> Suprafața lui Neptun

Suprafața planetei Neptun- gigantul de gheață al sistemului solar: compoziție, structură cu fotografie, temperatură, punct întunecat de la Hubble, cercetare Voyager-2.

Neptun aparține familiei giganților de gheață ai sistemului solar, prin urmare nu are o suprafață solidă. Ceața albastru-verde pe care o vedem este rezultatul unei iluzii. Acestea sunt vârfurile norilor de gaz adânci care lasă loc apei și altor gheață topită.

Dacă încerci să mergi pe suprafața lui Neptun, vei cădea imediat. Pe măsură ce coborâți, temperatura și presiunea vor crește. Deci punctul de suprafață este marcat în punctul în care indicatorul de presiune atinge 1 bar.

Compoziția și structura suprafeței lui Neptun

Cu o rază de 24.622 km, Neptun este a 4-a ca mărime dintre planetele solare. După masă (1,0243 x 10 26 kg) este de 17 ori mai mare decât pământul. Prezența metanului absoarbe lungimile de undă roșii și le respinge pe cele albastre. Mai jos este un desen al structurii lui Neptun.

Este format dintr-un miez stâncos (silicați și metale), o manta (gheață cu apă, metan și amoniac), precum și o atmosferă de heliu, metan și hidrogen. Acesta din urmă este împărțit în troposferă, termosferă și exosferă.

În troposferă, temperatura scade odată cu înălțimea, în timp ce în stratosferă crește odată cu creșterea temperaturii. În primul, presiunea este menținută la 1-5 bari, motiv pentru care „suprafața” se află aici.

Stratul superior este format din hidrogen (80%) și heliu (19%). Puteți vedea formațiuni de nori. În partea de sus, temperaturile permit metanului să se condenseze și există și nori de amoniac, apă, sulfură de amoniu și hidrogen sulfurat. În regiunile inferioare, presiunea ajunge la 50 bar, iar marcajul temperaturii este 0.

În termosferă se observă încălzire mare (476,85°C). Neptun este extrem de departe de stea, așa că este nevoie de un alt mecanism de încălzire. Acesta poate fi contactul atmosferei cu ionii dintr-un câmp magnetic sau undele gravitaționale ale planetei însăși.

Suprafața lui Neptun este lipsită de duritate, așa că atmosfera se rotește diferențial. Partea ecuatorială se rotește cu o perioadă de 18 ore, câmpul magnetic - 16,1 ore, iar zona polară - 12 ore. De aceea sunt vânturi puternice. Trei Voyager 2 înregistrate la scară largă în 1989.

Prima furtună s-a întins pe 13.000 x 6.600 km și arăta ca Marea Pată Roșie a lui Jupiter. În 1994, telescopul Hubble a încercat să găsească Marea Pată Întunecată, dar nu a existat. Dar pe teritoriul emisferei nordice s-a format una nouă.

Scooterul este o altă furtună reprezentată de un nori ușor. Sunt la sud de Marea Pată Întunecată. În 1989, s-a remarcat și Little Dark Spot. La început părea complet întuneric, dar când dispozitivul s-a apropiat, a fost posibil să se repare un miez luminos.

interior cald

Până acum, nimeni nu știe de ce Neptun se încălzește înăuntru. Planeta este localizată cel mai recent, dar se află în aceeași categorie de temperatură cu Uranus. De fapt, Neptun produce de 2,6 ori mai multă energie decât primește de la steaua sa.

Încălzirea interioară combinată cu spațiul înghețat are ca rezultat fluctuații severe de temperatură. Se formează vânturi care pot accelera până la 2100 km/h. În interior există un nucleu stâncos, care se încălzește cu mii de grade. Puteți vedea care este suprafața lui Neptun în fotografia de sus pentru a vă aminti principalele formațiuni ale atmosferei gigantului.

La marginea sistemului solar se află o planetă albastră - Neptun. Până de curând, această planetă avea al optulea număr de serie din seria planetară, închizând grupul de planete gigantice gazoase. Astăzi, cu Pluto reclasificat ca planetă pitică, Neptun este ultima planetă cunoscută din sistemul solar. Ce este această lume îndepărtată? Care este ultima planetă din sistemul nostru stelar?

Soarele, aflându-se la o distanță de 4,5 miliarde km de planetă, arată ca o stea mare strălucitoare

Istoria descoperirii celei de-a opta planete

În 1846, a avut loc un eveniment semnificativ în istoria astronomiei. Pentru prima dată, un obiect ceresc mare nu a fost descoperit ca urmare a observării vizuale a sferei cerești. Planeta a fost descoperită prin calcule matematice, care au făcut posibilă calcularea locației obiectului. Comportamentul neobișnuit al lui Uranus, a șaptea planetă din sistemul solar, i-a împins pe oameni de știință la astfel de acțiuni. În 1781, astronomii, observând al treilea gigant gazos, au descoperit fluctuații periodice în calea orbitală a lui Uranus, ceea ce a indicat că forțele gravitaționale terțe afectează planeta. Acest fapt a dat motive să presupunem că un corp ceresc mare există dincolo de orbita lui Uranus.

Datorită proximității dintre Uranus și Neptun (distanța dintre obiecte este de 10.876 UA), planetele interacționează strâns între ele, influențându-se reciproc parametrii orbitali.

