Triton (lune) -Triton (moon)

Triton
Mosaïque lunaire Triton Voyager 2 (large).jpg
Photomosaïque Voyager 2 de l'hémisphère sous-neptunien de Triton
Découverte
Découvert par Guillaume Lassel
Date de découverte 10 octobre 1846
Désignations
La désignation
Neptune je
Prononciation / ˈ t r t ən /
Nommé après
Τρίτων Trītōn
Adjectifs Tritonien ( / t r ˈ t n je ə n / )
Caractéristiques orbitales
354 759 kilomètres
Excentricité 0,000016
5.876854 d
( rétrograde )
4,39 km/s
Inclination 129,812° (à l' écliptique )
156,885° (à l'équateur de Neptune)
129,608° (à l'orbite de Neptune)
Satellite de Neptune
Caractéristiques physiques
Rayon moyen
1 353,4 ± 0,9 km (0,2122  R Terre )
23 018 000 km2
Le volume 10 384 000 000 km3
Masse (2,1390 ± 0,0028) × 10 22  kg
(0,00359 Terre )
Densité moyenne
2,061 g/cm 3
0,779  m/s 2 (0,0794  g ) (0,48 Lune)
1.455 km/s
synchrone
5 j, 21 h, 2 min, 53 s
0
Albédo 0,76
Température 38K (−235,2 °C)
13h47
−1,2
Atmosphère
Pression superficielle
1,4 à 1,9 Pa (1,38 × 10 −5 à 1,88 × 10 −5  atm)
Composition volumique azote ; traces de méthane

Triton est le plus grand satellite naturel de la planète Neptune , et fut la première lune Neptunienne découverte, le 10 octobre 1846, par l' astronome anglais William Lassell . C'est la seule grande lune du système solaire avec une orbite rétrograde , une orbite dans le sens opposé à la rotation de sa planète. En raison de son orbite rétrograde et de sa composition similaire à celle de Pluton , on pense que Triton était une planète naine , capturée dans la ceinture de Kuiper .

À 2 710 kilomètres (1 680 mi) de diamètre, c'est la septième plus grande lune du système solaire, le seul satellite de Neptune assez massif pour être en équilibre hydrostatique , la deuxième plus grande lune planétaire par rapport à sa primaire (après la Terre ' s Moon ), et plus grand que Pluton . Triton est l'une des rares lunes du système solaire connues pour être géologiquement actives (les autres étant Io et Europe de Jupiter , et Encelade et Titan de Saturne ). En conséquence, sa surface est relativement jeune, avec peu de cratères d'impact évidents . Les terrains cryovolcaniques et tectoniques complexes suggèrent une histoire géologique complexe.

Triton a une surface principalement constituée d'azote gelé , une croûte principalement composée de glace d'eau, un manteau glacé et un noyau substantiel de roche et de métal . Le noyau représente les deux tiers de sa masse totale. La densité moyenne est2,061 g/cm 3 , reflétant une composition d'environ 15 à 35 % de glace d'eau.

Au cours de son survol de Triton en 1989 , Voyager 2 a trouvé des températures de surface de 38 K (-235 ° C) et a également découvert des geysers actifs faisant éruption de l'azote gazeux sublimé, contribuant à une atmosphère d'azote ténue inférieure à 170 000 la pression de l'atmosphère terrestre en mer. niveau. Voyager 2 reste le seul vaisseau spatial à avoir visité Triton. Comme la sonde n'a pu étudier qu'environ 40% de la surface de la lune, de futures missions ont été proposées pour revisiter le système Neptune en mettant l'accent sur Triton.

