Главная страница

В 1989 г. продолжил работу межпланетный КА "Вояджер-2", запущенный в 1977 г. Через 12 лет полета он достиг последней, 4-й планеты на своей траектории (рис. 3). Он пролетел вблизи Юпитера в 1979 г., вблизи Сатурна в 1981 г., 20 апреля 1989 г. было произведено включение двигательной установки КА и осуществлена коррекция траектории его движения при полете к Нептуну. КА находился в это время на расстоянии 4,3 млрд. км от Земли и ~294 млн. км от Нептуна. Время прохождения команды с Земли на КА составляло 4 часа. 24-25 августа (в ночь) планировался пролет около Нептуна и примерно через 4 часа пролет около спутника Нептуна - Тритона, а впоследствии полет за пределы солнечной системы и работа в межзвездном пространстве. В начале августа расстояние Нептун - КА составляло уже 35 млн. км. Были открыты новые спутники Нептуна, их орбиты - круговые, экваториальные, направление движения совпадает с направлением вращения Нептуна (см. табл., с. 472).

Спутник Радиус орбиты, тыс. км Период обращения, час (дни) Радиус, км
1989 6 48,2 7,1 25
1989 5 50,0 7,5 45
1989 3 52,5 8,0 70
1989 4 62,0 9,5 80
1989 2 73,6 13,3 100
1989 1 117,6 26,9 200
Тритон 354,6 5,9 дн 1360
Нереида 5510,7 359,4 дн 170

Кольца Радиус, тыс. км Ширина, км Содержание пыли, в процентах
1983 3А 42,0 ~2500* 40-60
1983 2А 53,0 <50 40-60
Широкое, слабое 56,0 ~4000* 10
1989 lА 63,0 <50 30-60

