Общее описание
Особенности Нептуна состоят в том, что его не видно на небе невооруженным глазом, но можно увидеть в простой телескоп с радиусом в 12,5 см и 200-кратным приближением, который позволяет увидеть данный космический объект в виде расплывчатого синего пятна.
Название новой планете астрономы дали по имени римского бога море, в честь кого назвали планету Нептуном из-за ее синего цвета. Такой цвет придает планете ее плотная атмосфера, в которой очень много метана. Хотя Нептун меньше своего соседа Урана, весит он больше, поэтому оказывает влияние на орбиту Урана.
Среди ледяных газовых гигантов Нептун считается самым маленьким. Он находится от Солнца на расстоянии 4,5 млрд. км. Расстояние от Земли меняется в зависимости от прохождения им орбиты от 4,3 до 4,553 млрд. км. Таким образом данная планета вращаясь вокруг Солнца периодически отдаляется и приближается к Земле. Несмотря на то, что Нептун был открыт не так давно, он считается одной из самых изученных планет, к которой регулярно отправляются космические зонды.
Планета Нептун на фото с Вояджера-2
Период обращения Нептуна вокруг Солнца, или нептунианский год равен 165 земным годам. При этом продолжительность нептунианских суток составляет всего 15 часов 58 минут. Нептунианский год разделен на сезоны, похожие на земные. Их продолжительность составляет около 40 лет.
Известно, что на нем случаются самые сильные ураганы, скорость которых может достигать 2400 км/ч из-за асинхронного вращения этой планеты. Они по силе напоминают мощь морского божества, в честь кого назвали планету Нептун астрономы в 19 веке.
Нептун движется вокруг Солнца за 165 лет по почти круговой орбите на расстоянии 4,5 миллиарда километров. Нептун немного меньше Урана, 49 500 км в диаметре и более массивен, его масса составляет 17 масс Земли. Это приводит к плотности 1,6, которая является самой высокой из плотностей планет-гигантов. Нептун вращается вокруг своей оси примерно за шестнадцать часов.
Американский зонд «Вояджер-2», когда он пролетал над Нептуном, обнаружил голубоватую планету, этот цвет обусловлен поглощением солнечного излучения метаном из верхних слоев атмосферы. Видимые узоры — это, с одной стороны, облака, а с другой — ряд структур, напоминающих наблюдаемые на Юпитере и Сатурне.
Интересные факты
Спутник Нептуна S/2004 N1
Объекты, расположившиеся перед орбитой Тритона, значатся как внутренние спутники, их насчитывают 6. В результате недавних наблюдений стало известно об еще одном сателлите из этой группы, летящем между Протеем и Ларисой. Пока он безымянный с порядковым номером S/2004 N1.
Облака на Тритоне, протяженностью 100 км
Тритон можно назвать одним из самых холодных объектов в космосе, даже азот замерзает на нем при -235 градусах Цельсия и образует ледяные области на полюсах. Он имеет атмосферу, возникшую при выбросах газовых гейзеров. Это уникальный случай – всего два спутника в нашей системе имеют постоянную газовую оболочку.
Существует и 5 нерегулярных лун Нептуна с растянутыми орбитами. Они найдены в 2002-2003 годах, их размеры колеблются в промежутке от 30 до 60 км.
Гейзеры на спутнике Нептуна Тритоне
Поверхность[править | править код]
На поверхности Тритона мощные многометровые снежные сугробы из твёрдого азота и метана (фантазия художника)
Поверхность Тритона молодая в геологическом отношении, что заставляет полагать об значительной динамике недр этого небесного тела. На поверхности Тритона очень мало ударных кратеров, но довольно большое количество скал, трещин и впадин, своим видом напоминающих кожуру дыни («дынная корка»), имеются также долины и каньоны. «Вояджер-2» сделал снимки красного льда на Тритоне, на экваторе сфотографировал зелёно-голубой лёд из замерзшего метана и азота. Южная полярная шапка состоит из азотного льда, из нее на высоту в несколько километров бьют гейзеры.
