Швидкість нептуна навколо сонця. Планета Нептуна. Характеристики, внутрішня будова Нептун. Атмосфера та клімат. Велика темна пляма та шторм на Нептуні

Нептун- восьма планета Сонячної системи: відкриття, опис, орбіта, склад, атмосфера, температура, супутники, обручки, дослідження, карта поверхні.

Нептун - восьма від Сонця і найвіддаленіша планета Сонячної системи. Це газовий гігант та представник категорії сонячних планет зовнішньої системи. Плутон вилетів із планетарного списку, тому Нептун замикає ланцюжок.

Її не можна відшукати без приладів, тому знайшли нещодавно. У близькому підході спостерігали лише раз під час прольоту апарату Вояджер-2 у 1989 році. Давайте дізнаємося, яка планета Нептун в цікавих фактах.

Цікаві факти про планету Нептун

Про нього не знали стародавні

  • Нептун не можна знайти без використання інструментів. Вперше його помітили лише 1846 року. Позицію вирахували математично. Ім'я дано на честь морського божества римлян.

Стрімко обертається на осі

  • Екваторіальні хмари виконують оборот за 18 годин.

Найменший серед крижаних гігантів

  • Він менший за Уран, але перевершує за масою. Під тяжкою атмосферою ховаються шари водню, гелію та метанових газів. Є вода, аміак та метановий лід. Внутрішнє ядро ​​представлене скелею.

Атмосфера наповнена воднем, гелієм та метаном

  • Метан Нептуна поглинає червоний колір, тому планета виглядає синьою. Високі хмари постійно дрейфують.

Активний клімат

  • Варто відзначити великі шторми та потужні вітри. Одна з масштабних бур зафіксована в 1989 році - Велика темна пляма, що тривала 5 років.

Є тонкі кільця

  • Представлені крижаними частинками, змішаними з пиловими зернами і вуглецевими речовинами.

Є 14 супутників

  • Найцікавішим супутником Нептуна виступає Тритон – морозний світ, що випускає частинки азоту та пилу з-під поверхні. Може бути притягнутим планетарною гравітацією.

Надіслали одну місію

  • У 1989 році повз Нептуна пролетів Вояджер-2, який надіслав перші великомасштабні знімки системи. Також за планетою спостерігав телескоп Хаббл.

Розмір, маса та орбіта планети Нептун

При радіусі в 24622 км це четверта за крупністю планета, яка вчетверо більша за нашу. З масою 1.0243 х 10 26 кг оминає нас у 17 разів. Ексцентриситет становить лише 0.0086, а відстань від Сонця до Нептуна – 29.81 а. у наближеному стані та 30.33. а.е. на максимальному.

Полярний стиск 0,0171
Екваторіальний 24 764
Полярний радіус 24341 ± 30 км
Площа поверхні 7,6408·10 9 км²
Об `єм 6,254·10 13 км³
Маса 1,0243·10 26 кг
Середня щільність 1,638 г/см³
Прискорення вільного

падіння на екваторі

11,15 м/с²
Друга космічна

швидкість

23,5 км/с
Екваторіальна швидкість

обертання

2,68 км/с
9648 км/год
Період обертання 0,6653 дня
15 год 57 хв 59 с
Нахил осі 28,32°
Пряме сходження

північного полюса

19 год 57 м 20
Відмінювання північного полюса 42,950°
Альбедо 0,29 (Бонд)
0,41 (геом.)
Видима зоряна величина 8,0-7,78 m
Кутовий діаметр 2,2"-2,4"

На сидеричний оберт йде 16 годин, 6 хвилин і 36 секунд, а на орбітальний прохід - 164.8 років. Нахил осі Нептуна - 28.32 ° і нагадує земний, тому планета проходить крізь схожі сезонні зміни. Але варто додати фактор тривалої орбіти, і отримаємо сезон із тривалістю 40 років.

Планетарна орбіта Нептуна впливає пояс Койпера. Через гравітацію планети деякі об'єкти втрачають стабільність і створюють розриви в поясі. У деяких порожніх ділянках проходить орбітальний шлях. Резонанс із тілами – 2:3. Тобто, тіла завершують 2 орбітальні проходи на кожні 3 у Нептуна.

Крижаний гігант має в своєму розпорядженні троянські тіла, що влаштувалися на точках Лагранжа L4 і L5. Дехто навіть вражає своєю стабільністю. Швидше за все, вони просто створилися поряд, а не притягнулися гравітаційно пізніше.

Склад та поверхня планети Нептун

Цей різновид об'єктів називають крижаними гігантами. Присутнє скелясте ядро ​​(метали та силікати), мантія, створена з води, метанового льоду, аміаків та водневої, гелієвої та метанової атмосфери. Детальна будова Нептуна проглядається малюнку.

У ядрі є нікель, залізо і силікати, а по масі в 1.2 разів обходить нашу. Центральний тиск зростає до 7Мбар, що вдвічі вище за наш. Обстановка розпалюється до 5400 К. На глибині 7000 км метан трансформується в алмазні кристали, які опускаються вниз у вигляді граду.

Мантія досягає в 10-15 разів перевищує земну масу і наповнена аміачною, метановою та водною сумішшю. Речовину називають крижаною, хоча насправді це щільна розпечена рідина. Атмосферний шар тягнеться на 10-20% від центру.

У нижніх атмосферних шарах можна помітити, як зростають метанові, водні та аміачні концентрації.

Супутники планети Нептун

Місячна родина Нептуна представлена ​​14 супутниками, де всі крім одного мають імена на честь грецької і римської міфології. Вони поділені на 2 класи: регулярні та нерегулярні. Перші – Наяда, Таласса, Деспіна, Галатея, Ларісса, S/2004 N 1 та Протей. Розташовані найближче до планети і марширують круговими орбітами.

Супутники віддалені від планети на відстань 48227 км до 117646 км, і всі, крім S/2004 N 1 і Протея, обходять планету менше, ніж її орбітальний період (0.6713 дня). За параметрами: 96 x 60 x 52 км та 1.9 × 10 17 кг (Наяда) до 436 x 416 x 402 км та 5.035 × 10 17 кг (Протей).

Усі супутники, крім Протея та Лариси, витягуються за своєю формою. Спектральний аналіз показує, що вони сформувалися із водяного льоду з домішкою темного матеріалу.

Неправильні слідують по похилим ексцентричним або ретроградним орбітам і проживають на великій відстані. Виняток – Тритон, що обертається навколо Нептуна круговим орбітальним шляхом.

У списку нерегулярних можна знайти Тритон, Нереїд, Галімеда, Сао, Лаомедеа, Несо та Псамафа. За розміром та масою вони практично стійкі: від 40 км у діаметрі та 1.5 × 10 16 кг у масі (Псамафа) до 62 км та 9 х 10 16 кг (Галімеда).

Окремо розглядаються Тритон та Нереїд, тому що це найбільші нерегулярні місяці в системі. Тритон містить 99.5% орбітальної маси Нептуна.

Вони близько обертаються до планети і мають незвичайні ексцентриситети: у Тритона – практично ідеальне коло, а у Нереїди – найбільш ексцентрична.

Найбільший супутник Нептуна – Трітон. Його діаметр охоплює 2700 км, а маса – 2.1 х 1022 кг. Його розміру вистачає, щоб досягти гідростатичного балансу. Тритон рухається ретроградним і квазікруговим шляхом. Його наповнює азот, двоокис вуглецю, метан та водяні льоди. Альбедо – більше 70%, тому вважається одним із найяскравіших об'єктів. Поверхня виглядає червоною. Дивує і тим, що має свій атмосферний шар.

