Triton – maan van Neptunus

Triton - de grootste maan van Neptunus
Triton, de grootste maan van Neptunus, gefotografeerd door de Voyager-2 in 1989 (Credit: NASA/JPL/USGS)

We weten dat er onder de manen van de buitenste planeten verschillende vreemde exemplaren bevinden. Triton, de grootste maan van Neptunus is er daar eentje van. Triton is in grootte de zevende maan in het zonnestelsel en het is de enige maan die in een retrograde baan (tegen de wijzers van de klok in) om zijn planeet draait. Dit duidt er op dat Triton niet is ontstaan in een baan om Neptunus maar vermoedelijk is ingevangen door de planeet toen de maan te dicht bij kwam.

Zoals zo veel manen in de buitenste delen van het zonnestelsel heeft Triton een ijsachtig oppervlak en een kern van gesteente. Maar ook hier is Triton een buitenbeentje want de maan is nog geologisch actief. Deze geologische activiteit resulteert in cryovulkanisme. Periodiek breken er geisers door de korst heen en die veranderen het oppervlak van de maan.

Ontdekking en naamgeving

Triton is op 10 oktober 1846 ontdekt door de Engelse astronoom William Lassell. Dit was 17 dagen na de ontdekking van Neptunus door de Duitse astronoom Johann Galle en de Franse astronoom Le Verrier. Nadat John Herschel, de zoon van de beroemde Engelse astronoom William Herschel en ontdekker van verschillende manen van Saturnus en Uranus, hoorde over de ontdekking van Neptunus schreef hij naar Lassell en adviseerde hem om Neptunus waar te nemen om te kijken of er wellicht manen waren te zien.

Lassell ging inderdaad op zoek naar manen bij Neptunus en acht dagen nadat Herschel hem aanspoorde ontdekte hij de grootste maan van de planeet. Vierendertig jaar later in 1880, noemde de Franse astronoom Camille Flammarion in zijn boek Astronomie Populaire de maan Triton, naar de Griekse zeegod en zoon van Poseidon. Het zou echter tientallen jaren duren voor deze naam algemeen werd gebruikt. Tot aan de ontdekking van de tweede maan Nereide in 1949 was Triton voornamelijk bekend als de maan van Neptunus.

Massa, grootte en baan

Triton heeft een diameter van ± 2700 kilometer en een massa van 2,14 * 1022 kilogram. Het is daarmee de grootste maan van Neptunus en omvat 99,5% van alle massa die om de planeet heen draait. Triton is in grootte de zevende maan in het zonnestelsel

Triton draait op een afstand van 354.760 kilometer om Neptunus heen, de baan is nagenoeg cirkelvormig. De maan heeft 5,87685 dagen nodig voor een rondje om de planeet. Triton volgt een retrograde baan (tegen de wijzers van de klok in).

De meeste van de buitenste manen van Jupiter en Saturnus volgen ook een retrograde baan en ook enkele van de buitenste manen van Uranus doen dit maar dit zijn dan wel allemaal manen die veel verder van hun planeet zijn verwijderd. Bovendien zijn de, vergeleken bij Triton, veel kleiner. Triton heeft ook een synchrone baan met Neptunus en dat betekent dat steeds dezelfde zijde naar de planeet is gericht zoals onze Maan dat doet bij de Aarde.

Tijdens de reis van Neptunus om de Zon worden ook de polen van Triton beurtelings door de Zon beschenen. Dit zorgt voor seizoenen die in 2010 werden waargenomen door astronomen die waarnemingen verrichtten met de VLT van de ESO.

Een ander belangrijk punt over de baan van Triton is dat die langzamer en kleiner wordt. Wetenschappers hebben berekend dat de maan over ongeveer 3,6 miljard jaar onder de Roche limiet van Neptunus zal komen en uit elkaar getrokken zal worden door de aantrekkingskracht van de planeet.

Samenstelling

De diameter, dichtheid (2,059 g/cm3), temperatuur en chemische samenstelling van Triton vertonen veel overeenkomsten met die van Pluto. Dit, gecombineerd met de retrograde baan van de maan doet astronomen vermoeden dat de maan afkomstig is uit de Kuipergordel en pas later door de zwaartekracht van Neptunus is ingevangen.

Een andere theorie is dat Triton ooit een dwergplaneet is geweest die een begeleider had. In dit scenario werd Triton door Neptunus ingevangen en de begeleider van Triton werd het zonnestelsel in geslingerd.

Ongeveer 55% van Triton is bedekt met bevroren stikstof, waterijs is goed voor 15-35% en droogijs (bevroren koolstofdioxide) 10-20%. Er zijn daarnaast sporen van methaan en koolstofmonoxide aanwezig en kleine hoeveelheden ammoniak.

Uit de dichtheid van Triton is te herleiden dat het binnenste van de maan onder verdeeld kan worden in een vaste kern die uit gesteente en metalen bestaat, een mantel die voornamelijk uit ijs bestaat en een korst. Er is genoeg gesteente in het binnenste van Triton aanwezig zodat radioactief verval van elementen kan leiden tot convecties in de mantel. Er wordt mogelijk zelfs genoeg warmte opgewekt voor een ondergrondse oceaan van water. En net zoals dat ook voor de Jupitermaan Europa wordt aangenomen zou de aanwezigheid van een dergelijke warme ondergrondse oceaan gunstig zijn voor potentieel leven.