При приближении к Нептуну были обнаружены на полученных изображениях 4 кольца (табл. IX, рис. 1). Первоначально были обнаружены "незамкнутые дуги", но более полный анализ показал, что эти "дуги" являются яркими частями полных колец. Два "узких" кольца более яркие, для двух "широких" колец (2500 и 4000 км) приведенные величины являются ориентировочными, т. к. изображения этих колец слабые, границы их нерезкие, расплывчатые. 25 августа КА прошел на расстоянии 4,8 тыс. км от верхней границы облачного покрова планеты, а через 4 часа - на расстоянии 39 тыс. км от ее спутника. Съемки Нептуна и Тритона продолжались и после прохождения КА окрестностей планеты. При съемках приходилось использовать очень большое время экспозиции (до 1 мин и даже более), так как освещенность была очень маленькая ввиду большого расстояния планеты от Солнца. Изображения Нептуна аналогичны "земным" снимкам океана из космоса - голубая поверхность с мелочно-белыми полосками облаков. На снимках, полученных за два часа до максимального сближения с планетой, видны серебристые перистые облака (циррусы), отбрасывающие тень на лежащие ниже голубые облака (ширина 50-200 км, высота 50 км) (табл. IX, рис. 2). Синевато-зеленоватый оттенок обусловлен тем, что метан (атмосфера состоит из водорода и гелия с примесью метана) поглощает красный цвет, В центре диска планеты солнечный свет поглощается метаном, поэтому центральная часть диска более голубая. Верхняя атмосфера, как показали спектральные измерения, содержит водород (Н2, Н), метан и ацетилен, ее температура 400 К. Нижние слои атмосферы содержат Н2 и Не (~85% и ~13%). Средняя плотность планеты ~1,64 г/см3. Атмосфера Нептуна динамична, в ней видны полосы и большие темные пятна штормов, в т. ч. один ураган, по размерам примерно равный Земле, он был назван Большим темным пятном (БТП). БТП (GDS - Great Dark Spot) расположено на широте ~ 22ш южной широты и вытянуто по долготе примерно на 30ш (вытянутость ~ 30 тыс. км). Вращение БТП происходит по направлению против часовой стрелки (антициклон, аналогично движению внутри Большого Красного Пятна на Юпитере), период вращения порядка нескольких дней, данная область характеризуется наличием повышенного давления. Южнее этого пятна находится второе (меньшее по размерам) темное пятно (табл. IX, рис. 3,4). По изображениям, сделанным в течение нескольких полных оборотов, обнаружилось, что БТП перемещается на запад. Отдельные элементы облачной структуры двигаются с различными скоростями - до 300 м/с (к востоку) и до 600 м/с (к западу). БТП перемещается на запад со скоростью 300 м/с (1000 км/ч) под напором сильнейших ветров. Планета Нептун, по-видимому, самая ветреная (или вторая по "ветрености") планета в солнечной системе. Период вращения Нептуна вокруг оси по замерам вращения облачности 16,0 - 18,3 часа в зависимости от широты. По измерениям радиоизлучения от Нептуна скорость вращения оценивается 16 час 3 мин + 4 мин. Было измерено магнитное поле планеты и результат был довольно неожиданным - полярная магнитная ось наклонена на большой угол к оси вращения (примерно на 50ш) и смещена от центра планеты к южному полюсу, оценена величина магнитного диполя. Северный магнитный полюс расположен в северном географическом полушарии, большое смещение оси диполя приводит к тому, что магнитное поле на поверхности планеты изменяется от 1,2 гаусс до 0,06 гаусс. Это внесло некоторые изменения в ход экспериментов, т. к. предполагалось, что КА пролетит над северным географическим полюсом планеты и соответственно вблизи магнитного полюса, а фактически КА пролетел вдоль сходящихся к полюсу силовых линий. В полете наблюдались полярные сияния, в атмосфере Нептуна они были разбросаны по пространству (а не только в овальных областях вокруг полюсов), они наблюдались сечением 50 км), два кольца более яркие. Сопоставительный анализ с "кольцами" других планет, по-видимому, поможет в решении данной проблемы. При прохождении двух колец число соударений пылевых частиц было ~ 300 соударений в сек, их размеры (оценка) были ~ 10-4 см, концентрация ~ 3ъ10-9 см-3 и при скорости движения относительно КА ~ 20 км/с они не нанесли существенных повреждений КА. Новые спутники Нептуна - это, как видно на снимках, небольшие темные глыбы, их альбедо (отражательная способность) ?5% , тела этих спутников подвергнуты ударам метеоритов. Самый большой спутник - Тритон был впервые так детально исследован. Были получены фотографии с большим разрешением, по ним видно, что Тритон - это розовеющий шар со следами бурной геологической истории (табл. IX, рис. 5, б, 7). На снимках - каньоны, кратеры, вершины, трещины, избороздившие поверхность спутника. Льды из замерзших метана и азота образуют полярную шапку Тритона. Тритон - самый холодный объект в солнечной системе (-236 шС), атмосфера его слабая, высота границы атмосферы ~ 700 - 800 км, давление у поверхности 10-5 бар, на высоте ~ 600 км температура ~ 100 К, атмосфера состоит в основном из азота. Тритон имеет радиус 1360 км и плотность ~ 2 г/см3. Он имеет, по-видимому, "скалистую" сердцевину, также и на Тритоне. Приборы КА измерили тепловой поток от планеты, определили химический состав атмосферы, проведены плазменные измерения в окрестностях планеты - измерения плотности и температуры частиц, плазменные волны в магнитосфере, электростатические плазменные волны и т. д. Было отмечено, что частотно-временные характеристики волновых явлений аналогичны соответствующим явлениям в земной магнитосфере. На расстоянии ~ 35 радиусов Нептуна были зарегистрированы резкие изменения плотности и температуры электронов солнечного ветра, изменение магнитного поля. Эти явления, по-видимому, аналогичны соответствующим явлениям (ударные волны) при обтекании Земли солнечным ветром. Механизм образования колец около планеты пока еще не ясен. Сгустки мелкой пыли, вытянутые в кольца, по-видимому, образуются при столкновении микрометеоритов со спутниками Нептуна. Наблюдения затмения звезд внешним кольцом показали, что оно имеет уплотнение с поперечником 17 км, окруженное пылевыми частицами ("гало" с окруженную водным и метановым льдом. Темные пятна в р-не южной полярной шапки возможно обусловлены последствиями извержений вулканов и гейзеров. Признаки вулканизма в прошлом доказывают, что когда-то Тритон был "горячим". К северу от
полярной шапки находится много хребтов и долин. Замерзшие озера в этой местности окружены сериями террас. По поверхности в некоторых местах происходят подтаивание и деформации рельефа.
Исследование Тритона - завершение большого комплекса работ по исследованию планет. Всего получено св. 9 тыс. снимков, которые помогут углубить наши познания о Нептуне, Тритоне и др. спутниках. После Тритона КА "Вояджер-2" полетел на юг от плоскости орбит планет (под углом 50ш). Плутониевые источники энергии сохраняют работоспособность, и она сохранится, вероятно, до тех пор, пока КА не покинет солнечную систему (т. е. пока не выйдет за гелиопаузу).

Используемые материалы
  • Ежегодник БСЭ 1981 г.
  • Ежегодник БСЭ 1987 г.
Используются технологии uCoz


Используются технологии uCoz