Struktura Neptuna, prema NASA-i. Autori i pava: NASA.

Kao plinoviti džin (ili ledeni džin), Neptun nema čvrstu površinu. Kao što znate, plavo-zeleni disk koji smo svi vidjeli na NASA-inim fotografijama nije površina planete. Ono što vidimo su zapravo vrhovi veoma dubokih oblaka gasa, i ako bi osoba pokušala da stane na jedan od ovih vrhova, jednostavno bi počela da propada kroz gasne slojeve planete. Tokom ovog pada, osjećao bi kontinuirano povećanje temperature i pritiska sve dok konačno nije došao do "čvrstog" jezgra. To će biti površina, koja se (kao iu slučaju drugih plinskih divova) u astronomiji definira kao tačka u atmosferi u kojoj tlak dostiže vrijednost od jednog bara. Površina Neptuna jedno je od najaktivnijih i najdinamičnijih mjesta u našoj cjelini Solarni sistem.

Prosječni radijus planete je 24.622 ± 19 kilometara, što Neptun čini četvrtom po veličini planetom u Sunčevom sistemu. Ali sa masom od 1,0243*1026 kilograma - oko 17 puta većom od mase Zemlje - to je treća najveća planeta u našem sistemu. Zbog manje veličine i veće koncentracije isparljive supstance u odnosu na Jupiter i Saturn, Neptun (kao i Uran) se često naziva ledenim divom - jedna od podklasa džinovskih plinovitih planeta.

Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti metanom u atmosferi uzrokuje da Neptun izgleda plavo. Budući da je količina metana u atmosferi Neptuna skoro slična onoj Urana, vjerovatno postoji neka nepoznata komponenta koja je odgovorna za više svijetle boje Neptun.

U Neptunovoj atmosferi mogu se razlikovati dva glavna regiona: troposfera, gde temperatura opada sa visinom; i stratosfera, gde temperatura raste sa visinom. U troposferi je pritisak u rasponu od jednog do pet bara (100 i 500 kPa), stoga se „površina“ Neptuna nalazi unutar ovog područja. Stoga možemo reći da se „površina“ Neptuna sastoji od 80% vodonika i 19% helijuma. Gornji sloj atmosfere prožet je pokretnim trakama oblaka različitog sastava, ovisno o nadmorskoj visini i pritisku. Na gornjem nivou, temperature su pogodne da se metan kondenzuje, oblaci se ovde sastoje od amonijaka, amonijum sulfida, vodonik sulfida i vode.

Slika Neptuna sa leve strane dobijena je tokom testiranja adaptivne optike instrumenta MUSE instaliranog na VLT-u. Slika desno je sa svemirskog teleskopa Hubble. Imajte na umu da su obje slike snimljene drugačije vrijeme. Zasluge i autorska prava: ESO / P. Weilbacher, AIP / NASA / ESA / MH Wong & J. Tollefson, UC Berkeley.

Za više niske nivoe Smatra se da postoje i oblaci amonijaka i vodonik sulfida. AT nižim područjima troposfere, gde je pritisak oko 50 bara (5 MPa) i temperatura 273 K (0 °C), trebalo bi da se lociraju oblaci koji se sastoje od vodenog leda.

Budući da Neptun nije čvrsto tijelo, njegova atmosfera podliježe diferencijalnoj rotaciji. Dakle ekvatorijalna zona rotira sa periodom od oko 18 sati, a period rotacije polarnih područja ne prelazi 12 sati. Ova diferencijalna rotacija je izraženija od bilo koje druge planete u Sunčevom sistemu, i rezultira vrlo jaki vjetrovi i oluje. Tri najupečatljivija od njih viđena su 1989. svemirskom sondom Voyager 2. Najveća oluja dostigla je 13.000 kilometara u dužinu i 6.600 kilometara u širinu, što je uporedivo sa veličinom Velike crvene mrlje na Jupiteru. Nažalost, poznata kao Velika tamna tačka, ova oluja nije viđena pet godina kasnije kada su je istraživači tražili svemirskim teleskopom Hubble.

Iz još nepoznatih razloga astronomima, Neptun je neobično vruć. Uprkos činjenici da je ova planeta mnogo dalje od Sunca od Urana i prima 40% manje sunčeve svjetlosti, temperatura na njenoj površini je približno ista kao i Urana. U stvari, Neptun zrači 2,6 puta više energije nego što prima od Sunca.

Takve veliki broj unutrašnja toplota, graniči sa hladnoćom svemira, stvara ogromnu temperaturnu razliku. I to uzrokuje pojavu ultra brzih vjetrova na Neptunu. Max Speed vjetrovi na Jupiteru mogu doseći 500 km/h. Ovo je duplo brže od većine jaki uragani na zemlji. Ali to nije ništa u poređenju sa Neptunom. Astronomi su izračunali da vjetrovi na Neptunu mogu dostići 2.100 km/h.

Duboko u unutrašnjosti Neptuna možda i dalje ima zaista čvrstu površinu, ali temperatura u ovoj oblasti će biti hiljade stepeni, što je dovoljno da se stena otopi. Dakle, nije moguće stajati na „površini“ Neptuna, a kamoli hodati po njoj.