Découverte et dénomination

William Lassell, le découvreur de Triton

Triton a été découvert par l' astronome britannique William Lassell le 10 octobre 1846, 17 jours seulement après la découverte de Neptune . Lorsque John Herschel a reçu des nouvelles de la découverte de Neptune, il a écrit à Lassell lui suggérant de rechercher d'éventuelles lunes. Lassell l'a fait et a découvert Triton huit jours plus tard. Lassell a également affirmé pendant un certain temps avoir découvert des anneaux. Bien qu'il ait été confirmé plus tard que Neptune avait des anneaux , ils sont si faibles et sombres qu'il n'est pas plausible qu'il les ait réellement vus. Brasseur de métier, Lassell a repéré Triton avec son télescope réfléchissant à miroir en métal à ouverture d'environ 61 cm (24 pouces) (également connu sous le nom de réflecteur "deux pieds"). Ce télescope a ensuite été donné à l' Observatoire royal de Greenwich dans les années 1880, mais a finalement été démantelé.

Triton tire son nom du dieu grec de la mer Triton (Τρίτων), fils de Poséidon (le dieu grec correspondant au Neptune romain ). Le nom a été proposé pour la première fois par Camille Flammarion dans son livre Astronomie Populaire de 1880 , et a été officiellement adopté plusieurs décennies plus tard. Jusqu'à la découverte de la deuxième lune Néréide en 1949, Triton était communément appelé "le satellite de Neptune". Lassell n'a pas nommé sa propre découverte; il suggéra plus tard avec succès le nom Hyperion , précédemment choisi par John Herschel , pour la huitième lune de Saturne lorsqu'il la découvrit.

Orbite et rotation

L'orbite de Triton (rouge) est de direction opposée et inclinée de -23° par rapport à l'orbite d'une lune typique (verte) dans le plan de l'équateur de Neptune.

Triton est unique parmi toutes les grandes lunes du système solaire pour son orbite rétrograde autour de sa planète (c'est-à-dire qu'il orbite dans une direction opposée à la rotation de la planète). La plupart des lunes extérieures irrégulières de Jupiter et de Saturne ont également des orbites rétrogrades, tout comme certaines des lunes extérieures d' Uranus . Cependant, ces lunes sont toutes beaucoup plus éloignées de leurs primaires, et sont petites en comparaison ; la plus grande d'entre elles ( Phoebe ) n'a que 8% du diamètre (et 0,03% de la masse) de Triton.

L'orbite de Triton est associée à deux inclinaisons, l' obliquité de la rotation de Neptune par rapport à l'orbite de Neptune, 30°, et l'inclinaison de l'orbite de Triton par rapport à la rotation de Neptune, 157° (une inclinaison supérieure à 90° indique un mouvement rétrograde). L'orbite de Triton précède vers l'avant par rapport à la rotation de Neptune avec une période d'environ 678 années terrestres (4,1 années neptuniennes), ce qui fait que son inclinaison relative à l'orbite de Neptune varie entre 127 ° et 173 °. Cette inclinaison est actuellement de 130° ; L'orbite de Triton est maintenant proche de son écart maximal par rapport à la coplanarité avec celle de Neptune.

La rotation de Triton est verrouillée par marée pour être synchrone avec son orbite autour de Neptune : elle garde une face orientée vers la planète à tout moment. Son équateur est presque exactement aligné avec son plan orbital. À l'heure actuelle, l'axe de rotation de Triton est à environ 40° du plan orbital de Neptune , et donc à un moment donné de l'année de Neptune, chaque pôle pointe assez près du Soleil, presque comme les pôles d'Uranus ; L'inclinaison axiale de Neptune est de 28°, donc l'ajout de 40° signifie que Triton peut actuellement avoir une inclinaison axiale maximale de 68° par rapport au Soleil. Alors que Neptune orbite autour du Soleil, les régions polaires de Triton font tour à tour face au Soleil, ce qui entraîne des changements saisonniers lorsqu'un pôle, puis l'autre, se déplace vers la lumière du soleil. De tels changements ont été observés en 2010.

La révolution de Triton autour de Neptune est devenue un cercle presque parfait avec une excentricité presque nulle. On ne pense pas que l'amortissement viscoélastique des marées seul soit capable de circulariser l'orbite de Triton dans le temps écoulé depuis l'origine du système, et la traînée de gaz d'un disque de débris prograde est susceptible d'avoir joué un rôle important. Les interactions de marée font également que l'orbite de Triton, qui est déjà plus proche de Neptune que la Lune ne l' est de la Terre, se désintègre progressivement davantage; les prédictions sont que dans 3,6 milliards d'années, Triton passera dans la limite de Roche de Neptune . Cela entraînera soit une collision avec l'atmosphère de Neptune, soit l'éclatement de Triton, formant un nouveau système d' anneaux similaire à celui trouvé autour de Saturne .