Щільність супутника – 2 г/см 3 а отже 2/3 маси віддано на скельні породи. Також може бути вода в рідкому стані та підземний океан. На півдні розташована велика полярна шапка, стародавні кратерні шрами, каньйони та уступи.

Існує думка, що Тритон був притягнутий гравітацією і раніше вважався частиною пояса Койпера. Припливне тяжіння призводить до зближення. Між планетою та супутником може статися зіткнення через 3.6 млрд років.

Нереїда стоїть на третьому місці за величиною у місячній родині. Обертається по проміжній, але вкрай ексцентричній орбіті. Спектроскоп знайшов криги на поверхні. Можливо, саме хаотичне обертання та витягнута форма призводять до нерегулярних змін видимої величини.

Атмосфера та температура планети Нептун

На піднесенні атмосфера Нептуна складається з водню (80%) та гелію (19%) з невеликими метановими домішками. Синій відтінок з'являється через те, що метан вбирає червоне світло. Атмосфера ділиться на дві основні кулі: тропосфера і стратосфера. Між ними є тропопауза з тиском 0.1 бар.

Спектральний аналіз показує, що стратосфера туманна через скупчення сумішей, створених контактом УФ-променів та метану. У ній помітні монооксид вуглецю та ціаністий водень.

Поки що ніхто не може пояснити, чому термосфера розжарена до 476.85°C. Нептун дуже далеко розташований від зірки, тому потрібен інший механізм нагрівання. Це може бути контакт атмосфери з іонами в магнітному полі або гравітаційні хвилі самої планети.

Нептун позбавлений жорсткої поверхні, тому атмосфера обертається диференціально. Екваторіальна частина здійснює обороти з періодом о 18 годині, магнітне поле – 16.1 години, а полярна зона – 12 годин. Саме тому з'являються сильні вітри. Три масштабні зафіксував Вояджер-2 у 1989 році.

Перший шторм простягався на 13000 х 6600 км і скидався на Велику Червону Пляму Юпітера. У 1994 році телескоп Хаббл спробував знайти Велику Темну Пляму, але її не було. Натомість на території північної півкулі утворилася нова.

Скутер – ще один шторм, який представлений світлим хмарним покривом. Вони знаходяться на південь від Великої Темної Плями. У 1989 році також помітили і Маленьку Темну Пляму. Спочатку воно здавалося повністю темним, але коли апарат наблизився, вдалося зафіксувати яскраве ядро.

Кільця планети Нептун

Планета Нептун має в своєму розпорядженні 5 кільців, найменованих на честь вчених: Галле, Левер'є, Ласселл, Араго і Адамс. Представлені пилом (20%) та невеликими осколками породи. Їх складно відшукати, тому що позбавлені яскравості та відрізняються за величиною та щільністю.

Йоганн Галле був першим, хто розглянув планету у збільшувальному приладі. Кільце йде першим і віддалено на 41000-43000 км. від Нептуна. Левер'є займає завширшки всього 113 км.

На віддаленості в 53 200-57 200 км з шириною в 4 000 км знаходиться кільце Ласселла. Це найбільш широке кільце. Вчений виявив Тритон через 17 днів після виявлення планети.

На 100 км простягається кільце Араго, розташоване 57200 км. Франсуа Араго наставляв Левер'є і активно виступав у суперечці про планету.

Адамс завширшки простягається всього на 35 км. Але ця обручка найяскравіша у Нептуна і її легко знайти. Має п'ять дуг, три з яких називають Свобода, Рівність, Братство. Вважають, що дуги були гравітаційно спіймані Галатею, розташованою всередині кільця. Погляньте на фото кілець Нептуна.

Кільця темні та створені з органічних сполук. Вміщують багато пилу. Вважають, що це молоді формування.

Історія вивчення планети Нептун

Нептуна не фіксували до 19-го століття. Хоча, якщо уважно розглянути замальовки Галілея з 1612 року, можна помітити, що точки наводять на розташування крижаного гіганта. Тож раніше планету просто приймали за зірку.

В 1821 Алексіс Бувар випустив схеми, що відображають орбітальний шлях Урана. Але подальший огляд показав відхилення від креслення, тому вчений подумав, що поруч є велике тіло, що впливає шлях.

За детальне вивчення орбітального проходу Урана взявся Джон Адамс у 1843 році. Незалежно від нього у 1845-1846-х pp. працював Урбе Левер'є. Своїми знаннями він поділився з Йоганном Галле у Берлінській обсерваторії. Останній підтвердив, що поряд є щось велике.

Відкриття планети Нептун викликало багато суперечок щодо першовідкривача. Але науковий світ визнав заслуги Левер'є та Адамса. Але в 1998 році вважали, що все ж таки перший зробив більше.

Спочатку Левер'є запропонував назвати об'єкт на власну честь, що викликало масу обурення. Натомість друга його пропозиція (Нептун) стала сучасною назвою. Справа в тому, що воно вписувалося в традиції найменування. Нижче представлена ​​карта Нептуна.

Карта поверхні планети Нептун

Натисніть на зображення, щоб збільшити

Нептун - восьма і найдальша планета Сонячної системи. Нептун також є четвертою за діаметром та третьою за масою планетою. Маса Нептуна в 17,2 рази, а діаметр екватора в 3,9 рази більше за Землю. Планету було названо на честь римського бога морів.
Виявлений 23 вересня 1846 року, Нептун став першою планетою, відкритою завдяки математичним розрахункам, а чи не шляхом регулярних спостережень. Виявлення непередбачених змін в орбіті Урана породило гіпотезу про невідому планету, гравітаційним впливом якої вони і обумовлені. Нептун було знайдено у межах передбаченого становища. Незабаром було відкрито і його супутник Тритон, проте решта 13 супутників, відомих нині, були невідомі до XX століття. Нептун був відвіданий лише одним космічним апаратом, "Вояджером-2", який пролетів поблизу планети 25 серпня 1989 року.

Нептун за складом близький до Урану, і обидві планети відрізняються за складом від великих планет-гігантів - Юпітера і Сатурна. Іноді Уран та Нептун поміщають в окрему категорію «крижаних гігантів». Атмосфера Нептуна, подібно до атмосфери Юпітера і Сатурна, складається в основному з водню і гелію, поряд зі слідами вуглеводнів і, можливо, азоту, проте містить більш високу частку льодів: водного, аміачного, метанового. Ядро Нептуна, як і Урана, складається головним чином із льодів та гірських порід. Сліди метану у зовнішніх шарах атмосфери, зокрема, є причиною синього кольору планети.