U vrevi dana za koje je svijet namijenjen obicna osoba ponekad smanjen na veličinu posla i kuće. U međuvremenu, ako pogledate u nebo, možete vidjeti koliko je beznačajno. Možda zato mladi romantičari sanjaju da se posvete osvajanju svemira i proučavanju zvijezda. Naučnici-astronomi ni na sekundu ne zaboravljaju da, pored Zemlje sa svojim problemima i radostima, postoje i mnogi drugi udaljeni i misteriozni objekti. Jedna od njih je planeta Neptun, osma po udaljenosti od Sunca, nedostupna direktnom posmatranju i stoga dvostruko privlačna istraživačima.

Kako je sve počelo

Još sredinom 19. veka, Sunčev sistem je, prema naučnicima, sadržavao samo sedam planeta. Zemljini susjedi, bliski i daleki, proučavani su korištenjem svih dostupnih napretka u tehnologiji i računarstvu. Mnoge karakteristike su prvo opisane teorijski, a tek onda našle praktičnu potvrdu. Sa proračunom orbite Urana, situacija je bila nešto drugačija. Thomas John Hussey, astronom i svećenik, otkrio je neslaganje između stvarne putanje navodnog kretanja planete. Može postojati samo jedan zaključak: postoji objekat koji utiče na orbitu Urana. Zapravo, ovo je bio prvi izvještaj o planeti Neptun.

Skoro deset godina kasnije (1843.), dva istraživača su istovremeno izračunala po kojoj bi se orbiti planeta mogla kretati, prisiljavajući plinskog giganta da napravi mjesta. To su bili Englez John Adams i Francuz Urbain Jean Joseph Le Verrier. Nezavisno jedni od drugih, ali sa različitom tačnošću, određivali su putanju kretanja tela.

Detekcija i određivanje

Neptun je na noćnom nebu pronašao astronom Johann Gottfried Galle, kome je Le Verrier došao sa svojim proračunima. Francuski naučnik, koji je kasnije podelio slavu otkrića sa Galleom i Adamsom, napravio je grešku u proračunima samo za stepen. Neptun se zvanično pojavio naučni radovi 23. septembra 1846.

U početku je predloženo da se planeta zove imenom, ali takva oznaka nije zaživjela. Astronome je više inspirisalo poređenje novog objekta sa kraljem mora i okeana, stranog zemaljskom svodu kao što je, očigledno, i otvorena planeta. Ime Neptun je predložio Le Verrier, a podržao V. Ya. Struve, koji je vodio ime, ostalo je samo da se shvati kakav je sastav Neptunove atmosfere, da li ona uopšte postoji, šta se krije u njegovim dubinama i tako dalje.

U poređenju sa zemljom

Prošlo je dosta vremena od otvaranja. Danas znamo mnogo više o osmoj planeti Sunčevog sistema. Neptun je po veličini mnogo veći od Zemlje: prečnik mu je skoro 4 puta veći, a masa 17 puta. Značajna udaljenost od Sunca ne ostavlja sumnju da se vrijeme na planeti Neptun također značajno razlikuje od Zemlje. Ovdje nema i ne može biti života. Ne radi se čak ni o vjetru ili bilo čemu drugom neobične pojave. Atmosfera i površina Neptuna su gotovo iste strukture. Ovo je istaknuta karakteristika svim gasnim divovima, uključujući i ovu planetu.

imaginarne površine

Planeta je znatno inferiorna po gustini od Zemlje (1,64 g/cm³), što otežava stupanje na njenu površinu. Da, i kao takav nije. Dogovoreno je da se površinski nivo identifikuje po veličini pritiska: savitljiva i prilično tečna "čvrsta materija" nalazi se u donjim, gde je pritisak jednak jednom baru, i zapravo je njegov deo. Svaki izvještaj o planeti Neptunu kao kosmičkom objektu određene veličine zasniva se na takvoj definiciji imaginarne površine diva.

Parametri dobijeni s ovom karakteristikom su sljedeći:

prečnik u blizini ekvatora je 49,5 hiljada km;

njegova veličina u ravnini polova je skoro 48,7 hiljada km.

Odnos ovih karakteristika čini Neptun daleko od kružnog oblika. Ona je, kao i Plava planeta, donekle spljoštena na polovima.

Sastav atmosfere Neptuna

Mešavina gasova koja obavija planetu je po sadržaju veoma različita od zemaljske. Ogromna većina je vodonik (80%), drugu poziciju zauzima helijum. Ovaj inertni gas daje značajan doprinos sastavu atmosfere Neptuna - 19%. Metana je manje od procenta, amonijak se takođe nalazi ovdje, ali u malim količinama.

Začudo, jedan posto metana u sastavu uvelike utiče na to kakvu atmosferu ima Neptun i kako izgleda čitav gasni gigant iz ugla spoljašnjeg posmatrača. Ovo je hemijsko jedinjenječini oblake planete i ne reflektuje svetlosne talase koji odgovaraju crvenoj boji. Kao rezultat toga, za one koji prolaze, Neptun se ispostavlja da je obojen bogatom plavom bojom. Ova boja je jedna od misterija planete. Naučnici još ne znaju u potpunosti šta tačno dovodi do apsorpcije crvenog dela spektra.

