Phobos och Triton.

I första inlägget om månar nämndes den frostlinje som går ungefär på samma avstånd från solen som asteroidbältet finns. De få månar som finns närmare solen än så, eller väldigt nära sin värdplanet, är uppbygda av material som är mer värmebeständigt än is.

Phobos, som är den större av Mars’ två månar, är uppbygd av kolhaltigt material och har en densitet på knappt 2g/cm³, vilket är föga mer än Jupiters isiga måne Callisto. Nytagna bilder indikerar också att ytan är täckt av ett lager regolit.

PhobosMars
Mars’ måne Phobos är liten, 27 × 22 × 18 km, och susar fram på en höjd mindre än tre Mars-radier över planetens yta. Bild: Wikimedia Commons jihemD

1877 upptäckte Asaph Hall Mars’ två satelliter Phobos och Deimos med hjälp av ett 26-tums refraktorteleskop. Det skulle ta 99 år innan Vikingprogrammet gav oss en bättre bild av månen. Den första reaktionen kom när man upptäckte att månen inte var rund. Hittills hade man bara upptäckt runda himlakroppar. Den rispade potatis som susade kring Mars blev med ens intressant.

pia17356-946
Trots att Solen upptar en större del av synfältet från Jorden än från Mars och att Månen är över 60 gånger så långt från Jorden som Phobos är från Mars täcker Phobos aldrig Solen för de robotar som finns på Mars. Bild: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M Univ

Det var dock mer än formen som väckte intresset för Phobos. Dess yta har längsgående fåror som också drog till sig uppmärksamhet. Troligtvis uppkommer dessa när material kastas upp från Mars’ yta till följd av det bombardemang planeten utsätts för. Phobos rör sig trots allt nära sin värdplanet på en höjd av blott 6000 km över planetens yta, med en imponerande hastighet.

Trots att ett dygn på Mars i stort sett är lika långt som ett dygn på Jorden ses Phobos, från Mars, stiga upp i väster och försvinna bakom horisonten i öster. Den ser ut att röra sig i retrograd omloppsbana, ”åt motsatt håll”, men den synvillan kommer sig av att Phobos gör ett varv kring Mars på mindre än åtta timmar. Sätt det i relation till Mars’ rotation kring sin axel som tar omkring 24 timmar.

En annan speciell omloppsbana, vad månar beträffar, är Tritons bana kring Neptunus. Triton rör sig i en retrograd omloppsbana, vilket innebär att den går åt motsatt håll, jämfört med Neptunus roation kring sin axel. Det finns en hel del månar med retrograd omloppsbana kring både Saturnus och Jupiter, men de är små och befinner sig långt från sin värdplanet. Triton är både stor, nr 7 på solsystemets lista, och hyfsat nära sin värdplanet. Att man anger 157° som skillnad mellan Neptunus ekvatorialplan och Tritons omloppsbana i stället för 23° kommer sig av att Triton går i retrograd omloppsbana.

TritonOrbitEn retrograd omloppsbana, en omloppsbana mot planetens rotationsriktning, berättar att månen(troligtvis) inte bildats ur samma ackretionsdisk som planeten den kretsar kring. Med stor sannolikhet är alltså Triton infångad av Neptunus’ gravitaion. Eventuellt har Kuiperbältet varit Tritons ursprungliga hemvis.

TritonPlutoSkalenlig
Skalenlig storleksjämförelse mellan Neptunus’ måne, Triton, t.v. och dvärgplaneten Pluto t.h. Likheterna gör att man kan anta att Triton har ett förflutet som dvärgplanet i Kuiperbältet. Bild: NASA, Voyager2 och New Horizons

ljusfloedeTriton är också en fin läraomästare när vi pratar is. Is är, som vi tidigare konstaterat, ett brett begrepp som man bör vara försiktig med. Neptunus, och följaktligen också Triton, befinner sig kring 30 gånger så långt från Solen som vi befinner oss. Energin i strålninger från Solen är då bara 1/30², 1/900, jämfört med den solenergi som når Jorden.

Följaktligen är temperaturen på Triton låg. under 40K, mindre än 40 grader över den absoluta nollpunkten.  Då uppför sig ämnen som vi på Jorden är vana med att betrakta som gaser något annorlunda.

Vattnet på solsystemets näst kallaste himlakropp är givetvisk stenfruset. Metanet, kolmonoxiden och kvävet på Triton är också till absolut största delen fruset. Densiteten på månen är drygt 2g/cm³ vilket antyder att den inte består av enbart is, men heller inte enbart stenmaterial. (Hur kan man veta det?) Beräkningsvis en fjärdel av Triton består av is.

Triton
Tritons yta är anmärkningsvärt jämn och slät. Avsaknaden av kratrar är anmärkningsvärd i denna detaljerade bild, tagen av Voyager 2, 1998. Bild: NASA/JPL/USGS

Orsaken till Tritons förhålandevis jämna yta finner vi i att ytan är ung och i en ständig ombildning på grund av månens vulkaniska aktivitet. Vulkanismen är också ett begrepp det gäller att handla varsamt. I Tritons fall är vulkanerna isvulkaner och vulkanismen i fråga är kryovulkanism. Det var en överraskning när man såg Voyager 2’s bilder och upptäckte upp till åtta kilometer höga plymer stiga upp från Tritons yta. Däremot är det ingen överraskning att en vulkanisk himlakropp med en yta stadd i  ständig förändring har en ringa mängd kratrar.

Triton (artist's impression)
2010 upptäckte man med hjälp av ESO’s teleskop VLT (Very Large Telescope) för första gången kolmonoxid i Tritons atmosfär. Bilden är uppbyggd av en Bild: ESO

Neptunus och Triton rör sig rätt långsamt kring solen. 165 varv kring Solen hinner Jorden avverka innan Neptunus hunnit med ett.  Det gör också att årstiderna där är långa, och Triton har faktiskt en form av årstdsväxling, om än så pass långsam att en årstid varar i 40 år. Tack vare detta hinner den hemisfär som för tillfället är vänd mot solen värmas upp så pass mycket, trots avståndet till solen, att en del av det frusna kvävet, metanen och kolmonoxiden i planetens yta hinner byta fas och delta i uppbyggandet av atmosfären. Lufttrycket på Triton beräknades 2010 vara fyra gånger så högt som när Voyager 2 var på genomresa 1989.

Det är hur som helst viktigt att sätta proportioner på tankarna när det gäller en atmosfär i en annan miljö än den vi är vana med. Trots den ökade densiteten i Tritons atmosfär och det faktum att den till största delen består av kväve är det sistnämnda den enda likheten med Jordens atmosfär. Lufttrycket vid Tritons yta är mindre än en tiondels hektoPascal. Det normala lufttrycket vid havsytan på Jorden är 1013 hektoPascal, eller 1013 millibar.

Att Tritons atmosfär är synnerligen tunn är detsamma som att säga att antalet molekyler i atmåsfären är förhållandevis få. Just därför kan de ske stora kast på kort tid när en påverkande faktor förändras. I detta fall infallsvinkeln på Solljuset. I Jordens atmosfär har vi förhållandevis få molekyler av koldioxid och metan. Kan vi dra nån parallell till Tritons atmosfär därifrån?

 


JanJan är lärare i matematik, fysik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång.

 

1 Comment

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s