Acasă Fructe de pădure Au fost descoperite planetele Neptun și Uranus. Care sunt diferențele și asemănările dintre Uranus și Neptun. Originea numelui Neptun

Fructe de pădure

Au fost descoperite planetele Neptun și Uranus. Care sunt diferențele și asemănările dintre Uranus și Neptun. Originea numelui Neptun

DATE DE BAZĂ DESPRE NEPTUN

Neptun este în primul rând un gigant de gaz și gheață.

Neptun este a opta planetă a sistemului solar.

Neptun este cea mai îndepărtată planetă de Soare de când Pluto a fost retrogradat la rangul de planetă pitică.

Oamenii de știință nu știu cum se pot mișca norii atât de repede pe o planetă rece și înghețată precum Neptun. Ei sugerează că temperaturile scăzute și fluxul de gaze lichide în atmosfera planetei pot reduce frecarea suficient pentru a permite vântului să accelereze viteze semnificative.

Dintre toate planetele din sistemul nostru, Neptun este cea mai rece.

Straturile superioare ale atmosferei planetei au o temperatură de -223 de grade Celsius.

Neptun produce mai multă căldură decât primește de la Soare.

Atmosfera lui Neptun este dominată de elemente chimice precum hidrogenul, metanul și heliul.

Atmosfera lui Neptun trece lin într-un ocean lichid, iar acesta într-o manta înghețată. Această planetă nu are suprafață ca atare.

Probabil, Neptun are un nucleu stâncos a cărui masă este aproximativ egală cu masa Pământului. Miezul lui Neptun este compus din silicat de magneziu și fier.

Câmpul magnetic al lui Neptun este de 27 de ori mai puternic decât cel al Pământului.

Gravitația lui Neptun este cu doar 17% mai puternică decât cea a Pământului.

Neptun este o planetă înghețată formată din amoniac, apă și metan.

Un fapt interesant este că planeta însăși se rotește în direcția opusă rotației norilor.

O mare pată întunecată a fost descoperită pe suprafața planetei în 1989.

SATELIȚI LUI NEPTUN

Neptun are un număr înregistrat oficial de 14 luni. Lunii lui Neptun poartă numele zeilor și eroilor greci: Proteus, Talas, Naiada, Galatea, Triton și alții.

Cel mai mare satelit al lui Neptun este Triton.

Triton se mișcă în jurul lui Neptun pe o orbită retrogradă. Aceasta înseamnă că orbita sa în jurul planetei este inversă în comparație cu celelalte luni ale lui Neptun.

Cel mai probabil, Neptun l-a capturat cândva pe Triton - adică luna nu s-a format pe loc, ca și celelalte luni ale lui Neptun. Triton este blocat în rotație sincronă cu Neptun și se îndreaptă încet spre planetă.

Triton, în aproximativ trei miliarde și jumătate de ani, va fi sfâșiat de gravitația sa, după care resturile sale vor forma un alt inel în jurul planetei. Acest inel poate fi mai puternic decât inelele lui Saturn.

Masa lui Triton este mai mult de 99,5% din masa totală a tuturor celorlalți sateliți Neptun

Cel mai probabil, Triton a fost cândva o planetă pitică din Centura Kuiper.

INELE LUI NEPTUN

Neptun are șase inele, dar sunt mult mai mici decât ale lui Saturn și nu sunt ușor de văzut.

Inelele lui Neptun sunt făcute în mare parte din apă înghețată.

Se crede că inelele planetei sunt rămășițele unui satelit cândva sfâșiat.

VIZITAREA NEPTUNULUI

Pentru ca nava să ajungă la Neptun, trebuie să parcurgă o cale care va dura aproximativ 14 ani.

Singura navă spațială care îl vizitează pe Neptun este.

În 1989, Voyager 2 a trecut la 3.000 de kilometri de polul nord al lui Neptun. A înconjurat odată corpul ceresc.

Frumoasele fotografii ale lui Neptun ale lui Voyager 2 vor rămâne mult timp singurul lucru pe care îl avem

Din păcate, nimeni nu plănuiește să exploreze din nou planeta Neptun în următorii ani.

A doua planetă (după Uranus) descoperită în „Era Modernă” - Neptun - este a patra ca mărime și a opta planetă la distanța de Soare. El a fost numit după zeul roman al mării, asemănător cu Poseidon în rândul grecilor. După descoperirea lui Uranus, oamenii de știință din întreaga lume au început să se certe, pentru că... traiectoria orbitei sale nu corespundea în totalitate cu legea universală a gravitației descoperită de Newton.

Acest lucru le-a dat ideea existenței unei alte planete, încă necunoscute, care a influențat orbita celei de-a șaptea planete cu câmpul său gravitațional. La 65 de ani de la descoperirea lui Uranus, planeta Neptun a fost descoperită pe 23 septembrie 1846. Ea a fost prima planetă care a fost descoperită folosind calcule matematice mai degrabă decât prin observații lungi. Englezul John Adams a început calculele încă din 1845, dar acestea nu erau în întregime corecte. Ele au fost continuate de Urbain Le Verrier, un 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 început să fie considerat descoperitorul planetei. Britanicii au protestat și după multe dezbateri, toată lumea a recunoscut contribuția considerabilă a lui Adams, iar el este considerat și descoperitorul lui Neptun. A fost o descoperire în astronomia computațională! Până în 1930, Neptun a fost considerat cea mai îndepărtată și ultima planetă. Descoperirea lui Pluto l-a făcut penultim. Dar în 2006, IAU, Uniunea Astronomică Internațională, a adoptat o formulare mai precisă a definiției „planetei”, iar Pluto a început să fie considerat o „planetă pitică”, iar Neptun a devenit din nou ultima planetă a sistemului nostru solar.