Cu toate acestea, primele ipoteze au rămas multă vreme doar ipoteze, până când în 1845-46 astronomul și matematicianul englez John Coach Adams s-a așezat pentru calcule matematice. În ciuda faptului că munca sa științifică, care a dovedit existența unei alte planete, nu a făcut furori în comunitatea științifică, eforturile lui Adams nu au fost în zadar. Literal, un an mai târziu, francezul Laverier, într-o lucrare similară, a confirmat corectitudinea calculelor lui Adams, adăugând dovezi în favoarea existenței unei noi planete. Abia după ce au fost primite două calcule independente, comunitatea științifică a început să caute frenetic pe cerul nopții un obiect misterios într-o anumită zonă a sistemului solar. Germanul Johann Galle a reușit să pună capăt acestei probleme, care deja la 23 septembrie 1846 a descoperit de fapt o nouă planetă la periferia sistemului solar.

Nu au existat dificultăți deosebite cu numele. Discul planetar, văzut printr-un telescop, avea o nuanță albastră distinctă. Acest lucru a dat naștere noii planete un nume în onoarea lui Neptun, vechiul zeu roman al mărilor. Astfel, după Jupiter, Saturn și Uranus, bolta cerului a fost completată cu un alt zeu. Meritul pentru aceasta îi revine directorului Observatorului Pulkovo, Vasily Struva, care a propus primul un astfel de nume.

Schema distanțelor: Neptun - Pământ și Neptun - Soare. Pentru a desemna distanțe atât de uriașe în astrofizică, se obișnuiește să se opereze cu unități astronomice - A.E.

Corpul ceresc descoperit s-a dovedit a avea dimensiuni destul de mari, ceea ce ar putea influența cu adevărat poziția lui Uranus pe orbită. Planeta nou descoperită este situată la periferia sistemului solar, la o distanță de 4,5 miliarde de kilometri de Soare. Pământul nostru este separat de a opta planetă la o distanță nu mai mică - 4,3 miliarde de kilometri.

Parametrii astrofizici ai celei de-a opta planete

Fiind la o distanță atât de mare, Neptun este abia vizibil în instrumentele optice. Acest lucru se datorează faptului că planeta abia se târăște pe firmament și este ușor confundată cu o stea care sclipește slab. Calea orbitală a zeului mării durează 60 de mii de ani. Cu alte cuvinte, când Neptun se va întoarce în locul unde a fost descoperit în 1846, vor trece 60 de mii de ani pe Pământ.

Ordinea planetelor din sistemul solar. Cele patru planete terestre sunt urmate de patru planete gigantice gazoase, Neptun închizând rândul.

Parametrii astrofizici ai orbitei celei de-a opta planete au fost calculați într-un stadiu incipient. S-a descoperit că Neptun are următoarele caracteristici orbitale:

• la periheliu, planeta se află la o distanță de 4.452.940.833 km de Soare;
• la afeliu, Neptun se apropie de luminarul principal la o distanta de 4.553.946.490 km;
• excentricitatea orbitală este de numai 0,011214269;
• Neptun se deplasează pe orbită cu o viteză de 5,43 km/s;
• o zi Neptun durează 15 ore și 8 minute;
• înclinarea axială a lui Neptun este de 28,32°.

Din datele de mai sus, se poate observa că planeta se comportă destul de impunător în spațiu, cu excepția vitezei mari cu care Neptun se rotește în jurul propriei axe. Unghiul obiectului în raport cu planul eclipticii permite Soarelui să ilumineze uniform suprafața acestei lumi îndepărtate și reci. Această poziție a obiectului asigură schimbarea anotimpurilor, a căror durată este de aproximativ 40 de ani.

În ceea ce privește parametrii fizici, datele exacte au fost obținute abia la sfârșitul secolului al XX-lea. Neptun s-a dovedit a fi a patra planetă ca mărime din sistemul solar, în spatele fraților săi mai mari Jupiter, Saturn și Uranus. Diametrul acestui obiect îndepărtat este de 49244 km. Este caracteristic faptul că discrepanțele dintre compresia polară și ecuatorială a lui Neptun sunt nesemnificative. Planeta este o minge aproape perfectă, care este de aproape 4 ori mai mare decât planeta noastră. Masa lui Neptun este de 1,0243 10²⁶ kg. Aceasta este mai mică decât cea a lui Jupiter și Saturn, dar de 17 ori masa Pământului.

Comparația dimensiunii planetei Neptun cu alte planete din sistemul solar. Uranus și Neptun se evidențiază în mod clar în raport cu dimensiunea giganților gazosi Jupiter și Saturn.

Calculele obținute ulterior de la sonda spațială Voyager 2 au făcut posibilă obținerea de idei despre densitatea celei de-a opta planete, care este de 1,638 g/cm³. Acesta este de trei ori mai mic decât parametrul similar pentru Pământ. Având în vedere acest lucru, planeta a fost clasificată drept planetă gigantică gazoasă. În ciuda acestui fapt, oamenii de știință consideră că Neptun este o planetă de tranziție de la planete terestre la obiecte planetare cu o structură gazoasă și înghețată. Depășind de 17 ori masa Pământului, Neptun este semnificativ inferior ca masă față de Jupiter - doar 1/19 din masa celei mai mari planete. Gravitația planetei albastre este a doua după cea a lui Jupiter.

Principalele caracteristici ale lui Neptun

După observații îndelungate, s-a dovedit că Neptun nu are o suprafață solidă. Ca și alte planete gigantice, a opta planetă se caracterizează prin absența unei granițe clare între atmosferă și suprafața imaginară. Atmosfera lui Neptun este în continuă mișcare, făcând o rotație diferențială. În zona ecuatorială, perioada de rotație a planetei este cu 5 ore mai mare decât la poli. Din cauza acestei diferențe în atmosfera gigantului albastru, are loc o schimbare colosală a aerului, contribuind la apariția vântului puternic. Pe a opta planetă, vânturile bat în mod constant, a căror viteză este viteze cosmice - 600 s. O schimbare bruscă a direcției curenților de aer este cauza furtunilor, dintre care majoritatea sunt comparabile ca scară cu dimensiunea punctului roșu al lui Jupiter.

