top-slice

Нептун. Страдания случайного Тритона



Среди спутников Нептуна особое внимание привлекает Тритон. Его открыл английский астроном-любитель Уильям Лассель всего через 17 дней после того, как был обнаружен Нептун. Его название продолжает «морской» мифологический ряд. В Древней Греции Тритон считался сыном Посейдона (у римлян - Нептуна); это божество изображают обычно с головой и торсом мужчины и хвостом рыбы.

Почти все, что мы знаем о Тритоне, известно лишь благодаря «Вояджеру-2», побывавшему в окрестности этого спутника 25 августа 1989 года. Его диаметр - 2 700 километров - соизмерим с размерами Плутона. Плотность Тритона немного больше, чем у ледяных лун Сатурна, например, Реи, ведь он лишь на четверть состоит из водяного льда, а в остальном - из камня. Ведет он себя очень своевольно, разительно отличаясь от других спутников - не только Нептуна, но также Урана и Юпитера. Более полутора сотен лун обращаются вокруг планет Солнечной системы, однако происхождение некоторых до сих пор остается неясным. Конечно, давно известно, что многие спутники сформировались из пыли и обломков, которые остались после образования планет. Возникшие таким образом небесные тела в большинстве своем вращаются в том же направлении, что и «породившие» их планеты, - в том, в каком кружилось протопланетное облако.

На их фоне резко выделяется Тритон, спешащий в обратную сторону. Очевидно, он тоже был самостоятельным небесным телом, которое случайно захватил Нептун.

Исследователи едины во мнении, что планеты-гиганты окружены не только лунами, сформировавшимися вместе с ними, но и астероидами, пролетавшими в непосредственной близости. На фоне других сателлитов последние выделяются своими эллиптическими, сильно вытянутыми орбитами, так не похожими на привычные круговые, а также - нередко -противоположным направлением вращения. Кроме того, «неправильные» спутники отстоят от планеты дальше, чем родные ей спутники.

В пору своей «юности» разогретые планеты были окружены необычайно обширными - по сегодняшним меркам - газовыми оболочками, поскольку двигавшиеся с большими скоростями молекулы газов легко вырывались из поля действия гравитационной силы. Когда какое-нибудь небольшое космическое тело пролетало в опасной близости от планеты, оно натыкалось на его воздушную оболочку и теряло скорость. В конце концов, скорость движения объекта уменьшалась настолько, что тот начинал буквально «падать» в сторону перехватившего его гиганта; лишь столкновения с другими спутниками мешали бедолаге рухнуть на поверхность планеты.

Но так ли обстояло дело с Тритоном? Недавно исследователи из Калифорнийского и Мэрилендского университетов, Крейг Эгнор и Дуглас Хамильтон, воссоздали реалистичную картину его «пленения».

Прежде бытовали две гипотезы. Согласно одной, Тритон, покинув пояс Койпера, простирающийся на окраине Солнечной системы, случайно столкнулся со спутником Нептуна. Пострадавший объект был достаточно крупным, чтобы сдержать стремительный бег Тритона. Но расчеты показывали, что вероятность такой коллизии очень мала, да и соразмерной луны у Нептуна не имеется. По другой версии, Тритон задел край атмос-феры Нептуна и потерял скорость; однако плотность воздушной оболочки все же недостаточна, чтобы затормозить такую махину.

В новейшей модели рядом с Тритоном неожиданно появился массивный спутник, почти равный ему по размерам. Они составляли двойную планетную систему - вращались вокруг общего для них центра тяжести, а также совершали витки вокруг Солнца, постепенно перемещаясь в сторону Нептуна. Эта пара напоминала другой неразлучный тандем, блуждающий по окраине Солнечной системы, - Плутон и Харон. Когда, наконец, Тритон и его двойник приблизились к Нептуну, то одного из гостей, более медлительного, исполин успел «схватить», а другой - попроворнее -ускользнул, и следы его растворились в космическом мраке: он покинул Солнечную систему. Если бы у Тритона не было «попутчика», то Нептун с ним не справился бы, ведь Тритон - это самая настоящая планета, пусть и карликовых размеров, подчеркивают авторы гипотезы, опубликовавшие свои расчеты на страницах журнала Nature.

Подобный сценарий справедлив при двух условиях.

• В протопланетном облаке, где формировался Нептун, должно было зародиться немало каменных глыб размером с Тритона. Чем их больше, тем вероятнее было, что одна из них, вытесненная с привычной орбиты, долетит до Нептуна и там спутает все космические карты и иерархии, потеснив остальных сателлитов. Очевидно, такого добра и впрямь хватало: гипотетическое протопланетное облако, из которого выкатился Нептун, весило раз в 50 больше, чем Земля, и раз в 500 больше пояса Койпера.