Structura lui Neptun

Caracteristicile lui Neptun au fost obținute folosind o singură navă spațială, Voyager 2. Toate fotografiile au fost făcute de la el. În 1989, a trecut la 4,5 mii de km de planetă, descoperind mai mulți sateliți noi și înregistrând o „Mare Pată Întunecată”, similară cu „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, aproximativ aceeași masă cu Pământul și o temperatură similară cu suprafața Soarelui - până la 7000 K. Mai mult, 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 orice planetă cunoscută. Viteza lor poate ajunge la 2100 km/h! Situat la o distanta de 30 a. Adică, o revoluție completă în jurul Soarelui îi ia lui Neptun aproape 165 de ani pământeni, prin urmare, de la descoperirea sa, va face prima revoluție completă abia în 2011.

Lunii lui Neptun

William Lassell a descoperit cea mai mare lună, Triton, la doar câteva săptămâni după descoperirea lui Neptun. Densitatea sa este de 2 g/cm³, prin urmare, în masă 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 mai puternice și mai vizibile decât cele observate în prezent în jurul lui Saturn. Triton are o atmosferă, ceea ce ar putea însemna că există un ocean lichid sub crusta de gheață de la marginea suprafeței. Deoarece Neptun în mitologia romană a fost un zeu al mării, toate lunile sale poartă numele unor zei romani ai mării de rang mai mic. Printre aceștia se numără Nereida, Proteus, Despina, Talasa și Galatea. Masa tuturor acestor sateliți este mai mică de 1% din masa lui Triton!

Caracteristicile lui Neptun

Masă: 1,025 * 1026 kg (de 17 ori mai mult decât Pământul)
Diametrul la ecuator: 49.528 km (3,9 ori mai mare decât Pământul)
Diametrul la stâlp: 48680 km
Înclinarea axei: 28,3°
Densitate: 1,64 g/cm³
Temperatura straturilor superioare: aproximativ – 200 °C
Perioada de revoluție în jurul axei (zile): 15 ore 58 minute
Distanța de la Soare (medie): 30 a. 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°
Accelerația gravitațională: 11 m/s²
Sateliți: sunt 13 bucăți.

Când astronomul Johann Gottfried Halle a găsit de fapt planeta în 1846, ambii matematicieni și-au luat meritul pentru descoperire. Și apoi s-au luptat mult timp, aflând cine a fost primul care a făcut descoperirea și încă nu s-au hotărât (pentru ei). Astronomii au decis să împartă în mod egal meritul descoperitorilor între Le Verrier și Adams.

Cele mai puternice vânturi din sistemul solar sunt pe Neptun

Crezi că un uragan este înfricoșător? Imaginați-vă un uragan cu vânturi care ajung la 2100 km/h. După cum probabil vă puteți imagina, oamenii de știință sunt nedumeriți de modul în care norii se pot mișca atât de repede pe o planetă rece și înghețată precum Neptun. Se crede că temperaturile scăzute și fluxul de gaze lichide în atmosfera planetei pot reduce frecarea atât de mult încât vânturile câștigă viteză semnificativă.

Neptun este cea mai rece planetă din sistemul solar

În vârfurile norilor, temperaturile pe Neptun pot scădea până la -221,45 grade Celsius. Acesta este de peste două ori sub punctul de îngheț al apei, iar o persoană neprotejată va deveni gheață cât ai clipi. Pluto este, desigur, și mai rece (temperaturile scad la -240 de grade Celsius). Dar Pluto nu mai este o planetă, îți amintești?

Neptun are inele

Când oamenii se gândesc la sisteme de inele, Saturn îi vine adesea în minte. S-ar putea să vă surprindă, dar Neptun are și un sistem de inele. Adevărat, nu merită să-l compari cu inelele strălucitoare și largi ale lui Saturn. Neptun are cinci inele, fiecare numit după astronomii care au făcut descoperiri importante despre Neptun: Galle, Le Verrier, Lascelles, Arago și Adams.

Aceste inele constau din cel puțin 20% praf (în unele dintre ele conținutul atinge 70%) de dimensiunea micronilor, similar cu particulele care alcătuiesc inelele lui Jupiter. Materialele rămase ale inelului sunt reprezentate de pietre mici. Inelele planetei sunt greu de văzut deoarece sunt întunecate (probabil din cauza prezenței componentelor organice care au fost modificate de radiația cosmică. Sunt asemănătoare cu inelele lui Uranus, dar foarte diferite de inelele de gheață din jurul lui Saturn.

Se crede că inelele lui Neptun sunt relativ tinere - mult mai tinere decât Sistemul Solar și mult mai tinere decât inelele lui Uranus. Teoria conform căreia Triton a fost un obiect din Centura Kuiper capturat de gravitația lui Neptun sugerează că inelele au fost rezultatul unei coliziuni între lunile originale ale planetei.

Este posibil ca Neptun să fi prins luna sa mai veche Triton

Cea mai mare lună a lui Neptun, Triton, se mișcă în jurul lui Neptun pe o orbită retrogradă. Aceasta înseamnă că orbita sa în jurul planetei este inversă în comparație cu celelalte luni ale lui Neptun. Acesta este considerat un semn că Neptun pare să-l fi capturat pe Triton - ceea ce înseamnă că luna nu s-a format pe loc ca celelalte luni ale lui Neptun. Triton este blocat în rotație sincronă cu Neptun și se îndreaptă încet spre planetă.

La un moment dat, peste miliarde de ani, Triton va fi probabil sfâșiat de forțele gravitaționale ale lui Neptun și va deveni un inel perfect în jurul planetei. Acest inel va fi atras și va cădea pe planetă. Păcat că acest lucru nu se va întâmpla curând, pentru că spectacolul va fi cu siguranță frumos.