Svi plinski divovi imaju atmosferu. To je boja koja razlikuje Neptun među njima. Zbog ovih karakteristika nazivaju je ledenom planetom. Zamrznuti metan, koji svojim postojanjem dodaje težinu poređenju Neptuna sa santom leda, također je dio omotača koji okružuje jezgro planete.

Unutrašnja struktura

Jezgro svemirskog objekta sadrži jedinjenja gvožđa, nikla, magnezijuma i silicijuma. U smislu mase, jezgro je približno jednako cijeloj Zemlji. Međutim, za razliku od drugih elemenata unutrašnja struktura, ima gustinu koja je dvostruko veća od gustine Plave planete.

Jezgro je prekriveno, kao što je već spomenuto, plaštom. Sastav mu je po mnogo čemu sličan atmosferskom: ovdje su prisutni amonijak, metan, voda. Masa sloja je jednaka petnaest zemaljskih, dok je jako zagrejan (do 5000 K). Plašt nema jasnu granicu, a atmosfera planete Neptun glatko se ulijeva u njega. Smjesa helijuma i vodonika je gornji dio u strukturi. Glatka transformacija jednog elementa u drugi i zamagljene granice između njih svojstva su karakteristična za sve plinske divove.

Poteškoće u istraživanju

Zaključci o tome kakvu atmosferu ima Neptun, koja je tipična za njegovu strukturu, u velikoj mjeri se donose na osnovu već dobijenih podataka o Uranu, Jupiteru i Saturnu. Udaljenost planete od Zemlje uvelike otežava njeno proučavanje.

1989. leteo je u blizini Neptuna svemirska letjelica Voyager 2. Ovo je bio jedini susret sa zemaljskim glasnikom. Međutim, njegova plodnost je očigledna: većina Upravo je ovaj brod pružio nauci informacije o Neptunu. Konkretno, Voyager 2 je otkrio Velike i Male tamne mrlje. Na pozadini plave atmosfere bila su jasno vidljiva oba pocrnjela područja. Do danas nije jasno kakva je priroda ovih formacija, ali se pretpostavlja da se radi o vrtložnim strujama ili ciklonima. Pojavljuju se u gornjim slojevima atmosfere i obilaze planetu velikom brzinom.

Perpetual motion

Mnogi parametri određuju prisustvo atmosfere. Neptun se odlikuje ne samo svojom neobičnom bojom, već i stalnim kretanjem koje stvara vjetar. Brzina kojom oblaci kruže oko planete oko ekvatora prelazi hiljadu kilometara na sat. Istovremeno se kreću u smjeru suprotnom od rotacije samog Neptuna oko ose. Istovremeno, planeta se okreće još brže: potpuna rotacija traje samo 16 sati i 7 minuta. Poređenja radi: jedna revolucija oko Sunca traje skoro 165 godina.

Još jedna misterija: brzina vjetra u atmosferi plinovitih divova raste s udaljenosti od Sunca i dostiže vrhunac na Neptunu. Ovaj fenomen još nije potkrijepljen, kao ni neke od temperaturnih karakteristika planete.

Distribucija topline

Vrijeme na planeti Neptun karakterizira postepena promjena temperature u zavisnosti od nadmorske visine. Taj sloj atmosfere, gdje se nalazi uvjetna površina, u potpunosti odgovara drugom nazivu ( ledena planeta). Temperatura ovdje pada na skoro -200 ºC. Ako se pomaknete s površine više, tada će biti primjetno povećanje topline do 475º. Naučnici još nisu pronašli dostojno objašnjenje za takve razlike. Vjeruje se da ima Neptun interni izvor toplota. Takav "grijač" trebao bi proizvoditi dvostruko više energije nego što planeti dolazi sa Sunca. Toplota iz ovog izvora, u kombinaciji sa energijom koja ovamo dolazi od naše zvijezde, vjerovatno je uzrok jakih vjetrova.

Međutim, ni sunčeva svjetlost ni unutrašnji "grijač" ne mogu podići temperaturu na površini tako da se ovdje osjeti promjena godišnjih doba. I iako se za to poštuju drugi uslovi, nemoguće je razlikovati zimu od ljeta na Neptunu.

Magnetosfera

Istraživanje Voyagera 2 pomoglo je naučnicima da nauče mnogo o Neptunovom magnetnom polju. Veoma se razlikuje od Zemljinog: izvor se ne nalazi u jezgru, već u plaštu, zbog čega je magnetna os planete snažno pomaknuta u odnosu na njen centar.

Jedna od funkcija terena je zaštita od sunčevog vjetra. Oblik Neptunove magnetosfere je jako izdužen: zaštitne linije u tom dijelu planete koji je osvijetljen nalaze se na udaljenosti od 600 hiljada km od površine, a na suprotnoj strani - više od 2 miliona km.

Voyager je zabilježio nedosljednost jačine polja i lokacije magnetskih linija. Takva svojstva planete također još uvijek nisu u potpunosti objašnjena od strane nauke.

