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Tritón (luna)

Tritón es el satélite natural más grande del planeta Neptuno , y fue la primera luna neptuniana descubierta, el 10 de octubre de 1846, por el astrónomo inglés William Lassell . Es la única luna grande del Sistema Solar con una órbita retrógrada , una órbita en dirección opuesta a la rotación de su planeta. [3] [12] Debido a su órbita retrógrada y su composición similar a la de Plutón , se cree que Tritón fue un planeta enano , capturado del cinturón de Kuiper . [13]

Con 2.710 kilómetros (1.680 millas) [6] de diámetro, es la séptima luna más grande del Sistema Solar, el único satélite de Neptuno lo suficientemente masivo como para estar en equilibrio hidrostático , la segunda luna planetaria más grande en relación con su primaria ( después de la Luna de la Tierra ), y más grande que Plutón . Tritón es una de las pocas lunas del Sistema Solar que se sabe que es geológicamente activa (las otras son Io y Europa de Júpiter , y Encelado y Titán de Saturno ), y se sospecha que contiene una capa interna activa de océano líquido, similar al mencionado anteriormente. lunas. Como consecuencia, su superficie es relativamente joven, con pocos cráteres de impacto evidentes . Los intrincados terrenos criovolcánicos y tectónicos sugieren una historia geológica compleja. Tritón tiene una superficie compuesta principalmente de nitrógeno congelado , una corteza principalmente de hielo de agua, [14] un manto helado y un núcleo sustancial de roca y metal . El núcleo constituye dos tercios de su masa total. La densidad media es2,061 g/cm 3 , [6] lo que refleja una composición de aproximadamente 15 a 35 % de agua helada. [7]

Durante su sobrevuelo de Tritón en 1989, la Voyager 2 encontró temperaturas superficiales de 38 K (-235 °C) y también descubrió géiseres activos que hacían erupción de gas nitrógeno sublimado, contribuyendo a una tenue atmósfera de nitrógeno a menos de 1 ⁄ 70 000 de la presión de la atmósfera de la Tierra al nivel del mar. . [7] La ​​Voyager 2 sigue siendo la única nave espacial que ha visitado Tritón. [15] Como la sonda solo pudo estudiar alrededor del 40% de la superficie de la luna, se han propuesto a la NASA misiones futuras (incluida una misión de sobrevuelo denominada Trident y los orbitadores Neptune denominada Triton Ocean Worlds Surveyor y Nautilus ) a través de New Frontiers y Discovery. programas para revisar el sistema Neptuno con un enfoque en Tritón y su océano subterráneo. [16] [17]

Descubrimiento y denominación

William Lassell, el descubridor de Tritón

Tritón fue descubierto por el astrónomo británico William Lassell el 10 de octubre de 1846, [18] apenas 17 días después del descubrimiento de Neptuno . Cuando John Herschel recibió la noticia del descubrimiento de Neptuno, le escribió a Lassell sugiriéndole que buscara posibles lunas. Lassell descubrió Tritón ocho días después. [18] [19] Lassell también afirmó durante un período [h] haber descubierto anillos. [20] Aunque más tarde se confirmó que Neptuno tenía anillos , son tan débiles y oscuros que no es plausible que los viera. Cervecero de profesión, Lassell vio a Tritón con su telescopio reflector de espejo metálico de apertura de 61 cm (24 pulgadas) de construcción propia (también conocido como reflector de "dos pies"). [21] Este telescopio fue donado al Observatorio Real de Greenwich en la década de 1880, pero finalmente fue desmantelado. [21]

Tritón lleva el nombre del dios griego del mar Tritón (Τρίτων), hijo de Poseidón (el dios griego correspondiente al romano Neptuno ). El nombre fue propuesto por primera vez por Camille Flammarion en su libro Astronomie Populaire de 1880 , [22] y fue adoptado oficialmente muchas décadas después. [23] Hasta el descubrimiento de la segunda luna Nereida en 1949, Tritón era comúnmente conocido como "el satélite de Neptuno". Lassell no nombró su descubrimiento; Más tarde sugirió con éxito el nombre Hiperión , previamente elegido por John Herschel , para la octava luna de Saturno cuando la descubrió. [24]

Órbita y rotación

La órbita de Tritón (rojo) tiene dirección opuesta y está inclinada -23° en comparación con la órbita de una luna típica (verde) en el plano del ecuador de Neptuno.