Neptun a fost văzut de aproape o singură dată

Singura navă spațială care a vizitat vreodată Neptun a fost Voyager 2 de la NASA, care a vizitat planeta în timpul . Voyager 2 a zburat pe lângă Neptun pe 25 august 1989, trecând la mai puțin de 3.000 de kilometri de polul nord al planetei. Aceasta a fost cea mai apropiată abordare a obiectului pe care Voyager 2 îl făcuse de la lansarea de pe Pământ.

În timpul zborului său, Voyager 2 a studiat atmosfera lui Neptun, inelele sale, magnetosfera și l-a întâlnit pe Triton. Voyager 2 a aruncat o privire și asupra Marelui punct întunecat al lui Neptun, un sistem de furtună rotativă care a dispărut, conform observațiilor telescopului spațial Hubble. Inițial s-a crezut că este un nor mare, dar informațiile culese de Voyager aruncă lumină asupra adevăratei naturi a acestui fenomen.

Nu există planuri de a vizita Neptun din nou

Fotografiile frumoase ale lui Voyager 2 cu Neptun vor rămâne singurul lucru pe care îl avem multă vreme, deoarece nimeni nu intenționează să zboare din nou în sistemul Neptun. Cu toate acestea, NASA avea în vedere o posibilă misiune emblematică, care ar fi trebuit să aibă loc la sfârșitul anilor 2020 - începutul anilor 2030.

O altă propunere NASA a fost Argo, o navă spațială care era planificată să fie lansată în 2019 cu scopul de a vizita Jupiter, Saturn, Neptun și un obiect din centura Kuiper. Argo se va concentra pe Neptun și pe luna sa Triton, pe care ar începe să-l exploreze cândva în 2029. Dar încă nu am fost nevoit.

Rezumând și amintindu-ne toate cele de mai sus, este surprinzător de observat că Neptun ar putea fi una dintre cele mai interesante planete (din punct de vedere al numărului de premii), fără a lua în calcul, desigur, Pământul. Poate că viitoarele misiuni în limitele exterioare ale sistemului solar vor dezvălui lucruri și mai interesante.

Neptun este a opta și cea mai exterioară planetă din sistemul solar. Neptun este, de asemenea, a patra planetă ca diametru și a treia ca masă. Masa lui Neptun este de 17,2 ori, iar diametrul ecuatorului este de 3,9 ori mai mare decât cel al Pământului. Planeta a fost numită după zeul roman al mărilor.
Descoperit la 23 septembrie 1846, Neptun a devenit prima planetă descoperită mai degrabă prin calcule matematice decât prin observații regulate. Descoperirea unor schimbări neprevăzute în orbita lui Uranus a dat naștere ipotezei unei planete necunoscute, a cărei influență perturbatoare gravitațională le-a provocat. Neptun a fost găsit în poziția sa prezisă. În curând, satelitul său Triton a fost descoperit, dar restul de 13 sateliți cunoscuți astăzi au fost necunoscuți până în secolul al XX-lea. Neptun a fost vizitat doar de o singură navă spațială, Voyager 2, care a zburat aproape de planetă pe 25 august 1989.

Neptun este similar ca compoziție cu Uranus și ambele planete diferă ca compoziție de planetele gigantice mai mari Jupiter și Saturn. Uneori, Uranus și Neptun sunt plasați într-o categorie separată de „giganți de gheață”. Atmosfera lui Neptun, ca și cea a lui Jupiter și Saturn, este formată în principal din hidrogen și heliu, împreună cu urme de hidrocarburi și posibil azot, dar conține o proporție mai mare de gheață: apă, amoniac și metan. Miezul lui Neptun, ca și Uranus, este format în principal din gheață și rocă. Urmele de metan din straturile exterioare ale atmosferei sunt, parțial, responsabile pentru culoarea albastră a planetei.


Descoperirea planetei:
Descoperitor	Urbain Le Verrier, Johann Halle, Heinrich d'Arre
Locul de deschidere	Berlin
data deschiderii	23 septembrie 1846
Metoda de detectare	calcul
Caracteristici orbitale:
Periheliu	4.452.940.833 km (29,76607095 AU)
Afeliu	4.553.946.490 km (30,44125206 AU)
Axul principal al axului	4.503.443.661 km (30,10366151 AU)
Excentricitatea orbitală	0,011214269
Perioada siderale a revoluției	60.190,03 zile (164,79 ani)
Perioada sinodica a revolutiei	367,49 zile
Viteza orbitală	5,4349 km/s
Anomalie medie	267,767281°
Dispozitie	1,767975° (6,43° față de ecuatorul solar)
Longitudinea nodului ascendent	131,794310°
Argumentul periapsis	265,646853°
Sateliți	14
Caracteristici fizice:
Compresie polară	0,0171 ± 0,0013
Raza ecuatorială	24.764 ± 15 km
Raza polară	24.341 ± 30 km
Suprafață	7.6408 10 9 km 2
Volum	6.254 10 13 km 3
Greutate	1.0243 10 26 kg
Densitate medie	1,638 g/cm 3
Accelerația căderii libere la ecuator	11,15 m/s 2 (1,14 g)
A doua viteză de evacuare	23,5 km/s
Viteza de rotație ecuatorială	2,68 km/s (9648 km/h)
Perioada de rotație	0,6653 zile (15 ore 57 minute 59 secunde)
Înclinarea axei	28,32°
Ascensiunea dreaptă a polului nord	19h 57m 20s
Declinația polului nord	42,950°
Albedo	0,29 (obligațiuni), 0,41 (geom.)
Amploarea aparentă	8,0-7,78m
Diametru unghiular	2,2"-2,4"
Temperatura:
bara de nivel 1	72 K (aproximativ -200 °C)
0,1 bar (tropopauză)	55 K
Atmosfera:
Compus:	80±3,2% hidrogen (H2) 19±3,2% heliu 1,5±0,5% metan aproximativ 0,019% hidrogen deuterură (HD) aproximativ 0,00015% etan
Gheaţă:	amoniac, apos, hidrosulfură de amoniu (NH4SH), metan
PLANETA NEPTUN