Prstenovi

AT kasno XIX veka, kada naučnici više nisu tražili odgovor na pitanje da li na Neptunu postoji atmosfera, pred njima se postavio još jedan zadatak. Trebalo je objasniti zašto su na putu osme planete zvezde počele da izlaze za posmatrača nešto ranije nego što im se Neptun približio.

Problem je rešen tek posle skoro jednog veka. Godine 1984., uz pomoć moćnog teleskopa, bilo je moguće ispitati najsjajniji prsten planete, kasnije nazvan po jednom od otkrivača Neptuna, Johnu Adamsu.

Dalja istraživanja su otkrila još nekoliko slične formacije. Oni su bili ti koji su zatvorili zvijezde duž putanje planete. Danas astronomi smatraju da Neptun ima šest prstenova. Oni sadrže još jednu misteriju. Adamsov prsten se sastoji od nekoliko lukova koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog. Razlog za ovaj smještaj je nejasan. Neki istraživači su skloni mišljenju da ih sila gravitacionog polja jednog od Neptunovih satelita, Galateje, drži u ovom položaju. Drugi daju težak protuargument: njegova veličina je toliko mala da bi se teško mogla nositi sa zadatkom. Možda postoji još nekoliko nepoznatih satelita u blizini koji pomažu Galatei.

Općenito, prstenovi planete su spektakl, inferiorniji po impresivnosti i ljepoti sličnim formacijama Saturna. Nije posljednja uloga u pomalo mutnoj izgled kompozicija igra. Prstenovi uglavnom sadrže blokove metanskog leda obložene silikonskim jedinjenjima koja dobro upijaju svjetlost.

sateliti

Neptun je vlasnik (prema najnovijim podacima) 13 satelita. Većina njih su male veličine. Samo Triton ima izvanredne parametre, koji je samo malo inferioran u prečniku od Mjeseca. Sastav atmosfere Neptuna i Tritona je drugačiji: satelit ima plinski omotač mješavine dušika i metana. Ove supstance daju veoma zanimljiv pogled planeta: smrznuti dušik sa inkluzijama iz metanskog leda stvara pravi bunt boja na površini u regiji Južnog pola: preljevi žute boje se kombiniraju s bijelom i ružičastom.

Sudbina zgodnog Tritona, u međuvremenu, nije tako ružičasta. Naučnici predviđaju da će se sudariti sa Neptunom i progutati ga. Kao rezultat toga, osma planeta će postati vlasnik novog prstena, uporedivog po sjaju sa formacijama Saturna, pa čak i ispred njih. Preostali sateliti Neptuna znatno su inferiorniji od Tritona, neki od njih još nemaju ni ime.

Osma planeta Sunčevog sistema umnogome odgovara svom imenu, na čiji izbor je uticalo i prisustvo atmosfere - Neptun. Njegov sastav doprinosi pojavi karakteristike plava boja. Neptun juri kroz svemir neshvatljiv za nas, poput boga mora. I isto tako okeanske dubine onaj dio kosmosa koji počinje iza Neptuna krije mnogo tajni od čovjeka. Naučnici budućnosti tek treba da ih otkriju.

class="part1">

detalj:

Planeta Neptun

Opće informacije o Neptunu

© Vladimir Kalanov,
web stranica"Znanje je moć".

Nakon otkrića Urana 1781. godine, astronomi dugo nisu mogli objasniti razloge odstupanja u kretanju ove planete u orbiti od onih parametara koji su bili određeni zakonima planetarnog kretanja koje je otkrio Johannes Kepler. Pretpostavljalo se da iza orbite Urana može postojati još jedna glavna planeta. Ali trebalo je dokazati ispravnost takve pretpostavke, za što je bilo potrebno izvršiti složene proračune.

Neptuna sa udaljenosti od 4,4 miliona km.

Neptun. Fotografija u uslovnim bojama.

Otkriće Neptuna

Otkriće Neptuna "na vrhu pera"

Od davnina ljudi su znali za postojanje pet planeta koje su vidljive golim okom: Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn.

I tako je talentovani engleski matematičar Džon Kauč Adams (1819-1892), koji je upravo diplomirao na Sent Džons koledžu u Kembridžu, 1844-1845 izračunao približnu masu transuranijumske planete, elemente njene eliptične orbite i heliocentričnu geografsku dužinu. Nakon toga, Adams je postao profesor astronomije i geometrije na Univerzitetu u Kembridžu.

Adams je svoje proračune zasnovao na pretpostavci da bi željena planeta trebala biti na udaljenosti od 38,4 astronomske jedinice od Sunca. Ova udaljenost Adams je predložio takozvano Titius-Bodeovo pravilo, koje uspostavlja proceduru za približno izračunavanje udaljenosti planeta od Sunca. U budućnosti ćemo pokušati detaljnije govoriti o ovom pravilu.

Adams je predstavio svoje proračune šefu opservatorije Greenwich, ali su oni ignorisani.

Nekoliko mjeseci kasnije, nezavisno od Adamsa, francuski astronom Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) je također napravio proračune i predao ih Griničkoj opservatoriji. Ovdje su se odmah sjetili Adamsovih proračuna, a od 1846. godine pokrenut je program posmatranja na Cambridge opservatoriju, ali nije dao rezultate.