Pată întunecată în atmosfera lui Neptun. Un obiect care amintește foarte mult ca structură și dinamică a Petei Roșii - regiunea unei furtuni colosale pe Jupiter.

Compoziția chimică a atmosferei unei planete îndepărtate seamănă cu structura materiei stelare în compoziție. Învelișul de aer al lui Neptun este dominat de hidrogen, a cărui cantitate, în funcție de înălțimea straturilor, variază între 50-80%. Restul stratului de suprafață a aerului este heliu 19%, puțin mai puțin de 1,5% este metan. Culoarea albastră a zeului spațiului se explică prin prezența metanului în atmosferă, care absoarbe complet undele roșii în intervalul spectral. Spre deosebire de Uranus, care arată ca o pată palidă în lentila unui telescop, Neptun are o culoare albastră bogată. Acest lucru îi determină pe oamenii de știință să se gândească la prezența în atmosfera planetei, pe lângă metanul și alte componente care afectează spectrul gamei de culori. Aceștia pot fi aerosoli, prezentați sub formă de cristale de amoniac și gheață de apă.

Adâncimea exactă a stratului atmosferic este încă necunoscută. Există informații despre prezența a două straturi - troposfera și stratosfera. Datorită datelor primite de la Voyager 2, a fost posibil să se calculeze presiunea atmosferică în tropopauză, care este de numai 0,1 bar. În ceea ce privește echilibrul de temperatură, datorită distanței mari de Soare, tărâmul frigului domnește pe Neptun. Temperaturile ajung la 200 °C cu semnul minus. Un mister pentru oamenii de știință este temperatura ridicată observată în termosferă. În această zonă s-a remarcat un salt semnificativ de temperatură, care atinge valori de 476 de grade Celsius cu semn plus.

Atmosfera lui Neptun este 80% hidrogen (H₂). Heliul din învelișul de aer al planetei este de 15%. În ceea ce privește compoziția sa chimică, gigantul gazos seamănă cu o stea în stadiul inițial de formare.

Prezența unei temperaturi ridicate în termosfera planetei indică prezența proceselor de ionizare în atmosfera lui Neptun. Potrivit unei alte versiuni, forțele gravitaționale ale planetei însăși interacționează cu atmosfera, generând energie cinetică în procesul de frecare.

În ceea ce privește planeta în sine, este posibil ca Neptun să aibă un nucleu solid. Acest lucru este dovedit de câmpul magnetic puternic al planetei. În jurul miezului este un strat gros al mantalei, care este o substanță lichidă fierbinte și incandescentă. Se crede că mantaua neptuniană este compusă din amoniac, metan și apă. Suprafața imaginară a planetei este gheață fierbinte. Având în vedere acest din urmă factor, planeta este considerată un gigant de gheață, unde majoritatea gazelor sunt prezentate sub formă înghețată.

În structura sa, Neptun este foarte asemănător cu structura altor planete de giganți gazosi, totuși, spre deosebire de Jupiter și Uranus, componentele gazoase sunt reprezentate de gheață înghețată.

Explorări recente ale Neptunului și descoperiri notabile

Distanța mare care separă lumile noastre nu permite studii intensive și detaliate ale lui Neptun. Este nevoie de patru ore pentru ca lumina soarelui să atingă suprafața atmosferei celei de-a opta planete. Până acum, o singură navă spațială lansată de pe Pământ a reușit să ajungă în vecinătatea lui Neptun. Acest lucru s-a întâmplat în 1989, la 12 ani după lansarea în spațiu a Voyager 2. Odată cu descoperirea lui Neptun, dimensiunea sistemului solar aproape sa dublat. Chiar și în momentul descoperirii planetei, a fost posibil să se descopere cel mai mare satelit al său, care a primit numele sumbru Triton. Acest satelit are o formă planetară sferică. Ulterior, s-au putut identifica alte 12 luni care au o formă neregulată.

Neptun are 13 sateliți naturali. Cele mai mari dintre ele sunt Triton, Nereid, Proteus și Thalassa.

După zborul lui Voyager, a devenit clar că Triton este cel mai rece loc din sistemul solar. Pe suprafața satelitului a fost înregistrată o temperatură de -235⁰C.

Oamenii de știință admit că aceste obiecte au fost capturate de o planetă gigantică din centura Kuiper. Natura inelelor lui Neptun este similară. Până în prezent, au fost descoperite trei inele principale ale planetei: inelele Adams, Laverier și Halle.

Studiile ulterioare ale celei mai îndepărtate planete din sistemul solar au fost asociate cu zborul AMS „Neptune Orbiter”. Lansarea era planificată să fie efectuată în 2016, dar lansarea sondei a trebuit să fie amânată. Probabil că se lucrează acum pentru a extinde sarcinile pentru cercetări viitoare, care vor include munca sondei în regiunile marginale ale sistemului solar.

Neptun- a opta planetă a sistemului solar: descoperire, descriere, orbită, compoziție, atmosferă, temperatură, sateliți, inele, explorare, harta suprafeței.

Neptun este a opta de la Soare și cea mai îndepărtată planetă din sistemul solar. Este un gigant gazos și reprezentativ pentru categoria planetelor solare din sistemul exterior. Pluto este în afara listei planetare, așa că Neptun închide lanțul.

Nu poate fi găsit fără instrumente, așa că a fost găsit relativ recent. Într-o abordare apropiată, a fost observată o singură dată în timpul zborului Voyager 2 în 1989. Să aflăm care este planeta Neptun în fapte interesante.

Fapte interesante despre planeta Neptun

Anticii nu știau despre asta.