Atmosfera lui Neptun găzduiește cele mai puternice vânturi ale oricărei planete din sistemul solar; potrivit unor estimări, viteza acestora poate atinge 2.100 km/h. În timpul zborului Voyager 2 în 1989, așa-numita Mare Pată Întunecată, similară cu Marea Pată Roșie de pe Jupiter, a fost descoperită în emisfera sudică a lui Neptun. Temperatura lui Neptun în atmosfera superioară este aproape de -220 °C. În centrul lui Neptun, temperatura variază, după diverse estimări, de la 5400 K la 7000-7100 °C, ceea ce este comparabil cu temperatura de la suprafața Soarelui și comparabilă cu temperatura internă a majorității planetelor cunoscute. Neptun are un sistem de inele slab și fragmentat, posibil descoperit încă din anii 1960, dar confirmat în mod fiabil abia de Voyager 2 în 1989.
12 iulie 2011 marchează exact un an neptunian - sau 164,79 ani pământeni - de la descoperirea lui Neptun pe 23 septembrie 1846.

Caracteristici fizice:

Cu o masă de 1,0243·10 26 kg, Neptun este o legătură intermediară între Pământ și marii giganți gazosi. Masa sa este de 17 ori mai mare decât cea a Pământului, dar este doar 1/19 din masa lui Jupiter. Raza ecuatorială a lui Neptun este de 24.764 km, adică de aproape 4 ori mai mare decât cea a Pământului. Neptun și Uranus sunt adesea considerați o subclasă de giganți gazosi numiți „giganți de gheață” datorită dimensiunilor lor mai mici și concentrațiilor mai mici de substanțe volatile.
Distanța medie dintre Neptun și Soare este de 4,55 miliarde km (aproximativ 30,1 distanță medie între Soare și Pământ, sau 30,1 UA) și durează 164,79 ani pentru a finaliza o revoluție în jurul Soarelui. Distanța dintre Neptun și Pământ este între 4,3 și 4,6 miliarde km. Pe 12 iulie 2011, Neptun și-a încheiat prima orbită completă de la descoperirea planetei în 1846. De pe Pământ era vizibil diferit decât în ziua descoperirii, ca urmare a faptului că perioada de revoluție a Pământului în jurul Soarelui (365,25 zile) nu este un multiplu al perioadei revoluției lui Neptun. Orbita eliptică a planetei este înclinată cu 1,77° față de orbita Pământului. Datorită prezenței unei excentricități de 0,011, distanța dintre Neptun și Soare se modifică cu 101 milioane km - diferența dintre periheliu și afeliu, adică cele mai apropiate și mai îndepărtate puncte ale poziției planetei de-a lungul căii orbitale. Înclinarea axială a lui Neptun este de 28,32°, ceea ce este similar cu înclinarea axială a Pământului și a lui Marte. Drept urmare, planeta se confruntă cu schimbări sezoniere similare. Cu toate acestea, datorită perioadei orbitale lungi a lui Neptun, anotimpurile durează aproximativ patruzeci de ani fiecare.
Perioada de rotație sideral pentru Neptun este de 16,11 ore. Datorită unei înclinații axiale similare cu cea a Pământului (23°), modificările perioadei de rotație siderale în timpul anului său lung nu sunt semnificative. Deoarece Neptun nu are o suprafață solidă, atmosfera sa este supusă rotației diferențiale. Zona ecuatorială largă se rotește cu o perioadă de aproximativ 18 ore, care este mai lentă decât rotația de 16,1 ore a câmpului magnetic al planetei. Spre deosebire de ecuator, regiunile polare se rotesc la fiecare 12 ore. Dintre toate planetele Sistemului Solar, acest tip de rotație este cel mai pronunțat în Neptun. Acest lucru duce la o deplasare puternică a vântului latitudinal.

Neptun are o mare influență asupra Centurii Kuiper, care este foarte îndepărtată de aceasta. Centura Kuiper este un inel de planete mici de gheață, similar centurii de asteroizi dintre Marte și Jupiter, dar mult mai extins. Acesta variază de la orbita lui Neptun (30 UA) la 55 de unități astronomice de la Soare. Forța gravitațională a lui Neptun are cel mai semnificativ efect asupra centurii Kuiper (inclusiv în ceea ce privește formarea structurii sale), comparabil proporțional cu influența gravitației lui Jupiter asupra centurii de asteroizi. În timpul existenței Sistemului Solar, unele regiuni din Centura Kuiper au fost destabilizate de gravitația lui Neptun, iar în structura centurii au apărut goluri. Un exemplu este zona cuprinsă între 40 și 42 a. e.
Orbitele obiectelor care pot fi ținute în această centură pentru un timp suficient de lung sunt determinate de așa-numitele. rezonanțe vechi cu Neptun. Pentru unele orbite, acest timp este comparabil cu timpul întregii existențe a Sistemului Solar. Aceste rezonanțe apar atunci când perioada orbitală a unui obiect în jurul Soarelui este legată de perioada orbitală a lui Neptun ca numere naturale mici, cum ar fi 1:2 sau 3:4. În acest fel, obiectele își stabilizează reciproc orbitele. Dacă, de exemplu, un obiect orbitează Soarele de două ori mai repede decât Neptun, acesta va călători exact la jumătatea drumului, în timp ce Neptun se va întoarce la poziția inițială.
Cea mai dens populată parte a centurii Kuiper, care include peste 200 de obiecte cunoscute, este într-o rezonanță 2:3 cu Neptun. Aceste obiecte orbitează o dată la 1 1/2 rotație a lui Neptun și sunt cunoscute ca „plutinos” deoarece printre ele se află unul dintre cele mai mari obiecte din Centura Kuiper, Pluto. Deși orbitele lui Neptun și Pluto sunt foarte apropiate una de cealaltă, rezonanța 2:3 le va împiedica să se ciocnească. În alte zone, mai puțin populate, există rezonanțe de 3:4, 3:5, 4:7 și 2:5.
În punctele sale Lagrange (L4 și L5) - zone de stabilitate gravitațională - Neptun deține mulți asteroizi troieni, ca și cum i-ar fi târât pe orbită. Troienii lui Neptun sunt într-o rezonanță 1:1 cu el. Troienii sunt foarte stabili pe orbitele lor și, prin urmare, ipoteza captării lor de către câmpul gravitațional al lui Neptun este îndoielnică. Cel mai probabil, s-au format cu el.