U ljeto 1846. Le Verrier je napravio detaljniji izvještaj u Pariskoj opservatoriji, upoznao svoje kolege sa svojim proračunima, koji su bili isti i čak tačniji od Adamsovih. Ali francuski astronomi, cijeneći matematičku vještinu Le Verriera, nisu pokazivali veliko interesovanje za problem pronalaženja transuranijumske planete. To nije moglo a da ne razočara majstora Le Verriera, pa je 18. septembra 1846. godine poslao pismo asistentu Berlinske opservatorije Johanu Gottfriedu Galleu (1812-1910), u kojem je posebno napisao: „... Potrudite se da usmjerite teleskop na sazviježđe Vodolije. Naći ćete planetu devete magnitude unutar 1° od ekliptike na 326° geografske dužine…”

Otkriće Neptuna na nebu

Dana 23. septembra 1846. godine, odmah po prijemu pisma, Johann Galle i njegov pomoćnik, apsolvent Hajnrih d'Are, uputili su teleskop u sazvežđe Vodolija i otkrili novu, osmu planetu skoro tačno na mestu koje je naznačio Le Verrier.

Pariska akademija nauka ubrzo je objavila da je Urbain Le Verrier otkrio novu planetu "na vrhu pera". Britanci su pokušali protestirati i zahtijevali da John Adams bude priznat kao otkrivač planete.

Kome je dat početni prioritet - Engleskoj ili Francuskoj? Prioritet otvaranja dat je ... Njemačkoj. Moderne enciklopedijske referentne knjige pokazuju da je planet Neptun otkrio Johann Galle 1846. godine prema teorijskim predviđanjima W.Zh. Le Verrier i J.K. Adams.

Čini nam se da je evropska nauka postupila pošteno po ovom pitanju u odnosu na sva tri naučnika: Halle, Le Verrier i Adams. U istoriji nauke ostalo je i ime Heinricha d'Arrea, koji je tada bio asistent Johanna Gallea. Iako je, naravno, rad Hallea i njegovog pomoćnika u smislu volumena i intenziteta bio mnogo manji od onoga što su uradili Adams i Le Verrier, koji su izvodili složene matematičke proračune, koje mnogi matematičari tog vremena nisu preduzimali, smatrajući problem nerješivim. .

Otkrivena planeta nazvana je Neptun po imenu starog rimskog boga mora (stari Grci su imali Posejdona u "položaju" boga mora). Ime Neptun odabrano je, naravno, po tradiciji, ali se pokazalo prilično uspješnim u smislu da površina planete podsjeća na plavo more, gdje je glavni Neptun. Inače, o boji planete postalo je moguće definitivno suditi tek skoro vek i po nakon njenog otkrića, kada je u avgustu 1989. američka letelica, koja je završila istraživački program u blizini Jupitera, Saturna i Urana, preletela sjeverni pol Neptun na visini od samo 4500 km i prenio je slike ove planete na Zemlju. Voyager 2 ostaje jedina svemirska letjelica do sada poslana u blizini Neptuna. Istina, neke eksterne informacije o Neptunu su dobijene i uz pomoć, iako se nalazi u orbiti oko Zemlje, tj. u obližnjem prostoru.

Planetu Neptun je mogao otkriti Galileo, koji ju je primijetio, ali ju je zamijenio za neobična zvezda. Od tada, skoro dvije stotine godina, do 1846. godine, jedna od džinovskih planeta Sunčevog sistema ostala je u mraku.

Opće informacije o Neptunu

Neptun, osma planeta po udaljenosti od Sunca, udaljena je približno 4,5 milijardi kilometara (30 AJ) od zvijezde (min. 4.456, max. 4.537 milijardi km).

Neptun, kao i Neptun, pripada grupi gasovitih džinovskih planeta. Prečnik njegovog ekvatora iznosi 49528 km, što je skoro četiri puta veće od Zemljinog (12756 km). Period rotacije oko svoje ose je 16 sati 06 minuta. Period okretanja oko Sunca tj. Dužina godine na Neptunu je skoro 165 zemaljskih godina. Zapremina Neptuna je 57,7 puta veća od zapremine Zemlje, a masa je 17,1 puta veća od Zemljine. Prosečna gustina materije je 1,64 (g/cm³), što je primetno više nego na Uranu (1,29 (g/cm³)), ali znatno manje nego na Zemlji (5,5 (g/cm³)). Sila gravitacije na Neptunu je skoro jedan i po puta veća od Zemljine.

Od davnina do 1781. ljudi su Saturn smatrali najudaljenijim planetom. Otkriven 1781. godine, Uran je prepolovio granice Sunčevog sistema (sa 1,5 milijardi km na 3 milijarde km).

Ali nakon 65 godina (1846.) otkriven je Neptun, koji je još jedan i po puta "pomerio" granice Sunčevog sistema, tj. do 4,5 milijardi km u svim pravcima od Sunca.

Kao što ćemo kasnije vidjeti, ovo nije postalo granica za prostor koji zauzima naš Sunčev sistem. 84 godine nakon otkrića Neptuna, u martu 1930., Amerikanac Clyde Tombaugh otkrio je još jednu planetu - koja se okreće oko Sunca na prosječnoj udaljenosti od oko 6 milijardi km od njega.