• Neptun nu poate fi găsit fără unelte. A fost observat pentru prima dată abia în 1846. Poziția a fost calculată matematic. Numele este dat în onoarea zeității marii a romanilor.

Se rotește rapid pe axă

• Norii ecuatoriali se rotesc în 18 ore.

Cel mai mic dintre giganții de îngheț

• Este mai mic decât Uranus, dar superior ca masă. Atmosfera grea ascunde straturi de hidrogen, heliu și gaz metan. Există apă, amoniac și gheață cu metan. Miezul interior este reprezentat de o stâncă.

Atmosfera este plină cu hidrogen, heliu și metan

• Metanul lui Neptun absoarbe roșu, motiv pentru care planeta arată albastră. Norii înalți plutesc în mod constant.

Clima activă

• Merită remarcat furtunile mari și vânturile puternice. Una dintre furtunile de amploare a fost înregistrată în 1989 - Marea Pată Întunecată, care a durat 5 ani.

Există inele subțiri

• Reprezentat de particule de gheață amestecate cu granule de praf și materie carbonică.

Sunt 14 sateliți

• Cel mai interesant satelit al lui Neptun este Triton - o lume geroasă care eliberează particule de azot și praf de sub suprafață. Poate fi atras de gravitația planetară.

A trimis o misiune

• În 1989, Voyager 2 a zburat pe lângă Neptun, trimițând primele imagini la scară mare ale sistemului. Telescopul Hubble a observat și planeta.

Dimensiunea, masa și orbita planetei Neptun

Cu o rază de 24622 km, aceasta este a patra planetă ca mărime, care este de patru ori mai mare decât a noastră. Cu o masă de 1,0243 x 10 26 kg, ne ocolește de 17 ori. Excentricitatea este de numai 0,0086, iar distanța de la Soare la Neptun este de 29,81 UA. într-o stare aproximativă și 30,33. a.u. la maxim.

contracție polară	0,0171
Ecuatorial	24 764
Raza polară	24.341 ± 30 km
Suprafață	7,6408 10 9 km²
Volum	6.254 10 13 km³
Greutate	1.0243 10 26 kg
Densitate medie	1,638 g/cm³
Accelerație gratuită cad la ecuator	11,15 m/s²
Al doilea spațiu viteză	23,5 km/s
viteza ecuatorială rotație	2,68 km/s 9648 km/h
Perioada de rotație	0,6653 zile 15 h 57 min 59 s
Înclinarea axei	28,32°
ascensiunea dreaptă polul Nord	19 h 57 m 20 s
declinarea polului nord	42,950°
Albedo	0,29 (Obligație) 0,41 (geom.)
Mărimea aparentă	8,0-7,78m
Diametru unghiular	2,2"-2,4"

Durează 16 ore, 6 minute și 36 de secunde pentru o revoluție siderală și 164,8 ani pentru o trecere orbitală. Înclinarea axială a lui Neptun este de 28,32° și seamănă cu cea a Pământului, așa că planeta trece prin schimbări sezoniere similare. Dar merită adăugat factorul unei orbite lungi și obținem un sezon cu o durată de 40 de ani.

Orbita planetară a lui Neptun afectează centura Kuiper. Din cauza gravitației planetei, unele obiecte își pierd stabilitatea și creează goluri în centură. În unele zone goale există o cale orbitală. Rezonanța cu corpurile - 2:3. Adică, corpurile termină 2 treceri orbitale pentru fiecare 3 în jurul lui Neptun.

Gigantul de gheață are corpuri troiene amplasate pe punctele Lagrange L4 și L5. Unii chiar uimesc prin stabilitatea lor. Cel mai probabil, pur și simplu s-au creat unul lângă altul și nu au fost atrași gravitațional mai târziu.

Compoziția și suprafața planetei Neptun

Acest tip de obiecte se numesc giganți de gheață. Există un miez stâncos (metale și silicați), o manta formată din apă, gheață de metan, amoniac și o atmosferă de hidrogen, heliu și metan. Structura detaliată a lui Neptun este vizibilă în figură.

Nichelul, fierul și silicații sunt prezenți în miez, iar în greutate le ocolește pe ale noastre de 1,2 ori. Presiunea centrală crește la 7 Mbar, care este de două ori mai mare decât a noastră. Situația se încălzește până la 5400 K. La o adâncime de 7000 km, metanul este transformat în cristale de diamant, care cad sub formă de grindină.

Mantaua atinge de 10-15 ori masa pământului și este umplută cu amestecuri de amoniac, metan și apă. Substanța se numește gheață, deși în realitate este un lichid dens fierbinte. Stratul atmosferic se extinde cu 10-20% din centru.

În straturile inferioare ale atmosferei se poate observa cum crește concentrațiile de metan, apă și amoniac.

Lunii planetei Neptun

Familia lunară a lui Neptun este reprezentată de 14 sateliți, unde toți, cu excepția unuia, au nume în onoarea mitologiei grecești și romane. Ele sunt împărțite în 2 clase: regulate și neregulate. Primii sunt Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 si Proteus. Sunt cel mai aproape de planetă și marșează pe orbite circulare.

Sateliții sunt îndepărtați de planetă la o distanță de 48227 km până la 117646 km și toți, cu excepția S/2004 N 1 și Proteus, înconjoară planeta mai puțin decât perioada sa orbitală (0,6713 zile). Conform parametrilor: 96 x 60 x 52 km și 1,9 × 10 17 kg (Naiad) la 436 x 416 x 402 km și 5.035 × 10 17 kg (Proteus).

Toți sateliții, cu excepția lui Proteus și Larissa, au forma lor alungită. Analiza spectrală arată că s-au format din gheață de apă cu un amestec de material întunecat.

