на Тритоне, скорее всего, состоит из смеси азота, метана и угарного газа. Находясь так далеко от Солнца и двигаясь по медленной орбите Нептуна, времена года длятся очень долго. Лето и зима там длятся по 40 земных лет.
Авроры освещают ночное небо Тритона
Полярные регионы Земли известны впечатляющими аврорами, которые освещают ночное небо. Как объясняет журнал Discover, авроры вызываются заряженными частицами солнечного ветра. Когда эти энергичные частицы попадают в атмосферу, они возбуждают молекулы, вызывая потрясающие световые шоу, знакомые всем, кто живет в полярных регионах. Но Земля – далеко не единственное место в Солнечной системе, где авроры освещают небо. Астрономы заметили авроры на всех планетах, кроме Меркурия. Однако обнаружение аврор на Тритоне застало всех врасплох.
В статье Washington Post, опубликованной в 1989 году, вскоре после того, как “Вояджер-2” побывал на Нептуне, рассказывается о том, как Нептун и Тритон демонстрируют в своем небе авроральные явления. По сообщениям, ученые были настолько удивлены увиденным, что сначала даже не решались назвать это авророй. Авроры обычно вызываются магнитным полем планеты, притягивающим частицы солнечного ветра, но в случае с Тритоном это, по-видимому, связано с тем, что луна вращается по орбите в центре магнитного поля Нептуна, сталкиваясь с заряженными частицами, поглощаемыми магнетизмом Нептуна. При наличии богатой водородом атмосферы авроры Нептуна, скорее всего, были бы красного цвета, но атмосфера Тритона состоит в основном из азота, как и у Земли. Это означает, что авроры Тритона будут привычного цвета для человеческих глаз. Любой человек, стоящий на поверхности Тритона, скорее всего, увидит слабое зеленоватое свечение, освещающее темное небо Луны.
Внутри Тритона может быть скрытый океан
Гигантские планеты внешней части Солнечной системы несут на буксире несколько ледяных лун, и широко распространено подозрение, что некоторые из них могут скрывать под толстой ледяной оболочкой подповерхностные водные океаны. Как отмечает НАСА, луна Юпитера Европа может даже содержать в два раза больше воды, чем Земля на своей поверхности. Тритон, состоящий в основном изо льда, является главным кандидатом на поиски одного из таких тайных океанов. Как отмечает Scientific American, он является особенно перспективным объектом, поскольку геологически активен. Благодаря криовулканам и тектонической активности, сердце Тритона, вероятно, содержит значительный источник тепла, который поможет сохранить его внутренности от замерзания.
Вероятно, Тритону помогают сохранять тепло несколько различных факторов. В статье, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, упоминается эффект, известный как приливы при наклоне. Они вызваны тем, что Тритон имеет осевой наклон около 30°, что означает, что по мере движения по орбите вокруг Нептуна гравитация гигантской планеты тянет и притягивает внутреннюю часть луны, вызывая трение, которое нагревает ее. Еще один фактор, упомянутый сайтом Space.com, заключается в том, что ядро Тритона состоит из камня. Как и на Земле, эта порода полна тяжелых элементов, включая радиоактивные изотопы. При их распаде выделяется большое количество энергии в виде тепла, что вызывает эффект, называемый радиогенным нагревом. Они могут даже нагревать океан Тритона через гидротермальные источники, как это происходит на дне океана на Земле.
В скрытых глубинах Тритона может быть что-то живое
Любое место во Вселенной, где может существовать жидкая вода, таит в себе манящую возможность внеземной жизни. На Земле вода – это единственное, что необходимо всем известным видам жизни для существования. Как объясняет журнал Astronomy Magazine, вероятное наличие воды в недрах Тритона делает его интересной целью для астробиологов, ищущих жизнь за пределами Земли. В то время как луны Европа и Энцелад привлекли львиную долю внимания к подповерхностным океанам и возможной жизни, Тритон, похоже, не менее вероятен. И если живые существа могут быть обнаружены хотя бы на одной из этих лун, это убедительно доказывает, что они могут быть обнаружены и на любой другой.
