Протей (луна) - Proteus (moon)

Протей
Протей (Вояджер 2) .jpg
Вояджер 2 имидж (1989)
Открытие
ОбнаружилВояджер 2
Стивен П. Синнотт
Дата открытия16 июня 1989 г.
Обозначения
Обозначение
Нептун VIII
Произношение/ˈпрoʊтяəs/[1]
Названный в честь
Πρωτεύς Prōteys
S / 1989 № 1
ПрилагательныеПротеан (/ˈпрoʊтяəп/ или /прoʊˈтяəп/)[2]
Орбитальные характеристики[3]
Эпоха 18 августа 1989 г.
Периапсис117584±10 км
Апоапсис117709±10 км
117647±1 км (4.75 рN)
Эксцентриситет0.00053±0.00009
1.12231477±0.00000002 d
7,623 км / с
Наклон0.524° (к экватору Нептуна)
0.026°±0.007° (местным Самолет лапласа )
СпутникНептун
Физические характеристики
Габаритные размеры424 × 390 × 396 км[4][а]
Средний радиус
210±7 километров[7]
554.176.94 км2[8]
Объем(3.4±0.4)×107 км3[4]
Масса4.4×1019 кг (7.3672×10−6 Земли)[b]
Значить плотность
≈ 1,3 г / см³ (оценка)[7]
0.07 РС2[c]
0,17 км / с[d]
синхронный[4]
нуль[4]
Альбедо0.096[7][9]
Температура≈ 51 K среднее (оценка)
19.7[7]

Протей (/ˈпрoʊтяəs/), также известен как Нептун VIII, является вторым по величине Нептунианский Луна, и самый большой внутренний спутник. Обнаружил Вояджер 2 космический корабль в 1989 г. назван в честь Протей, меняющий форму морской бог Греческая мифология.[10] Протей вращается вокруг Нептуна по почти экваториальной орбита на расстоянии примерно в 4,75 радиуса экватора Нептуна.[3]

Несмотря на то, что Протей представляет собой преимущественно ледяное тело диаметром более 400 км (250 миль), его форма значительно отличается от формы. эллипсоид.[6] Он больше похож на неправильную форму. многогранник с несколькими слегка вогнутыми гранями и рельефом до 20 км (12 миль). Поверхность темная, нейтрального цвета, с сильными кратерами.[11] Самый большой кратер Протея - Фарос, его диаметр составляет более 230 км (140 миль). Также есть ряд уступы, канавки и долины связанные с крупными кратерами.

Протей, вероятно, не оригинальное тело, образовавшееся вместе с Нептуном. Он мог образоваться позже из обломков, образовавшихся, когда крупнейший спутник Нептуна Тритон был схвачен.[12]

Открытие и наименование

Космический телескоп Хаббла изображение Нептуна и Протея.

Протей был обнаружен по снимкам, сделанным Вояджер 2 космический зонд за два месяца до его облета Нептуна в августе 1989 года. Протей был третьим спутником Нептуна, который был открыт через 33 года после открытия спутника Нептуна. Нереида в 1949 г.[13]

При обнаружении Протей получил временный предварительное обозначение S / 1989 № 1.[14] Стивен П. Синнотт и Брэдфорд А. Смит объявила о своем открытии 7 июля 1989 года, говоря только о «17 кадрах, сделанных за 21 день», что указывает на дату открытия где-то раньше 16 июня.[15]

16 сентября 1991 года S / 1989 N 1 было присвоено имя Протей, меняющий форму морской бог Греческая мифология.[10]

Орбита

Протей вращается вокруг Нептуна на расстоянии примерно 117 647 км (73 102 мили) от Нептуна, что почти в 4,75 раза больше экваториального радиуса Нептуна. Орбита Протея почти круглая, с небольшой орбитальный эксцентриситет, и наклонен примерно на 0,5 градуса к экватору Нептуна.[3] Протей приливно заблокирован к Нептуну и вращается синхронно с его орбитальным движением, что означает, что одна сторона Протея всегда указывает на Нептун.[4]

Протей, возможно, когда-то был в соотношении 1: 2 орбитальный резонанс из Лариса, где Протей делает одну орбиту на каждые две орбиты, сделанные Ларисой. Из-за внешней приливной миграции Протея в прошлом орбитальные резонансы Протея и Ларисы больше не действуют.[16] Протей, возможно, прекратил свой интегральный орбитальный резонанс с Лариса несколько сотен миллионов лет в прошлое.[16][17]

Физические характеристики

Раскрашенный Вояджер 2 образ Протея

Протей - второй по величине спутник Нептуна и самый большой из регулярных прямых спутников Нептуна. Его диаметр составляет около 420 км (260 миль), что больше, чем Нереида, Третий по величине спутник Нептуна. Это не было обнаружено Земля на основе телескопов, потому что Proteus вращается так близко к Нептуну, что теряется в бликах отраженного солнечного света.[14]

Сочинение

Поверхность Proteus темная, поскольку имеет геометрическое альбедо около 10 процентов - это означает, что его поверхность отражает 10 процентов солнце свет.[18] Зонд смог сфотографировать Ларису, показывая ее покрытую кратерами поверхность. Цвет его поверхности нейтральный, как отражательная способность не меняется заметно с длиной волны от фиолетового до зеленого.[14] В ближайшем-инфракрасный в диапазоне длины волны около 2 мкм поверхность Proteus 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 спутников Нептуна. Хотя обычно считается, что Proteus содержит значительное количество водяного льда, на поверхности он не был обнаружен спектроскопически.[11]

Форма

Вояджер 2 изображение Протея с его большим кратером Фарос, расположенным справа.