Cei greșiți urmează orbite excentrice sau retrograde înclinate și trăiesc la o distanță mare. Excepția este Triton, care se învârte în jurul lui Neptun pe o cale orbitală circulară.

În lista neregulatelor se găsesc Triton, Nereida, Galimede, Sao, Laomedea, Neso și Psamath. Ele sunt practic stabile ca dimensiune și masă: de la 40 km în diametru și 1,5 × 10 16 kg în masă (Psamatha) până la 62 km și 9 × 10 16 kg (Galimeda).

Triton și Nereida sunt considerate separat, deoarece sunt cele mai mari luni neregulate din sistem. Tritonul deține 99,5% din masa orbitală a lui Neptun.

Ele orbitează aproape de planetă și au excentricități neobișnuite: Triton are un cerc aproape perfect, în timp ce Nereid are cel mai excentric.

Cea mai mare lună a lui Neptun este Triton. Diametrul său acoperă 2700 km, iar masa sa este de 2,1 x 10 22 kg. Dimensiunea sa este suficientă pentru a atinge echilibrul hidrostatic. Tritonul se deplasează pe o cale retrogradă și cvasi-circulară. Este umplut cu azot, dioxid de carbon, metan și apă cu gheață. Albedo este mai mult de 70%, prin urmare este considerat unul dintre cele mai strălucitoare obiecte. Suprafața pare roșiatică. De asemenea, este surprinzător că are propriul strat atmosferic.

Densitatea satelitului este de 2 g/cm 3 , ceea ce înseamnă că 2/3 din masă este dată rocilor. De asemenea, pot fi prezente apă lichidă și un ocean subteran. În sud există o calotă polară mare, cicatrici antice de cratere, canioane și margini.

Se crede că Triton a fost tras de gravitație și a fost considerat anterior parte a centurii Kuiper. Atracția mareelor ​​duce la convergență. O coliziune poate avea loc între planetă și satelit în 3,6 miliarde de ani.

Nereida este a treia ca mărime din familia lunară. Se rotește pe o orbită progradă, dar extrem de excentrică. Spectroscopul a găsit gheață la suprafață. Poate că rotația haotică și forma alungită duc la modificări neregulate ale mărimii aparente.

Atmosfera și temperatura planetei Neptun

La înălțime, atmosfera lui Neptun este formată din hidrogen (80%) și heliu (19%) cu impurități mici de metan. Nuanța albastră se datorează faptului că metanul absoarbe lumina roșie. Atmosfera este împărțită în două sfere principale: troposfera și stratosfera. Între ele există o tropopauză cu o presiune de 0,1 bar.

Analiza spectrală arată că stratosfera este ceață din cauza acumulării de amestecuri create prin contactul razelor UV și metanului. Conține monoxid de carbon și acid cianhidric.

Până acum, nimeni nu poate explica de ce termosfera este fierbinte până la 476,85°C. Neptun este extrem de departe de stea, așa că este nevoie de un alt mecanism de încălzire. Acesta poate fi contactul atmosferei cu ionii dintr-un câmp magnetic sau undele gravitaționale ale planetei însăși.

Neptun nu are suprafață solidă, așa că atmosfera se rotește diferențial. Partea ecuatorială se rotește cu o perioadă de 18 ore, câmpul magnetic - 16,1 ore, iar zona polară - 12 ore. De aceea sunt vânturi puternice. Trei Voyager 2 înregistrate la scară largă în 1989.

Prima furtună s-a întins pe 13.000 x 6.600 km și arăta ca Marea Pată Roșie a lui Jupiter. În 1994, telescopul Hubble a încercat să găsească Marea Pată Întunecată, dar nu a existat. Dar pe teritoriul emisferei nordice s-a format una nouă.

Scooterul este o altă furtună reprezentată de un nori ușor. Sunt la sud de Marea Pată Întunecată. În 1989, s-a remarcat și Little Dark Spot. La început părea complet întuneric, dar când dispozitivul s-a apropiat, a fost posibil să se repare un miez luminos.

Inelele planetei Neptun

Planeta Neptun are 5 inele care poartă numele oamenilor de știință: Halle, Le Verrier, Lassell, Arago și Adams. Reprezentat prin praf (20%) și mici fragmente de rocă. Ele sunt greu de găsit, deoarece sunt lipsite de luminozitate și diferă ca mărime și densitate.

Johann Galle a fost primul care a examinat planeta cu ajutorul unui instrument de mărire. Inelul este primul și se află la 41.000-43.000 km distanță de Neptun. Le Verrier are doar 113 km lățime.

La o distanta de 53200-57200 km cu o latime de 4000 km se afla inelul Lassell. Acesta este cel mai lat inel. Omul de știință l-a găsit pe Triton la 17 zile după descoperirea planetei.

Inelul Arago se întinde pe 100 km, situat la 57200 km. François Arago a fost mentor pe Le Verrier și a fost activ în controversa planetară.

Adams are doar 35 km lățime. Dar acest inel este cel mai strălucitor și mai ușor de găsit al lui Neptun. Are cinci arce, dintre care trei se numesc Libertate, Egalitate, Fraternitate. Se crede că arcurile au fost prinse gravitațional de Galatea, aflată în interiorul inelului. Aruncă o privire la fotografia cu inelele lui Neptun.

Inelele sunt închise la culoare și sunt făcute din compuși organici. Reține mult praf. Se crede că acestea sunt formațiuni tinere.

Istoria studiului planetei Neptun

Neptun nu a fost fixat până în secolul al XIX-lea. Deși, dacă luați în considerare cu atenție schițele lui Galileo din 1612, puteți vedea că punctele indică locația gigantului de gheață. Deci, înainte ca planeta să fie pur și simplu confundată cu o stea.