Поверхность Тритона покрывают застывшие озёра (на снимке «Вояджера-2» застывшее озеро размером 200 на 400 км)
В экваториальной области поверхности Тритона обнаружены два необычных образования, напоминающих своим видом поверхность застывших озёр. Эти необычные озёра имеют террасы высотой порядка одного километра, и учёные предполагают их образование вследствие периодического таяния и замерзания в течении длительного времени. По химическому составу, террасы сложены водным льдом. Предполагается наличие гораздо большего количества таких образований на ещё слабоизученной поверхности этого небесного тела. В полярных областях Тритона расположены гигантские полярные шапки, состоящие преимущественно из твёрдого азота и метана, а под поверхностью полярных шапок — огромные объёмы водного льда. В целом поверхность Тритона светлая и отражает порядка 75-80 % солнечных лучей. Так как температура поверхности Тритона составляет всего 38 К, равнины Тритона покрывает 6-7-метровый слой снега из замершего азота, метана, этана и этилена.
Температура на Нептуне
Здесь стоит еще раз акцентировать внимание на то, что, несмотря на свою удаленность от Солнца, Нептун – очень горячая планета. И его совершенно невозможно рассматривать как «ледяной газовый гигант»
Температура Нептуна(от верхних слоев атмосферы до ядра) колеблется от -220ºС до 7500ºС. Поэтому замерзнуть можно только в верхних слоях атмосферы. Потом – только расплавиться.
Согласно гипотезе ученых, избыточное тепло формируется на планете за счет многочисленных химических реакций. И вследствие этого выделяется большое количество тепла. Поэтому дополнительное тепло от Солнца здесь будет даже лишним.
Атмосфера и температура на Нептуне
Верхние слои атмосферы состоят в основном из водорода (80%) и гелия (19%), и небольшой примеси метана. Метан поглощает красный свет, придавая планете голубоватый цвет. Однако подобный эффект у Урана выражен гораздо слабее, и он выглядит голубым, в то время как цвет Нептуна – глубокий синий. Почему это так, точно неизвестно. Предполагается, что в атмосфере этой планеты, кроме метана, есть еще некий компонент, сильно поглощающий красную часть спектра.
В верхнем слое атмосферы, где давление очень низкое, метан конденсируется и образует облака. Ниже, с ростом давления, облака состоят уже из сероводорода и аммиака. Еще ниже идут аммиачные, сероводородные, водяные и состоящие из сульфида аммония облака. Там, где давление достигает 50 бар, а температура около 0 градусов, облака состоят из водяного льда.
Таким образом, на разной высоте в верхних слоях атмосферы Нептуна ступеньками существуют облака разного типа. Ниже атмосфера затуманивается из-за продуктов распада метана под действием ультрафиолета.
На этом снимке хорошо видно вертикальное расслоение облаков.
В атмосфере Нептуна есть слой, который называется термосферой, и там температура аномально высокая – 750 К. Почему это так, неизвестно, так как Нептун гораздо дальше от Солнца, чем Уран, где такого эффекта нет. Он получает очень мало солнечного тепла и не может так нагреваться. Возможно, этот нагрев вызван гравитацией или взаимодействием заряженных ионов из магнитосферы с атмосферным газом.
В атмосфере Нептуна, в отличие от Урана, зафиксированы очень сильные ветры – до 600 м/с. Дуют они с разной скоростью, притом на высоких широтах по направлению вращения планеты, а в низких – против.
Сейчас верхняя часть атмосферы Нептуна на южным полюсе на 10 градусов теплее, чем в остальных частях планеты. Поэтому здесь происходит утечка метана в космос, а в других местах он чуть холоднее и заморожен. Причина в том, что последние 40 лет Нептун был повёрнут к Солнцу именно южным полюсом, из-за наклона оси. Когда лето придёт в северное полушарие, теплее всего станет на северном полюсе, и метан станет уходить там.
Из-за смены сезонов изменяются и облачные полосы в полушариях. Так, сейчас в южном полушарии теплее, и там облаков больше. После 2020 года начнётся новый сезон и всё будет меняться.
В 1989 году «Вояджер-2», пролетая мимо, сфотографировал на Нептуне огромный штормовой вихрь, размером 13000 х 6600 км. Его назвали Большим Тёмным пятном, так как он выделялся более тёмным цветом. В 1994 году телескоп Хаббл его уже не обнаружил.