Structura interna

Structura internă a lui Neptun seamănă cu structura internă a lui Uranus. Atmosfera reprezintă aproximativ 10-20% din masa totală a planetei, iar distanța de la suprafață până la sfârșitul atmosferei este de 10-20% din distanța de la suprafață la nucleu. În apropierea miezului, presiunea poate ajunge la 10 GPa. Concentrații volumetrice de metan, amoniac și apă găsite în straturile inferioare ale atmosferei
Treptat, această regiune mai întunecată și mai fierbinte se compactează într-o manta lichidă supraîncălzită, unde temperaturile ajung la 2000-5000 K. Masa mantalei lui Neptun este de 10-15 ori mai mare decât cea a Pământului, conform diverselor estimări, și este bogată în apă, amoniac. , metan și alți compuși. Conform terminologiei general acceptate în știința planetară, această materie se numește înghețată, deși este un lichid fierbinte, foarte dens. Acest lichid foarte conductiv este uneori numit un ocean de amoniac apos. La o adâncime de 7.000 km, condițiile sunt astfel încât metanul se descompune în cristale de diamant, care „cad” pe miez. Potrivit unei ipoteze, există un întreg ocean de „lichid diamant”. Miezul lui Neptun este compus din fier, nichel și silicați și se crede că are o masă de 1,2 ori mai mare decât cea a Pământului. Presiunea din centru ajunge la 7 megabari, adică de aproximativ 7 milioane de ori mai mult decât pe suprafața Pământului. Temperatura din centru poate ajunge la 5400 K.

Atmosfera si clima

Hidrogenul și heliul au fost găsite în straturile superioare ale atmosferei, care reprezintă 80, respectiv 19%, la o anumită altitudine. Se observă și urme de metan. Benzile de absorbție vizibile ale metanului apar la lungimi de undă de peste 600 nm în părțile roșii și infraroșii ale spectrului. Ca și în cazul lui Uranus, absorbția luminii roșii de către metan este un factor major în a da atmosferei lui Neptun nuanța sa albastră, deși azurul strălucitor al lui Neptun este diferit de culoarea acvamarină mai moderată a lui Uranus. Deoarece conținutul de metan al atmosferei lui Neptun nu este foarte diferit de cel al lui Uranus, se presupune că există și o componentă, încă necunoscută, a atmosferei care contribuie la formarea culorii albastre. Atmosfera lui Neptun este împărțită în 2 regiuni principale: troposfera inferioară, unde temperatura scade odată cu altitudinea, și stratosfera, unde temperatura, dimpotrivă, crește odată cu altitudinea. Limita dintre ele, tropopauza, este la un nivel de presiune de 0,1 bar. Stratosfera face loc termosferei la un nivel de presiune mai mic de 10 -4 - 10 -5 microbari. Termosfera se transformă treptat în exosferă. Modelele troposferei lui Neptun sugerează că, în funcție de altitudine, este formată din nori de compoziții variate. Norii de la nivel superior se află într-o zonă de presiune sub un bar, unde temperaturile favorizează condensarea metanului.

Metan pe Neptun
Imaginea în culori false a fost realizată de sonda spațială Voyager 2 folosind trei filtre: albastru, verde și un filtru care arată absorbția luminii de către metan. Astfel, regiunile din imagine care sunt albe sau roșii strălucitoare conțin o concentrație mai mare de metan. Întregul Neptun este acoperit de o ceață de metan omniprezentă într-un strat translucid al atmosferei planetei. În centrul discului planetei, lumina trece prin ceață și pătrunde mai adânc în atmosfera planetei, ceea ce face ca centrul să pară mai puțin roșu, iar la margini, ceața de metan împrăștie lumina soarelui la altitudini mari, rezultând un halou roșu strălucitor.

PLANETA NEPTUN

La presiuni cuprinse între unu și cinci bari, se formează nori de amoniac și hidrogen sulfurat. La presiuni mai mari de 5 bari, norii pot consta din amoniac, sulfură de amoniu, hidrogen sulfurat și apă. Mai adânc, la o presiune de aproximativ 50 de bari, nori de gheață de apă pot exista la temperaturi de până la 0 °C. De asemenea, este posibil ca în această zonă să se găsească nori de amoniac și hidrogen sulfurat. Norii de mare altitudine ai lui Neptun au fost observați de umbrele pe care le-au aruncat asupra stratului opac de nori de dedesubt. Printre acestea sunt proeminente benzile de nori care „învăluie” planeta la o latitudine constantă. Aceste grupuri periferice au o lățime de 50-150 km și ele însele se află la 50-110 km deasupra stratului principal de nor. Studiul spectrului lui Neptun sugerează că stratosfera sa inferioară este tulbure din cauza condensării produselor de fotoliză ultravioletă ai metanului, cum ar fi etanul și acetilena. Urme de cianură de hidrogen și monoxid de carbon au fost găsite și în stratosferă.