Tritón es única entre todas las lunas grandes del Sistema Solar por su órbita retrógrada alrededor de su planeta (es decir, orbita en dirección opuesta a la rotación del planeta). La mayoría de las lunas exteriores irregulares de Júpiter y Saturno también tienen órbitas retrógradas, al igual que algunas de las lunas exteriores de Urano . Sin embargo, todas estas lunas están mucho más distantes de sus primarias y son pequeñas en comparación; el mayor de ellos ( Phoebe ) [i] tiene sólo el 8% del diámetro (y el 0,03% de la masa) de Tritón.

La órbita de Tritón está asociada con dos inclinaciones, la oblicuidad de la rotación de Neptuno con respecto a la órbita de Neptuno, 30°, y la inclinación de la órbita de Tritón con respecto a la rotación de Neptuno, 157° (una inclinación superior a 90° indica movimiento retrógrado). La órbita de Tritón precede hacia adelante en relación con la rotación de Neptuno con un período de aproximadamente 678 años terrestres (4,1 años neptunianos), [4] [5] haciendo que su inclinación relativa a la órbita de Neptuno varíe entre 127 ° y 173 °. Esa inclinación es actualmente de 130°; La órbita de Tritón está ahora cerca de su máxima desviación de la coplanaridad con la de Neptuno.

La rotación de Tritón está bloqueada por mareas para ser sincrónica con su órbita alrededor de Neptuno: mantiene una cara orientada hacia el planeta en todo momento. Su ecuador está casi exactamente alineado con su plano orbital. [25] En la actualidad, el eje de rotación de Tritón está a unos 40 ° del plano orbital de Neptuno y, por lo tanto, cuando Neptuno orbita alrededor del Sol, las regiones polares de Tritón se turnan para mirar al Sol, lo que resulta en cambios estacionales a medida que un polo y luego el otro se mueve hacia la luz del sol. . Estos cambios se observaron en 2010. [26]

La revolución de Tritón alrededor de Neptuno se ha convertido en un círculo casi perfecto con una excentricidad casi nula. No se cree que la amortiguación viscoelástica de las mareas por sí sola sea capaz de circular la órbita de Tritón en el tiempo transcurrido desde el origen del sistema, y ​​es probable que el arrastre de gas de un disco de escombros progrado haya desempeñado un papel sustancial. [4] [5] Las interacciones de marea también causan que la órbita de Tritón, que ya está más cerca de Neptuno que la Luna de la Tierra, se descomponga gradualmente; Las predicciones son que dentro de 3.600 millones de años, Tritón pasará dentro del límite de Roche de Neptuno . [27] Esto resultará en una colisión con la atmósfera de Neptuno o en la ruptura de Tritón, formando un nuevo sistema de anillos similar al que se encuentra alrededor de Saturno . [27]

Captura

Se cree que Tritón se originó en el cinturón de Kuiper (verde), en las afueras del Sistema Solar.

La comprensión actual de las lunas en órbitas retrógradas significa que no pueden formarse en la misma región de la nebulosa solar que los planetas que orbitan. Por lo tanto, Tritón debe haber sido capturado en otro lugar del sistema solar. Los astrofísicos creen que podría haberse originado en el cinturón de Kuiper , [13] un anillo de pequeños objetos helados que se extiende desde el interior de la órbita de Neptuno hasta aproximadamente 50  AU del Sol. Considerado el punto de origen de la mayoría de los cometas de período corto observados desde la Tierra, el cinturón también alberga varios cuerpos grandes parecidos a planetas, incluido Plutón , que ahora se reconoce como el más grande de una población de objetos del cinturón de Kuiper ( los plutinos ) encerrados en órbitas resonantes con Neptuno. Tritón es sólo un poco más grande que Plutón y tiene una composición casi idéntica, lo que ha llevado a la hipótesis de que los dos comparten un origen común. [28]

La captura propuesta de Tritón puede explicar varias características del sistema neptuniano, incluida la órbita extremadamente excéntrica de Nereida, la luna de Neptuno , y la escasez de lunas en comparación con otros planetas gigantes . La órbita inicialmente excéntrica de Tritón habría cruzado las órbitas de lunas irregulares e interrumpido las de lunas regulares más pequeñas, dispersándolas a través de interacciones gravitacionales . [4] [5]

La excéntrica órbita posterior a la captura de Tritón también habría provocado un calentamiento por marea de su interior, lo que podría haber mantenido a Tritón fluido durante mil millones de años; Esta inferencia está respaldada por evidencia de diferenciación en el interior de Tritón. Esta fuente de calor interno desapareció tras el bloqueo de las mareas y la circularización de la órbita. [29]

Se han propuesto dos tipos de mecanismos para la captura de Tritón. Para ser capturado gravitacionalmente por un planeta, un cuerpo que pasa debe perder suficiente energía para ser frenado a una velocidad menor que la necesaria para escapar. [7] Una de las primeras teorías de cómo Tritón pudo haber sido frenado fue por la colisión con otro objeto, ya sea uno que pasaba por Neptuno (lo cual es poco probable), o una luna o proto-luna en órbita alrededor de Neptuno (lo cual es más probable). probable). [7] Una hipótesis más reciente sugiere que, antes de su captura, Tritón era parte de un sistema binario. Cuando este binario se encontró con Neptuno, interactuó de tal manera que el binario se disoció, con una parte del binario expulsada y la otra, Tritón, quedando unida a Neptuno. Este evento es más probable para compañeros más masivos. [13] Esta hipótesis está respaldada por varias líneas de evidencia, incluida la de que los binarios son muy comunes entre los grandes objetos del cinturón de Kuiper. [30] [31] El evento fue breve pero suave, salvando a Tritón de la interrupción de la colisión. Eventos como este pueden haber sido comunes durante la formación de Neptuno, o más tarde, cuando emigró hacia afuera . [13]

Sin embargo, las simulaciones realizadas en 2017 mostraron que después de la captura de Tritón, y antes de que disminuyera su excentricidad orbital, probablemente chocó con al menos otra luna y provocó colisiones entre otras lunas. [32] [33]

Características físicas

Tritón es la séptima luna más grande y el decimosexto objeto más grande del Sistema Solar y es modestamente más grande que los planetas enanos Plutón y Eris . También es la luna retrógrada más grande del sistema solar. Comprende más del 99,5% de toda la masa que se sabe que orbita Neptuno, incluidos los anillos del planeta y otras trece lunas conocidas, [j] y también es más masiva que todas las lunas conocidas del Sistema Solar más pequeñas que ella juntas. [k] Además, con un diámetro del 5,5% del de Neptuno, es la luna más grande de un gigante gaseoso en relación con su planeta en términos de diámetro, aunque Titán es más grande en relación con Saturno en términos de masa (la relación entre la masa de Tritón y la de Neptuno es aproximadamente 1:4788). Tiene un radio, densidad (2,061 g/cm 3 ), temperatura y composición química similar a la de Plutón . [34]

La superficie de Tritón está cubierta por una capa transparente de nitrógeno congelado recocido . Sólo se ha observado y estudiado el 40% de la superficie de Tritón, pero es posible que esté completamente cubierta por una fina capa de hielo de nitrógeno. Al igual que la de Plutón, la corteza de Tritón está formada por un 55% de hielo de nitrógeno con otros hielos mezclados. El hielo de agua comprende entre un 15% y un 35% y el dióxido de carbono congelado ( hielo seco ), el 10% a 20% restante. Los rastros de hielo incluyen 0,1% de metano y 0,05% de monóxido de carbono . [7] También podría haber hielo de amoníaco en la superficie, ya que hay indicios de dihidrato de amoníaco en la litosfera . [35] La densidad media de Tritón implica que probablemente esté formado por entre un 30% y un 45% de hielo de agua (incluidas cantidades relativamente pequeñas de hielos volátiles), siendo el resto material rocoso. [7] La ​​superficie de Tritón es de 23 millones de km 2 , que es el 4,5% de la Tierra , o el 15,5% de la superficie terrestre de la Tierra. Tritón tiene un albedo inusualmente alto , que refleja entre el 60% y el 95% de la luz solar que le llega, y ha cambiado sólo ligeramente desde las primeras observaciones. En comparación, la Luna refleja sólo el 11%. [36] Este alto albedo hace que Tritón refleje gran parte de la poca luz solar que hay en lugar de absorberla, [37] [38] provocando que tenga la temperatura más fría registrada en el Sistema Solar a 38 K (-235 °C). . [39] [40] Se cree que el color rojizo de Tritón es el resultado del hielo de metano, que se convierte en tolinas bajo la exposición a la radiación ultravioleta . [7] [41]

Debido a que la superficie de Tritón indica una larga historia de derretimiento, los modelos de su interior postulan que Tritón se diferencia, como la Tierra , en un núcleo sólido , un manto y una corteza . El agua , el volátil más abundante del Sistema Solar, constituye el manto de Tritón, que envuelve un núcleo de roca y metal. Hay suficiente roca en el interior de Tritón para que la desintegración radiactiva mantenga un océano líquido bajo la superficie hasta el día de hoy, similar a lo que se cree que existe debajo de la superficie de Europa y varios otros mundos helados exteriores del Sistema Solar. [7] [42] [43] [44] No se cree que esto sea adecuado para impulsar la convección en la corteza helada de Tritón. Sin embargo, se cree que las fuertes mareas de oblicuidad generan suficiente calor adicional para lograr esto y producir los signos observados de actividad geológica superficial reciente. [44] Se sospecha que el material negro expulsado contiene compuestos orgánicos , [43] y si hay agua líquida presente en Tritón, se ha especulado que esto podría hacerlo habitable para alguna forma de vida. [43] [45] [46]

Atmósfera

Impresión artística de Tritón, que muestra su tenue atmósfera justo encima del miembro.

Tritón tiene una tenue atmósfera de nitrógeno , con trazas de monóxido de carbono y pequeñas cantidades de metano cerca de su superficie. [11] [47] [48] Al igual que la atmósfera de Plutón , se cree que la atmósfera de Tritón fue el resultado de la evaporación del nitrógeno de su superficie. [28] Su temperatura superficial es de al menos 35,6 K (-237,6 °C) porque el hielo de nitrógeno de Tritón está en el estado cristalino hexagonal más cálido, y la transición de fase entre el hielo de nitrógeno hexagonal y cúbico se produce a esa temperatura. [49] Se puede establecer un límite superior en los 40 grados (K) a partir del equilibrio de presión de vapor con el gas nitrógeno en la atmósfera de Tritón. [50] Esto es más frío que la temperatura de equilibrio promedio de Plutón de 44 K (-229,2 °C). La presión atmosférica en la superficie de Tritón es sólo de 1,4 a 1,9  Pa (0,014 a 0,019  mbar ). [7]

"Nubes observadas sobre el limbo de Tritón por la Voyager 2 ".

La turbulencia en la superficie de Tritón crea una troposfera (una "región meteorológica") que se eleva a una altitud de 8 km. Las rayas en la superficie de Tritón dejadas por las columnas de géiseres sugieren que la troposfera está impulsada por vientos estacionales capaces de mover material de más de un micrómetro de tamaño. [51] A diferencia de otras atmósferas, la de Tritón carece de estratosfera y en cambio tiene una termosfera a altitudes de 8 a 950 km y una exosfera por encima de eso. [7] La ​​temperatura de la atmósfera superior de Tritón, en95 ± 5 K , es más alta que la de su superficie, debido al calor absorbido de la radiación solar y la magnetosfera de Neptuno . [11] [52] Una neblina impregna la mayor parte de la troposfera de Tritón, que se cree que está compuesta en gran parte de hidrocarburos y nitrilos creados por la acción de la luz solar sobre el metano. La atmósfera de Tritón también tiene nubes de nitrógeno condensado que se encuentran entre 1 y 3 km de su superficie. [7]

En 1997, se realizaron observaciones desde la Tierra del miembro de Tritón cuando pasaba por delante de las estrellas . Estas observaciones indicaron la presencia de una atmósfera más densa de la que se dedujo de los datos de la Voyager 2 . [53] Otras observaciones han mostrado un aumento de la temperatura del 5% entre 1989 y 1998. [54] Estas observaciones indicaron que Tritón se estaba acercando a una temporada de verano inusualmente cálida en el hemisferio sur que ocurre sólo una vez cada pocos cientos de años. Las teorías sobre este calentamiento incluyen un cambio en los patrones de escarcha en la superficie de Tritón y un cambio en el albedo del hielo , lo que permitiría absorber más calor. [55] Otra teoría sostiene que los cambios de temperatura son el resultado de la deposición de material rojo oscuro procedente de procesos geológicos. Debido a que el albedo de Bond de Tritón se encuentra entre los más altos del Sistema Solar , es sensible a pequeñas variaciones en el albedo espectral. [56]

Características de la superficie

Fotomosaico del hemisferio subneptuniano de Tritón. El casquete polar sur, brillante y ligeramente rosado, en la parte inferior, está compuesto de hielo de nitrógeno y metano y está surcado por depósitos de polvo dejados por los géiseres de gas nitrógeno. La región más oscura encima incluye el "terreno melón" de Tritón y características criovolcánicas y tectónicas.
Mapa geomorfológico interpretativo de Tritón.

Todo el conocimiento detallado de la superficie de Tritón fue adquirido desde una distancia de 40.000 km por la nave espacial Voyager 2 durante un único encuentro en 1989. [57] El 40% de la superficie de Tritón fotografiada por la Voyager 2 reveló afloramientos en bloques, crestas, valles y surcos. , hondonadas, mesetas, llanuras heladas y algunos cráteres. Tritón es relativamente plano; su topografía observada nunca varía más allá de un kilómetro. [7] Los cráteres de impacto observados se concentran casi en su totalidad en el hemisferio principal de Tritón . [58] El análisis de la densidad y distribución de los cráteres ha sugerido que, en términos geológicos, la superficie de Tritón es extremadamente joven, con regiones que varían desde una edad estimada de 50 millones de años hasta solo una edad estimada de 6 millones de años. [59] El cincuenta y cinco por ciento de la superficie de Tritón está cubierto de nitrógeno congelado, el hielo de agua comprende entre el 15 y el 35 por ciento y el CO 2 congelado forma el 10 al 20 por ciento restante. [60] La superficie muestra depósitos de tolinas , compuestos químicos orgánicos que pueden ser precursores del origen de la vida . [61]

criovulcanismo

Una de las características criovolcánicas más grandes encontradas en Tritón es Leviatán Patera, [62] una característica similar a una caldera de aproximadamente 100 km de diámetro que se ve cerca del ecuador. Rodeando esta caldera hay una cúpula volcánica que se extiende a lo largo de aproximadamente 2.000 km a lo largo de su eje más largo, lo que indica que Leviatán es el segundo volcán más grande del sistema solar por área, después de Alba Mons . Esta característica también está conectada con dos enormes lagos de criolava que se ven al noroeste de la caldera. Debido a que se cree que la criolava en Tritón es principalmente hielo de agua con algo de amoníaco, estos lagos calificarían como cuerpos estables de agua líquida superficial mientras estuvieran fundidos. Este es el primer lugar donde se han encontrado tales cuerpos aparte de la Tierra, y Tritón es el único cuerpo helado que se sabe que presenta lagos de criolava, aunque se pueden ver extrusiones criomagmáticas similares en Ariel , Ganímedes , Caronte y Titán . [63]

La sonda Voyager 2 observó en 1989 un puñado de erupciones similares a géiseres de gas nitrógeno y polvo arrastrado desde debajo de la superficie de Tritón en columnas de hasta 8 km de altura. [34] [64] Tritón es, por tanto, junto con la Tierra , Io , Europa y Encelado , uno de los pocos cuerpos del Sistema Solar en el que se han observado erupciones activas de algún tipo. [65] Los ejemplos mejor observados se llaman Hili y Mahilani (en honor a un duende del agua zulú y un espíritu del mar de Tonga , respectivamente). [66]

Todos los géiseres observados estaban ubicados entre 50° y 57°S, la parte de la superficie de Tritón cercana al punto subsolar . Esto indica que el calentamiento solar, aunque muy débil a gran distancia de Tritón del Sol, juega un papel crucial. Se cree que la superficie de Tritón probablemente esté formada por una capa translúcida de nitrógeno congelado que recubre un sustrato más oscuro, lo que crea una especie de " efecto invernadero sólido ". La radiación solar atraviesa la delgada capa de hielo de la superficie, calentando y vaporizando lentamente el nitrógeno subterráneo hasta que se acumula suficiente presión de gas para que haga erupción a través de la corteza. [7] [51] Un aumento de temperatura de sólo 4  K por encima de la temperatura ambiente de la superficie de 37 K podría provocar erupciones a las alturas observadas. [64] Aunque comúnmente se denomina "criovolcánica", esta actividad de pluma de nitrógeno es distinta de las erupciones criovolcánicas a mayor escala de Tritón, así como de los procesos volcánicos en otros mundos, que funcionan con calor interno. Se cree que los géiseres de CO 2 en Marte brotan de su casquete polar sur cada primavera de la misma manera que los géiseres de Tritón. [67]

Cada erupción de un géiser Tritón puede durar hasta un año, impulsada por la sublimación de unos 100 millones de m 3 (3,5 mil millones de pies cúbicos) de hielo de nitrógeno durante este intervalo; El polvo arrastrado puede depositarse hasta 150 km a favor del viento en franjas visibles, y quizás mucho más lejos en depósitos más difusos. [64] Las imágenes de la Voyager 2 del hemisferio sur de Tritón muestran muchas de esas rayas de material oscuro. [68] Entre 1977 y el sobrevuelo de la Voyager 2 en 1989, Tritón cambió de un color rojizo, similar al de Plutón, a un tono mucho más pálido, lo que sugiere que heladas de nitrógeno más claras habían cubierto material rojizo más antiguo. [7] La ​​erupción de volátiles del ecuador de Tritón y su deposición en los polos puede redistribuir suficiente masa durante 10.000 años como para provocar un desplazamiento polar . [69]

Casquete polar, llanuras y crestas.

El brillante casquete polar sur de Tritón sobre una región de terreno melón

La región del polo sur de Tritón está cubierta por una capa altamente reflectante de nitrógeno y metano congelados salpicados por cráteres de impacto y aberturas de géiseres. Poco se sabe sobre el polo norte porque estaba en el lado nocturno durante el encuentro de la Voyager 2 , pero se cree que Tritón también debe tener una capa de hielo en el polo norte. [49]

Las altas llanuras que se encuentran en el hemisferio oriental de Tritón, como Cipango Planum, cubren y borran características más antiguas y, por lo tanto, son casi con certeza el resultado de lava helada que cubrió el paisaje anterior. Las llanuras están salpicadas de fosas, como la Leviatán Patera, que son probablemente las chimeneas de donde emergió esta lava. Se desconoce la composición de la lava, aunque se sospecha de una mezcla de amoniaco y agua. [7]

En Tritón se han identificado cuatro "llanuras amuralladas" aproximadamente circulares. Son las regiones más planas descubiertas hasta ahora, con una variación de altitud de menos de 200 m. Se cree que se formaron a partir de la erupción de lava helada. [7] Las llanuras cercanas al extremo oriental de Tritón están salpicadas de manchas negras, las máculas . Algunas máculas son simples manchas oscuras con límites difusos, y otras comprenden una mancha central oscura rodeada por un halo blanco con límites nítidos. Las máculas suelen tener diámetros de unos 100 km y anchos de halos de entre 20 y 30 km. [7]

Hay extensas crestas y valles en patrones complejos a lo largo de la superficie de Tritón, probablemente como resultado de ciclos de congelación y descongelación. [70] Muchos también parecen ser tectónicos y pueden resultar de una extensión o falla de deslizamiento . [71] Hay largas crestas dobles de hielo con canales centrales que se parecen mucho a las líneas europeas (aunque tienen una escala mayor [14] ), y que pueden tener un origen similar, [7] posiblemente calentamiento por corte debido al deslizamiento. movimiento a lo largo de fallas causadas por tensiones de marea diurnas experimentadas antes de que la órbita de Tritón fuera completamente circular. [14] Estas fallas con crestas paralelas expulsadas del interior cruzan terrenos complejos con valles en la región ecuatorial. Se cree que las crestas y surcos, o surcos , como Yasu Sulci, Ho Sulci y Lo Sulci, [72] son ​​de edad intermedia en la historia geológica de Tritón y, en muchos casos, se formaron al mismo tiempo. Suelen agruparse en grupos o "paquetes". [71]

Terreno melón

Terreno melón visto desde 130.000 km por la Voyager 2 , con crestas dobles transversales como las de Europa . Slidr Sulci (vertical) y Tano Sulci forman la "X" prominente.

El hemisferio occidental de Tritón consta de una extraña serie de fisuras y depresiones conocidas como "terreno melón" porque se asemeja a la piel de un melón cantalupo . Aunque tiene pocos cráteres, se cree que este es el terreno más antiguo de Tritón. [73] Probablemente cubre gran parte de la mitad occidental de Tritón. [7]

Sólo se sabe que el terreno Cantaloupe, que es en su mayor parte hielo de agua sucia, existe en Tritón. Contiene depresiones de 30 a 40 km de diámetro. [73] Las depresiones ( cavi ) probablemente no sean cráteres de impacto porque todas son del tamaño similar y tienen curvas suaves. La principal hipótesis sobre su formación es el diapirismo , el ascenso de "grumos" de material menos denso a través de un estrato de material más denso. [7] [74] Las hipótesis alternativas incluyen la formación por colapsos o por inundaciones causadas por criovulcanismo . [73]

Cráteres de impacto

Tuonela Planitia (izquierda) y Ruach Planitia (centro) son dos de las "llanuras amuralladas" criovolcánicas de Tritón. La escasez de cráteres es evidencia de una actividad geológica extensa y relativamente reciente.

Debido al constante borrado y modificación por la actividad geológica en curso, los cráteres de impacto en la superficie de Tritón son relativamente raros. Un censo de los cráteres de Tritón fotografiados por la Voyager 2 encontró sólo 179 que eran indiscutiblemente de origen de impacto, en comparación con 835 observados en la luna Miranda de Urano , que tiene sólo el tres por ciento de la superficie de Tritón . [75] El cráter más grande observado en Tritón que se cree que fue creado por un impacto es una característica de 27 kilómetros (17 millas) de diámetro llamada Mazomba. [75] [76] Aunque se han observado cráteres más grandes, generalmente se piensa que son volcánicos. [75]

Los pocos cráteres de impacto en Tritón están casi todos concentrados en el hemisferio principal, el que mira hacia la dirección del movimiento orbital, y la mayoría se concentra alrededor del ecuador entre 30° y 70° de longitud, [75] como resultado del material arrastrado desde la órbita alrededor de Neptuno. [59] Debido a que orbita con un lado permanentemente mirando al planeta, los astrónomos esperan que Tritón tenga menos impactos en su hemisferio posterior, debido a que los impactos en el hemisferio principal son más frecuentes y más violentos. [75] La Voyager 2 tomó imágenes sólo del 40% de la superficie de Tritón, por lo que esto sigue siendo incierto. Sin embargo, la asimetría observada en los cráteres excede lo que se puede explicar en función de las poblaciones del impactador e implica una edad de la superficie más joven para las regiones sin cráteres (≤ 6 millones de años) que para las regiones con cráteres (≤ 50 millones de años). [58]

Observación y exploración

Ilustración de la NASA que detalla los estudios de la misión Trident propuesta
Neptuno (arriba) y Tritón (abajo) tres días después del sobrevuelo de la Voyager 2