Istina, Međunarodna astronomska unija je 2006. oduzela Plutonu "titulu" planete. Prema naučnicima, pokazalo se da je Pluton premali za takvu titulu, te je stoga prebačen u kategoriju patuljaka. Ali to ne mijenja suštinu stvari - svejedno je Pluton, kao kosmičko tijelo, dio Sunčevog sistema. I niko ne može garantovati da više nema izvan orbite Plutona svemirska tijela, koje bi mogle ući u Sunčev sistem kao planete. U svakom slučaju, izvan orbite Plutona, prostor je ispunjen raznim svemirskim objektima, što potvrđuje i prisustvo takozvanog Edgeworth-Kuiperovog pojasa, koji se proteže na 30-100 AJ. O ovom pojasu ćemo govoriti malo kasnije (pogledajte „Znanje je moć“).

Atmosfera i površina Neptuna

Atmosfera Neptuna

Oblačni reljef Neptuna

Atmosfera Neptuna se sastoji uglavnom od vodonika, helijuma, metana i amonijaka. Metan apsorbira crveni dio spektra i prenosi plavu i zelenu boju. Stoga, boja površine Neptuna izgleda zelenkasto-plava.

Sastav atmosfere je sljedeći:

Glavne komponente: vodonik (H 2) 80 ± 3,2%; helijum (He) 19±3,2%; metan (CH 4) 1,5 ± 0,5%.
Komponente nečistoća: acetilen (C 2 H 2), diacetilen (C 4 H 2), etilen (C 2 H 4) i etan (C 2 H 6), kao i ugljen monoksid (CO) i molekularni azot (N 2) ;
Aerosoli: amonijačni led, vodeni led, amonijum hidrosulfid (NH 4 SH) led, metanski led (? - upitno).

Temperatura: na 1 bar: 72 K (-201 °C);
na nivou pritiska od 0,1 bar: 55 K (–218 °C).

Počevši od visine od oko 50 km od površinskih slojeva atmosfere i dalje do visine od nekoliko hiljada kilometara, planeta je prekrivena srebrnastim cirusnim oblacima, koji se uglavnom sastoje od smrznutog metana (vidi sliku u gornjem desnom uglu). Među oblacima se uočavaju formacije koje podsećaju na ciklonske vrtloge atmosfere, baš kao što se to dešava na Jupiteru. Takvi vrtlozi izgledaju kao mrlje i povremeno se pojavljuju i nestaju.

Atmosfera se postepeno pretvara u tečnost, a zatim solidan planete, očekivano, sastoje se uglavnom od istih supstanci - vodonika, helijuma, metana.

Atmosfera Neptuna je veoma aktivna: na planeti duvaju veoma jaki vetrovi. jaki vjetrovi. Ako smo vjetrove na Uranu sa brzinom do 600 km/h nazvali uraganima, kako onda nazvati vjetrove na Neptunu koji duvaju brzinom od 1000 km/h? Ni na jednoj drugoj planeti Sunčevog sistema nema jačih vjetrova.

Neptun je osma planeta u našem Sunčevom sistemu. Naučnici su ga prvi otkrili na osnovu stalnih posmatranja neba i dubokih matematičkih istraživanja. Urbain Joseph Le Verrier, nakon dugih diskusija, podijelio je svoja zapažanja s Berlinskom opservatorijom, gdje ih je proučavao Johann Gottfried Galle. Tamo je 23. septembra 1846. otkriven Neptun. Sedamnaest dana kasnije pronađen je i njegov satelit Triton.

Planeta Neptun nalazi se na udaljenosti od 4,5 milijardi km od Sunca. Već 165 godina prolazi svoju orbitu. Ne može se vidjeti golim okom, jer se nalazi na značajnoj udaljenosti od Zemlje.

U atmosferi Neptuna vladaju najjači vjetrovi, prema nekim naučnicima, mogu dostići brzinu od 2100 km/h. 1989. godine, tokom preleta Voyagera 2 južna hemisfera planeta je identificirana kao Velika tamna mrlja, potpuno ista kao i Velika crvena mrlja na planeti Jupiter. U gornjim slojevima atmosfere, temperatura Neptuna je blizu 220 stepeni Celzijusa. Temperatura u centru Neptuna kreće se od 5400°K do 7000-7100°C, što odgovara temperaturi na površini Sunca i unutrašnjoj temperaturi većine planeta. Neptun ima fragmentiran i slab sistem prstenova koji je otkriven još 1960-ih, ali je službeno potvrđen 1989. od strane Voyagera 2.

Istorija otkrića planete Neptun

Dana 28. decembra 1612. Galileo Galilei je istraživao Neptun, a zatim 29. januara 1613. Ali u oba slučaja je zamijenio Neptun sa fiksnom zvijezdom koja je spojila Jupiter na nebu. Zato Galileo nije prisvojio otkriće Neptuna.

U decembru 1612. godine, tokom prvog posmatranja, Neptun je u tački stajanja, a na dan posmatranja je prešao na kretanje unazad. Retrogradno kretanje se prati kada naša planeta pretekne vanjska planeta duž svoje ose. Budući da je Neptun bio blizu stanice, njegovo kretanje je bilo preslabo, a Galileo ga nije mogao vidjeti svojim malim teleskopom.

