Triton

von Wolfgang Leitner

Triton, der größte Mond des Planeten Neptun umkreist in einer Entfernung von durchschnittlich 355.000 km seinen Heimatplaneten, die Distanz ist also nur unwesentlich geringer als die Entfernung Erde - Mond.

William Lassell (1799 - 1880)

Triton ist aber einer der außergewöhnlichsten Monde in unserem Sonnensystem. Er wurde kurz nach der Entdeckung von Neptun im Jahre 1846 von William Lassell, einem ehemahligen englischen Bierbrauer, entdeckt. Lassell wurde damals direkt von Wilhelm Herschel gebeten, sich Neptun genauer anzusehen.

In der griechischen Mythologie ist Triton ein Sohn Neptuns, der quasi als männliche Nixe dargestellt wird.

Triton zählt zu den kältesten Objekten im ganzen Sonnensystem. Seine Oberflächentemperatur beträgt knappe 35°K (oder -238°C), es ist somit hier genauso kalt wie auf Pluto. Nur eine dünne Atmosphäre umgibt den Mond, die gerade 1/50.000 des atmosphärischen Druckes der Erde ausmacht. Sie besteht hautsächlich aus Stickstoff mit einem geringeren Anteil an Methan und Kohlenmonoxid. Der Stickstoff selbst bedeckt im gefrorenen Zustand die Mondoberfläche. Der Durchmesser ist mit 2700 km kleiner als unser Erdenmond. Jedoch ist die Dichte von Triton mit >2g/cm² ungewöhnlich hoch. Er zählt damit zu den dichtesten Körpern im Sonnensystem. Insbesonders ist seine Dichte höher als z.B. die Planeten Uranus, Saturn und seinem Heimatplaneten Neptun. Noch eine Besonderheit zeichnet Triton aus. Er bewegt sich retrograd um Neptun. (d.h. im Uhrzeigersinn, gegen die Rotationsrichtung des Planeten. Neben Triton drehen sich sonst nur die kleinen Monde Ananke, Pasiphae, Sinope, Carme (Monde des Jupiters) und Phoebe von Saturn retrograd. Diese sind jedoch deutlich kleiner als Triton). Diese Tatsache deutet darauf hin, daß Triton von Neptun "eingefangen" wurde. Er dürfte somit gar nicht von vornherein ein Mond Neptuns gewesen sein. Man vermutet, daß er, genauo wie möglicherweise Chiron, der Kleinplanet, vom Kuiperschen Ring stammt. Dieser befindet sich in einer Entfernung von 30-100 AE von der Sonne und enthält zahlreiche kleinere Körper, hauptsächlich aus Eis. Eine weitere Konsequenz aus dieser "falschen" Umdrehung ist eine langsame aber doch stetige Veringerung der Entfernung des Mondes von Neptun (durch Gezeitenkräfte). In ferner Zukunf wird Triton entweder zerbrechen und einen neuen Ring um Neptun bilden (wie frühere Monde bei Jupiter), oder er zerschellt an Neptuns gasförmiger Oberfläche.

Photo von Voyager 2: die dunklen Streifen sind die im Text genannten Vulkanausbrüche

Triton wurde erst einmal von einer Sonde besucht. Voyager 2 machte während ihres Vorbeifugs im August 1989 an Neptun einige hervorragende Aufnahmen von Triton. Dabei entdeckte man seltsame schwarze Streifen. Es dürfte sich hierbei mit größter Wahrscheinlichkeit um Eisvulkane handeln. Das Material, das dabei ausgestoßen wird, ist hauptsächlich flüssiger Stickstoff mit einer Spur Methan. Voyager 2 hat Auswurfshöhen bis 8 km festgestellt.

Somit ist Triton neben der Erde, der Venus und dem Jupitermond Io der einzige aktive Vulkan in unserem Sonnensystem. Die Ursache der Vulkanausbrüche ist aber unterschiedlich. Bei unserer Erde und der Venus sind es die enormen Temperaturen im Inneren der Planeten, bei Io dürften die Gezeitenkräfte Jupiters eine Rolle spielen, während bei Triton die direkte Sonneneinstrahlung die Ausbrüche verursachen.

Triton: Aufnahme von Voyager 2

Die Sonneneinstrahlung hat noch einen weiteren besonderen Effekt auf Triton. Um diesen Effekt zu verstehen muß man jedoch einen kurzen Abstecher in die Physik machen. Bei Triton besteht ein Gleichgewicht zwischen dem Dampfdruck des Stickstoffes über der Oberfläche und dem gefrorenen Stickstoff, der die Oberfläche bildet. Das heißt, daß für jedes Molekül, das von der Oberfläche des Mondes verdampft, ein anderes wieder gefriert. Bei einer bestimmten Temperatur ist dieses Gleichgewicht wiederum nur bei einem bestimmten Druck möglich. Steigt nun die Temperatur zum Beispiel um einen Grad an, so erhöht sich der atmosphärische Druck ca. um das Doppelte. Bei einer Atmosphäre, wo solch ein Gleichgewicht herrscht, treten nun 2 weitere Erscheinungen auf. Erstens wächst der atmosphärische Druck schon bei kleinen Temperaturschwankungen und zweitens ist die Oberflächentemperatur sowohl auf der Tag als auch Nachtseite fast konstant, da für jedes Molekül, das an der Tagseite durch Sonnenbestrahlung entweicht (und dort somit die Oberfläche abkühlt) ein anderes an der Nachtseite wieder kondensiert (und dort die Temperstur wieder ansteigt).

Oberflächendetails von Triton

Man kann also somit die Oberflächentemperatur indirekt durch den atmosphärischen Druck messen. Diesen wiederum kann man dadurch bestimmen, indem man den Helligkeitsverlust eines Sternes mißt, den Triton bedeckt. Nähert sich ein Stern einem Objekt und verschwindet nicht abrupt, sondern verblaßt allmählich, so deutet dies auf eine Atmosphäre hin. Je nachdem wie schnell ein Stern verblaßt, läßt sich die Dichte der Atmosphäre und schließlich der Druck (und somit die Temperatur) berechnen. Diese Messungen sind in den letzten Jahren mehrmals durchgeführt worden (zuletzt am 4.11.1997, damals bedeckte Triton einen Stern mit der Helligkeit 10.6 mag im Schützen). Dabei gab es interessante Ergebnisse. Die Oberflächentemperatur von Triton steigt im Laufe der Zeit allmählich an. Das dürfte mit der starken Inklination Tritons zusammenhängen. Seine Rotationsachse ist nämlich gegenüber seiner Bahn um Neptun um 157° geneigt. Derzei wird fast nur der Südpol von der Sonne beschienen. Es können also dort laufend Moleküle entweichen, was zu einem höheren atmosphärischen Druck und somit zu einer höheren Temperatur führt.

Wer jetzt neugierig geworden ist und vielleicht Triton durch sein Teleskop betrachten will, sei vor Entäuschungen gewarnt. Triton ist mit einer Helligkeit von 13.5 mag nur in großen Teleskopen sichtbar. außerdem wird er duch die Helligkeit Neptuns überstrahlt. Dennoch, ein interessanter Mond, von dem wir sicher noch einiges in nächster Zukunft hören werden.

Photos: © NASA, (Voyager 2)

Portrait Lassall: © Liverpool Astronomical Society

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