Відкриття планети:
Першовідкривач Урбен Левер'є, Йоганн Галле, Генріх д'Арре
Місце відкриття Берлін
дата відкриття 23 вересня 1846
Спосіб виявлення розрахунок
Орбітальні характеристики:
Перигелій 4452940833 км (29,76607095 а. е.)
Афелій 4553946490 км (30,44125206 а. е.)
Велика піввісь 4503443661 км (30,10366151 а. е.)
Ексцентриситет орбіти 0,011214269
Сидеричний період звернення 60 190,03 дні (164,79 року)
Синодичний період звернення 367,49 дня
Орбітальна швидкість 5,4349 км/с
Середня аномалія 267,767281°
Нахил 1,767975° (6,43° щодо сонячного екватора)
Довгота висхідного вузла 131,794310 °
Аргумент перицентру 265,646853°
Супутники 14
Фізичні характеристики:
Полярний стиск 0,0171±0,0013
Екваторіальний радіус 24 764 ± 15 км
Полярний радіус 24341 ± 30 км
Площа поверхні 7,6408·10 9 км 2
Об `єм 6,254·10 13 км 3
Маса 1,0243·10 26 кг
Середня щільність 1,638 г/см 3
Прискорення вільного падіння на екваторі 11,15 м/с 2 (1,14 g)
Друга космічна швидкість 23,5 км/с
Екваторіальна швидкість обертання 2,68 км/с (9648 км/год)
Період обертання 0,6653 дні (15 год 57 хв 59 с)
Нахил осі 28,32°
Пряме сходження північного полюса 19г 57м 20с
Відмінювання північного полюса 42,950°
Альбедо 0,29 (Бонд), 0,41 (геом.)
Видима зоряна величина 8,0-7,78 m
Кутовий діаметр 2,2"-2,4"
Температура:
рівень 1 бару 72 К (близько -200 ° С)
0,1 бар (тропопауза) 55 К
Атмосфера:
Склад: 80±3,2% водень (H2)
19±3,2% гелій
1,5±0,5% метан
приблизно 0,019% дейтерид водню (HD)
приблизно 0,00015% етан
Льоди: аміачні, водні, гідросульфідно-амонієві (NH 4 SH), метанові
ПЛАНЕТА НЕПТУН

В атмосфері Нептуна вирують найсильніші вітри серед планет Сонячної системи, за деякими оцінками, їх швидкості можуть досягати 2100 км/год. Під час прольоту «Вояджера-2» у 1989 році в південній півкулі Нептуна було виявлено так звану Велику темну пляму, аналогічну до Великої червоної плями на Юпітері. Температура Нептуна у верхніх шарах атмосфери близька -220 °C. У центрі Нептуна температура становить за різними оцінками від 5400 K до 7000-7100 °C, що можна порівняти з температурою поверхні Сонця і порівняно з внутрішньої температурою більшості відомих планет. Нептун має слабку і фрагментовану кільцеву систему, можливо, виявлену ще в 1960-ті роки, але достовірно підтверджену «Вояджером-2» лише 1989 року.
12 липня 2011 року виповнився рівно один Нептуніанський рік – або 164,79 земного року – з моменту відкриття Нептуна 23 вересня 1846 року.

Фізичні характеристики:


Маючи масу 1,0243·10 26 кг Нептун є проміжною ланкою між Землею і великими газовими гігантами. Його маса у 17 разів перевищує земну, але становить лише 1/19 від маси Юпітера. Екваторіальний радіус Нептуна дорівнює 24764 км, що майже в 4 рази більше земного. Нептун і Уран часто вважаються підкласом газових гігантів, який називають «крижаними гігантами» через їх менший розмір і меншу концентрацію летких речовин.
Середня відстань між Нептуном та Сонцем - 4,55 млрд км (близько 30,1 середніх відстаней між Сонцем і Землею, або 30,1 а. е.), і повний оборот навколо Сонця у нього займає 164,79 року. Відстань між Нептуном та Землею становить від 4,3 до 4,6 млрд км. 12 липня 2011 року Нептун завершив свій перший з моменту відкриття планети в 1846 повний оборот. З Землі він був по-іншому, ніж у день відкриття, внаслідок того, що період звернення Землі навколо Сонця (365,25 дня) не є кратним періоду звернення Нептуна. Еліптична орбіта планети нахилена на 1,77° щодо орбіти Землі. Внаслідок наявності ексцентриситету 0,011 відстань між Нептуном і Сонцем змінюється на 101 млн км - різниця між перигелієм і афелієм, тобто найближчою і найвіддаленішою точками положення планети вздовж орбітального шляху. Осьовий нахил Нептуна - 28,32 °, що схоже на нахил осі Землі та Марса. В результаті цього планета зазнає схожих сезонних змін. Однак через довгий орбітальний період Нептуна сезони тривають близько сорока років кожен.
Сидеричний період обертання для Нептуна дорівнює 16,11 годин. Внаслідок осьового нахилу, подібного до Земного (23°), зміни в сидеричному періоді обертання протягом його довгого року не є значущими. Оскільки Нептун не має твердої поверхні, його атмосфера схильна до диференціального обертання. Широка екваторіальна зона обертається з періодом приблизно 18 годин, що повільніше, ніж 16,1-годинне обертання магнітного поля планети. На противагу екватору, полярні області обертаються за 12 годин. Серед усіх планет Сонячної системи такий вид обертання найяскравіше виражений саме у Нептуна. Це призводить до сильного широтного зсуву вітрів.

Нептун дуже впливає на дуже віддалений від нього пояс Койпера. Пояс Койпера - кільце з крижаних малих планет, подібне до пояса астероїдів між Марсом і Юпітером, але набагато протяжніше. Він знаходиться в межах від орбіти Нептуна (30 а. е.) до 55 астрономічних одиниць від Сонця. Гравітаційна сила тяжіння Нептуна надає найбільш істотний вплив на пояс Койпера (у тому числі в плані формування його структури), порівнянну за часткою впливом сили тяжіння Юпітера на пояс астероїдів. За час існування Сонячної системи деякі області поясу Койпера були дестабілізовані гравітацією Нептуна і у структурі пояса утворилися проміжки. Як приклад можна навести область між 40 і 42 а. е.
Орбіти об'єктів, які можуть утримуватись у цьому поясі протягом досить довгого часу, визначаються т.з. віковими резонансами із Нептуном. Для деяких орбіт цей час можна порівняти з часом існування Сонячної системи. Ці резонанси з'являються, коли період обігу навколо Сонця співвідноситься з періодом обігу Нептуна як невеликі натуральні числа, наприклад, 1:2 або 3:4. Таким чином, об'єкти взаємостабілізують свої орбіти. Якщо, наприклад, об'єкт здійснюватиме оборот навколо Сонця вдвічі повільніше Нептуна, він пройде рівно половину шляху, тоді як Нептун повернеться у своє початкове становище.
Найбільш щільно населена частина пояса Койпера, що включає понад 200 відомих об'єктів, знаходиться в резонансі 2:3 з Нептуном. Ці об'єкти здійснюють один оборот кожні 1 1/2 обороту Нептуна і відомі як «плутино», тому що серед них знаходиться один із найбільших об'єктів пояса Койпера – Плутон. Хоча орбіти Нептуна та Плутона підходять дуже близько одна до одної, резонанс 2:3 не дозволить їм зіткнутися. В інших, менш «населених» областях існують резонанси 3:4, 3:5, 4:7 та 2:5.
У своїх точках Лагранжа (L4 і L5) – зонах гравітаційної стабільності – Нептун утримує безліч астероїдів-троянців, ніби тягне їх за собою по орбіті. Троянці Нептуна перебувають із ним у резонансі 1:1. Троянці дуже стійкі на своїх орбітах, і тому гіпотеза їхнього захоплення гравітаційним полем Нептуна сумнівна. Швидше за все, вони сформувалися разом із ним.

Внутрішня будова


Внутрішня будова Нептуна нагадує внутрішню будову Урану. Атмосфера становить приблизно 10-20% загальної маси планети, і відстань від поверхні до кінця атмосфери становить 10-20% відстані від поверхні до ядра. Поблизу ядра тиск може досягати 10 гПа. Об'ємні концентрації метану, аміаку та води знайдені у нижніх шарах атмосфери
Поступово ця темніша і гарячіша область ущільнюється в перегріту рідку мантію, де температури досягають 2000-5000 К. Маса мантії Нептуна перевищує земну в 10-15 разів, за різними оцінками, і багата водою, аміаком, метаном та ін. За загальноприйнятою в планетології термінології цю матерію називають крижаною, навіть при тому, що це гаряча дуже щільна рідина. Цю рідину, що має високу електропровідність, іноді називають океаном водного аміаку. На глибині 7000 км. умови такі, що метан розкладається на алмазні кристали, які «падають» на ядро. Згідно з однією з гіпотез, є цілий океан «алмазної рідини». Ядро Нептуна складається із заліза, нікелю та силікатів і, як вважають, має масу в 1,2 рази більше, ніж у Землі. Тиск у центрі досягає 7 мегабарів, тобто приблизно в 7 млн ​​разів більше, ніж на поверхні Землі. Температура у центрі, можливо, сягає 5400 До.

