Neptunusmanen

Grote maan rond Neptunus: Triton

Ook Neptunus heeft een maan die qua afmetingen in de klasse van de 'grote manen' valt: Triton. Qua samenstelling, uiterlijk en vermoedelijke oorsprong hoort deze maan echter meer thuis bij de ijsdwergen, waartoe ondermeer ook Pluto en Charon behoren.

Triton in cijfers

De maan Triton werd ontdekt op 10 oktober 1846, nauwelijks enige weken nadat Galle en d'Arrest de planeetNeptunus zelf hadden ontdekt. De helderheid van het maantje gaf aan dat het om een uitzonderlijk groot object moest gaan. De doormeter van Triton bedraagt 2 710 km, dus kleiner dan onze maan, Titan of Ganymedes, maar groter dan Pluto.

Triton draait in tegengestelde richting om Neptunus, en heeft een askanteling van 23°. Gecombineerd met de askanteling van Neptunus (die 29° bedraagt) komt het er op neer dat Triton net als Uranus nu eens met zijn polen, dan weer met de evenaar naar de zon gericht staat. Deze vreemde eigenschappen doen vermoeden dat Triton niet samen met Neptunus gevormd is, maar uit een ander gebied van het zonnestelsel afkomstig is en door Neptunus werd ingevangen.

Bij de foto: De ijsdwerg Triton, gefotografeerd door Voyager 2. Foto: JPL

Dat waren de enige opmerkelijke feiten die over de maan geweten waren tot Voyager 2 in 1989 foto's kon maken van Triton. Wetenschappers hadden een vrij saaie ijsmaan verwacht, te vergelijken met Callisto en Ganymedes; de foto's die ze echter kregen doorgeseind waren opmerkelijk bizar. De maan zag er bijzonder gevarieerd uit, met aanwijzingen voor zeer recente geologische activiteit.
 

Samenstelling

De gemiddelde dichtheid van het hemellichaam, 2,05 g/cm³, wijst op een samenstelling van steen en ijs. Ook de hoge albedowaarde van 72 % wijst op een oppervlak van ijs. Triton heeft waarschijnlijk een zeer grote stenen kern, waarin ook metalen voorkomen.
 

Oppervlak

Op het oppervlak van Triton zijn maar weinig kraters te vinden, wat erop wijst dat het zeer jong is. Het merendeel van de oppervlaktekenmerken was echter totaal nieuw voor geologen. Onderzoek wees uit dat het gaat om structuren gevormd door cryovulkanisme, een vorm van vulkanisme waarbij de grondstof geen lava (gesmolten steen) is, maar vloeibaar ijs. Het vulkanisch materiaal is waarschijnlijk vloeibare stikstof (N2) of methaan (CH4). Het gaat dus niet om waterijs.

Het oppervlak is verdeeld in twee totaal verschillende gebieden: de noordelijke helft lijkt sterk op de schil van een meloen, met uitgestrekte rillen die elkaar kruisen en die over een complex systeem van ronde inzinkingen lopen. De zuidelijke helft van de satelliet is veel vlakker, en toont een aantal grijze vlekken die afkomstig zouden kunnen zijn van neergeslagen aspluimen van vulkanen.

Het oppervlak van Triton bestaat uit methaan (CH4), stikstof (N2), koolstofmonoxide (CO), koolstofdioxide (CO2) en water (H2O), allemaal stoffen die op aarde ook voorkomen. Stikstof werd tot nu toe echter op geen enkel ander hemellichaam aangetroffen. Bovendien zijn deze stoffen, buiten water, op aarde allemaal gasvormig. Op Triton komen ze alle vijf voor onder vaste vorm. Waterijs vormt er de tegenhanger van wat op aarde steen is.
 

Atmosfeer

De Voyager 2 detecteerde ook een dunne atmosfeer op Triton, bestaande uit stikstof (N2). De atmosferische druk bedraagt 15 microbar, ongeveer 50 000 keer zwakker dan de druk op aarde. De atmosfeer bevat ook oranje wolken, die mogelijk, zoals op Titan, bestaan uit complexe organische molecules. Onder invloed van UV-straling worden N2 en CH4 gesplitst en gecombineerd tot bijvoorbeeld cyanide (HCN) en ethaan (C2H6). Deze partikels komen vervolgens op de oppervlakte terecht, waar ze vervolgens ofwel opnieuw worden afgebroken, ofwel worden begraven door de cryovulkanische activiteit. Recente observaties vanop aarde wijzen erop dat de atmosfeer van Triton sinds de passage van Voyager 2 in 1989 sterk veranderd is, en tegenwoordig veel minder ijl is. Dat zou komen doordat de ijsdwerg stilaan aan het opwarmen is, waardoor de op het oppervlak neergeslagen stikstof (N) verdampt en in de atmosfeer terecht komt.
 

Baan

Triton heeft een seizoenscyclus die niet minder dan 668 jaar duurt. Dat komt doordat het baanvlak van de maan op 23° van de equator van Neptunus staat, terwijl de planeet zelf op 29° van het baanvlak van de zon komt. Op dit ogenblik ondergaat het zuidelijke halfrond een grote zomer, die nog een vijftigtal jaar zal aanhouden. Deze seizoensafwisseling zorgt voor een grote temperatuursschommeling en een uitgebreide migratie van de poolkappen.

De regelmatige kleine maantjes van Neptunus

Tabel: De regelmatige maantjes van Neptunus. Opgelet! Deze tabel bevat geen kleinere en grotere maantjes!

In tegenstelling tot Jupiter, Saturnus en Uranus heeft Neptunus geen uitgebreid stelsel van kleine regelmatige maantjes. Naast Triton, dat vermoedelijk een Kuiperobject is, vinden we Proteus en Nereïde, die allebei erg klein zijn. Daarbuiten ontdekte Voyager 2 nog vijf andere mini-satellietjes in een baan zeer dicht bij de planeet.

Vermoedelijk had Neptunus vroeger ook een familie van maantjes zoals de andere gasreuzen. Deze zijn echter in het verleden uit hun baan geworpen door Triton, een ingevangen object afkomstig uit een ander gebied van het zonnestelsel. Enkel de binnenste, kleine maantjes bleven buiten het bereik van deze indringer.

Bij de foto: Neptunus-manen Proteus en Nereïde. [Foto's: JPL]

Proteus

Proteus is de grootste van deze binnenste kleine maantjes, en is te vergelijken met Mimas en Miranda qua grootte en afstand tot de planeet. Op de kleine, vage foto die we van dit maantje hebben valt meteen op dat het niet helemaal rond is en dat het zwaar bekraterd is. Voor zover we kunnen zien is er nauwelijks geologische activiteit op Proteus geweest.

Nereïde

De iets grotere buitenste maan Nereïde is door Voyager 2 niet duidelijk gefotografeerd. De meningen over deze maan zijn verdeeld: sommige theorieën luidden dat het net als Triton een ingevangen object is. Andere wetenschappers nemen aan dat Nereïde een oorspronkelijke satelliet van Neptunus is, die na de ravage aangericht door de komst van Triton op een andere baan terecht kwam.