По форме Протей близок к сфере с радиусом около 210 км (130 миль), хотя отклонения от сферической формы большие - до 20 км (12 миль); ученые считают, что оно настолько велико, насколько может быть тело такой плотности, которое не превращается в идеальное сферическая форма сам по себе сила тяжести.[6] Сатурн Луна Мимас имеет эллипсоидальный Форма, несмотря на то, что она немного менее массивна, чем Протей, возможно, из-за более высокой температуры около Сатурна или приливного нагрева.[6] Протей немного вытянут в сторону Нептуна, хотя в целом его форма ближе к неправильной. многогранник чем к трехосный эллипсоид. На поверхности Протея видны несколько плоских или слегка вогнутых граней диаметром от 150 до 200 км. Они, наверное, деградировали ударные кратеры.[4]

Особенности поверхности

Вояджер 2 образ Протея цифровая обработка чтобы показать особенности поверхности.
Карта Протея с двух сторон.

Протей сильно изрезан кратерами и не показывает никаких признаков геологических изменений.[14] Самый большой кратер Фарос имеет диаметр от 230-260 км.[6] Его глубина около 10–15 км.[4] На дне кратера находится центральный купол высотой несколько километров.[4] Фарос - единственная названная поверхность на этой луне: имя Греческий и относится к остров где правил Протей.[19] Помимо Фароса есть несколько кратеров диаметром 50–100 км и еще много кратеров диаметром менее 50 км.[4]

Другой формы рельефа на Proteus включают линейные функции, такие как уступы, впадины и канавки. Самый заметный 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

Протейские кратеры названы в честь связанных с водой духов, богов и богинь (за исключением греческих и римских имен). По состоянию на 2020 год на этом теле есть только один кратер с названием.[20]

КратерПроизношениеДиаметр
(км)		Утверждение
Год		ЭпонимСсылка
Фарос/ˈжɛərɒs/нет данных1994Александрийский маяк (Фарос), остров, где Протей царствовалWGPSN

Источник

Протей, как и другие внутренние спутники Нептуна, вряд ли будет первоначальным телом, сформировавшимся вместе с ним, и, скорее всего, образовался из обломков, образовавшихся после захвата Тритона. Орбита Тритона после захвата была бы очень эксцентричной и вызвала бы хаотические возмущения на орбитах исходных внутренних спутников Нептуна, заставив их столкнуться и превратиться в диск из обломков.[12] Только после того, как орбита Тритона стала круговой, часть обломков диска повторно срослась с современными лунами Нептуна.[21]

Протей изначально имел меньшую орбиту вокруг Нептуна и, возможно, сформировался ближе к планете. Во время формирования Протея его орбита, по оценкам, была на 8000 км (5000 миль) меньше, чем его текущее расстояние от Нептуна.[22] Со временем Протей мигрировал из Нептуна из-за приливных взаимодействий. Во время миграции Протея наружу, столкновения и ударные события могли образовать большие кратеры и выбросить фрагменты Протея на орбиту вокруг Нептуна. Столкновение Протея и другого объекта могло бы объяснить происхождение меньшей луны Нептуна Гиппокамп, который вращается вокруг Протея.[22]

Примечания

  1. ^ В более ранних статьях сообщалось о немного других размерах. Томас и Веверка в 1991 году сообщили о 440 × 416 × 404 км.[4][5] Крофт в 1992 году сообщил о 430 × 424 × 410 км.[6] Разница вызвана использованием разных наборов изображений и тем фактом, что форма Протея плохо описывается трехосным эллипсоидом.[4]
  2. ^ Масса была рассчитана путем умножения объема из Stooke (1994).[4] при предполагаемой плотности 1300 кг / м3. Если использовать немного большие размеры из более ранних работ, масса увеличится до 5.×1019 кг.[7]
  3. ^ Поверхностная сила тяжести, полученная из массы м, то гравитационная постоянная г и радиус р: Гм / г2.
  4. ^ Скорость убегания, полученная из массы м, то гравитационная постоянная г и радиус р: √2 г / м.