Атмосфера та клімат


У верхніх шарах атмосфери виявлено водень та гелій, які становлять відповідно 80 та 19% на даній висоті. Також спостерігаються сліди метану. Помітні смуги поглинання метану зустрічаються на довжинах хвиль вище 600 нм у червоній та інфрачервоній частині спектра. Як і у випадку з Ураном, поглинання червоного світла метаном є найважливішим фактором, що надає атмосфері Нептуна синій відтінок, хоча яскрава блакить Нептуна відрізняється від поміркованого аквамаринового кольору Урану. Так як вміст метану в атмосфері Нептуна не сильно відрізняється від такого в атмосфері Урану, передбачається, що існує також якийсь поки невідомий компонент атмосфери, що сприяє утворенню синього кольору. Атмосфера Нептуна підрозділяється на 2 основні області: нижча тропосфера, де температура знижується разом із висотою, і стратосфера, де температура з висотою, навпаки, збільшується. Кордон між ними, тропопауза, знаходиться на рівні тиску 0,1 бар. Стратосфера змінюється термосферою лише на рівні тиску нижче, ніж 10 -4 - 10 -5 мікробар. Термосфера поступово перетворюється на екзосферу. Моделі тропосфери Нептуна дозволяють вважати, що в залежності від висоти вона складається з хмар змінних складів. Хмари верхнього рівня знаходяться в зоні тиску нижче за один бар, де температура сприяє конденсації метану.

Метан на Нептуні
Зображення в фальшивих кольорах було зроблено космічним апаратом Вояджер-2 за допомогою трьох фільтрів: синій, зелений та фільтр, що показує поглинання світла метаном. Таким чином, регіони на зображенні, які мають яскраво білий колір або червоний відтінок, містять велику концентрацію метану. Весь Нептун покриває всюдисущий метановий туман у напівпрозорому шарі атмосфери планети. У центрі диска планети світло проходить крізь серпанок і йде глибше в атмосферу планети, в результаті центр здається менш червоним, а по краях метановий туман розсіює сонячне світло на великій висоті, в результаті формується яскраво червоний ореол.
ПЛАНЕТА НЕПТУН

При тиску між одним і п'ятьма барами формуються хмари аміаку та сірководню. При тиску більше 5 бар хмари можуть складатися з аміаку, сульфіду амонію, сірководню та води. Глибше, при тиску приблизно 50 бар, можуть існувати хмари з водяного льоду, при температурі, що дорівнює 0 °C. Також, не виключено, що в цій зоні можуть бути знайдені хмари з аміаку та сірководню. Висотні хмари Нептуна спостерігалися по тінях, що відкидаються ними, на непрозорий хмарний шар нижче рівнем. Серед них виділяються хмарні смуги, які «обертаються» навколо планети на постійній широті. У цих периферичних груп ширина досягає 50-150 км, а самі вони знаходяться на 50-110 км вище за основний хмарний шар. Вивчення спектру Нептуна дозволяє припускати, що його нижча стратосфера затуманена через конденсацію продуктів ультрафіолетового фотолізу метану, таких як етан та ацетилен. У стратосфері також виявлено сліди ціановодню та чадного газу.

Висотні хмарні смуги на Нептуні
Зображення отримано космічним апаратом "Вояджер-2" за дві години до максимального зближення з Нептуном. Виразно видно вертикальні яскраві смуги хмар Нептуна. Ці хмари спостерігалися на широті 29 градусів на північ поблизу східного термінатора Нептуна. Хмари відкидають тіні, це означає, що вони знаходяться вище, ніж основний непрозорий хмарний шар. Роздільна здатність зображення 11 км на піксель. Ширина смуг хмар від 50 до 200 км, а тіні, що відкидаються ними, простягаються на 30-50 км. Висота хмар приблизно 50 км.
ПЛАНЕТА НЕПТУН

Стратосфера Нептуна тепліша, ніж стратосфера Урану через вищу концентрацію вуглеводнів. З нез'ясованих причин термосфера планети має аномально високу температуру близько 750 К. Для такої високої температури планета занадто далека від Сонця, щоб воно могло так розігріти термосферу ультрафіолетовою радіацією. Можливо, це явище є наслідком атмосферної взаємодії з іонами в магнітному полі планети. Згідно з іншою теорією, основою механізму розігріву є хвилі гравітації з внутрішніх областей планети, які розсіюються в атмосфері. Термосфера містить сліди чадного газу та води, яка потрапила туди, можливо, із зовнішніх джерел, таких як метеорити та пил.

Одна з відмінностей між Нептуном та Ураном – рівень метеорологічної активності. "Вояджер-2", що пролітав поблизу Урана в 1986 році, зафіксував вкрай слабку активність атмосфери. На противагу Урану, на Нептуні було відзначено помітні зміни погоди під час зйомки з «Вояджера-2» у 1989 році.

Погода на Нептуні характеризується надзвичайно динамічною системою штормів з вітрами, що досягають майже надзвукових швидкостей (близько 600 м/с). Під час відстеження руху постійних хмар було зафіксовано зміну швидкості вітру від 20 м/с у східному напрямку до 325 м/с на західному. У верхньому хмарному шарі швидкості вітрів відрізняються від 400 м/с вздовж екватора до 250 м/с на полюсах. Більшість вітрів на Нептуні дме у напрямку, зворотному обертанню планети навколо своєї осі. Загальна схема вітрів показує, що у високих широтах напрям вітрів збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах протилежно йому. Відмінності у напрямі повітряних потоків, як вважають, наслідок «скін-ефекту», а чи не якихось глибинних атмосферних процесів. Вміст в атмосфері метану, етану та ацетилену в області екватора перевищує в десятки та сотні разів вміст цих речовин в області полюсів. Це спостереження може вважатися свідченням на користь існування апвеллінга на екваторі Нептуна та його зниження ближче до полюсів.

У 2006 році було помічено, що верхня тропосфера південного полюса Нептуна була на 10 °C тепліша, ніж решта Нептуна, де температура в середньому становить -200 °C. Така різниця в температурі є достатньою, щоб метан, який в інших областях верхньої частини атмосфери Нептуна знаходиться в замороженому вигляді, просочувався в космос на південному полюсі. Ця «гаряча точка» – наслідок осьового нахилу Нептуна, південний полюс якого вже чверть нептуніанського року, тобто приблизно 40 земних років, звернений до Сонця. У міру того, як Нептун повільно просуватиметься орбітою до протилежної сторони Сонця, південний полюс поступово піде в тінь, і Нептун підставить Сонцю північний полюс. Таким чином, вивільнення метану до космосу переміститься з південного полюса на північний. Через сезонні зміни хмарні смуги у південній півкулі Нептуна, як спостерігалося, збільшилися у розмірі й альбедо. Ця тенденція була помічена ще 1980 року, і, як очікується, триватиме до 2020 року з настанням на Нептуні нового сезону. Сезони змінюються кожні 40 років.