În 1821, Alexis Bouvard a produs diagrame care arată calea orbitală a lui Uranus. Dar o analiză ulterioară a arătat abateri de la desen, așa că omul de știință a crezut că în apropiere există un corp mare care a afectat calea.

John Adams a început un studiu detaliat al trecerii orbitale a lui Uranus în 1843. Indiferent de el în anii 1845-1846. Urbe Le Verrier a lucrat. El și-a împărtășit cunoștințele cu Johann Galle la Observatorul din Berlin. Acesta din urmă a confirmat că este ceva mare în apropiere.

Descoperirea planetei Neptun a stârnit multe controverse cu privire la descoperitor. Dar lumea științifică a recunoscut meritele lui Le Verrier și Adams. Dar în 1998, s-a considerat că primul a făcut mai mult.

La început, Le Verrier a sugerat ca obiectul să fie numit după sine, ceea ce a provocat multă indignare. Dar a doua sa propoziție (Neptun) a devenit un nume modern. Faptul este că se încadrează în tradiția de a numi. Mai jos este o hartă a lui Neptun.

Harta suprafeței planetei Neptun

Click pe imagine pentru a o mari

Informații generale despre Neptun

© Vladimir Kalanov,
site-ul web"Cunoașterea este putere".

După descoperirea lui Uranus în 1781, astronomii nu au putut explica pentru o lungă perioadă de timp motivele abaterilor în mișcarea acestei planete pe orbită de la acei parametri care au fost determinați de legile mișcării planetare descoperite de Johannes Kepler. S-a presupus că ar putea exista o altă planetă mare dincolo de orbita lui Uranus. Dar corectitudinea unei astfel de presupuneri trebuia dovedită, pentru care a fost necesar să se efectueze calcule complexe.

Neptun de la o distanță de 4,4 milioane km.

Neptun. Fotografie în culori condiționate.

Descoperirea lui Neptun

Descoperirea lui Neptun „la vârful unui stilou”

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au știut despre existența a cinci planete care sunt vizibile cu ochiul liber: Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn.

Și astfel talentatul matematician englez John Couch Adams (1819-1892), care tocmai absolvise St. John's College din Cambridge, în 1844-1845 a calculat masa aproximativă a planetei transuraniu, elementele orbitei sale eliptice și longitudinea heliocentrică. Ulterior, Adams a devenit profesor de astronomie și geometrie la Universitatea din Cambridge.

Adams și-a bazat calculele pe presupunerea că planeta dorită ar trebui să fie la o distanță de 38,4 unități astronomice de Soare. Această distanță Adams a sugerat așa-numita regulă Titius-Bode, care stabilește procedura de calcul aproximativ al distanței planetelor față de Soare. În viitor, vom încerca să vorbim mai detaliat despre această regulă.

Adams și-a prezentat calculele șefului Observatorului Greenwich, dar acestea au fost ignorate.

Câteva luni mai târziu, independent de Adams, astronomul francez Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) a făcut și el calculele și le-a înaintat Observatorului Greenwich. Aici și-au amintit imediat calculele lui Adams, iar din 1846 a fost lansat un program de observare la Observatorul Cambridge, dar nu a dat rezultate.

În vara lui 1846, Le Verrier a făcut un raport mai detaliat la Observatorul din Paris, și-a prezentat colegilor calculele sale, care erau aceleași și chiar mai precise decât cele ale lui Adams. Dar astronomii francezi, apreciind priceperea matematică a lui Le Verrier, nu s-au arătat interesați de problema găsirii unei planete transuraniu. Acest lucru nu a putut decât să-l dezamăgească pe maestrul Le Verrier, iar la 18 septembrie 1846, el a trimis o scrisoare asistentului Observatorului din Berlin, Johann Gottfried Galle (1812-1910), în care, în special, scria: „... Luați-vă de cap să direcționați telescopul către constelația Vărsător. Veți găsi o planetă de magnitudinea a noua la 1° de ecliptică la 326° de longitudine…”

Descoperirea lui Neptun pe cer

La 23 septembrie 1846, imediat după primirea scrisorii, Johann Galle și asistentul său, studentul senior Heinrich d'Arre, au direcționat un telescop către constelația Vărsător și au descoperit o nouă planetă, a opta, aproape exact în locul indicat de Le Verrier.

Academia de Științe din Paris a anunțat curând că o nouă planetă „pe vârful unui stilou” a fost descoperită de Urbain Le Verrier. Britanicii au încercat să protesteze și au cerut ca John Adams să fie recunoscut drept descoperitorul planetei.

Cui i s-a acordat prioritate de deschidere - Anglia sau Franța? Prioritatea de deschidere a fost acordată… Germaniei. Cărțile de referință enciclopedice moderne indică faptul că planeta Neptun a fost descoperită în 1846 de Johann Galle, conform predicțiilor teoretice ale lui W.Zh. Le Verrier și J.K. Adams.

Ni se pare că știința europeană a acționat corect în această chestiune în raport cu toți cei trei oameni de știință: Halle, Le Verrier și Adams. În istoria științei a rămas și numele lui Heinrich d'Arre, care era atunci asistent al lui Johann Galle. Deși, bineînțeles, munca lui Halle și a asistentului său în ceea ce privește volumul și intensitatea a fost mult mai mică decât cea făcută de Adams și Le Verrier, care au efectuat calcule matematice complexe, pe care mulți matematicieni din acea vreme nu le-au întreprins, considerând problema insolubilă. .