Такие штормы образуются ниже облачного слоя, поэтому выглядят темнее. Они могут существовать несколько месяцев, а потом исчезать. Они также могут постепенно терять свой цвет, но продолжать существовать как циклон.
Физические характеристики Тритона
Тритон является седьмой по величине луной и шестнадцатым по величине объектом в Солнечной системе. Он немного больше, чем карликовые планеты Плутон и Эрида. Масса спутника составляет более 99,5% от всей массы, известной на орбите Нептуна, включая кольца планеты и тринадцать других известных лун. Кроме того, с диаметром 5,5% от диаметра Нептуна, это самая большая луна по отношению к своей планете по диаметру. Он имеет радиус, плотность (2,061 г/см³), температуру и химический состав, сходный с Плутоном.
Поверхность спутника Тритон покрыта прозрачным слоем замороженного азота. Только 40% поверхности спутника изучено. Как и у Плутона, кора Тритона состоит на 55% из азотного льда с примесью других элементов. Водяной лед составляет 15-35%, а замороженный углекислый газ (сухой лед) — оставшиеся 10-20%. Площадь поверхности Тритона составляет 23 млн. км², что составляет 4,5% от площади Земли. Спутник Тритон имеет значительную и необычно высокую отражательную способность (альбедо), которая составляет 60-95% солнечного света. Для сравнения, Луна отражает только 11%. Считается, что красноватый цвет Тритону предает метановый лед.
Тритон имеет твердое ядро, мантию и кору. В недрах спутника достаточно породы для радиоактивного распад. Выделяемого тепла может быть достаточно для поддержания глобального подповерхностного океана, похожего на то, что гипотетически существует под поверхностью Европы. Черный материал, выброшенный на поверхность, предположительно содержит органические соединения. Если жидкая вода присутствует на Тритоне, то это может сделать его пригодным для какой-то формы жизни.
Как обнаружили Тритон
Спутник первоначально открыт Ульямом Ласселом (в 1846 году). Изначально его считали отдельной планетой, ось которой соприкасается с осью Нептуна. Но позже было выяснено, что траектория его движения прямо связана с Нептуном, но самому Тритону свойственно ретроградное движение — в противоположную сторону от оси планеты, к которой он прилегает. Но планета со спутником синхронизированы, то есть Тритон к Нептуну всегда повернут одной стороной, как Луна к Земле, что позволяет говорить о воздействующем друг на друга притяжении.
Свое название спутник получил из древнегреческой истории. Тритон — это сын Посейдона, хотя данное название официально утверждено было только в средине XX века, но и до этого момента многие астрономы в своих трудах именовали его так. Это самый большой спутник Нептуна.
Поверхность
«Замёрзшее озеро» (справа) с кратером на его поверхности
Луны«Вояджера»
Для наблюдателя с Земли средний видимый блеск Тритона составляет 13,47m, и Тритон с Земли может быть найден только в достаточно крупный телескоп. Абсолютная величина его тем не менее составляет −1,2m, что вызвано высоким альбедо.
Средняя температура поверхности Тритона составляет 38 К (-235 °C). Это настолько холодная поверхность, что азот, вероятно, оседает на ней в виде инея или снега.
Разрежённая атмосфера Тритона в представлении художника
Южная полярная шапка Тритона (занимает верхнюю половину снимка)
Солнца
Как и на Плутоне, на Тритоне азотные льды покрывают около 55 % поверхности, 20-35 % приходится на водяной лёд и 10-25 % на сухой лёд. Также поверхность Тритона (в основном в южной полярной шапке) покрыта незначительными количествами замёрзших метана и угарного газа — 0,1 % и 0,05 % соответственно.
На поверхности Тритона мало ударных кратеров, что говорит о геологической активности спутника. По мнению ряда исследователей, возраст поверхности Тритона не превышает 100 млн лет. В полученных «Вояджером-2» данных было зафиксировано всего 179 кратеров, ударное происхождение которых не подвергается сомнению. Для сравнения, на Миранде, спутнике Урана, зафиксировано 835 кратеров. При этом площадь поверхности Миранды составляет 3 % от площади поверхности Тритона. Самая большая из найденных ударных структур на Тритоне, названная «Мазомба», имеет диаметр 27 км. При всём этом на Тритоне обнаружено множество огромных кратеров (некоторые размерами больше «Мазомбы»), происхождение которых связано с геологической активностью, а не со столкновениями.