У 1989 році апаратом НАСА «Вояджер-2» було відкрито велику темну пляму, стійкий шторм-антициклон розмірами 13 000 x 6600 км. Цей атмосферний шторм нагадував велику червону пляму Юпітера, проте 2 листопада 1994 року космічний телескоп «Хаббл» не виявив його на колишньому місці. Натомість нову схожу освіту було виявлено у північній півкулі планети. Скутер - це інший шторм, виявлений на південь від Великої темної плями. Його назва - наслідок того, що ще за кілька місяців до зближення «Вояджера-2» з Нептуном було ясно, що ця групка хмар переміщалася набагато швидше за Велику темну пляму. Наступні зображення дозволили виявити ще швидші, ніж скутер, групи хмар.

Велика темна пляма
Фотографія ліворуч зроблена вузько вугільною камерою Вояджера-2 за допомогою зеленого та помаранчевого фільтра, з відстані 4,4 млн. миль від Нептуна за 4 дні та 20 годин до максимального зближення з планетою. Добре видно Велику темну пляму та її менший компаньйон на заході Малу темну пляму.
Серія знімків праворуч показує зміни Великої темної плями протягом 4,5 діб під час підльоту космічного апарату "Вояджер-2", інтервал зйомки 18 годин. Велика темна пляма знаходиться на широті 20 градусів на південь і охоплює до 30 градусів по довготі. Верхнє зображення у серії отримано з відривом 17 млн. км від планети, нижнє - 10 млн. км. Серія знімків показала, що шторм змінюється згодом. Зокрема на заході спочатку зйомки за БТП тягнувся темний шлейф, який потім втягнувся в основну область шторму, залишивши серію з невеликих темних плям-"бусинок". Велика яскрава хмара на південному кордоні БТП є більш менш постійним супутником освіти. Видимий рух невеликих хмар на периферії передбачає обертання БТП проти годинникової стрілки.
ПЛАНЕТА НЕПТУН

Мала темна пляма, другий за інтенсивністю шторм, що спостерігався під час зближення «Вояджера-2» з планетою в 1989 році, розташована ще на південь. Спочатку воно здавалося повністю темним, але при зближенні яскравий центр Малої темної плями став виднішим, що можна помітити на більшості точних фотографій з високою роздільною здатністю. Темні плями Нептуна, як вважають, народжуються в тропосфері на нижчих висотах, ніж яскравіші і помітні хмари. Таким чином, вони здаються своєрідними дірками у верхньому хмарному шарі, тому що вони відкривають просвіти, що дозволяють бачити крізь темніші та глибші шари хмар.

Оскільки ці шторми мають стійкий характері і можуть існувати протягом кількох місяців, вони, як вважається, мають вихрову структуру. Часто зв'язуються з темними плямами яскравіші, незмінні хмари метану, які формуються в тропопаузі. Постійність супутніх хмар показує, що деякі колишні темні плями можуть продовжити своє існування як циклон, навіть при тому, що вони втрачають темне забарвлення. Темні плями можуть розсіятися, якщо вони рухаються надто близько до екватора або через якийсь інший невідомий поки що механізм

Більш різноманітна погода на Нептуні, порівняно з Ураном, як вважають, – наслідок вищої внутрішньої температури. При цьому Нептун у півтора рази віддаленіший від Сонця, ніж Уран, і отримує лише 40% від кількості сонячного світла, яку отримує Уран. Поверхневі температури цих двох планет приблизно рівні. Верхні області тропосфери Нептуна досягають дуже низької температури -221,4 °C. На глибині, де тиск дорівнює 1 бар, температура досягає -201,15 °C. Глибше йдуть гази, проте температура стійко підвищується. Як і з Ураном, механізм нагріву невідомий, але невідповідність велика: Уран випромінює в 1,1 разів більше енергії, ніж отримує від Сонця. Нептун випромінює в 2,61 рази більше, ніж отримує, його внутрішнє джерело тепла додає 161% до енергії, що отримується від Сонця. Хоча Нептун - найдальша від Сонця планета, його внутрішньої енергії виявляється достатньо, щоб породити найшвидші вітри у Сонячній системі.


Нова темна пляма
Космічний телескоп Хаббл виявив нову велику темну пляму, розташовану в північній півкулі Нептуна. Нахил Нептуна та його нинішнє становище майже не дозволяють зараз розглянути більше подробиць, в результаті пляма на знімку знаходиться поблизу лімбу планети. Нова пляма копіює подібний шторм на південній півкулі, який було виявлено Вояджером-2 у 1989 році. 1994 року знімки з телескопа Хаббл показали, що пляма в південній півкулі зникла. Як і його попередник, новий шторм оточений хмарами на кордоні. Ці хмари виникають, коли газ з нижніх областей піднімається нагору, а потім охолоджується з утворенням кристалів метанового льоду.
ПЛАНЕТА НЕПТУН

Пропонується кілька можливих пояснень, включаючи радіогенне нагрівання ядром планети (подібно до розігріву Землі радіоактивним калієм-40), дисоціація метану в інші ланцюгові вуглеводні в умовах атмосфери Нептуна, а також конвекція в нижній частині атмосфери, яка призводить до гальмування гравітаційних хвиль.

Вояджер-2 зробив це знімок Нептуна за п'ять днів до свого історичного прольоту планети 25 серпня 1989 року.

Планета Нептун – таємничий блакитний гігант на околиці Сонячної системи, існування якого не підозрювали до кінця першої половини XIX століття.

Далеку, невидиму без оптичних приладів планету було відкрито восени 1846 року. Першим про існування небесного тіла, що аномально впливає на рух, замислився Дж. К. Адамс. Свої розрахунки та припущення він представив королівському астроному Ері, який залишив їх поза увагою. У цей час дослідженням відхилень в орбіті Урану займався француз Леверье, його висновки про існування невідомої планети було представлено 1845 року. Було очевидним, що результати двох незалежних досліджень дуже близькі.

У вересні 1846 через телескоп Берлінської обсерваторії була помічена невідома планета, розташована в місці, зазначеному в розрахунках Левер'є. Відкриття, зроблене за допомогою математичних обчислень, потрясло науковий світ і стало предметом суперечки Англії та Франції про національний пріоритет. Щоб уникнути суперечок, можна вважати першовідкривачем німецького астронома Галле, який розглянув нову планету в телескоп. За традицією для назви вибрали ім'я одного з римських богів – покровителя морів Нептуна.

Орбіта Нептуна

Після Плутона зі списку планет Нептун виявився останнім – восьмим – представником Сонячної системи. Його віддаленість від центру становить 4,5 млрд. км, на проходження цієї відстані хвилі світла потрібно 4 години. Планета разом із Сатурном, Ураном та Юпітером увійшла до групи чотирьох газових гігантів. Через величезний діаметр орбіти рік тут дорівнює 164,8 земним, а доба пролітає менш ніж за 16 годин. Траєкторія проходження навколо Сонця близька до кругової, її ексцентриситет дорівнює 0,0112.

Будова планети

Математичні розрахунки дозволили створити теоретичну модель будівлі Нептуна. У центрі розташоване тверде ядро, за масою аналогічне Землі, у складі помічено залізо, силікати, нікель. Поверхня виглядає в'язкою масою з аміачної, водної та метанової модифікації льоду, яка без чіткої межі перетікає в атмосферу. Внутрішня температура ядра досить висока – досягає 7000 градусів, – але через високий тиск застигла поверхня не тане. Нептуна перевищує земну у 17 разів і становить 1,0243х10 у 26 кг.

Атмосфера та бурхливі вітри

Основу становлять: водень – 82%, гелій – 15% та метан – 1%. Це традиційний склад для газових гігантів. Температура на умовній поверхні Нептуна показує -220 градусів за Цельсієм. У нижніх шарах атмосфери помічені хмари, утворені кристалами метану, сірководнем, аміаком або сульфідом амонію. Саме ці шматочки льоду створюють блакитне свічення навколо планети, але це лише частина пояснення. Існує гіпотеза про невідому речовину, що дає яскравий синій колір.