Planeta descoperită a fost numită Neptun după numele vechiului zeu roman al mărilor (vechii greci îl aveau pe Poseidon în „poziția” zeului mărilor). Numele de Neptun a fost ales, desigur, conform tradiției, dar s-a dovedit a fi destul de reușit în sensul că suprafața planetei seamănă cu marea albastră, unde Neptun este la conducere. Apropo, a devenit posibil să se judece cu siguranță culoarea planetei la doar aproape un secol și jumătate de la descoperirea ei, când, în august 1989, nava spațială americană, după ce a finalizat un program de cercetare în apropierea lui Jupiter, Saturn și Uranus, a zburat deasupra nordului. polul lui Neptun la o altitudine de numai 4500 km și a transmis Pământului imagini ale acestei planete. Voyager 2 rămâne singura navă spațială trimisă până acum în vecinătatea lui Neptun. Adevărat, unele informații externe despre Neptun au fost obținute și cu ajutorul lui, deși se află pe orbită apropiată de Pământ, adică. în spațiul din apropiere.

Planeta Neptun ar fi putut foarte bine să fie descoperită de Galileo, care a observat-o, dar a confundat-o cu o stea neobișnuită. De atunci, timp de aproape două sute de ani, până în 1846, una dintre planetele gigantice ale sistemului solar a rămas în obscuritate.

Informații generale despre Neptun

Neptun, a opta planetă în ceea ce privește distanța față de Soare, se află la aproximativ 4,5 miliarde de kilometri (30 UA) de stea (min. 4,456, max. 4,537 miliarde km).

Neptun, ca și Neptun, aparține grupului de planete gigantice gazoase. Diametrul ecuatorului său este de 49528 km, ceea ce este de aproape patru ori mai mare decât cel al Pământului (12756 km). Perioada de rotație în jurul axei sale este de 16 ore și 6 minute. Perioada de revoluție în jurul Soarelui, adică Durata unui an pe Neptun este de aproape 165 de ani pământeni. Volumul lui Neptun este de 57,7 ori mai mare decât volumul Pământului, iar masa este de 17,1 ori mai mare decât cea a pământului. Densitatea medie a materiei este de 1,64 (g/cm³), care este vizibil mai mare decât pe Uranus (1,29 (g/cm³)), dar semnificativ mai mică decât pe Pământ (5,5 (g/cm³)). Forța gravitației asupra lui Neptun este de aproape o dată și jumătate față de cea a pământului.

Din cele mai vechi timpuri până în 1781, oamenii considerau Saturn ca fiind cea mai îndepărtată planetă. Descoperit în 1781, Uranus a „împins” limitele sistemului solar la jumătate (de la 1,5 miliarde km la 3 miliarde km).

Dar după 65 de ani (1846) Neptun a fost descoperit și el a „împins” limitele sistemului solar de încă o dată și jumătate, adică. până la 4,5 miliarde km în toate direcțiile de la Soare.

După cum vom vedea mai târziu, aceasta nu a devenit limita pentru spațiul ocupat de sistemul nostru solar. La 84 de ani de la descoperirea lui Neptun, în martie 1930, americanul Clyde Tombaugh a descoperit o altă planetă - care se învârte în jurul Soarelui la o distanță medie de aproximativ 6 miliarde de km de acesta.

Este adevărat, Uniunea Astronomică Internațională în 2006 l-a lipsit pe Pluto de „titlul” planetei. Potrivit oamenilor de știință, Pluto s-a dovedit a fi prea mic pentru un astfel de titlu și, prin urmare, a fost transferat în categoria piticilor. Dar acest lucru nu schimbă esența materiei - totuși, Pluto, ca corp cosmic, face parte din sistemul solar. Și nimeni nu poate garanta că dincolo de orbita lui Pluto nu mai există corpuri cosmice care ar putea intra în Sistemul Solar ca planete. În orice caz, dincolo de orbita lui Pluto, spațiul este umplut cu o varietate de obiecte spațiale, ceea ce este confirmat de prezența așa-numitei centuri Edgeworth-Kuiper, care se extinde până la 30-100 UA. Despre această centură vom vorbi puțin mai târziu (vezi la „Cunoașterea este putere”).

Atmosfera și suprafața lui Neptun

Atmosfera lui Neptun

Relieful norilor lui Neptun

Atmosfera lui Neptun este formată în principal din hidrogen, heliu, metan și amoniac. Metanul absoarbe partea roșie a spectrului și transmite culorile albastru și verde. Prin urmare, culoarea suprafeței lui Neptun apare verzui-albastru.

Compoziția atmosferei este următoarea:

Componente principale: hidrogen (H 2) 80 ± 3,2%; heliu (He) 19±3,2%; metan (CH4) 1,5 ± 0,5%.
Componente impurități: acetilenă (C 2 H 2), diacetilenă (C 4 H 2), etilenă (C 2 H 4) și etan (C 2 H 6), precum și monoxid de carbon (CO) și azot molecular (N 2) ;
Aerosoli: gheață cu amoniac, gheață cu apă, gheață cu hidrosulfură de amoniu (NH 4 SH), gheață cu metan (? - discutabil).

Temperatura: la 1 bar: 72 K (-201 °C);
la un nivel de presiune de 0,1 bar: 55 K (–218 °C).

Pornind de la o altitudine de aproximativ 50 km de straturile de suprafață ale atmosferei și mai departe până la o altitudine de câteva mii de kilometri, planeta este acoperită cu nori cirus argintii, formați în principal din metan înghețat (vezi fotografia din dreapta sus). Printre nori se observă formațiuni care seamănă cu turbioarele de ciclon ale atmosferei, așa cum are loc pe Jupiter. Astfel de vârtejuri arată ca pete și periodic apar și dispar.

Atmosfera se transformă treptat într-un lichid, apoi într-un corp solid al planetei, așa cum se presupune, constând în principal din aceleași substanțe - hidrogen, heliu, metan.