• Среди объектов пояса Койпера, где когда-то кружили Тритон со своим «товарищем», двойные планетные системы должны встречаться сравнительно часто. В самом деле, наблюдения показывают, что у 10-15 % небесных тел, замеченных там, есть напарники.

Как полагают исследователи, данную «катастрофическую» модель можно использовать, дабы объяснить и происхождение некоторых других спутников Солнечной системы, чье прошлое по-прежнему полно тайн.

Со временем приключения Тритона продолжатся. Он находится всего в 354 тысячах километрах от Нептуна, а это меньше, чем расстояние от Луны до Земли. Двигаясь по спирали, он постепенно сблизится с планетой. Пройдет несколько миллионов лет, и приливные силы разорвут его на части. Быть может, обломки этой луны пополнят кольца Нептуна или рухнут на его поверхность.

Удивляет и природа Тритона. Он оказался вторым спутником в Солнечной системе, который обладает атмосферой, хотя и очень разреженной (ее давление - около 0,01 миллибара). Состоит она в основном из азота с небольшой примесью метана. Тонкий шлейф атмосферы простирается на высоту 5-10 километров. На поверхности этой луны царит жуткая стужа: - 235 °С. Отчасти это объясняется высоким альбедо Тритона (0,7-0,8). По этой причине спутник отражает большую часть - 70-80 % - падающих на него солнечных лучей, и без того скудных. Здесь почти так же холодно, как на Плутоне. При такой температуре метан, азот и углекислый газ пребывают в твердом состоянии. Почти все южное полушарие луны покрыто ледяной шапкой из азота и метана.

Казалось бы, Тритон скован льдом, погружен в вечную спячку, но нет! Здесь бушуют особого рода вулканы - газовые гейзеры, выбрасывающие ввысь мощные струи жидкого азота, пыли и соединений метана. На одной из фотографий, присланных «Вояджером-2», виден фонтан высотой восемь километров. Шлейф от него был отнесен ветром почти на 140 километров.

Природа вулканических процессов в Солнечной системе очень разнится. На Земле и, возможно, Венере (а когда-то и на Марсе) извержения обусловлены тем, что недра этих планет разогреты. Из кратеров вырываются расплавленная лава, обломки горных пород и другие вулканические продукты. Извержения на Ио вызваны мощным гравитационным воздействием Юпитера; в атмосферу выбрасывается большое количество серы и сернистых соединений.

На Тритоне же причиной вулканических процессов становится... скудный солнечный свет. Извержения здесь порождены сезонным разогревом спутника. Здесь любопытно чередуются времена года. Каждый из полюсов на протяжении 82 лет освещен солнцем, а затем столько же времени пребывает в тени.

Когда, например, на южном полюсе Тритона наступает весна, скудные солнечные лучи, долетающие сюда, все же разогревают сковывающую его шапку льдов. Она тает, давление резко меняется, и азот с метаном, скопившиеся подо льдом, вырываются наружу. Их столб взмывает на высоту 8-10 километров. Зимой же, когда идут азотные снегопады, полярная область вновь покрывается льдом и теперь, поскольку он хорошо отражает солнечные лучи, ярко светится.

А еще поверхность этой луны удивила своей окраской - она поблескивает нежным розовым цветом. Это - ледяной панцирь, под которым плещется обширный водный океан, насыщенный аммиаком и метаном. Розоватую окраску поверхности, видимо, придают органические соединения, которые образуются во льду под действием космических лучей.

Тритон можно назвать «лучшим прототипом» Плутона - небесного тела, которого пока не удалось достичь нашим космическим аппаратам. Его тоже окружает разреженная атмосфера. Правда, обволакивает развенчанную планету она ненадолго: когда Плутон удаляется от Солнца, атмосфера вновь превращается в лед и оседает на его поверхность....Мы очень плохо знаем Нептун и его спутники. К сожалению, в ближайшее время их не удастся исследовать с помощью космических аппаратов. Сейчас расположение тел Солнечной системы таково, что, как и к Урану, к Нептуну нельзя направить новый зонд, перебрасывая его от гравитационного поля одной планеты к другой, - так, как это было в 80-е годы, когда совершали свой полет «Вояджеры». Поэтому Нептун еще долго будет хранить свои тайны.

<< Назад Вперёд >>

Читайте по это же теме: