stringtranslate.com

Протей (луна)

Протей ( / ˈ p r oʊ t i ə s / PROH -tee-əs ), также известный как Нептун VIII , является вторым по величине спутником Нептуна и крупнейшим внутренним спутником Нептуна . Обнаруженный Вояджером-2 в 1989 году, он назван в честь Протея , морского бога из греческой мифологии , способного менять форму . [11] Протей вращается вокруг Нептуна по почти экваториальной орбите на расстоянии примерно в 4,75 радиуса экватора Нептуна. [3]

Несмотря на то, что Протей является преимущественно ледяным телом диаметром более 400 км (250 миль), его форма значительно отклоняется от эллипсоида . [6] Он больше похож на неправильный многогранник с несколькими слегка вогнутыми гранями и рельефом высотой до 20 км (12 миль). Его поверхность темная, нейтрального цвета и сильно кратерирована. [12] Самый большой кратер Протея — Фарос , диаметр которого составляет более 230 км (140 миль). Также есть ряд уступов , канавок и долин , связанных с большими кратерами.

Протей, вероятно, не является исходным телом, которое сформировалось вместе с Нептуном. Он мог образоваться позже из обломков, образовавшихся при захвате самого крупного спутника Нептуна, Тритона . [13]

Открытие и наименование

Вояджер-2, космический зонд, открывший Протей

Протей был обнаружен с помощью снимков, сделанных космическим зондом «Вояджер-2» за два месяца до его пролета мимо Нептуна в августе 1989 года. Протей был обнаружен через 40 лет после открытия спутника Нептуна Нереиды в 1949 году. [14]

После обнаружения Proteus получил временное предварительное обозначение S/1989 N 1. [ 15] Стивен П. Синнотт и Брэдфорд А. Смит объявили о его открытии 7 июля 1989 года, говоря только о «17 кадрах, сделанных в течение 21 дня», что дает дату открытия до 16 июня. [16]

16 сентября 1991 года спутник S/1989 N 1 был назван в честь Протея , морского бога, способного менять форму, из греческой мифологии [11], следуя традиции, согласно которой спутники Нептуна следует называть в честь божеств и существ, связанных с морем.

Орбита

Протей вращается вокруг Нептуна на расстоянии около 117 647 км (73 102 миль), что почти равно 4,75 экваториального радиуса планеты. Орбита Протея почти круговая, имеет небольшой эксцентриситет орбиты и наклонена примерно на 0,5 градуса к экватору Нептуна. [3] Протей приливно заблокирован Нептуном и вращается синхронно с его орбитальным движением, что означает, что Протей всегда повёрнут к Нептуну одной и той же стороной. [4]

Протей, возможно, когда-то находился в орбитальном резонансе 1:2 с Лариссой , где Протей совершал один оборот за каждые два оборота Лариссы. Из-за внешней приливной миграции Протея с течением времени это больше не так. [17] Протей, возможно, прекратил свой интегральный орбитальный резонанс с Лариссой несколько сотен миллионов лет назад. [17] [9]

Физические характеристики

Сравнение размеров Протея (внизу слева), Луны (вверху слева) и Земли

Протей — вторая по величине луна Нептуна и самая большая из его регулярных прямых лун. Его диаметр составляет около 420 км (260 миль), что больше, чем у Нереиды , третьей по величине луны Нептуна. Он не был обнаружен наземными телескопами, поскольку орбита Протея так близка к Нептуну, что он теряется в ярком свете отраженного солнечного света. [15]

Состав

Изображение Протея в искусственных цветах , полученное аппаратом Voyager 2 , с его большим кратером Фаросом, расположенным справа.

Поверхность Протея темная, так как ее геометрическое альбедо составляет около 10 процентов, что означает, что ее поверхность отражает 10 процентов света, который она получает от Солнца . Цвет ее поверхности нейтральный, так как отражательная способность не меняется заметно с длиной волны от фиолетового до зеленого. [15] В ближнем инфракрасном диапазоне около длины волны 2 мкм поверхность Протея становится менее отражающей, что указывает на возможное присутствие сложных органических соединений, таких как углеводороды или цианиды . Эти соединения могут быть ответственны за низкое альбедо внутренних лун Нептуна. Хотя обычно считается, что Протей содержит значительное количество водяного льда, нет определенного спектроскопического подтверждения его присутствия на поверхности. [12] Однако спектрофотометрия луны с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба NIRCam выявила особенность поглощения 3 мкм, что указывает на возможное наличие водяного льда или гидратированных минералов на поверхности Протея. [18] Инфракрасное альбедо Протея, измеренное на длинах волн 1,4, 2,1, 3,0 и 4,6 микрон, по-видимому, соответствует другим малым темным телам Солнечной системы, таким как 2004 EW95 . [18]