Необычная поверхность, напоминающая «дынную корку»
На поверхности Тритона (в основном в западном полушарии) довольно большую площадь занимает уникальная местность, рельеф на которой напоминает дынную корку. В Солнечной системе такая поверхность не встречается больше нигде. Она так и называется — Местность дынной корки (Cantaloupe terrain). На Местности дынной корки количество ударных кратеров невелико, однако эта местность считается древнейшей на спутнике. Здесь встречаются огромные круглые структуры размерами 30—40 км в диаметре, однако их происхождение не связывают со ударными столкновениями, так как эти структуры приблизительно одинаковых размеров, имеют кривую форму, гладкие высокие края (ударные кратеры в большинстве своём имеют круглую форму, их края пологие и сглаженные). Их происхождение связывают с таким явлением, как диапир.
Насчёт происхождения Местности дынной корки существует несколько теорий. Самая распространённая связывает её происхождение с затоплением после мощной криовулканической активности с последующим затоплением местности и остыванием. После затвердевания лёд расширялся и трескался.
Состав и поверхность Нептуна
Дальность нахождения планеты не помешала ученым дотошно изучить космический объект. Поэтому планету можно разделить на следующие части (зоны):
- Верхняя атмосфера. Это тонкие облака на поверхности планеты. Часто облака появляются из-за образовавшегося урагана. Тогда можно наблюдать необычный рисунок и скорость передвижения облака по поверхности планеты.
- Атмосфера. Второй слой, состоящий из гелия, метана и водорода. Именно здесь возникают сильные ветры и ураганы. И благодаря большому проценту метана в составе, планета получила не только красивый синий оттенок, но и имя морского божества.
- Ледяная мантия, кипящий океан или ледяная корка. Именно такие названия закреплены за третьим слоем планеты. Он составляет около 80% от всей массы планеты. Также можно найти или услышать термин «горячий или кипящий лед». Это связано с тем, что этот слой представляет собой большой вязкий, горячий, кипящий и бурлящий океан. При этом весьма ядовитый океан. Так как кроме воды в составе находится большое количество аммиака и метана. Термин «лед» закрепился за этим слоем только из-за его высокой плотности.
- Ядро планеты. Сердце и центр любой планеты – это ядро. У Нептуна масса ядра составляет около 2,5 земных масс. Состав «сердца планеты» своеобразен. Ученые обнаружили никель, силикаты, железо, камень и, как ни странно, лед.
Важно отметить: ядро планеты не имеет идеально круглой формы, как иногда можно увидеть в учебниках или на картинках по астрономии. Там есть впадины разной глубины и скалы
Также существует версия, что поверхность ядра «украшена» тонким (или даже очень толстым) слоем алмазов. Это связано с температурой ядра и ледяного океана. В общей сложности она достигает 5500ºС — 6000ºС. Такая температура позволяет распадаться метану. Тем самым образуются алмазные кристаллы. И дальше они опадают на поверхность ядра, формируя алмазный слой.
Космическая дыня
Еще одна странность Тритона заключается вот в чем – он похож на дыню. Причудливые впадины и трещины, которые можно встретить через каждые 30 км, доминируют в его западном полушарии. Эта местность очень сильно напоминает кожу вкусной и сладкой дыньки.
Где еще мы можем увидеть в космосе дыню? Нигде. Возможно, причина такого явления – пузыри из легкого материала, поднимающиеся сквозь более плотную поверхность. Но на самом деле, никто толком ничего не знает. И этим Тритон уникален.
Азотные гейзеры, вулканы из водянистого аммиака, поверхность, похожая на дыню – и весь этот балаган еще и вращается в обратном направлении!
Ну неужели это не интересно?
Наблюдение
Нептун – планета солнечной системы не виден невооруженным глазом. Для исследования необходим или очень мощный бинокль, или телескоп.