Capture

Animation de Triton
La ceinture de Kuiper (verte), à ​​la périphérie du système solaire, est l'endroit où Triton serait originaire.

Les lunes en orbite rétrograde ne peuvent pas se former dans la même région de la nébuleuse solaire que les planètes sur lesquelles elles orbitent, donc Triton a dû être capturé ailleurs. Il pourrait donc provenir de la ceinture de Kuiper , un anneau de petits objets glacés s'étendant juste à l'intérieur de l'orbite de Neptune jusqu'à environ 50  UA du Soleil. Considérée comme le point d'origine de la majorité des comètes à courte période observées depuis la Terre, la ceinture abrite également plusieurs grands corps ressemblant à des planètes, dont Pluton , qui est maintenant reconnu comme le plus grand d'une population d'objets de la ceinture de Kuiper ( les plutinos ) enfermés dans des orbites résonnantes avec Neptune. Triton n'est que légèrement plus grand que Pluton et sa composition est presque identique, ce qui a conduit à l'hypothèse que les deux partagent une origine commune.

La capture proposée de Triton peut expliquer plusieurs caractéristiques du système neptunien, y compris l' orbite extrêmement excentrique de la lune Néréide de Neptune et la rareté des lunes par rapport aux autres planètes géantes . L'orbite initialement excentrique de Triton aurait croisé des orbites de lunes irrégulières et perturbé celles de lunes régulières plus petites, les dispersant par des interactions gravitationnelles .

L'orbite post-capture excentrique de Triton aurait également entraîné un réchauffement de l'intérieur par les marées, ce qui aurait pu garder Triton fluide pendant un milliard d'années; cette inférence est étayée par des preuves de différenciation à l'intérieur de Triton. Cette source de chaleur interne a disparu suite au blocage des marées et à la circularisation de l'orbite.

Deux types de mécanismes ont été proposés pour la capture de Triton. Pour être capturé gravitationnellement par une planète, un corps qui passe doit perdre suffisamment d'énergie pour être ralenti à une vitesse inférieure à celle nécessaire pour s'échapper. Une première théorie sur la façon dont Triton aurait pu être ralenti était par collision avec un autre objet, soit celui qui passait par Neptune (ce qui est peu probable), soit une lune ou une proto-lune en orbite autour de Neptune (ce qui est plus probable). Une hypothèse plus récente suggère qu'avant sa capture, Triton faisait partie d'un système binaire. Lorsque ce binaire a rencontré Neptune, il a interagi de telle manière que le binaire s'est dissocié, une partie du binaire étant expulsée et l'autre, Triton, se liant à Neptune. Cet événement est plus probable pour les compagnons plus massifs. Cette hypothèse est étayée par plusieurs sources de preuves, y compris les binaires très courants parmi les grands objets de la ceinture de Kuiper. L'événement a été bref mais doux, sauvant Triton d'une collision. Des événements comme celui-ci peuvent avoir été courants lors de la formation de Neptune, ou plus tard lors de sa migration vers l'extérieur .

Cependant, des simulations en 2017 ont montré qu'après la capture de Triton, et avant que son excentricité orbitale ne diminue, il est probablement entré en collision avec au moins une autre lune et a provoqué des collisions entre d'autres lunes.