Las propiedades orbitales de Tritón ya se determinaron con gran precisión en el siglo XIX. Se descubrió que tenía una órbita retrógrada, con un ángulo de inclinación muy alto con respecto al plano de la órbita de Neptuno. Las primeras observaciones detalladas de Tritón no se realizaron hasta 1930. Poco se sabía sobre el satélite hasta que la Voyager 2 pasó volando en 1989. [7]

Antes del sobrevuelo de la Voyager 2 , los astrónomos sospechaban que Tritón podría tener mares de nitrógeno líquido y una atmósfera de nitrógeno/metano con una densidad de hasta el 30% de la de la Tierra. Al igual que las famosas sobreestimaciones de la densidad atmosférica de Marte , esto resultó incorrecto. Al igual que en el caso de Marte, se postula una atmósfera más densa para su historia temprana. [77]

El primer intento de medir el diámetro de Tritón lo realizó Gerard Kuiper en 1954. Obtuvo un valor de 3.800 km. Los intentos de medición posteriores llegaron a valores que oscilaban entre 2.500 y 6.000 km, o desde un diámetro ligeramente menor que la Luna (3.474,2 km) hasta casi la mitad del diámetro de la Tierra. [78] Los datos de la aproximación de la Voyager 2 a Neptuno el 25 de agosto de 1989 llevaron a una estimación más precisa del diámetro de Tritón (2.706 km). [79]

En la década de 1990, se realizaron varias observaciones desde la Tierra del limbo de Tritón utilizando la ocultación de estrellas cercanas, lo que indicaba la presencia de una atmósfera y una superficie exótica. Las observaciones realizadas a finales de 1997 sugieren que Tritón se está calentando y que la atmósfera se ha vuelto significativamente más densa desde que pasó la Voyager 2 en 1989. [53]

Los científicos de la NASA propusieron en numerosas ocasiones durante las últimas décadas nuevos conceptos para las misiones al sistema Neptuno que se llevarán a cabo en la década de 2010. Todos ellos identificaron a Tritón como un objetivo principal y con frecuencia se incluía en esos planes un módulo de aterrizaje Tritón separado comparable a la sonda Huygens para Titán . Ningún esfuerzo dirigido a Neptuno y Tritón pasó de la fase de propuesta y la financiación de la NASA para misiones al Sistema Solar exterior se centra actualmente en los sistemas de Júpiter y Saturno. [80] Una misión de aterrizaje propuesta a Tritón, llamada Triton Hopper , extraería hielo de nitrógeno de la superficie de Tritón y lo procesaría para usarlo como propulsor para un pequeño cohete, permitiéndole volar o "saltar" a través de la superficie. [81] [82] Otro concepto, que implica un sobrevuelo, se propuso formalmente en 2019 como parte del Programa Discovery de la NASA bajo el nombre Trident . [83] Neptune Odyssey es un concepto de misión para un orbitador Neptuno centrado en Tritón que se estudiará a partir de abril de 2021 como una posible gran misión científica estratégica de la NASA que se lanzaría en 2033 y llegaría al sistema Neptuno en 2049. [84] Dos Posteriormente se desarrollaron conceptos de misión de menor costo para el programa Nuevas Fronteras : la primera en junio siguiente y la segunda en 2023. La primera es Triton Ocean World Surveyor , que se lanzaría en 2031 y llegaría en 2047, [85] y la segunda es Nautilus , que se lanzaría en agosto de 2042 y llegaría en abril de 2057. [86] [17]

Dos sondas espaciales en forma de prisma hexagonal con grandes antenas de 3,1 m y largos brazos magnéticos, destinadas a orbitar alrededor de Neptuno.
Comparación de instrumentos TOWS y Nautilus (no a escala)

Mapas

Ver también

Notas

  1. ^ Calculado sobre la base de otros parámetros.
  2. ^ Área de superficie derivada del radio r : .
  3. ^ Volumen v derivado del radio r : .
  4. ^ Masa m derivada de la densidad d y el volumen v : .
  5. ^ Gravedad superficial derivada de la masa m , la constante gravitacional G y el radio r :.
  6. ^ Velocidad de escape derivada de la masa m , la constante gravitacional G y el radio r :.
  7. ^ Con respecto a la órbita de Tritón alrededor de Neptuno.
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