Форма

Форма Протея близка к сфере с радиусом около 210 км (130 миль), хотя отклонения от сферической формы велики — до 20 км (12 миль); ученые полагают, что он примерно настолько большой, насколько может быть тело его плотности, не будучи притянутым в идеальную сферическую форму собственной гравитацией . [6] Протей слегка вытянут в направлении Нептуна, хотя его общая форма ближе к неправильному многограннику, чем к трехосному эллипсоиду . Поверхность Протея показывает несколько плоских или слегка вогнутых граней размером от 150 до 200 км в диаметре. Они, вероятно, являются деградировавшими ударными кратерами . [4]

Поверхностные характеристики

Изображение Протея, полученное с помощью Voyager 2 , обработанное в цифровом виде и показывающее особенности поверхности.
Карта Протея

Протей сильно кратерирован, не показывая никаких признаков геологических изменений. [15] Самый большой кратер, Фарос, имеет диаметр от 230 до 260 км . [6] Его глубина составляет около 10–15 км. [4] Кратер имеет центральный купол на дне высотой в несколько километров. [4] Фарос — единственная названная деталь поверхности на этом спутнике: название греческое и относится к острову , где правил Протей. [19] Помимо Фароса есть несколько кратеров диаметром 50–100 км и множество других с диаметром менее 50 км. [4]

Другие формы рельефа на Протее включают линейные особенности, такие как уступы , долины и канавки. Наиболее заметная из них проходит параллельно экватору к западу от Фароса. Эти особенности, вероятно, образовались в результате гигантских ударов, которые сформировали Фарос и другие крупные кратеры, или в результате приливных напряжений от Нептуна. [4] [6]

Именованные особенности

Протеевые кратеры названы в честь духов, богов и богинь, связанных с водой (исключая греческие и римские имена). По состоянию на май 2024 года на этом теле есть только один названный кратер. [19]

Источник

Протей, как и другие внутренние луны Нептуна, вряд ли является изначальным телом, которое образовалось вместе с ним, и, скорее всего, образовался из обломков, которые образовались после захвата Тритона. Орбита Тритона после захвата была бы крайне эксцентричной и вызвала бы хаотические возмущения в орбитах первоначальных внутренних лун Нептуна, заставив их столкнуться и превратиться в диск из обломков. [13] Только после того, как орбита Тритона стала круговой, часть диска из обломков повторно срослась в современные луны Нептуна. [20]

Первоначально Протей имел меньшую орбиту вокруг Нептуна и, возможно, сформировался ближе к планете. Во время формирования Протея его орбита оценивалась на 8000 км (5000 миль) меньше, чем его нынешнее расстояние от Нептуна. [21] Со временем Протей мигрировал от Нептуна посредством приливных взаимодействий. Во время внешней миграции Протея столкновения и ударные события могли образовать большие кратеры и выбросить фрагменты Протея на орбиту вокруг Нептуна. Столкновение Протея с другим объектом, возможно, могло бы объяснить происхождение меньшего спутника Нептуна Гиппокамп , который вращается близко к Протею. [21]

Примечания

  1. ^ В других работах сообщалось о немного иных размерах. Томас и Веверка в 1991 году сообщили440 км × 416 км × 404 км . [4] [5] Крофт в 1992 году сообщил430 км × 424 км × 410 км . [6] Каркошка в 2003 году сообщил (440 ± 12 ) × (416 ± 16 ) × (404 ± 20 ) км. [7] Разница вызвана использованием разных наборов изображений и тем фактом, что форма Протея плохо описывается трехосным эллипсоидом. [4]
  2. ^ Плотность0,4–0,8 г/см 3 рассчитывали, аппроксимируя объем как сферу с радиусом210 ± 7 км . [9] Масса была рассчитана с учетом предоставленной плотности и предполагаемого объема.
  3. ^ Плотность, полученная из рассчитанной массы и предоставленного объема(3,4 ± 0,4) × 10 7  км 3 из Stooke (1994). [4]
  4. ^ Поверхностная гравитация, полученная из массы m , гравитационной постоянной G и радиуса r :
  5. ^ Скорость убегания, полученная из массы m , гравитационной постоянной G и радиуса r :