Caractéristiques physiques

Triton domine le système lunaire neptunien, avec plus de 99,5 % de sa masse totale. Ce déséquilibre peut refléter l'élimination de nombreux satellites originaux de Neptune après la capture de Triton.
Triton ( en bas à gauche ) comparé à la Lune ( en haut à gauche ) et à la Terre ( à droite ), à l'échelle

Triton est la septième plus grande lune et le seizième plus grand objet du système solaire, et est légèrement plus grande que les planètes naines Pluton et Eris . C'est aussi la plus grande lune rétrograde du système solaire. Il comprend plus de 99,5% de toute la masse connue en orbite autour de Neptune, y compris les anneaux de la planète et treize autres lunes connues, et est également plus massif que toutes les lunes connues du système solaire plus petites qu'elles-mêmes combinées. De plus, avec un diamètre de 5,5% de celui de Neptune, c'est la plus grande lune d'une géante gazeuse par rapport à sa planète en termes de diamètre, bien que Titan soit plus grand par rapport à Saturne en termes de masse (le rapport de la masse de Triton à celle de Neptune est égal à environ 1/4788). Elle a un rayon, une densité (2,061 g/cm 3 ), une température et une composition chimique similaires à ceux de Pluton .

La surface de Triton est recouverte d'une couche transparente d' azote congelé recuit . Seulement 40% de la surface de Triton a été observée et étudiée, mais il est possible qu'elle soit entièrement recouverte d'une si fine couche de glace d'azote. Comme Pluton, la croûte de Triton se compose de 55% de glace d'azote avec d'autres glaces mélangées. La glace d'eau comprend 15 à 35% et le dioxyde de carbone congelé ( glace sèche ) les 10 à 20% restants. Les traces de glace comprennent 0,1 % de méthane et 0,05 % de monoxyde de carbone . Il pourrait également y avoir de la glace d' ammoniac à la surface, car il y a des indications de dihydrate d'ammoniac dans la lithosphère . La densité moyenne de Triton implique qu'il se compose probablement d'environ 30 à 45% de glace d'eau (y compris des quantités relativement faibles de glaces volatiles), le reste étant constitué de matériau rocheux. La superficie de Triton est de 23 millions de km 2 , soit 4,5 % de la Terre ou 15,5 % de la superficie terrestre de la Terre. Triton a un albédo considérablement et inhabituellement élevé , reflétant 60 à 95% de la lumière solaire qui l'atteint, et il n'a que légèrement changé depuis les premières observations. En comparaison, la Lune n'en reflète que 11 %. On pense que la couleur rougeâtre de Triton est le résultat de la glace de méthane, qui est convertie en tholins sous l'exposition au rayonnement ultraviolet .

Parce que la surface de Triton indique une longue histoire de fusion, les modèles de son intérieur postulent que Triton est différencié, comme la Terre , en un noyau solide , un manteau et une croûte . L'eau , la substance volatile la plus abondante du système solaire, comprend le manteau de Triton, enveloppant un noyau de roche et de métal. Il y a suffisamment de roches à l'intérieur de Triton pour que la désintégration radioactive maintienne à ce jour un océan liquide sous la surface , similaire à ce que l'on pense exister sous la surface d' Europe et d'un certain nombre d'autres mondes extérieurs glacés du système solaire. On pense que cela n'est pas suffisant pour alimenter la convection dans la croûte glacée de Triton. Cependant, on pense que les fortes marées à obliquité génèrent suffisamment de chaleur supplémentaire pour y parvenir et produisent les signes observés de l'activité géologique de surface récente. Le matériau noir éjecté est soupçonné de contenir des composés organiques , et si de l'eau liquide est présente sur Triton, on a émis l'hypothèse que cela pourrait le rendre habitable pour une certaine forme de vie.

Atmosphère

Vue d'artiste de Triton, montrant son atmosphère ténue juste au-dessus du limbe.

Triton a une atmosphère d'azote ténue , avec des traces de monoxyde de carbone et de petites quantités de méthane près de sa surface. Comme l'atmosphère de Pluton , on pense que l'atmosphère de Triton résulte de l'évaporation de l'azote de sa surface. Sa température de surface est d'au moins 35,6 K (-237,6 ° C) car la glace d'azote de Triton est dans l'état cristallin hexagonal plus chaud, et la transition de phase entre la glace d'azote hexagonale et cubique se produit à cette température. Une limite supérieure dans les basses années 40 (K) peut être fixée à partir de l'équilibre de la pression de vapeur avec l'azote gazeux dans l'atmosphère de Triton. C'est plus froid que la température d'équilibre moyenne de Pluton de 44 K (-229,2 ° C). La pression atmosphérique à la surface de Triton n'est que d'environ 1,4 à 1,9  Pa (0,014 à 0,019  mbar ).