Унікальну швидкість мають вітри, що дмуть на Нептуні, її середнє число дорівнює 1000 км/год, а пориви при урагані досягають 2400 км/год. Повітряні маси рухаються проти осі обертання планети. Незрозумілим фактом є посилення бур та вітрів, яке спостерігається з наростанням відстані між планетою та Сонцем.

Космічний апарат « » і телескоп Хаббл спостерігали дивовижне явище - Велика Темна Пляма - ураган грандіозних розмірів, що мчав Нептуном зі швидкістю 1000 км/год. Подібні вихори з'являються і зникають у різних місцях планети.

Магнітосфера

Магнітне поле гіганта отримало значну потужність, його основою вважається струмопровідна рідка мантія. Зміщення магнітної осі по відношенню до географічної на 47 градусів змушує магнітосферу змінювати свою форму за обертанням планети. Цей могутній щит відбиває енергію сонячного вітру.

Супутники Нептуна

Супутник - Тритон - був помічений через місяць після грандіозного відкриття Нептуна. Його маса дорівнює 99% від усієї системи супутників. Поява Тритона пов'язують з можливим захопленням.
Пояс Койпера - велика область, заповнена об'єктами розміром з невеликий супутник, але є деякі з них розміром з Плутон і деякі, може навіть більше. За поясом Койпера розташовується місце звідки до нас прилітають комети. Хмара Оорта тягнеться майже на півдорозі до найближчої зірки.

Тритон - одна з трьох місяців у нашій системі, що володіє атмосферою. Тритон єдиний має сферичну форму. Загалом у компанії Нептуна 14 небесних тіл, названих іменами дрібніших богів морських глибин.

З часу виявлення планети обговорювалося наявність у неї, але доказів теорії не знаходили. Лише 1984 року в чилійській обсерваторії помітили яскраву дугу. Інші п'ять кілець було знайдено завдяки дослідженням апарату «Вояджер-2». Освіта мають темний колір і не відбивають сонячного світла. Своїми іменами вони зобов'язані людям, які відкрили Нептун: Галле, Левер'є, Арго, Лассель, а найдальше і найнезвичайніше названо на честь Адамса. Ця каблучка складається з окремих дужок, які повинні були злитися в єдину конструкцію, але не роблять цього. Можливою причиною вважається вплив гравітації ще не відкритих супутників. Одна освіта залишилася безіменною.

Дослідження

Величезна віддаленість Нептуна від Землі та особливе розташування в космосі ускладнюють спостереження за планетою. Поява великих телескопів із потужною оптикою розширила можливості вчених. Усі дослідження Нептуна ґрунтуються на даних, отриманих місією «Вояджер-2». Далека синя планета, що летить біля кордону відомого нам світу, сповнена, про які ми практично нічого ще не знаємо.

Нові Горизонти зобразили Нептун та його супутник Тритон. Знімок зроблено 10 липня 2014 року з відстані 3,96 млрд кілометрів.

Зображення Нептуна

Зображення Нептуна та його супутників, зроблені Вояджером-2, значною мірою недооцінюють. Цікавішим, ніж навіть сам Нептун, є його гігантський супутник Тритон, який схожий за розміром і щільністю на Плутон. Тритон, можливо, був захоплений Нептуном, про що свідчить його ретроградний рух (за годинниковою стрілкою) по орбіті навколо Нептуна. Гравітаційна взаємодія між супутником та планетою генерує тепло та підтримує Тритон активним. Його поверхня має кілька кратерів та геологічно активна.

Його кільця тонкі та слабкі та майже невидимі із Землі. Вояджер-2 зробив знімок, коли вони були підсвічені Сонцем. Зображення сильно переекспоноване (10 хвилин).

Хмари Нептуна

Незважаючи на велику відстань від Сонця, Нептун має дуже динамічну погоду, у тому числі найсильніші вітри у Сонячній системі. «Велика Темна Пляма», що видно на знімку, вже зникла і показує нам, як швидко відбуваються зміни на найдальшій планеті.

Найповніша карта Тритону на сьогоднішній день

Пол Шенк з інституту Місяця та планет (Х'юстон, США) переробив старі дані Вояджера, щоб виявити більше деталей. В результаті вийшла карта обох півкуль, хоча більша частина Північної півкулі відсутня через те, що в момент прольоту зонда була в тіні.

Анімація прольоту космічного апарату Вояджер-2 повзТритон а, скоєного 1989 року. Під час прольоту, більша частина Північної півкуліТритон а була в тіні. Через велику швидкість Вояджера та повільне обертанняТритон а, ми змогли побачити лише одну півкулю.

Гейзери Тритону

Вперше планету Нептун помітив Галілео Галілей у 1612 році. Однак рух небесного тіла був надто повільним, і вчений вважав його за звичайну зірку. Відкриття Нептуна як планети відбулося лише через два сторіччя – у 1846 році. Сталося це випадково. Фахівці помітили деякі дива у русі Урану. Провівши серію розрахунків, стало очевидним, що такі відхилення в траєкторії можливі лише під дією тяжіння сусідніх великих небесних тіл. Так розпочала свою космічну історію планета Нептун, про яку були відкриті людству.

"Морський бог" у космічному просторі

Завдяки напрочуд синьому кольору цю планету назвали ім'ям давньоримського короля морів і океанів – Нептун. Космічне тіло є восьмою в нашій Галактиці, воно далі за інші планети розташоване від Сонця.

Нептун супроводжує безліч супутників. Але виділяють лише два основних - Тритон і Нереїда. Перший як головний супутник має свої відмінні риси:

  • Тритон– супутник-гігант, у минулому – самостійна планета;
  • діаметр становить 2700 км;
  • є єдиним внутрішнім супутником із зворотним ходом, тобто. рухається не проти годинникової стрілки, а нею;
  • знаходиться відносно близько до своєї планети - всього 335 000 км;
  • має свою атмосферу та хмари, що складаються з метану та азоту;
  • поверхня огорнута замерзлими газами, переважно азотом;
  • на поверхні б'ють азотні фонтани, висота яких сягає 10 км.

Астрономи припускають, що через 3,6 млрд років Тритон зникне назавжди. Його погубить гравітаційне поле Нептуна, перетворивши на чергове навколопланетне кільце.

Нереїдатакож має неординарні якості:

  • відрізняється неправильною формою;
  • є володаркою сильно витягнутої орбіти;
  • діаметр складає 340 км;
  • відстань від Нептуна дорівнює 6,2 млн. км;
  • один оборот своєї орбіті проходить за 360 днів.

Існує думка, що Нереїда в минулому була астероїдом, але потрапивши в пастку тяжіння Нептуна залишилася на його орбіті.

Виняткові особливості та цікаві факти про планету Нептун

Розглянути Нептун неозброєним оком неможливо, але якщо знати точне знаходження планети на зоряному небі, то помилуватися ним можна і потужний бінокль. А ось для повного дослідження потрібна серйозна апаратура. Отримання та обробка інформації про Нептун є досить складним процесом. Зібрані цікаві факти про цю планету дозволяють дізнатися більше:

Дослідження Нептуна є трудомістким процесом. Через велику віддаленість від Землі телескопічні дані мають низьку точність. Вивчення планети стало можливим лише після появи телескопа Хабл та інших наземних телескопів.

Крім того, Нептун, про який досліджувався за допомогою космічного корабля «Вояджер - 2». Це єдиний апарат, що зумів підібратися найближче до цієї точки Сонячної системи.