Benzi de nori de mare altitudine pe Neptun
Imaginea a fost făcută de sonda spațială Voyager 2 cu două ore înainte de cea mai apropiată apropiere de Neptun. Duniile luminoase verticale ale norilor lui Neptun sunt clar vizibile. Acești nori au fost observați la o latitudine de 29 de grade nord, lângă terminatorul estic al lui Neptun. Norii aruncă umbre, ceea ce înseamnă că sunt mai înalți decât stratul de nori opac subiacent. Rezoluția imaginii este de 11 km per pixel. Lățimea benzilor de nori este de la 50 la 200 km, iar umbrele pe care le aruncă se extind pe 30-50 km. Înălțimea norilor este de aproximativ 50 km.

PLANETA NEPTUN

Stratosfera lui Neptun este mai caldă decât stratosfera lui Uranus datorită concentrației mai mari de hidrocarburi. Din motive necunoscute, termosfera planetei are o temperatură anormal de ridicată de aproximativ 750 K. Pentru o temperatură atât de ridicată, planeta este prea departe de Soare pentru ca acesta să încălzească termosfera cu radiații ultraviolete. Poate că acest fenomen este o consecință a interacțiunii atmosferice cu ionii din câmpul magnetic al planetei. Potrivit unei alte teorii, baza mecanismului de încălzire sunt undele gravitaționale din regiunile interioare ale planetei, care sunt disipate în atmosferă. Termosfera conține urme de monoxid de carbon și apă care au pătruns în ea, posibil din surse externe precum meteoriți și praf.

Una dintre diferențele dintre Neptun și Uranus este nivelul activității meteorologice. Voyager 2, care a zburat lângă Uranus în 1986, a înregistrat o activitate atmosferică extrem de slabă. Spre deosebire de Uranus, Neptun a experimentat schimbări de vreme vizibile în timpul sondajului Voyager 2 din 1989.

Vremea pe Neptun se caracterizează printr-un sistem de furtună extrem de dinamic, cu vânturi atingând viteze apropiate de viteze supersonice (aproximativ 600 m/s). În timpul urmăririi mișcării norilor permanenți, a fost înregistrată o modificare a vitezei vântului de la 20 m/s în est la 325 m/s în vest. În stratul superior de nori, vitezele vântului variază de la 400 m/s de-a lungul ecuatorului până la 250 m/s la poli. Cele mai multe vânturi de pe Neptun bat în direcția opusă rotației planetei pe axa sa. Modelul general al vântului arată că la latitudini mari direcția vântului coincide cu direcția de rotație a planetei, iar la latitudini joase este opusă acesteia. Se crede că diferențele în direcția curenților de aer sunt o consecință a „efectului pielii” mai degrabă decât a oricăror procese atmosferice subiacente. Conținutul de metan, etan și acetilenă din atmosfera din regiunea ecuatorului este de zeci și sute de ori mai mare decât conținutul acestor substanțe din regiunea polului. Această observație poate fi considerată o dovadă în favoarea existenței upwelling-ului la ecuatorul lui Neptun și a scăderii acesteia mai aproape de poli.

În 2006, s-a observat că troposfera superioară a polului sudic al lui Neptun era cu 10 °C mai caldă decât restul Neptunului, unde temperaturile medii au -200 °C. Această diferență de temperatură este suficientă pentru a permite metanului, care este înghețat în alte zone ale atmosferei superioare a lui Neptun, să se scurgă în spațiu la polul sud. Acest „punct fierbinte” este o consecință a înclinării axiale a lui Neptun, al cărui pol sudic se află în fața Soarelui timp de un sfert de an neptunian, adică aproximativ 40 de ani pământeni. Pe măsură ce Neptun se mișcă încet de-a lungul orbitei sale spre partea opusă a Soarelui, polul sudic va intra treptat în umbră, iar Neptun va înlocui Soarele cu polul nord. Astfel, eliberarea de metan în spațiu se va deplasa de la polul sud la nord. Datorită schimbărilor sezoniere, s-a observat că benzile de nori din emisfera sudică a lui Neptun cresc în dimensiune și albedo. Această tendință a fost observată încă din 1980 și este de așteptat să continue până în 2020, odată cu sosirea unui nou sezon pe Neptune. Anotimpurile se schimbă la fiecare 40 de ani.

În 1989, Voyager 2 de la NASA a descoperit Marea Pată Întunecată, o furtună anticiclonică persistentă care măsoară 13.000 x 6.600 km. Această furtună atmosferică semăna cu Marea Pată Roșie a lui Jupiter, dar pe 2 noiembrie 1994, Telescopul Spațial Hubble nu a găsit-o în locația sa inițială. În schimb, o nouă formațiune similară a fost descoperită în emisfera nordică a planetei. Scooterul este o altă furtună găsită la sud de Marea Pată Întunecată. Numele său este o consecință a faptului că cu câteva luni înainte de apropierea Voyager 2 de Neptun, era clar că acest grup de nori se mișca mult mai repede decât Marea Pată Întunecată. Imaginile ulterioare au scos la iveală grupuri de nori chiar mai repede decât scuterul.