Nuages ​​observés au-dessus du limbe de Triton par Voyager 2 .

La turbulence à la surface de Triton crée une troposphère (une "région météorologique") s'élevant à une altitude de 8 km. Les traînées sur la surface de Triton laissées par les panaches de geyser suggèrent que la troposphère est entraînée par des vents saisonniers capables de déplacer des matériaux de plus d'un micromètre. Contrairement à d'autres atmosphères, celle de Triton n'a pas de stratosphère et possède à la place une thermosphère à des altitudes de 8 à 950 km et une exosphère au-dessus. La température de la haute atmosphère de Triton, à95 ± 5 K , est supérieure à celle de sa surface, en raison de la chaleur absorbée par le rayonnement solaire et la magnétosphère de Neptune . Une brume imprègne la majeure partie de la troposphère de Triton, que l'on pense être composée en grande partie d' hydrocarbures et de nitriles créés par l'action de la lumière du soleil sur le méthane. L'atmosphère de Triton contient également des nuages ​​d'azote condensé qui se trouvent entre 1 et 3 km de sa surface.

En 1997, des observations depuis la Terre ont été faites du membre de Triton lors de son passage devant les étoiles . Ces observations ont indiqué la présence d'une atmosphère plus dense que ce qui a été déduit des données de Voyager 2 . D'autres observations ont montré une augmentation de la température de 5% de 1989 à 1998. Ces observations indiquaient que Triton approchait d'une saison estivale inhabituellement chaude dans l'hémisphère sud qui ne se produit qu'une fois tous les quelques centaines d'années. Les théories de ce réchauffement incluent un changement des modèles de givre à la surface de Triton et un changement de l' albédo de la glace , ce qui permettrait d'absorber plus de chaleur. Une autre théorie soutient que les changements de température sont le résultat du dépôt de matériau rouge foncé provenant de processus géologiques. Parce que l' albédo de Triton's Bond est parmi les plus élevés du système solaire , il est sensible aux petites variations de l'albédo spectral.

Caractéristiques de la surface

Carte géomorphologique interprétative de Triton

Toutes les connaissances détaillées de la surface de Triton ont été acquises à une distance de 40 000 km par le vaisseau spatial Voyager 2 lors d'une seule rencontre en 1989. Les 40% de la surface de Triton imagés par Voyager 2 ont révélé des affleurements de blocs, des crêtes, des creux, des sillons, des creux, plateaux, plaines glacées et quelques cratères. Triton est relativement plat ; sa topographie observée ne varie jamais au-delà d'un kilomètre. Les cratères d'impact observés sont presque entièrement concentrés dans l' hémisphère avant de Triton . L'analyse de la densité et de la distribution des cratères a suggéré qu'en termes géologiques, la surface de Triton est extrêmement jeune, avec des régions variant d'environ 50 millions d'années à seulement environ 6 millions d'années. Cinquante-cinq pour cent de la surface de Triton sont recouverts d'azote congelé, la glace d'eau comprenant 15 à 35 % et le CO 2 congelé formant les 10 à 20 % restants. La surface montre des dépôts de tholins , des composés chimiques organiques qui pourraient être des précurseurs à l' origine de la vie .

