Атмосфера на Тритон

Атмосферата на Тритон — слој од гасови што го опкружуваат Тритон. Површинскиот притисок е само 14 микробари (1,4 Pa или 0,0105 mmHg), на притисок на површината на Земјата, и таа е составена од азот, слични на оние на Титан и Земјата. Се протега на 800 километри над неговата површина. Набљудувањата добиени во 1998 година покажале зголемување на температурата.
+Состав на атмосферата на Тритон, Гас, Делумен притисокво 1989 година, μbar, Делумен притисок во 2010 година, μbar
N <sub>2</sub>, или
CH <sub>4</sub>
CO , ?
1 Состав
Азот е главниот гас во атмосферата на Тритон. Двете други познати компоненти се метанот и јаглерод моноксидот, чиешто изобилство е неколку стотинки од процентот на азот. Јаглерод моноксид, кој бил откриен дури во 2010 година со земјени набљудувања, е малку позастапен од метанот. Изобилството на метан во однос на азот се зголемило за четири до пет пати од 1986 година поради сезонското затоплување забележано на Тритон, кој ја поминал својата краткодневица на јужната полутопка во 2001 година.
Други можни компоненти на атмосферата на Тритон вклучуваат аргон и неон. Бидејќи тие не биле откриени во ултравиолетовиот дел од спектарот на Тритон добиен од Војаџер 2 во 1989 година, нивното изобилство веројатно нема да надмине неколку проценти. Покрај гасовите споменати погоре, горната атмосфера содржи значителни количества на молекуларен и атомски водород, кој се произведува со фотолиза на метанот. Овој водород брзо бега во вселената и служи како извор на плазма во магнетосферата на Нептун.
Други планети на Сончевиот Систем, џуџести планети и месечини со атмосфери во кои доминира азот се Земјата, Титан, Плутон и, веројатно, Ерида.
2 Структура
Атмосферата на Тритон е добро структурирана и глобална. Атмосферата се протега до 800 километри над површината, каде што се наоѓа егзобазата, и имала површински притисок од околу 14 микробари од 1989 година. Ова е само 1/70.000. од површинскиот притисок на Земјата. Температурата на површината била најмалку бидејќи Тритоновиот азотен мраз е во потопла, шестаголна кристална состојба, а фазната транзиција помеѓу шестаголниот и кубниот азотен мраз се случува на таа температура. Горна граница во ниските 40-ти (K) може да се постави од рамнотежата на притисокот на пареата со азотниот гас во атмосферата на Тритон. Најверојатната температура изнесувала од 1989 г. Во 1990-тите веројатно се зголемила за околу 1 К, поради општото глобално затоплување додека Тритон се приближува кон летото на јужната полутопка.
Конвекцијата во близина на површината на Тритон загреана од Сонцето создава тропосфера („временски регион“) што се издигнува на надморска височина од околу 8 км. Во него температурата се намалува со висина достигнувајќи минимум од околу 36 К во тропопаузата. Не постои стратосфера, дефинирана како слој каде што загревањето од потоплата тропосфера и термосфера се балансира со радијативно ладење. Повисоките региони ја вклучуваат термосферата (8-850 км) и егзосфера (над 850 км). Во термосферата температурата се зголемува достигнувајќи константна вредност од околу 95 К над 300 км. Горната атмосфера постојано истекува во вселената поради слабата гравитација на Тритон. Стапката на загуба е околу 1 молекули на азот во секунда, што е еднакво на околу 0,3 kg/s.
3 Времето
Азотните ледени честички формираат облаци во тропосферата неколку километри над површината на Тритон. Над нив е присутна магла која се протега до 30 км од површината. Се верува дека е составен главно од јаглеводороди и нитрили создадени од дејството на Сонцето и ѕвездената ултравиолетова светлина врз метанот.
Во 1989 година Војаџер 2 открил дека во близина на површината дуваат ветрови на исток или североисток со брзина од околу 5–15 m/s. Нивната насока била одредена со набљудување на темни ленти сместени над јужната поларна капа, кои генерално се протегаат од југозапад кон сесевероисток. Се смета дека овие ветрови се поврзани со сублимацијата на азотниот мраз од јужната капа како што имало лето на јужната полутопка во 1989 година. Гасовитиот азот се движи кон север и се отклонува од Кориолисовата сила на исток, формирајќи антициклон во близина на површината. Тропосферските ветрови се способни да поместуваат материјал со големина над еден микрометар, со што се формираат ленти.
Високо осум километри во атмосферата во близина на тропопаузата, ветровите го менуваат правецот. Тие течат на запад и се поттикнати од разликите во температурата помеѓу половите и екваторот. Овие силни ветрови може да ја нарушат атмосферата на Тритон што ја прави асиметрична. Асиметрија всушност била забележана за време на прикривањето на ѕвездите од страна на Тритон во 1990-тите.
Атмосферата е доволно густа за да овозможи формирање на дини.
4 Набљудувања и истражување
4.1 Пред Војаџер 2
Пред да пристигне Војаџер 2, била предложена атмосфера на азот и метан со густина од 30% од онаа на Земјата. Ова се покажало како големо преценување, слично на предвидувањата за атмосферската густина на Марс, но како и на Марс, постулирана е погуста рана атмосфера.
4.2 Војаџер 2
Војаџер 2 прелетал покрај Тритон пет часа по најблиското приближување до Нептун кон средината на крајот на август 1989 година. За време на прелетувањето, Војаџер 2 направил мерења на атмосферата, наоѓајќи метан и азот во атмосферата.
4.3 Подоцнежни набљудувања
Во 1990-тите, биле направени набљудувања од Земјата за прикривање на ѕвезди од страна на екстремитетот на Тритон. Овие набљудувања покажале присуство на погуста атмосфера отколку што било заклучено од податоците на Војаџер 2. Се смета дека површинскиот притисок кон крајот на 1990-тите се зголемил на најмалку 19 μbar или, можеби, дури и до 40 μbar. Други набљудувања покажале зголемување на температурата за 5% од 1989 до 1998 година Еден од научниците вклучени во истражувањето на Тритон, Џејмс Л. Елиот, изјавил:„Барем од 1989 година, Тритон минува низ период на глобално затоплување. Процентуално, тоа е многу големо зголемување“.Овие набљудувања покажуваат дека Тритон има топла летна сезона на јужната полутопка, што се случува само еднаш на неколку стотини години, во близина на сонцестојот. Теориите за ова затоплување вклучуваат сублимација на мразот на површината на Тритон и намалување на албедото на мразот, што би овозможило да се апсорбира повеќе топлина. Друга теорија тврди дека промените во температурата се резултат на таложење на темно, црвен материјал од геолошките процеси на Месечината. Бидејќи Бондовото албедото на Тритон е меѓу највисоките во Сончевиот Систем, тој е чувствителен на мали варијации во спектралното албедо.
4.3.1 Тритонов часовник
Програмата „Тритон Воч“ користи астрономи за следење на промените во атмосферата. Создаден е од средства на НАСА.