Pată întunecată mare Fotografia din stânga a fost făcută cu camera cu unghi îngust a lui Voyager 2, folosind un filtru verde și portocaliu, de la o distanță de 4,4 milioane de mile de Neptun, cu 4 zile și 20 de ore înainte de cea mai apropiată apropiere de planetă. Marea Pată Întunecată și însoțitorul său mai mic de la vest, Pata Întunecată Mică, sunt clar vizibile. Seria de imagini din dreapta arată schimbări în Marea Pată Întunecată pe parcursul a 4,5 zile în timpul apropierii navei spațiale Voyager 2, intervalul de filmare a fost de 18 ore. Pata întunecată mare este situată la o latitudine de 20 de grade sud și se extinde până la 30 de grade în longitudine. Imaginea de sus a seriei a fost făcută la o distanță de 17 milioane km de planetă, cea de jos - 10 milioane km. O serie de imagini au arătat că furtuna se schimba în timp. În special, în vest, la începutul sondajului, în spatele BTP s-a întins un penaj întunecat, care apoi a fost atras în zona principală a furtunii, lăsând în urmă o serie de mici pete întunecate - „mărgele”. Norul mare și strălucitor de la granița de sud a BTP este un însoțitor mai mult sau mai puțin constant al formațiunii. Mișcarea aparentă a norilor mici la periferie sugerează rotația în sens invers acelor de ceasornic a FTP.
PLANETA NEPTUN

Punctul întunecat minor, a doua cea mai intensă furtună observată în timpul apropierii lui Voyager 2 de planetă în 1989, este situată și mai la sud. Inițial părea complet întunecat, dar pe măsură ce s-a apropiat, centrul luminos al petei întunecate a devenit mai vizibil, așa cum se poate observa în majoritatea fotografiilor clare, de înaltă rezoluție. Se crede că „petele întunecate” ale lui Neptun își au originea în troposferă la altitudini mai mici decât norii mai strălucitori și mai vizibili. Astfel, ele par a fi găuri în vârfurile norilor, deoarece deschid goluri care permit cuiva să se vadă prin straturi de nori mai întunecate și mai adânci.

Deoarece aceste furtuni sunt persistente și pot persista luni de zile, se crede că au o structură de vortex. Adesea asociate cu petele întunecate sunt nori de metan mai strălucitori și persistenti care se formează la tropopauză. Persistența norilor însoțitori arată că unele foste „pete întunecate” pot continua să existe ca ciclon, chiar dacă își pierd culoarea închisă. Petele întunecate se pot disipa dacă se deplasează prea aproape de ecuator sau printr-un alt mecanism încă necunoscut

Vremea mai variată de pe Neptun, în comparație cu Uranus, se crede a fi o consecință a temperaturilor interne mai ridicate. În același timp, Neptun este de o ori și jumătate mai departe de Soare decât Uranus și primește doar 40% din cantitatea de lumină solară pe care o primește Uranus. Temperaturile de suprafață ale acestor două planete sunt aproximativ egale. Troposfera superioară a lui Neptun atinge o temperatură foarte scăzută de -221,4 °C. La o adâncime la care presiunea este de 1 bar, temperatura ajunge la -201,15 °C. Gazele merg mai adânc, dar temperatura crește constant. Ca și în cazul lui Uranus, mecanismul de încălzire este necunoscut, dar discrepanța este mare: Uranus emite de 1,1 ori mai multă energie decât primește de la Soare. Neptun emite de 2,61 ori mai mult decât primește, sursa sa internă de căldură adăugând 161% la energia pe care o primește de la Soare. Deși Neptun este cea mai îndepărtată planetă de Soare, energia sa internă este suficientă pentru a genera cele mai rapide vânturi din sistemul solar.

O nouă pată întunecată
Telescopul spațial Hubble a descoperit o nouă pată întunecată mare situată în emisfera nordică a lui Neptun. Înclinarea lui Neptun și poziția sa actuală fac aproape imposibil să vezi mai multe detalii acum; drept urmare, locul din imagine este situat în apropierea limbului planetei. Noul punct reproduce o furtună similară în emisfera sudică, care a fost descoperită de Voyager 2 în 1989. În 1994, imaginile de la telescopul Hubble au arătat că pata solară din emisfera sudică a dispărut. La fel ca predecesorul său, noua furtună este înconjurată de nori la margine. Acești nori se formează atunci când gazul din regiunile inferioare se ridică și apoi se răcește pentru a forma cristale de gheață de metan.

PLANETA NEPTUN

Au fost propuse mai multe explicații posibile, inclusiv încălzirea radiogenă de către miezul planetei (asemănătoare cu încălzirea Pământului cu potasiul-40 radioactiv), disocierea metanului în alte hidrocarburi în lanț din atmosfera lui Neptun și convecția în atmosfera inferioară, care duce la frânarea undelor gravitaţionale deasupra tropopauzei.

La 13 martie 1781, William Herschel (1738-1822), folosind un telescop de casă, a descoperit accidental o nouă planetă. Herschel a fost un muzician care a locuit în Bath, Anglia, unde a lucrat ca organist. Astronomia era hobby-ul lui preferat. Și-a făcut el însuși un telescop și a întocmit o listă de stele duble care, atunci când sunt observate, păreau a fi situate foarte aproape una de alta. Într-o noapte, a observat un obiect nou, pe care l-a confundat cu o cometă în timp ce se mișca încet în raport cu stele. Cu toate acestea, după câteva săptămâni a devenit clar că aceasta nu era o cometă, ci o nouă planetă în sistemul nostru solar.

Descoperirea lui Herschel l-a făcut celebru în întreaga lume, iar regele George al III-lea i-a acordat o pensie regală. La început, astronomii nu au putut alege un nume pentru noua planetă, dar în cele din urmă au numit-o Uranus. Conform mitologiei clasice, Uranus este bunicul lui Jupiter.