Cryovolcanisme

L'une des plus grandes caractéristiques cryovolcaniques trouvées sur Triton est Leviathan Patera , une caractéristique semblable à une caldeira d'environ 100 km de diamètre vue près de l'équateur. Autour de cette caldeira se trouve un dôme volcanique qui s'étend sur environ 2 000 km le long de son axe le plus long, indiquant que Léviathan est le deuxième plus grand volcan du système solaire par superficie, après Alba Mons . Cette caractéristique est également reliée à deux énormes lacs de cryolava vus au nord-ouest de la caldeira. Comme on pense que la cryolave ​​de Triton est principalement de la glace d'eau avec de l'ammoniac, ces lacs seraient considérés comme des masses stables d'eau liquide de surface pendant leur fusion. C'est le premier endroit où de tels corps ont été trouvés en dehors de la Terre, et Triton est le seul corps glacé connu pour présenter des lacs de cryolave, bien que des extrusions cryomagmatiques similaires puissent être vues sur Ariel , Ganymède , Charon et Titan .

La sonde Voyager 2 a observé en 1989 une poignée d' éruptions de type geyser d'azote gazeux et de poussière entraînée sous la surface de Triton dans des panaches atteignant 8 km de haut. Triton est donc, avec la Terre , Io , Europe et Encelade , l'un des rares corps du système solaire sur lequel des éruptions actives d'une certaine sorte ont été observées. Les exemples les mieux observés sont nommés Hili et Mahilani (d'après un lutin de l'eau zoulou et un esprit marin tongien , respectivement).

Tous les geysers observés étaient situés entre 50° et 57°S, la partie de la surface de Triton proche du point subsolaire . Ceci indique que le chauffage solaire, bien que très faible à la grande distance de Triton au Soleil, joue un rôle crucial. On pense que la surface de Triton est probablement constituée d'une couche translucide d'azote gelé recouvrant un substrat plus sombre, ce qui crée une sorte d'" effet de serre solide ". Le rayonnement solaire traverse la fine couche de glace de surface, chauffant et vaporisant lentement l'azote souterrain jusqu'à ce qu'une pression de gaz suffisante s'accumule pour qu'il éclate à travers la croûte. Une augmentation de température de seulement 4  K au-dessus de la température ambiante de surface de 37 K pourrait conduire les éruptions aux hauteurs observées. Bien que communément appelée "cryovolcanique", cette activité de panache d'azote est distincte des éruptions cryovolcaniques à plus grande échelle de Triton, ainsi que des processus volcaniques sur d'autres mondes, qui sont alimentés par la chaleur interne. On pense que les geysers de CO 2 sur Mars jaillissent de sa calotte polaire sud chaque printemps de la même manière que les geysers de Triton.

Chaque éruption d'un geyser Triton peut durer jusqu'à un an, entraînée par la sublimation d'environ 100 millions de m 3 (3,5 milliards de pieds cubes) de glace d'azote sur cet intervalle ; la poussière entraînée peut se déposer jusqu'à 150 km sous le vent dans des traînées visibles, et peut-être beaucoup plus loin dans des dépôts plus diffus. Les images de Voyager 2 de l'hémisphère sud de Triton montrent de nombreuses traînées de matière sombre. Entre 1977 et le survol de Voyager 2 en 1989, Triton est passé d'une couleur rougeâtre, semblable à Pluton, à une teinte beaucoup plus pâle, suggérant que des gelées d'azote plus légères avaient recouvert un matériau rougeâtre plus ancien. L'éruption de composés volatils de l'équateur de Triton et leur dépôt aux pôles peuvent redistribuer suffisamment de masse au cours de 10 000 ans pour provoquer une errance polaire .

calotte polaire, plaines et crêtes

La calotte polaire sud brillante de Triton au-dessus d'une région de terrain de cantaloup

La région polaire sud de Triton est recouverte d'une calotte hautement réfléchissante d'azote et de méthane gelés saupoudrés de cratères d'impact et d'ouvertures de geysers. On sait peu de choses sur le pôle nord car il était du côté nuit lors de la rencontre avec Voyager 2 , mais on pense que Triton doit également avoir une calotte glaciaire polaire nord.

Les hautes plaines trouvées sur l'hémisphère oriental de Triton, telles que Cipango Planum, recouvrent et effacent les caractéristiques plus anciennes, et sont donc presque certainement le résultat de la lave glacée qui a déferlé sur le paysage précédent. Les plaines sont parsemées de gouffres, comme Léviathan Patera , qui sont probablement les évents d'où cette lave a émergé. La composition de la lave est inconnue, bien qu'un mélange d'ammoniac et d'eau soit suspecté.