Ссылки

  1. ^ "Proteus". Lexico UK English Dictionary . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 22 марта 2020 г.
  2. ^ "Protean" . Оксфордский словарь английского языка (Электронная правка). Oxford University Press . (Требуется подписка или членство в участвующем учреждении.)
  3. ^ abc Jacobson, RA; Owen, WM Jr. (2004). «Орбиты внутренних спутников Нептуна по наблюдениям Voyager, Earthbased и Hubble Space Telescope». Astronomical Journal . 128 (3): 1412–1417. Bibcode : 2004AJ....128.1412J. doi : 10.1086/423037.
  4. ^ abcdefghijklm Сток, Филип Дж. (1994). «Поверхности Лариссы и Протея». Земля, Луна и планеты . 65 (1): 31–54. Bibcode :1994EM&P...65...31S. doi :10.1007/BF00572198. S2CID  121825800.
  5. ^ Уильямс, д-р Дэвид Р. (2008-01-22). "Информационный листок о спутнике Нептуна". NASA (Национальный центр данных по космической науке) . Получено 12 декабря 2008 г.
  6. ^ abcdefg Крофт, С. (1992). «Протей: геология, форма и катастрофическое разрушение». Icarus . 99 (2): 402–408. Bibcode :1992Icar...99..402C. doi :10.1016/0019-1035(92)90156-2.
  7. ^ abc Каркошка, Эрих (2003). «Размеры, формы и альбедо внутренних спутников Нептуна». Icarus . 162 (2): 400–407. Bibcode :2003Icar..162..400K. doi :10.1016/S0019-1035(03)00002-2.
  8. ^ "Proteus By The Numbers". solarsystem.nasa.gov/ . Получено 4 сентября 2020 г. .
  9. ^ abc Zhang, K.; Hamilton, DP (2008). «Орбитальные резонансы во внутренней системе Нептуна: II. Резонансная история Протея, Лариссы, Галатеи и Деспины». Icarus . 193 (1): 267–282. Bibcode :2008Icar..193..267Z. doi :10.1016/j.icarus.2007.08.024.
  10. ^ ab "Физические параметры спутников планет". JPL (Динамика солнечной системы). 2010-10-18 . Получено 2011-10-11 .
  11. ^ ab Marsden, Brian G. (16 сентября 1991 г.). «Спутники Сатурна и Нептуна». Циркуляр МАС . 5347. Получено 24 октября 2011 г.
  12. ^ ab Дюма, Кристоф; Смит, Брэдфорд А.; Террил, Ричард Дж. (2003). «Многополосная фотометрия Протея и Пака с помощью космического телескопа Хаббл NICMOS». The Astronomical Journal . 126 (2): 1080–1085. Bibcode : 2003AJ....126.1080D. doi : 10.1086/375909.
  13. ^ ab Goldreich, P.; Murray, N.; Longaretti, PY; Banfield, D. (1989). «История Нептуна». Science . 245 (4917): 500–504. Bibcode :1989Sci...245..500G. doi :10.1126/science.245.4917.500. PMID  17750259. S2CID  34095237.
  14. ^ "Proteus In Depth". NASA Solar System Exploration. Архивировано из оригинала 2023-09-21 . Получено 12 марта 2019 .
  15. ^ abcd Смит, BA; Содерблом, LA; Банфилд, D.; Барнет, C.; Базилевский, AT; Биби, RF; Боллингер, K.; Бойс, JM; Брахик, A. (1989). «Вояджер 2 у Нептуна: результаты научной визуализации». Science . 246 (4936): 1422–1449. Bibcode :1989Sci...246.1422S. doi :10.1126/science.246.4936.1422. PMID  17755997. S2CID  45403579.
  16. ↑ Грин, Дэниел У. Э. (7 июля 1989 г.). "1989 N 1". Циркуляр МАС . 4806. Получено 24 октября 2011 г.
  17. ^ ab Zhang, K.; Hamilton, DP (2007). «Орбитальные резонансы во внутренней системе Нептуна: I. Резонанс среднего движения 2:1 Протея–Ларисы». Icarus . 188 (2): 386–399. Bibcode :2007Icar..188..386Z. doi :10.1016/j.icarus.2006.12.002.
  18. ^ ab Беляков, Мэтью; Дэвис, М. Райли; Милби, Захария; Вонг, Ян; Браун, Майкл Э. (2024-05-01). "JWST Спектрофотометрия малых спутников Урана и Нептуна". The Planetary Science Journal . 5 (5): 119. arXiv : 2404.06660 . Bibcode : 2024PSJ.....5..119B. doi : 10.3847/PSJ/ad3d55 . ISSN  2632-3338.
  19. ^ ab "Планетарные названия: кратер, кратеры: Фарос на Протее". Газетер планетарной номенклатуры . USGS Astrogeology . Получено 24 июня 2021 г.
  20. ^ Бэнфилд, Дон; Мюррей, Норм (октябрь 1992 г.). «Динамическая история внутренних спутников Нептуна». Icarus . 99 (2): 390–401. Bibcode :1992Icar...99..390B. doi :10.1016/0019-1035(92)90155-Z.
  21. ^ ab Showalter, MR; de Pater, I.; Lissauer, JJ; French, RS (2019). «Седьмая внутренняя луна Нептуна» (PDF) . Nature . 566 (7744): 350–353. Bibcode :2019Natur.566..350S. doi :10.1038/s41586-019-0909-9. PMC 6424524 . PMID  30787452. 

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Протей (луна) .