При наличии первого, лучшее время наблюдения за планетой – август и сентябрь. Именно в эти два месяца Нептун сближается с Землей на максимально возможное расстояние
Важно отметить: даже при самом мощном телескопе восьмая планета будет напоминать блеклую звезду
При наличии хорошего телескопа вести наблюдение за Нептуном, его изменение можно круглый год. При очень сильном увеличении можно будет рассмотреть даже некоторые пятна и сильные завихрения ураганов. Главное, чтобы была хорошая погода.
Спутник Урана, Миранда
Миранда
Несмотря на то, что крупнейшим спутником Урана является Титания, Миранда, самая маленькая из пяти лун планеты, наиболее подходит для колонизации. На Миранде есть несколько очень глубоких каньонов, глубже, чем Большой каньон на Земле. Эти места могут стать идеальным местом для посадки и установки базы, которая будет защищена от внешнего воздействия суровой среды и особенно от радиоактивных частиц, производимых магнитосферой самого Урана.
На Миранде есть лед. Астрономы и исследователи подсчитали, что он составляет примерно половину состава этого спутника. Как и на Европе, есть вероятность наличия воды на спутнике, которая скрыта под ледяной шапкой. Наверняка это неизвестно, и мы этого не узнаем, пока не подберемся ближе к Миранде. Если на Миранде все же есть вода, то это говорило бы о серьезной геологической активности на спутнике, так как он находится слишком далеко от Солнца и солнечный свет не состоянии поддерживать здесь воду в жидкой форме. Геологическая активность, в свою очередь, все это бы объяснила. Несмотря на то, что это всего лишь теория (и, скорее всего, маловероятная), близкое расположение Миранды к Урану и его приливным силам может вызывать эту самую геологическую активность.
Есть ли здесь вода в жидкой форме или нет, но если мы установим на Миранде колонию, то очень низкая гравитация спутника позволит спуститься в глубокие каньоны без фатальных последствий. В общем, здесь тоже будет чем заняться и что исследовать.
воскресенье, 12 февраля 2012 г.
СПУТНИКИ УРАНА (ОБЕРОН, ТИТАНИЯ)
Спутник : Урана
Когда, в середине 1986 года аппарат “Вояджер-2” пролетал мимо Оберона, он по пути сделан несколько снимков, что позволило получить сведения о не менее 40 % поверхности спутника. Первым делом было установлено, что он является второй наиболее темной луной Урана. В целом поверхность Оберона красного цвета. Благодаря зонду было выявлено два вида поверхности; кратеры и глубокие удлиненные каньоны. Большое количество кратеров говорит о не молодом возрасте спутника. Скорее всего Оберон образовался вместе с Ураном и в какой то степени является частью планеты. Источник возникновения кратеров и каньонов, как и на всех небесных телах, разнообразен. Они могли появится в результате бомбардировки пролетающих мимо астероидов и метеоритов, которые попали в область притяжения спутника. Иногда недра разогреваются, за счет влияния приливных сил ближайших соседей Оберона, и выбрасывают на поверхность горячие породы, а в самих местах извержения образуются глубокие выемки (кратеры). Диаметр таких кратеров варьируется от нескольких метров до сотен километров. Самый крупный из них – кратер Гамлет, расположенных в экваториальном районе. Он простирается в длину на 206 км. Если смотреть на спутник из космоса, то на его поверхности будут видны многочисленных пересекающиеся линии, которые образуют целую систему каньонов. Стороны каньонов представляют собой обрывы, глубиною до 10-ти километров, которые появились, вероятно, в результате разломов ледяной почвы в течении многих миллионов лет.