O altă planetă nouă, Neptun, a fost descoperită în 1846 ca urmare a unor căutări atente, sistematice. De ani de zile, astronomii au fost nedumeriți de abaterea constantă a lui Uranus de la calea sa. Pe baza legii gravitației universale a lui Newton, ei au calculat unde ar trebui să fie Uranus, dar de fiecare dată au descoperit că adevărata sa poziția pe cer nu coincide cu cea teoretică. Oamenii de știință au înțeles că acest lucru s-ar putea întâmpla dacă Uranus ar fi expus forțelor gravitaționale puternice de pe o planetă necunoscută.

Doi matematicieni s-au pus pe treabă pentru a calcula locația misterioasei planete. În 1845, la Cambridge (Anglia), John Couch Adams (1819-1892) și-a unit forțele cu James Challis (1803-1862). Au lucrat împreună la Observatorul Universității din Cambridge. Deși Challis a înregistrat de fapt această nouă planetă, el însuși nu și-a dat seama că a găsit-o! Aproape în același timp, astronomul francez Urban Le Verrier (1811-1877) a încercat să convingă oamenii de știință de la Observatorul din Paris din Franța să înceapă căutarea unei planete invizibile. În același scop, el a scris o scrisoare Observatorului din Berlin din Germania. Chiar în noaptea în care Johann Halle a primit această scrisoare (23 septembrie 1846), el a descoperit planeta prezisă chiar în locul pe care Le Verrier îl determinase prin calcul. Planeta a fost numită Neptun în onoarea vechiului zeu roman al mării.

Uranus este o planetă răsturnată

Uraniul este compus în principal din hidrogen și heliu, dar o șapte parte din atmosfera sa este metan. Metanul îl face pe Uranus să pară albăstrui, fapt remarcat pentru prima dată de Herschel. Sonda spațială Voyager 2 a descoperit doar câteva dungi de nori în atmosfera superioară a lui Uranus. Temperatura acestei planete este de aproximativ -220°C. În centrul lui Uranus se află un nucleu mare format din rocă și fier.

Axa de rotație a lui Uranus este înclinată mai mult decât într-un unghi drept, ceea ce înseamnă că polul său nord se află sub planul orbitei sale. Acesta este un fenomen unic în întregul sistem solar. Uranus își finalizează orbita în jurul Soarelui în 84 de ani. Anotimpurile de pe această planetă par a fi foarte neobișnuite. Timp de aproximativ 20 de ani, polul nord este mai mult sau mai puțin orientat spre soare, în timp ce polul sud se află în mod constant în întuneric.

Astronomii sugerează că la scurt timp după formarea sistemului solar, Uranus s-a ciocnit cu o altă planetă mare. Este posibil ca în urma acestei ciocniri, Uranus să fi fost răsturnat pe o parte.

Inele în jurul lui Uranus

Inelele lui Uranus au fost descoperite întâmplător. Astronomii au vrut să afle mai multe despre atmosfera acestei planete. Pe măsură ce Uranus a trecut prin fața unei stele slabe, au observat că steaua a clipit de mai multe ori înainte și după ce Uranus a ascuns-o complet. Nimeni nu a prevăzut acest fenomen, iar motivul a fost că Uranus are cel puțin nouă inele slabe care orbitează această planetă. Inelele lui Uranus sunt formate din roci mari și mici, precum și din praf fin.

Miranda

Uranus este orbitat de cinci luni mari și zece mici. Cea mai uimitoare dintre ele este Miranda, cu o lungime de aproximativ 500 km. Suprafața sa uimește prin varietatea de văi, chei și stânci abrupte. Această lună pare să fie topită împreună din trei sau patru fragmente uriașe de rocă. Poate că reprezintă rămășițele unei foste luni care s-a ciocnit cândva cu un asteroid și acum a reușit să-și pună resturile la loc.

Neptun din Voyager 2

Voyager 2 a trecut pe lângă Neptun pe 24 august 1989, după o călătorie de 12 ani pe acea planetă, iar descoperirile sale au dezvăluit multe surprize. Deoarece Neptun este de 30 de ori mai departe de Soare decât Pământ, lumina soarelui care ajunge la suprafața sa este extrem de slabă, iar temperatura pe Neptun este de -213°C. Cu toate acestea, aici este puțin mai cald decât pe Uranus, deși Uranus este mai aproape de Soare. Acest lucru se explică prin faptul că Neptun are o sursă internă de energie termică, care furnizează de trei ori mai multă căldură decât o primește planeta de la Soare.

În atmosfera lui Neptun apar o varietate de fenomene meteorologice. Voyager 2 a observat acolo o mare pată întunecată, aparent similară cu Marea pată roșie a lui Jupiter. Există și nori cirruși subțiri acolo. Unele dintre ele constau din metan înghețat.

Voyager 2 se îndreaptă acum spre marginea sistemului solar. Nu se va apropia de Pluto, ultima planetă, dar astronomii vor putea menține contactul radio cu nava cel puțin până în 2020. În acest timp, Voyager 2 va trimite pe Pământ informații despre gaz și praf din regiuni îndepărtate ale sistemului solar.

Triton

Neptun are un satelit mai mare decât Luna Pământului: Triton. La fel ca Pământul, Triton are o atmosferă de azot și este compus din șapte zecimi de rocă solidă și trei zecimi de apă. Lângă polul sudic al lui Triton, Voyage 2 a capturat imagini cu gheață roșie, iar la ecuator a capturat gheață albastră făcută din metan înghețat.

Triton are roci uriașe tăiate de gheața de apă, precum și nenumărate cratere. Neptun schimbă direcția de mișcare a cometelor care intră în Sistemul Solar din exterior. Poate că unii dintre ei s-au ciocnit cu Triton și, în urma acestor ciocniri, au apărut craterele acestuia. Triton are dungi întunecate de origine vulcanică. Oamenii de știință cred că LSD-ul, compus din apă înghețată, metan și azot, a erupt din adâncurile Tritonului prin vulcani.