Quatre "plaines fortifiées" à peu près circulaires ont été identifiées sur Triton. Ce sont les régions les plus plates découvertes à ce jour, avec un écart d'altitude inférieur à 200 m. On pense qu'ils se sont formés à partir d'une éruption de lave glacée. Les plaines près du limbe oriental de Triton sont parsemées de points noirs, les macules . Certaines macules sont de simples taches sombres aux limites diffuses, et d'autres comprennent une tache centrale sombre entourée d'un halo blanc aux limites nettes. Les macules ont généralement des diamètres d'environ 100 km et des largeurs de halos comprises entre 20 et 30 km.

Il existe de vastes crêtes et vallées dans des motifs complexes à travers la surface de Triton, probablement le résultat de cycles de gel-dégel. Beaucoup semblent également être de nature tectonique et peuvent résulter d' une faille d'extension ou de décrochement . Il existe de longues doubles crêtes de glace avec des creux centraux ressemblant fortement aux lignes d' Europan (bien qu'elles aient une plus grande échelle), et qui peuvent avoir une origine similaire, peut-être un échauffement par cisaillement dû au mouvement de décrochement le long des failles causées par les contraintes de marée diurnes subies. avant que l'orbite de Triton ne soit complètement circularisée. Ces failles aux crêtes parallèles expulsées de l'intérieur traversent des terrains complexes avec des vallées dans la région équatoriale. On pense que les crêtes et les sillons, ou sulci , tels que Yasu Sulci , Ho Sulci et Lo Sulci , sont d'âge intermédiaire dans l'histoire géologique de Triton et, dans de nombreux cas, se sont formés simultanément. Ils ont tendance à être regroupés en groupes ou "paquets".

Terrain de cantaloup

Terrain de cantaloup vu à 130 000 km par Voyager 2 , avec des doubles crêtes transversales à la Europa . Slidr Sulci (vertical) et Tano Sulci forment le "X" proéminent.

L'hémisphère occidental de Triton se compose d'une étrange série de fissures et de dépressions connues sous le nom de "terrain cantaloup" en raison de sa ressemblance avec la peau d'un melon cantaloup . Bien qu'il ait peu de cratères, on pense qu'il s'agit du terrain le plus ancien de Triton. Il couvre probablement une grande partie de la moitié ouest de Triton.

Le terrain de cantaloup, qui est principalement constitué de glace d'eau sale, n'existe que sur Triton. Il contient des dépressions de 30 à 40 km de diamètre. Les dépressions ( cavi ) ne sont probablement pas des cratères d'impact car elles sont toutes de taille similaire et ont des courbes douces. L'hypothèse principale de leur formation est le diapirisme , la montée de «morceaux» de matériau moins dense à travers une strate de matériau plus dense. Les hypothèses alternatives incluent la formation par des effondrements ou par des inondations causées par le cryovolcanisme .

Cratères d'impact

Tuonela Planitia (à gauche) et Ruach Planitia (au centre) sont deux des "plaines murées" cryovolcaniques de Triton. La rareté des cratères est la preuve d'une activité géologique importante et relativement récente.

En raison de l'effacement constant et de la modification par l'activité géologique en cours, les cratères d'impact à la surface de Triton sont relativement rares. Un recensement des cratères de Triton imagés par Voyager 2 n'a trouvé que 179 qui étaient incontestablement d'origine d'impact, contre 835 observés pour la lune d' Uranus Miranda , qui n'a que trois pour cent de la surface de Triton . Le plus grand cratère observé sur Triton qui aurait été créé par un impact est un élément de 27 kilomètres de diamètre (17 mi) appelé Mazomba . Bien que de plus grands cratères aient été observés, on pense généralement qu'ils sont de nature volcanique.