Пока нет возможности заглянуть под холодную ледяную корку Тритона, нельзя сказать ничего определенного. Как отмечает PhysOrg, это означает, что нельзя исключать возможность существования там жизни, хотя воды Тритона в буквальном смысле слова будут инопланетной средой по сравнению с земной. Океан Тритона будет иметь другой химический состав, в него будут добавлены такие вещества, как аммиак, что может означать, что жидкая вода там может быть чрезвычайно холодной по сравнению с земной. Но есть вероятность, что жизнь на Тритоне может иметь химический состав, дико отличающийся от земного, возможно, даже основанный на соединениях кремния, а не на более привычном для земной жизни углероде.
Тритон – самая холодная луна Солнечной системы
Ледяной рельеф Тритона – это, попросту говоря, самая холодная поверхность, которую когда-либо видел вблизи космический аппарат человека. Как отмечает НАСА, средняя температура поверхности Тритона составляет -235°C, что достаточно холодно для замерзания азота. Большая часть атмосферы Земли состоит из азота, но жидкий азот, как объясняет Thought Co, достаточно холоден для того, чтобы заморозить вещи. Нет нужды говорить, что азотный лед еще холоднее. Удивительно, но поверхность Тритона даже холоднее, чем Плутона, хотя обычно он находится ближе к Солнцу. Средняя температура Плутона составляет -232°C. Теплее, но не намного.
Из-за экстремального холода поверхность Тритона покрыта инеем, состоящим из азота. Как объясняет НАСА, это еще одна уникальная особенность Тритона. Это единственная луна в Солнечной системе, поверхность которой состоит в основном из азотного льда, местами окрашенного в розовый цвет соединениями углерода в слабом солнечном свете. По-видимому, одна из главных причин экстремально низких температур на Тритоне кроется в его высокой отражательной способности: яркое ледяное покрытие отбрасывает большую часть солнечного света в космос, почти не нагревая луну.
Тритон ярче земной Луны
Тритон действительно обладает высокой отражательной способностью! Солнечного света так мало в Солнечной системе, и, как отмечает НАСА, большая часть солнечного света, попадающего на поверхность Тритона, сразу же отражается от него. Технический термин для этого – альбедо, мера того, насколько отражающей является та или иная поверхность – будь то крыша здания или ледяная кора Луны. Чем выше альбедо, тем меньше света поглощает планета или луна и тем больше отражает обратно в космос. А Тритон, покрытый блестящим льдом, является практически зеркалом. В статье, опубликованной в журнале Nature, говорится о том, что “Вояджер-2” измерил альбедо Тритона, когда пролетал мимо него. По данным приборов “Вояджера”, Тритон отразил 89% падающего на него света.
Эти 89% – шокирующе высокое альбедо. Для сравнения, как отмечается в блоге Scientific American, земная Луна отражает только 12% попадающего на нее света. Полная луна на Земле может казаться яркой, но на самом деле наша луна отражает не больше, чем асфальт. Если бы Тритон оказался рядом с Луной в ночном небе Земли, он светил бы примерно в 7 раз ярче.
Поверхность Тритона выглядит удивительно молодой
Солнечная система полна лун и планет, покрытых кратерами, от раскаленной каменной поверхности Меркурия до покрытых шрамами ледяных равнин Каллисто. Однако поверхность Тритона – одна из самых молодых, какие только можно увидеть. В докладе на 52-й конференции по лунным и планетарным наукам она даже была названа “возможно, самой молодой поверхностью любого ледяного тела в Солнечной системе”, приписывая секрет вечной молодости Тритона сочетанию азотного льда на его поверхности и внутреннего тепла, которое помогает активно формировать окружающую среду луны. В статье, опубликованной в журнале Icarus, возраст поверхности Тритона даже назван “ничтожным”. Другими словами, она как новая. Или, по крайней мере, новая для планеты. Возраст некоторых участков поверхности Тритона не превышает 6 миллионов лет, что по геологическим масштабам времени практически ничто.