Спутник : Урана
На расстоянии 435 900 км от газовой планеты расположена орбита самой крупной луны Урана, Титаниz. Это восьмой по массе спутник в Солнечной системе. Вместе с Обероном он был открыт Уильямом Гершелем в 1787 году. Титания полностью находится внутри магнитосферы Урана и потому полушарие, находящееся в стороне, обратной движению спутника, деформируется магнитосферной плазмой, которая также вращается вокруг планеты. Такая магнитная бомбардировка приводит к затемнению полушария, вследствие чего спутник считается довольно темным телом и отражает не более 35 % света. Поскольку Уран вращается вокруг Солнца с большим наклонением к орбите ( 97,8 %) т.е практически “лежа на боку”, то и все его спутники, включая Титанию, подвергаются смене климатических сезонов. Каждые 84 года северный и южный полушарии Титании находятся сначала в полной темноте (42 года), а потом под освещенными лучами Солнца (42 года). Затмение Титании с Земли можно наблюдать один раз за такой климатический сезон, т.е один раз за 42 года, при равноденствии Урана, когда он входит в экваториальную плоскость Земли. Последнее затмение происходило в 2007 году, а следующее будет в 2049. Поверхность Титании во многом похожа на Оберон. У обеих спутников схожие геологические структуры: ударные и вулканические кратеры, рифты (каньоны) и обрывы. Крупнейший кратер Титании – Гертруда, расположенный чуть ниже северного полюса. Он простирается в длину на 326 км и глубину 3 км, что делает его самым большим кратером среди всех спутников Урана. Среди каньонов Титании следует отметить Мессинский рифт достигающий почти в 1500 км в длину. Он тянется с экватора практически до самого южного полюса. Строение спутника, аналогичное как у других лун Урана. Из-за большого расстояния от Солнца, Титания превратилась в заледеневший мир. Центральное ядро имеет радиус 520 км и состоит из примесей железа и камня. Между тонкой ледяной корой и ядром располагается мантия, толщиной 800-900 км. Версия о наличии жидкого океана не подтверждается. Но если он и существует, то находится между ядром и мантией и может иметь глубину до 50 км. В январе 1986 года “Вояджер-2” пролетел в 365,2 тыс км от спутника. В тот момент северное полушарие находилось в противоположной от Солнца стороне и было абсолютно темное. Южная часть Титании напротив освещалась прямыми солнечными лучами, поэтому южное полушарие ученым известно довольно хорошо. С помощью “Вояджер-2” было получено множество снимков светлой стороны Титании, а также составлена ландшафтная карта более 40 % поверхности, с нанесением всех видимых геологических структур: возвышенностей, обрывов, кратеров, каньонов и т.д.
Атмосфера спутника Нептуна
Исследования состава тропосферы показали, что испарения азотного и метанового льдов образуют газообразную разреженную оболочку, состоящую из углеводородов и их производных — нитрилов. Пространство вокруг ледяного шара высотой от 8 до 10 км состоит на 99,9% из азота и на 0,01% из метана и подвержено турбулентности из-за сезонных ветров.
«Вояджер-2» передал снимки облаков на высоте 3 км. Ученые утверждают, что пылевые частицы, вынесенные из недр азотным газом, перемещаются вдоль поверхности в виде протяженного (до 150 м) шлейфа из дымки. У спутника нет стратосферы и мезосферы, а термосфера достигает высоты 900 км. Температура в верхних слоях увеличивается до -180ºС из-за нагрева солнечным теплом.
Вояджер-2 передал снимки облаков. Credit: youtube.com.
Погода и климат
По данному вопросу возникают большие трудности. Это сообразовано с тем, что Нептун не имеет привычной твердой поверхности. Также сложности добавляет период вращения. Из-за этого смена сезонов меняется только в течение 40 лет. То есть один ученый может в течение своей жизни отследить только 1 сезон. Но если ему повезет, то он сможет застать начало второго сезона.
Дополнительные задачи ученым по определению погоды и климата доставляет высокая разница температур между верхним слоем атмосферы и ледяным океаном. Плюс дифференциальное вращение планеты. Итог: погода на Нептуне носит определенную закономерность штормов, ураганов и ветров, мера мощности и стремительности способна равняться 600 – 700 м/с. Кроме того регистрируются ураганы, скорость которых доходит до 2000 – 3000 км/ч.