Alexis Bouvard je 1821. demonstrirao astronomske tabele orbite planete Uran. Kasnija zapažanja su pokazala velika odstupanja od tabela koje je napravio. S obzirom na ovu okolnost, naučnik je sugerirao da nepoznato tijelo svojom gravitacijom remeti orbitu Urana. Poslao je svoje proračune kraljevskom astronomu, Sir George Airyju, koji je zatražio od Cooka pojašnjenje. Već je počeo da sastavlja odgovor, ali ga iz nekog razloga nije poslao i nije insistirao da se radi na ovom pitanju.

U 1845-1846, Urbain Le Verrier, nezavisno od Adamsa, brzo je izvršio svoje proračune, ali njegovi sunarodnici nisu dijelili njegovo oduševljenje. Nakon što je pregledao Le Verrierovu prvu procjenu geografske dužine Neptuna i njene sličnosti sa Adamsovom procjenom, Airy je uspio uvjeriti Jamesa Chilesa, direktora opservatorije Cambridge, da započne potragu, koja je trajala od avgusta do septembra. Čiles je dvaput zapravo promatrao Neptun, ali kao rezultat činjenice da je odgodio obradu rezultata za više kasni rok, nije uspio da identificira planetu na vrijeme.

U to vrijeme, Le Verrier je uvjerio astronoma Johanna Gottfrieda Gallea, koji radi u Berlinskoj opservatoriji, da počne tražiti. Heinrich d'Arre, student opservatorije, predložio je da Halle uporedi kartu neba nacrtanu u području predviđene Le Verrierove lokacije sa pogledom na nebo na ovog trenutka da posmatra kretanje planete u odnosu na nepokretne zvezde. Prve noći planeta je otkrivena nakon otprilike sat vremena potrage. Johann Encke je, zajedno sa direktorom opservatorije, 2 noći nastavio da posmatra onaj deo neba na kome se planeta nalazila, zbog čega su otkrili njeno kretanje u odnosu na zvezde i bili u stanju da se uvere da je zapravo nova planeta. 23. septembra 1846. godine otkriven je Neptun. Nalazi se unutar 1° od Le Verrierovih koordinata i približno 12° od koordinata koje je predvidio Adams.

Odmah nakon otkrića uslijedio je spor između Francuza i Britanaca za pravo da otkriće planete smatraju svojim. Kao rezultat toga, postigli su konsenzus i odlučili da smatraju Le Verriera i Adamsa ko-otkrivačima. Godine 1998. ponovo su pronađeni “neptunski papiri”, koje je astronom Olin J. Eggen nezakonito prisvojio i držao kod sebe trideset godina. Nakon njegove smrti, pronađeni su kod njega. Neki istoričari, nakon pregleda dokumenata, smatraju da Adams ne zaslužuje jednaka prava kao Le Verrier da otkrije planetu. U principu, ovo je i ranije dovodio u pitanje, na primjer, od 1966. godine Dennis Rawlins. U časopisu Dio objavio je članak tražeći da se Adamsova jednaka prava na otkrivanje priznaju kao krađa. "Da, Adams je napravio neke proračune, ali nije bio siguran gdje je Neptun", rekao je Nicholas Kollestrum 2003. godine.

Poreklo imena Neptun

Izvesno vreme nakon otkrića, planeta Neptun je označena kao "planeta Le Verrier" ili kao "spoljna planeta sa Urana". Halle je bio prvi koji je predložio ideju službenog imena, sugerirajući ime "Janus". Čile u Engleskoj je predložio naziv "Ocean".

Le Verrier je, tvrdeći da ima pravo da da ime, predložio da ga nazove Neptun, pogrešno vjerujući da je to ime priznao francuski biro za geografske dužine. Naučnik je u oktobru pokušao da planetu nazove po sopstvenom imenu "Leverrier", a podržao ga je i direktor opservatorije, ali je ova inicijativa naišla na otpor izvan Francuske. Almanasi su brzo vratili ime Herschel (po Williamu Herschelu, otkrivaču) za Uran i Le Verrier za novu planetu.

Ali, uprkos tome, Vasilij Struve, direktor Opservatorije Pulkovo, zaustaviće se na imenu "Neptun". Svoju odluku objavio je na kongresu Carske akademije nauka 29. decembra 1846. koji je održan u Sankt Peterburgu. Ovo ime je dobilo podršku izvan granica Rusije i vrlo brzo postalo prihvaćeno. međunarodno ime planete.

fizičke karakteristike

Neptun ima masu od 1,0243 × 1026 kg i strši srednji između velikih gasnih divova i Zemlje. Njegova težina je sedamnaest puta više zemlje i 1/19 mase Jupitera. Što se tiče ekvatorijalnog radijusa Neptuna, on odgovara 24.764 km, što je skoro četiri puta više od Zemljinog. Uran i Neptun se često klasifikuju kao plinoviti divovi („ledeni divovi“) zbog visoke koncentracije isparljivih tvari i manje veličine.