На Тритоне, по-видимому, всего около 100 ударных кратеров диаметром более 5 км, которые, скорее всего, были вызваны кометами. Как отмечается в исследовании, опубликованном в журнале Science, это очень мало! Похоже, что все кратеры Тритона находятся на его ведущей стороне, что означает, что они были вызваны объектами, с которыми Тритон столкнулся во время своего движения по орбите вокруг Нептуна. Интересно, что это также означает, что на поверхности Тритона нет заметных кратеров, образовавшихся до того, как он был втянут на орбиту Нептуна.
Рельеф Тритона в форме канталупы является уникальным в Солнечной системе
Одна особенность поверхности Тритона, похоже, уникальна и не встречается больше нигде в Солнечной системе. По описанию НАСА, она известна как “канталуповый” рельеф, названный так за сходство с кожурой дыни. Такая текстура поверхности, вероятно, возникла когда-то в прошлом, когда вся кора Тритона была расплавлена и переформирована. Рельеф канталупы состоит из ряда неровных насыпей, каждая высотой в несколько сотен футов и несколько миль в поперечнике, образующих поверхность, покрытую холмами. Во время какого-то катаклизма в прошлом Тритона эти холмы, вероятно, были вызваны огромными глыбами льда, поднявшимися сквозь расплавленную кору луны, прежде чем они затвердели на месте. Среди холмов канталупы на поверхности Тритона иногда встречаются большие плоские участки, вероятно, вызванные тем, что лава криовулканов растопила, а затем снова заморозила лед.
Будучи уникальным для Тритона, рельеф канталупы представляет большой интерес для планетологов. В докладе на 24-й конференции по лунным и планетарным наукам он подробно рассматривается, в нем показаны складки и линии разломов, которые, вероятно, возникли, когда Тритон остыл, и его кора начала ломаться и прогибаться под воздействием напряжения. Часто считается, что этот странный ландшафт сформировался на ранних этапах истории Луны. Если это действительно так, то это означает, что наиболее характерные части поверхности Тритона также являются самыми старыми на Луне.
Тритон обречен
Когда Тритон был захвачен на орбите Нептуна, начался хаос, который до сих пор проявляется в странном поведении лун Нептуна. Space.com рассказывает о характерных признаках хаоса, который вызвал Тритон. Как и Тритон, вращающийся по неправильной орбите, другая луна Нептуна, Нереида, намекает на бурное прошлое. Ее орбита дико эксцентрична, что намекает на то, что гравитация чего-то другого выдернула ее с более круговой орбиты, которую она, вероятно, когда-то имела. Этим чем-то другим, вероятно, был Тритон. Хотя Тритон, возможно, и пережил хаос, который ознаменовал его появление на орбите Нептуна, это событие также предопределило судьбу Тритона. Его дни теперь сочтены.
Тритон уже очень близок к Нептуну. Согласно данным НАСА, Тритон обращается вокруг Нептуна ближе, чем Луна обращается вокруг Земли, и он будет становиться только ближе. Как отмечается в статье в журнале Time, Тритон медленно опускается. Скорее всего, его орбита была намного выше, и с тех пор он медленно опускается по спирали к Нептуну, поскольку приливные эффекты создают гравитационное сопротивление, которое притягивает его к верхним слоям атмосферы Нептуна. Это медленное падение известно как орбитальный распад, и, как объясняется в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, оно означает, что в будущем Тритон ждет неминуемая гибель. Через несколько миллиардов лет он приблизится слишком близко и будет разорван на части гравитацией Нептуна. Он будет раздроблен на фрагменты камня и льда, оставив Нептуну систему ярких колец, как у Сатурна.