Atmosfera lui Neptun este foarte activă: vânturi foarte puternice bat pe planetă. Dacă am numit vânturile de pe Uranus cu o viteză de până la 600 km/h uragane, atunci cum să numim vânturile de pe Neptun care bat cu o viteză de 1000 km/h? Nu există vânturi mai puternice pe nicio altă planetă din sistemul solar.

A doua planetă (după Uranus), descoperită în „Timpul Nou” – Neptun – este a patra ca mărime și a opta planetă față de Soare din punct de vedere al distanței. El a fost numit după zeul roman al mării, asemănător cu Poseidon printre greci. După descoperirea lui Uranus, oamenii de știință din întreaga lume au început să se certe, deoarece. traiectoria orbitei sale nu corespundea în totalitate cu legea universală a gravitației descoperită de Newton.

Acest lucru i-a determinat să se gândească la existența unei alte planete, încă necunoscută, care i-a influențat câmpul gravitațional pe orbita celei de-a șaptea planete. La 65 de ani de la descoperirea lui Uranus, pe 23 septembrie 1846, a fost descoperită planeta Neptun. Ea a fost prima planetă care a fost descoperită prin calcule matematice și nu prin observații lungi. Calculele au fost începute de englezul John Adams încă din 1845, dar nu erau în întregime corecte. Au fost continuate de Urbain Le Verrier, astronom și matematician, originar din Franța. El a calculat poziția planetei cu atâta acuratețe încât a fost găsită chiar în prima seară de observații, așa că Le Verrier a fost considerat descoperitorul planetei. Britanicii au protestat și după o lungă dezbatere, toată lumea a recunoscut contribuția considerabilă a lui Adams, iar el este considerat și descoperitorul lui Neptun. Acesta a fost o descoperire în astronomia computațională! Neptun, până în 1930, a fost considerat cea mai îndepărtată și ultima planetă. Descoperirea lui Pluto a făcut-o penultima. Dar în 2006, Uniunea Astronomică Internațională (IAU) a adoptat o definiție mai precisă a „planetei”, iar Pluto a devenit o „planetă pitică”, iar Neptun a devenit din nou ultima planetă din sistemul nostru solar.

Structura lui Neptun

Caracteristicile lui Neptun au fost obținute folosind doar o navă spațială Voyager 2. Toate fotografiile au fost făcute de la el. În 1989, a trecut la 4,5 mii de km de planetă, găsind mai mulți sateliți noi și reparând „Marele punct întunecat”, precum „Pata roșie” de pe Jupiter.

Structura lui Neptun în compoziția sa este foarte apropiată de Uranus. Este, de asemenea, o planetă gazoasă cu un nucleu solid, o masă aproximativ aceeași cu a Pământului și o temperatură, ca pe suprafața Soarelui - până la 7000 K. În același timp, masa totală a lui Neptun este de aproximativ 17 ori. masa Pământului. Miezul celei de-a opta planete este învelit într-o manta de apă, gheață de metan și amoniac. Urmează atmosfera, care include 80% hidrogen, 19% heliu și aproximativ 1% metan. Norii superiori ai planetei constau si din metan, care absorb spectrul rosu al razelor soarelui, astfel incat albastrul domina culoarea planetei. Temperatura straturilor superioare este de -200 °C. Atmosfera lui Neptun are cele mai puternice vânturi dintre toate planetele cunoscute. Viteza lor poate ajunge la 2100 km/h! Situat la o distanta de 30 a. Adică, o revoluție completă în jurul Soarelui durează aproape 165 de ani pământeni de la Neptun, prin urmare, de la descoperirea sa, va face prima revoluție completă abia în 2011.

Lunii lui Neptun

William Lascelles a descoperit cel mai mare satelit, Triton, la doar câteva săptămâni după descoperirea lui Neptun. Densitatea sa este de 2 g/cm³, prin urmare, din punct de vedere al masei, depășește cu 99% toți sateliții planetei. Deși dimensiunea sa este puțin mai mare decât luna.

Are o orbită retrogradă și cel mai probabil, cu foarte mult timp în urmă, a fost capturată de câmpul lui Neptun, din centura Kuiper din apropiere. Acest câmp trage constant satelitul din ce în ce mai aproape de planetă. Prin urmare, în viitorul apropiat, după standardele cosmice, (în 100 de milioane de ani), se va ciocni cu Neptun, în urma căruia se pot forma inele care sunt mai puternice și mai vizibile decât cele observate în prezent lângă Saturn. Triton are o atmosferă, ceea ce poate însemna prezența unui ocean lichid, sub crusta înghețată de la marginea suprafeței. pentru că Neptun în mitologia romană era un zeu al mării, toți sateliții săi poartă numele unor zei romani ai mării, de rang inferior. Printre aceștia se numără Nereida, Proteus, Despina, Talas și Galatea. Masa tuturor acestor sateliți este mai mică de 1% din masa lui Triton!

Caracteristicile lui Neptun

Masa: 1,025 * 1026 kg (de 17 ori Pământul)
Diametrul la ecuator: 49528 km (de 3,9 ori dimensiunea Pământului)
Diametrul stâlpului: 48.680 km
Înclinarea axei: 28,3°
Densitate: 1,64 g/cm³
Temperatura stratului superior: aproximativ -200 °C
Perioada de revoluție în jurul axei (zi): 15 ore 58 minute
Distanța de la Soare (medie): 30 UA e. sau 4,5 miliarde km
Perioada orbitală în jurul Soarelui (an): 165 ani
Viteza orbitală: 5,4 km/s
Excentricitatea orbitală: e = 0,011
Înclinația orbitală față de ecliptică: i = 1,77°
Accelerație în cădere liberă: 11 m/s²
Sateliți: sunt 13 buc.