Les quelques cratères d'impact sur Triton sont presque tous concentrés dans l'hémisphère principal - celui qui fait face à la direction du mouvement orbital - la majorité étant concentrée autour de l'équateur entre 30° et 70° de longitude, résultant de matériaux balayés depuis l'orbite autour de Neptune. Parce qu'il orbite avec un côté faisant face en permanence à la planète, les astronomes s'attendent à ce que Triton ait moins d'impacts sur son hémisphère arrière, car les impacts sur l'hémisphère avant sont plus fréquents et plus violents. Voyager 2 n'a photographié que 40% de la surface de Triton, cela reste donc incertain. Cependant, l'asymétrie de cratérisation observée dépasse ce qui peut être expliqué sur la base des populations d'impacteurs, et implique un âge de surface plus jeune pour les régions sans cratères (≤ 6 millions d'années) que pour les régions cratérisées (≤ 50 millions d'années) .

Observation et exploration

Illustration de la NASA détaillant les études de la mission Trident proposée
Neptune (en haut) et Triton (en bas) trois jours après le survol de Voyager 2

Les propriétés orbitales de Triton étaient déjà déterminées avec une grande précision au 19e siècle. Il s'est avéré qu'il avait une orbite rétrograde, à un angle d'inclinaison très élevé par rapport au plan de l'orbite de Neptune. Les premières observations détaillées de Triton n'ont été faites qu'en 1930. On savait peu de choses sur le satellite jusqu'au passage de Voyager 2 en 1989.

Avant le survol de Voyager 2 , les astronomes soupçonnaient que Triton pourrait avoir des mers d'azote liquide et une atmosphère d'azote/méthane avec une densité pouvant atteindre 30 % de celle de la Terre. Comme les fameuses surestimations de la densité atmosphérique de Mars , cela s'est avéré incorrect. Comme pour Mars , une atmosphère plus dense est postulée pour ses débuts.

La première tentative de mesure du diamètre de Triton a été faite par Gerard Kuiper en 1954. Il a obtenu une valeur de 3 800 km. Les tentatives de mesure ultérieures sont arrivées à des valeurs allant de 2 500 à 6 000 km, soit d'un peu plus petit que la Lune (3 474,2 km) à près de la moitié du diamètre de la Terre. Les données de l'approche de Voyager 2 à Neptune le 25 août 1989 ont conduit à une estimation plus précise du diamètre de Triton (2 706 km).

Dans les années 1990, diverses observations depuis la Terre ont été faites du limbe de Triton en utilisant l' occultation d'étoiles proches, ce qui indiquait la présence d'une atmosphère et d'une surface exotique. Les observations de la fin de 1997 suggèrent que Triton se réchauffe et que l'atmosphère est devenue nettement plus dense depuis le passage de Voyager 2 en 1989.

De nouveaux concepts de missions vers le système Neptune à mener dans les années 2010 ont été proposés par les scientifiques de la NASA à de nombreuses reprises au cours des dernières décennies. Tous ont identifié Triton comme étant une cible principale et un atterrisseur Triton distinct comparable à la sonde Huygens pour Titan a été fréquemment inclus dans ces plans. Aucun effort visant Neptune et Triton n'est allé au-delà de la phase de proposition et le financement de la NASA pour les missions dans le système solaire externe se concentre actuellement sur les systèmes Jupiter et Saturne. Une mission d'atterrisseur proposée à Triton, appelée Triton Hopper , extraireait de la glace d'azote de la surface de Triton et la traiterait pour l'utiliser comme propulseur pour une petite fusée, lui permettant de voler ou de "sauter" à travers la surface. Un autre concept, impliquant un survol, a été officiellement proposé en 2019 dans le cadre du programme de découverte de la NASA sous le nom de Trident . Neptune Odyssey est un concept de mission pour un orbiteur Neptune avec un accent sur Triton étudié comme une éventuelle grande mission scientifique stratégique par la NASA qui serait lancée en 2033 et arriverait au système Neptune en 2049.

Plans

Carte aux couleurs améliorées ; l'hémisphère principal est à droite
Cartes polaires aux couleurs améliorées ; le sud a raison

Voir également

Remarques

Références

Liens externes