Физические характеристики
С помощью таблицы можно сравнить физические характеристики лун Нептуна.
| Спутник | Масса, кг | Средняя плотность, г/см³ | Размеры (d — диаметр), км | Альбедо |
| Тритон | 2,14х10^22 | 2,061 | d=2206,8 | 0,76 |
| Нереида | 3,1х10^19 | 1,5 | d=340 | 0,14 |
| Наяда | 2,0х10^17 | 1,3 | 96х60х52 | 0,072 |
| Таласса | 3,7х10^17 | 1,3 | 108х100х52 | 0,091 |
| Деспина | 2,3х10^18 | 1,3 | 180х148х128 | 0,090 |
| Галатея | 2,12х10^18 | 0,75 | 204х184х144 | 0,079 |
| Ларисса | 4,9х10^18 | 1,3 | 216х204х168 | 0,091 |
| Протей | 5,0х10^19 | 1,3 | 440х416х404 | 0,1 |
| Галимеда | — | 1,5 | d=62 | 0,04 |
| Псамафа | — | 1,5 | d=40 | 0,04 |
| Сао | — | 1,5 | d=44 | 0,04 |
| Лаомедея | — | 1,5 | d=42 | 0,04 |
| Несо | — | 1,5 | d=60 | 0,04 |
| Гиппокамп | — | 1,3 | d=16-20 | 0,1 |
Тритон — спутник Нептуна. Credit: universetoday.ru.
Азотный мир Тритона
Одно из самых холодных тел в Солнечной системе это Тритон, наибольший из спутников Нептуна. Достоверные сведения о нем появились лишь в 1989 году после исследований со станции «Вояджер-2». Даже диаметр этого спутника, определенный наблюдениями в телескоп, был сильно преувеличен вместо 4 000 км он оказался равным 2 700 (это 3/4 диаметра нашей Луны). Вокруг спутника имеется сильно разреженная атмосфера толщиной около 10 км, которая состоит из азота с небольшой примесью метана. Давление этой атмосферы в 70 тысяч раз ниже, чем на Земле. Вместо ожидавшихся морей и озер жидкого азота на Тритоне обнаружилось царство льдов. Значительная территория вокруг его южного полюса покрыта льдом и инеем, поэтому отражает от 70 до 95% падающего на ее поверхность света. Причем льды и иней весьма экзотические азотные, поскольку температура на этом спутнике чрезвычайно низкая, около 240°С (а азот замерзает при 210°С). Однако Тритон не просто глыба льда. Средняя плотность этого спутника 2 г/см3. Поэтому считается, что он состоит из каменного ядра диаметром 2 000 км, окруженного слоем водного льда толщиной 350 км. На Тритоне обнаружены разнообразные формы рельефа, свидетельствующие о его геологической активности в прошлом. Трещины шириной 30 км и длиной до 1 000 км пересекают его поверхность. Еще одна особенность области, рельеф которых напоминает сетку на кожуре дыни. Подобного нет ни на одном из планетных тел. Эти участки покрыты ячейками поперечником 2030 км, которые окружены валами высотой 300 метров. Происхождение такого рельефа не вполне ясно. Скорее всего, это результат весьма экзотического криогенного (низкотемпературного) вулканизма, где роль расплавленной магмы играет холодная жидкость, которая поднимается из недр и замерзает на поверхности, образуя причудливые ледяные формы рельефа. Водный лед в условиях Тритона становится очень твердым и ведет себя как каменная горная порода, образуя высокие гряды, крутые склоны, трещины с резкими очертаниями. А вот метановый и азотный льды пластичные, они расползаются и создают пологий рельеф.
Главным сюрпризом Тритона оказалась его современная геологическая активность, которую до полета «Вояджера» никто и не предполагал. На снимках обнаружены газовые гейзеры темные столбы азота, идущие строго вертикально до высоты 8 км, где они начинают стелиться параллельно поверхности Тритона и вытягиваться в «хвосты» длиной до 150 км. Обнаружено десять действующих гейзеров. Все они «дымят» в южной полярной области, над которой Солнце в этот период находилось в зените. Причиной активности газовых гейзеров считают нагрев Солнцем, приводящий к плавлению азотного льда на некоторой глубине, где имеются также водный лед и метановые соединения темного цвета. Давление газовой смеси, возникающее в глубинном слое при его нагреве всего на 4°C, хотя и небольшое, но вполне достаточное, чтобы выбросить газовый фонтан высоко в разреженную атмосферу Тритона.
Орбита и радиус
Экваториальный радиус Нептуна составляет 24764 км. Погрешность в большую и меньшую сторону доходит до 15 км.
Полярный радиус составляет около 24341 км. Здесь погрешность больше. Она составляет в большую и меньшую сторону около 30 км.