Atmosfeer en oppervlaktestructuren

Triton heeft een hoog albedo. Ongeveer 60-95% van het zonlicht wordt weerkaatst. Het oppervlak is daarnaast erg jong. Dit duidt op geologische activiteit en mogelijk een ondergrondse oceaan. De maan heeft een rode tint die vermoedelijk wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van tholines. Dit zijn organische verbindingen die ontstaat uit methaan onder invloed van ultraviolette straling.

Triton is één van de koudste locaties in ons zonnestelsel. De oppervlaktetemperatuur bedraagt ± -235 °C. Triton is hiermee gemiddeld kouder dan Pluto waar het gemiddeld -229 °C is.

Triton is één van de weinige manen in het zonnestelsel die nog geologisch actief zijn. De geologische activiteit zorgt er voor dat het oppervlak jong blijft en zorgt ook voor cryovulkanisme waarbij water, ammoniak en stikstofgas vanuit het binnenste naar buiten spuiten. Deze stikstofgeisers kunnen voor pluimen van vloeibaar stikstof zorgen die tot 8 kilometer boven het oppervlak van de maan komen.

Omdat de geologische activiteit het oppervlak steeds vernieuwd zijn er maar weinig inslagkraters zichtbaar. Net zoals Pluto heeft Triton een atmosfeer die is ontstaan doordat allerlei ijssoorten verdampen van het oppervlak. Net zoals het ijs aan de oppervlakte bestaat de ijle atmosfeer uit stikstof met sporen koolstofmonoxide en kleine hoeveelheden methaan in de onderste lagen van de atmosfeer.

De atmosfeer kan worden onderverdeeld in een troposfeer die reikt tot een hoogte van 8 kilometer. Daar begint de thermosfeer die reikt tot een hoogte van 950 kilometer boven het oppervlak. De temperatuur in de bovenste delen van de atmosfeer van Triton bedraagt ± -175 °C en is daarmee hoger dan aan het oppervlak. Dit komt door de invloed van de straling van de Zon en de magnetosfeer van Neptunus.

In de troposfeer van Triton hangt een permanente mist die vermoedelijk uit koolwaterstoffen en nitrillen bestaat die zijn ontstaan door interacties van zonlicht op methaan. Er komen ook wolken voor in de atmosfeer van Triton, deze bestaan uit gecondenseerde stikstof. De wolken bevinden zich op 1 tot 3 kilometer hoogte.

Waarnemingen van Voyager 2 en vanaf de Aarde hebben aangetoond dat Triton iedere paar honderd jaar een warm zomerseizoen kent. Dit zou kunnen resulteren in een periodieke verandering van het albedo van de maan (de maan wordt donkerder en roder). Veranderingen in het albedo kunnen ook veroorzaakt worden door geologische activiteit of veranderende vorstpatronen aan het oppervlak.

Door deze verandering kan er meer warmte worden geabsorbeerd en dat leidt dan weer tot een toename van de sublimatie en de atmosferische druk. Uit gegevens die tussen 1987 en 1999 werden verzameld kon men afleiden dat een warme zomer op komst is.

Triton vergeleken met de Maan
Triton, de maan en de Aarde op schaal (credit: NASA/JPL/USGS)

Voyager 2

In augustus 1989 maakte de Voyager 2 een scheervlucht langs Neptunus en zijn manen. Tijdens de scheervlucht was het grootste deel van het noordelijk halfrond van de maan niet zichtbaar.

Vanwege de snelheid van de Voyager en de trage beweging van Triton kon men tijdens de scheervlucht slechts één halfrond goed waarnemen. De rest van het oppervlak was gehuld in duisternis of was onscherp. Desalniettemin slaagde de Voyager 2 er in om verschillende bruikbare opnames te maken van de maan en werden er geisers die vloeibare stikstof uitblazen, waargenomen.

Uit alles blijkt dat Triton best een aparte maan is. Los van de retrograde baan en de geologische activiteit zou je als ruimtevaarder een heel apart landschap aantreffen van allerlei gekleurde soorten ijs, geisers die stikstof en ammoniak spuiten en een mist van stikstof en niet te vergeten de grote blauwe schijf van Neptunus aan de hemel.

Het is dan ook heel erg jammer dat we in de verre toekomst afscheid moeten nemen van de maan als die richting Neptunus spiraliseert en door de aantrekkingskracht uit elkaar wordt getrokken. Neptunus zal er dan wel een flinke ring aan overhouden. Goed, dat duurt nog ongeveer 3,6 miljard jaar dus of de mensheid er getuige van kan zijn…?

Triton in cijfers

Triton in cijfers
Ontdekt doorWilliam Lassell
Datum ontdekking10 oktober 1846
Gemiddelde afstand tot Neptunus354.759 km
Periapsis (dichtste nadering tot Neptunus)354.759 km
Apoapsis (grootste afstand tot Neptunus)354.759 km
Jaar5,877 Aardse dagen
Omtrek baan2.229.016,54 km
Gemiddelde baansnelheid15.803,2 km/u
Baan excentriciteit0
Equatoriale inclinatie t.o.v. de baan156,865° (retrograde rotatie)
Gemiddelde straal1353,4 km
Omtrek aan de evenaar8503,7 km
Volume10.384.058.491 km3
Massa21.394.990.550.895.500.000.000 kg
Dichtheid2,059 g/cm3
Oppervlakte23.017.714,99 km2
Zwaartekracht aan de oppervlakte0,779 m/s2
Ontsnappingssnelheid5229 km/u
Lengte van de dagonbekend

Eerste publicatie: 27 september 2015
Laatste bewerking: 15 oktober 2017