использованная литература

  1. ^ "Протей". Лексико Британский словарь. Oxford University Press.
  2. ^ "Protean". Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Подписка или членство участвующего учреждения требуется.)
  3. ^ а б c Jacobson, R.A .; Оуэн, В. М. младший (2004). "Орбиты внутренних спутников Нептуна по наблюдениям космического телескопа" Вояджер ", с Земли и космического телескопа Хаббл". Астрономический журнал. 128 (3): 1412–1417. Bibcode:2004AJ .... 128.1412J. Дои:10.1086/423037.
  4. ^ а б c d е ж г час я j k л м Стоук, Филип Дж. (1994). «Поверхности Ларисы и Протея». Земля, Луна и планеты. 65 (1): 31–54. Bibcode:1994EM&P ... 65 ... 31S. Дои:10.1007 / BF00572198.
  5. ^ Уильямс, д-р Дэвид Р. (22 января 2008 г.). "Информационный бюллетень о спутнике Нептуна". НАСА (Национальный центр данных по космической науке). Получено 2008-12-12.
  6. ^ а б c d е ж Крофт, С. (1992). «Протей: геология, форма и катастрофические разрушения». Икар. 99 (2): 402–408. Bibcode:1992Icar ... 99..402C. Дои:10.1016/0019-1035(92)90156-2.
  7. ^ а б c d е "Физические параметры планетарного спутника". JPL (Динамика солнечной системы). 2010-10-18. Получено 2011-10-11.
  8. ^ "Протей в цифрах". solarsystem.nasa.gov/. Получено 4 сентября, 2020.
  9. ^ Каркошка, Эрих (2003). «Размеры, формы и альбедо внутренних спутников Нептуна». Икар. 162 (2): 400–407. Bibcode:2003Icar..162..400K. Дои:10.1016 / S0019-1035 (03) 00002-2.
  10. ^ а б Марсден, Брайан Г. (16 сентября 1991 г.). «Спутники Сатурна и Нептуна». Циркуляр МАС. 5347. Получено 2011-10-24.
  11. ^ а б Дюма, Кристоф; Smith, Bradford A .; Террил, Ричард Дж. (2003). "Многополосная фотометрия Протея и Пака космическим телескопом Хаббл NICMOS". Астрономический журнал. 126 (2): 1080–1085. Bibcode:2003AJ .... 126.1080D. Дои:10.1086/375909.
  12. ^ а б Goldreich, P .; Murray, N .; Longaretti, P. Y .; Банфилд, Д. (1989). «История Нептуна». Наука. 245 (4917): 500–504. Bibcode:1989Научный ... 245..500G. Дои:10.1126 / science.245.4917.500. PMID  17750259.
  13. ^ "Протей в глубине". Выставка НАСА Солнечной системы. Получено 12 марта 2019.
  14. ^ а б c d Smith, B.A .; Содерблом, Л. А .; Banfield, D .; Barnet, C .; Басилевский, А. Т .; Beebe, R. F .; Bollinger, K .; Boyce, J.M .; Брахич, А. (1989). «Вояджер-2 на Нептуне: результаты визуализации» (PDF). Наука. 246 (4936): 1422–1449. Bibcode:1989Sci ... 246.1422S. Дои:10.1126 / science.246.4936.1422. PMID  17755997.
  15. ^ Грин, Дэниел У. Э. (7 июля 1989 г.). "1989 N 1". Циркуляр МАС. 4806. Получено 2011-10-24.
  16. ^ а б Zhang, K .; Гамильтон, Д. П. (2007). "Орбитальные резонансы во внутренней системе Нептуна: I. Резонанс среднего движения 2: 1 Протея-Ларисы". Икар. 188 (2): 386–399. Bibcode:2007Icar..188..386Z. Дои:10.1016 / j.icarus.2006.12.002.
  17. ^ Zhang, K .; Гамильтон, Д. П. (2008). «Орбитальные резонансы во внутренней системе Нептуна: II. Резонансная история Протея, Ларисы, Галатеи и Деспины». Икар. 193 (1): 267–282. Bibcode:2008Icar..193..267Z. Дои:10.1016 / j.icarus.2007.08.024.
  18. ^ "Лариса Факты". factjustforkids.com. Получено 4 сентября, 2020.
  19. ^ "Протей: Фарос". Газетир планетарной номенклатуры. USGS Astrogeology. Получено 4 июн 2010.
  20. ^ USGS: номенклатура Proteus
  21. ^ Банфилд, Дон; Мюррей, Норм (октябрь 1992 г.). «Динамичная история внутренних спутников Нептуна». Икар. 99 (2): 390–401. Bibcode:1992Icar ... 99..390B. Дои:10.1016 / 0019-1035 (92) 90155-Z.
  22. ^ а б Шоуолтер, М. Р .; де Патер, I .; Lissauer, J. J .; Френч, Р. С. (2019). «Седьмая внутренняя луна Нептуна» (PDF). Природа. 566 (7744): 350–353. Bibcode:2019Натура.566..350S. Дои:10.1038 / s41586-019-0909-9. ЧВК  6424524. PMID  30787452.

внешняя ссылка