Нептун – восьма планета, що входить до нашої сонячної системи. Вчені виявили її найпершою на основі постійних спостережень за небом та глибоких математичних досліджень. Урбен Джозеф Ле Верр'є після тривалих обговорень поділився своїми спостереженнями з Берлінською обсерваторією, де їх вивчав Йоганн Готфрід Галле. Саме там 23 вересня 1846 р. і знайшли Нептун. Через сімнадцять днів було знайдено його супутник – Тритон.

Планета Нептун знаходиться на відстані 4,5 млрд кілометрів від Сонця. За 165 років вона проходить свою орбіту. Її не можна побачити неозброєним оком, оскільки вона знаходиться на значній відстані від Землі.

В атмосфері Нептуна панують найсильніші вітри, за деякими оцінками вчених, вони можуть розвивати швидкість 2100 км/год. У 1989 році під час прольоту апарату «Вояджер-2» у південній півкулі планети було виявлено Велику темну пляму, таку саму, як Велика червона пляма на планеті Юпітер. У верхніх шарах атмосфери температура Нептуна близька до 220 градусів за Цельсієм. Температура в центрі Нептуна варіюється від 5400 K до 7000-7100 C, що відповідає температурі на поверхні Сонця і внутрішній температурі більшості планет. Нептун має фрагментовану і слабку кільцеву систему, яку виявили ще в 1960-ті роки, але офіційно підтвердили в 1989 році «Вояджером-2».

Історія відкриття планети Нептун

28 грудня 1612 Галілео Галілей досліджував Нептун, а потім 29 січня 1613 р. Але в обох випадках він прийняв Нептун за нерухому зірку, яка з'єднувалася з Юпітером на небі. Саме тому відкриття Нептуна Галілею не надали.

У грудні 1612 під час першого спостереження Нептун знаходиться в точці стояння, а в день спостереження він перейшов до зворотного руху. Зворотний рух простежується, коли наша планета обганяє зовнішню планету по своїй осі. Оскільки Нептун знаходився поблизу точки стояння, його рух був надто слабким, і Галілей не зміг побачити його за допомогою свого маленького телескопа.

Алексіс Бувард в 1821 продемонстрував астрономічні таблиці орбіти планети Уран. Пізніше спостереження показали сильні відхилення від створених ним таблиць. З огляду на цю обставину, вчений припустив, що невідоме тіло своєю гравітацією обурює орбіту Урана. Свої обчислення він відправив королівському астроному серу Джорджу Ейрі, а той попросив Куха роз'яснення. Він уже почав накидати відповідь, але з якихось причин не відправив її і не наполягав над роботою з цього питання.

У 1845-1846 роки Урбен Левер'є незалежно від Адамса швидко провів свої розрахунки, але співвітчизники його ентузіазму не поділяли. Ознайомившись із першою оцінкою Левер'є довготи Нептуна та її схожості з оцінкою Адамс, Ейрі вдалося переконати Джеймса Чайлза, директора Кембриджської обсерваторії, розпочати пошуки, що тривали з серпня до вересня. Двічі Чайлз насправді спостерігав Нептун, але внаслідок того, що він відклав обробку результатів на пізніший термін, у нього не вийшло вчасно ідентифікувати планету.

У цей час Левер'є переконав астронома Йоганна Готфріда Галле, який працює в Берлінській обсерваторії, зайнятися пошуками. Студент обсерваторії Гейнріх д'Арре запропонував Галле порівняти намальовану карту неба в районі передбаченого Левер'є розташування з видом неба на даний момент, щоб спостерігати пересування планети щодо нерухомих зірок. У першу ж ніч планету було виявлено приблизно після 1 години пошуку. Йоганном Енке, спільно з директором обсерваторії, протягом 2 ночей продовжували спостереження тієї ділянки неба, де розташовувалася планета, внаслідок чого вони виявили її пересування щодо зірок і змогли переконатися, що це насправді нова планета. 23 вересня 1846 року Нептуна знайшли. Він знаходиться в межах 1 від координат Левер'є і приблизно в 12 від координат, які були передбачені Адамсом.

Відразу після відкриття була суперечка між французами та англійцями за право вважати відкриття планети своїм. В результаті вони дійшли консенсусу і прийняли рішення вважати Левер'є та Адамса співвідкривачами. У 1998 році в черговий раз знайдено «папери Нептуна», які були присвоєні астроному Оліну Дж. Еггену незаконно та зберігалися у нього протягом тридцяти років. Після його смерті їх знайшли в його володінні. Деякі історики після перегляду документів вважають, що Адамс не заслуговує на рівних з Левер'є прав на відкриття планети. У принципі це ставилося під сумнів і раніше, наприклад, ще з 1966 року Деннісом Роулінсом. У журналі «Dio» він опублікував статтю з вимогою визнати рівноправність Адамса на відкриття крадіжки. «Так, Адамс зробив певні обчислення, але він був дещо не впевнений у тому, де знаходиться Нептун», – заявив Ніколас Коллеструм у 2003 році.

Походження назви Нептун

Певний час після відкриття планета Нептун позначалося як «планета Левер'є» чи «зовнішня від Урану планета». Першим ідею про офіційне найменування висунув Галле, який запропонував назву "Янус". Чайлз в Англії запропонував назву "Океан".

Левер'є, стверджуючи, що має право дати найменування, запропонував назвати її Нептуном, помилково вважаючи, що ця назва визнана французьким бюро довгот. Вчений спробував назвати планету в жовтні на ім'я «Левер'є» і був підтриманий директором обсерваторії, але ця ініціатива натрапила на опори за межами Франції. Альманахи швидко повернули назву Гершель (на честь Вільяма Гершеля, першовідкривача) для Урана та Левер'є для нової планети.

Але, незважаючи на це, Василь Струве, директор Пулковської обсерваторії, зупиняється на назві «Нептун». Про своє рішення він заявив на з'їзді Імператорської Академії наук 29 грудня 1846, який відбувся в Петербурзі. Ця назва отримала підтримку за межами Росії і дуже скоро стала прийнятою міжнародною назвою планети.

Фізичні характеристики

Нептун має масу 1,0243×1026 кг і виступає проміжною ланкою між великими газовими гігантами та Землею. Його вага в сімнадцять разів більша за Землю і 1/19 від маси Юпітера. Що ж до екваторіального радіусу Нептуна, він відповідає 24 764 км, що майже вчетверо більше земного. Уран і Нептун часто відносять до підкласу газових гігантів («крижані гіганти») через їхню велику концентрацію летких речовин і меншого розміру.

Внутрішня будова

Одночасно варто відзначити те, що внутрішня будова планети Нептун схожа на будову Урану. Атмосфера становить приблизно 10-20% від усієї маси планети, відстань від поверхні до атмосфери – 10-20% відстані від поверхні планети до ядра. Тиск поблизу ядра може становити 10 гПа. Концентрації аміаку, метану та води виявлені у нижніх шарах атмосфери.

Ця гарячіша і темніша область поступово ущільнюється в перегріту рідку мантію, температура якої досягає 2000 - 5000 К. Вага мантії планети перевищує Земну в десять - п'ятнадцять разів за різними оцінками, вона багата аміаком, водою, метаном та іншими сполуками. Цю матерію, за загальноприйнятою термінологією, називають крижаною, навіть незважаючи на те, що це щільна та дуже гаряча рідина. Цю рідину, що має високу електропровідність, часто називають океаном водяного аміаку. Метан на глибині 7 тис. км розкладається на алмазні кристали, що «падають» на ядро. Вчені висунули гіпотезу, що є цілий океан «алмазної рідини». Ядро планети складається з нікелю, заліза та силікатів і важить у 1,2 рази більше за нашу планету. У центрі тиск досягає 7 мегабарів, що в порівнянні з Землею в мільйони разів більше. У центрі температура сягає 5400 До.