Большая полуось орбиты Нептуна составляет 4504, 3 млн. км. Расстояние же от восьмой планеты до Солнца является 4,55 млрд. км. Поэтому полный оборот вокруг Солнца получается около 165 лет. Период вращения Нептуна вокруг своей оси занимает 16 часов. Время вращения магнитного поля занимает точно такой же промежуток времени.
Отдельно стоит отметить дифференциальное вращение (то есть вращение разных частей с разной угловой скоростью) Нептуна. Согласно информации от ученых, такая скорость наиболее сильно выражена среди всех планет Солнечной системы. На экваторе она составляет около 17 – 18 часов, а на полюсах – 11-12 часов.
Из-за такой значительной разницы возникает широтный сдвиг ветров. То есть возникает сильное изменение скорости ветра на небольшом участке.
Итог: сильные ураганы с немыслимой для Земли скоростью.
Уильям Гершель
Важную роль в развитии астрономии сыграл великий английский учёный немецкого происхождения Уильям Гершель. Он построил уникальные для того времени рефлекторы с диаметром зеркал до 1,2 м и виртуозно ими пользовался.
Гершель открыл седьмую планету — Уран и его спутники , вращающиеся «не в ту сторону», несколько спутников Сатурна, обнаружил сезонные изменения полярных шапок Марса, объяснил полосы и пятна на Юпитере как облака, измерил период вращения Сатурна и его колец. Он открыл, что вся Солнечная система движется по направлению к созвездию Геркулеса, при изучении спектра Солнца открыл инфракрасные лучи, установил корреляцию солнечной активности (по числу пятен) и земных процессов.
Он зарегистрировал свыше 2500 новых туманностей. Изучал их структуру и взаимодействие. Некоторые туманности круглой формы, иногда со звездой внутри, он назвал планетарными и считал скоплениями диффузной материи, в которых формируется звезда и планетная система. На самом деле почти все открытые им туманности были галактиками, но по существу ученый был прав — процесс звездообразования происходит и в наши дни.
Гершель первым систематически применял в астрономии статистические методы и с их помощью сделал вывод, что Млечный Путь — изолированный звёздный остров, который содержит конечное число звёзд и имеет сплюснутую форму. Расстояния до туманностей он оценивал в миллионы световых лет.
Видео
https://youtube.com/watch?v=EeQvIAoL8Gg
https://youtube.com/watch?v=Zu1XRGwwC6c
Источники
- https://yandex.by/turbo?text=https%3A%2F%2Fsitekid.ru%2Fastronomiya%2Fistoriya_astronomii.htmlhttps://nebo-nsk.ru/astronomy_i_ih_otrkrytiyahttps://ru.wikipedia.org/wiki/История_астрономииhttp://ency.info/earth/etapi-astronomii/9-kogda-poyavilis-perviye-astronomi
Спутник Сатурна, Энцелад
Энцелад
Согласно некоторым исследователям, Энцелад, один из спутников Сатурна, может не только стать отличным местом для колонизации и наблюдения за планетой, но и является чуть ли не самым вероятным местом, которое уже поддерживает жизнь.
Энцелад покрыт льдом, однако наблюдения зондами с космоса показали геологическую активность на луне и в частности вырывающиеся с ее поверхности гейзеры. Космический аппарат «Кассини» собрал образцы и определил наличие жидкой воды, азота и органического углерода. Эти элементы, а также тот источник энергии, который выбросил их в космос, являются важными «кирпичиками жизни». Поэтому следующим шагом для ученых будет обнаружение признаков более сложных элементов и, возможно, организмов, которые могут скрываться под ледяной поверхностью Энцелада.
Исследователи считают, что лучшим местом для установки колонии будут зоны, рядом с которыми были замечены эти гейзеры, — огромные разломы на поверхности ледяной шапки южного полюса. Здесь замечена весьма необычная тепловая активность, эквивалентная работе примерно 20 угольных электростанций. Другими словами, для будущих колонистов здесь имеется подходящий источник тепла.
На Энцеладе имеется множество кратеров и разломов, только и ждущих, когда их начнут изучать. К сожалению, атмосфера спутника очень разряжена, а низкая гравитация может создать некоторые проблемы в освоении этого мира.