Атмосфера Нептуна

Вченими було виявлено гелій та водоспад у верхніх шарах атмосфери. На цій висоті вони становлять 19% та 80%. Крім цього, простежуються сліди метану. Смуги поглинання метану простежуються на довжинах хвиль, що перевищують 600 нм в інфрачервоній та червоній частині спектра. Як і в ситуації з Ураном, поглинання метаном червоного світла є ключовим фактором, що надає синій відтінок Нептуну, хоча яскрава блакить відрізняється від помірного аквамаринового кольору Урану. Оскільки відсоток метану в атмосфері не сильно відрізняється від такого в атмосфері Урану, вчені припускають, що є якийсь невідомий компонент атмосфери, який сприяє формуванню синього кольору. Атмосфера ділиться на дві основні області, а саме - нижча тропосфера, в якій спостерігається зниження температури з висотою, і стратосфера, де простежується інша закономірність, - температура збільшується з висотою. Кордон тропопаузи (знаходиться між ними) розташовується на рівні тиску 0,1 барів. На рівні тиску нижче 10-4 – 10-5 мікробарів стратосфера змінюється термосферою. Поступово термосфера перетворюється на екзосферу. Моделі тропосфери дозволяють вважати, що з урахуванням висоти вона складається із хмар приблизних складів. У зоні тиску нижче 1 бару знаходяться хмари верхнього рівня, де температура сприяє конденсації метану.

Хмари сірководню та аміаку формуються при тиску між 1 та 5 барами. При більшому тиску хмари можуть складатися з сульфіду амонію, аміаку, води та сірководню. Глибше, при тиску приблизно 50 бар, можуть формуватися хмари з водяного льоду, у разі температури 0 °C. Вчені припускають, що в цій зоні можуть знаходитися хмари із сірководню та аміаку. Крім цього, не виключено, що в цій зоні можуть бути знайдені хмари із сірководню та аміаку.

Для такої невисокої температури Нептун знаходиться надто далеко від Сонця, щоб воно розігріло термосферу УФ-радіацією. Ймовірно, що це явище – наслідок атмосферного взаємодії з іонами, що у магнітному полі планети. Інша теорія каже, що основним механізмом розігріву виступають хвилі гравітації із внутрішніх областей Нептуна, які згодом розсіюються в атмосфері. Термосфера включає сліди чадного газу та води, що потрапила туди із зовнішніх джерел (пил та метеорити).

Клімат Нептуна

Воно з відмінностей між Ураном та Нептуном – рівень метеорологічної активності. «Вояджер-2», що пролетів поблизу урану, в 1986 році зафіксував слабку активність атмосфери. Нептун, на противагу Урану, демонстрував явні погодні зміни під час зйомки 1989 року.

Погода на планеті відрізняється серйозною динамічною системою штормів. Причому швидкість вітру може досягати близько 600 м/с (надзвукова швидкість). Під час відстеження руху хмар було помічено зміну швидкості вітру. у східному напрямку від 20 м/с; на західному – до 325 м/с. Щодо верхнього хмарного шару, то тут швидкість вітрів також варіюється: вздовж екватора від 400 м/с; на полюсах – до 250 м/с. При цьому більшість вітрів дають напрям, який обертається назад Нептуна навколо осі. Схема вітрів показує, що й напрям на високих широтах збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах цілком протилежно йому. Різниця у напрямі вітрів, як вважають науковці, наслідок «скрин-ефекту» і пов'язана з глибинними атмосферними процесами. Вміст в атмосфері етану, метану та ацетилену в області екватора в десятки, а то й сотні разів перевищує вміст цих речовин у галузі полюсів. Таке спостереження дає привід вважати, що на екваторі Нептуна і ближче до полюсів існує апвеллінг. У 2007 році вченими було помічено, що верхня куля тропосфери південного полюса планети була на 10 ° C тепліша порівняно з іншою частиною Нептуна, де в середньому температура становить -200 °C. Причому такої різниці цілком достатньо, щоб метан в решті областей верхньої частини атмосфери знаходився в замороженому вигляді, поступово просочувався в космос на південному полюсі.

Через сезонні зміни хмарні смуги в південній півкулі планети збільшувалися в альбедо і розмірі. Така тенденція простежувалася ще у 1980 році, на думку фахівців, вона триватиме до 2020 року з настанням на планеті нового сезону, які змінюються кожні сорок років.

Супутники Нептуна

На даний момент у Нептуна відомо тринадцять супутників. Найбільший із них важить більше 99,5% від загальної маси всіх супутників планети. Це Тритон, який був відкритий Вільям Лассел через сімнадцять днів після відкриття самої планети. Тритон, на відміну від інших великих супутників у нашій Сонячній системі, має ретроградну орбіту. Не виключено, що його захопила гравітація Нептуна, і, можливо, у минулому він був карликовою планетою. Він знаходиться на невеликій відстані від Нептуна, щоб бути зафіксованим у синхронному обертанні. Тритон через припливне прискорення повільно рухається спіраллю до планети і в результаті при досягненні межі Роша буде зруйнований. Як наслідок, утворюється кільце, яке буде потужнішим, ніж кільця Сатурна. Передбачається, що це відбудеться через проміжок від 10 до 100 мільйонів років.

Тритон – один із 3 супутників, що мають атмосферу (поряд з Титаном та Іо). Вказується на можливість існування рідкого океану під крижаною корою Тритона, подібного до океану Європи.

Наступним відкриттям супутником Нептуна була Нереїда. Вона відрізняється неправильною формою і входить до найвищих ексцентриситетів орбіти.

У період із липня по вересень 1989 року вдалося виявити ще шість нових супутників. Серед них варто відзначити Протей, що має неправильну форму та високу щільність.

Чотири внутрішні супутники – Таласса, Наяда, Галатея та Деспіна. Їхні орбіти настільки близькі до планети, що знаходяться в межах її кілець. Лариса, що йде за ними, була вперше відкрита у 1981 році.

У період між 2002 і 2003 роком вдалося відкрити ще п'ятьох супутників Нептуна, які мають неправильну форму. Оскільки Нептун вважався римським богом морів, його супутники назвали на честь інших морських істот.

Спостереження за Нептуном

Ні для кого не секрет, що Нептуна не видно з Землі неозброєним оком. Карликова планета Церера, Галілеєві супутники Юпітера та астероїди 2 Паллада, 4 Веста, 3 Юнона, 7 Іріда та 6 Геба видно яскравіше на небі. Щоб спостерігати за планетою, потрібен телескоп, що має збільшення від 200х і діаметром не менше ніж 200-250 мм. У такому разі можна побачити планету як невеликий блакитний диск, що нагадує Уран.


Кожні 367 днів для земного спостерігача планета Нептун входить у ретроградний рух, що здається, утворює певні уявні петлі на тлі інших зірок у період кожного протистояння.

Спостереження за планетою в діапазоні радіохвиль показує, що Нептун є джерелом нерегулярних спалахів та безперервного випромінювання. Обидва явища пояснюють магнітним полем, що обертається. В інфрачервоній частині спектра добре простежуються шторми Нептуну. Можна встановити їх розмір і форму, а також точно відстежити їхнє пересування.

2016 року НАСА збирається запустити до Нептуна КА «Нептун Орбітер». На сьогоднішній день жодних точних дат старту офіційно не називають, до плану дослідження Сонячної системи не входить цей апарат.



Випадкові статті

Вгору