Unutrašnja struktura

To je odmah vrijedno napomenuti unutrašnja struktura Planeta Neptun je slična strukturi Urana. Atmosfera je otprilike 10-20% ukupne mase planete, udaljenost od površine do atmosfere je 10-20% udaljenosti od površine planete do jezgra. Pritisak u blizini jezgra može biti 10 GPa. Koncentracije amonijaka, metana i vode nalaze se u donjoj atmosferi.

Ova toplija i tamnija oblast postepeno se kondenzuje u pregrejani tečni omotač čija temperatura dostiže 2000 - 5000 K. Težina omotača planete je deset do petnaest puta veća od Zemljine, prema različitim procenama, bogata je amonijakom, vodom , metan i druga jedinjenja. Ova materija se, prema opšteprihvaćenoj terminologiji, naziva ledena, iako je gusta i veoma vruća tečnost. Ova tečnost, koja ima visoku električnu provodljivost, često se naziva okean vodenog amonijaka. Metan se na dubini od 7 hiljada km razlaže u kristale dijamanata, "padaju" na jezgro. Naučnici su pretpostavili da postoji čitav okean "dijamantske tečnosti". Jezgro planete se sastoji od nikla, gvožđa i silikata i teži 1,2 puta više od naše planete. U centru pritisak dostiže 7 megabara, što je milione puta veće od Zemljinog. U centru temperatura dostiže 5400 K.

Atmosfera Neptuna

Naučnici su otkrili helijum i vodopad u gornjim slojevima atmosfere. Na ovoj visini oni su 19% i 80%. Osim toga, tragovi metana su praćeni. Opsegovi apsorpcije metana se prate na talasnim dužinama većim od 600 nm u infracrvenom i crvenom delu spektra. Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti metanom je ključni faktor davanje plava nijansa Neptun, iako se svijetli azur razlikuje od blagog akvamarina Urana. Pošto se procenat metana u atmosferi ne razlikuje mnogo od onog u atmosferi Urana, naučnici sugerišu da postoji neka nepoznata komponenta atmosfere koja doprinosi formiranju plave boje. Atmosfera je podijeljena u dvije glavne regije, odnosno donju troposferu, u kojoj dolazi do smanjenja temperature s visinom, i stratosferu, gdje se uočava drugi obrazac - temperatura raste sa visinom. Granica tropopauze (koja se nalazi između njih) nalazi se na nivou pritiska od 0,1 bar. Na nivou pritiska ispod 10-4 - 10-5 mikrobara, stratosfera je zamenjena termosferom. Postepeno, termosfera prelazi u egzosferu. Modeli troposfere nam omogućavaju da pretpostavimo da se, uzimajući u obzir visinu, sastoji od oblaka približnih sastava. U zoni pritiska ispod 1 bara postoje oblaci gornjeg nivoa, gde temperatura pogoduje kondenzaciji metana.

Oblaci sumporovodika i amonijaka nastaju pri pritiscima između 1 i 5 bara. Pri većem pritisku oblaci mogu biti sastavljeni od amonijum sulfida, amonijaka, vode i vodonik sulfida. Dublje, pri pritisku od oko 50 bara, mogu se formirati oblaci vodenog leda, u slučaju temperature od 0 °C. Naučnici sugeriraju da ova zona može sadržavati oblake sumporovodika i amonijaka. Osim toga, moguće je da se u ovoj zoni mogu naći oblaci vodonik sulfida i amonijaka.

Za tako nisku temperaturu, Neptun je previše udaljen od Sunca da bi mogao zagrijati termosferu UV zračenjem. Moguće je da je ovaj fenomen posljedica atmosferske interakcije s ionima koji se nalaze u magnetskom polju planete. Druga teorija kaže da su glavni mehanizam zagrevanja gravitacioni talasi iz unutrašnjih oblasti Neptuna, koji se kasnije raspršuju u atmosferi. Termosfera uključuje tragove ugljen monoksid i vodu koja je tamo dospela eksternih izvora(prašina i meteoriti).

Klima Neptuna

To je od razlika između Urana i Neptuna - nivo meteorološke aktivnosti. Voyager 2, koji je 1986. leteo u blizini uranijuma, zabilježio je slabu atmosfersku aktivnost. Neptun je, za razliku od Urana, pokazao jasne vremenske promjene kada je istraživanje napravljeno 1989. godine.

Vrijeme na planeti je drugačije ozbiljno dinamički sistem oluje. Štaviše, brzina vjetra ponekad može doseći oko 600 m/s (nadzvučna brzina). Prilikom praćenja kretanja oblaka uočena je promjena brzine vjetra. Istočno od 20 m/s; na zapadnoj - do 325 m/s. Što se tiče gornjeg sloja oblaka, i ovdje brzina vjetra varira: duž ekvatora od 400 m/s; na polovima - do 250 m/s. Istovremeno, većina vjetrova daje smjer koji je suprotan rotaciji Neptuna oko svoje ose. Dijagram vjetrova pokazuje da se njihov smjer na visokim geografskim širinama poklapa sa smjerom rotacije planete, a na niske geografske širine potpuno suprotno od toga. Razlika u smjeru vjetrova, kako vjeruju naučnici, posljedica je "efekta ekrana" i nije povezana s dubokim atmosferskim procesima. Sadržaj etana, metana i acetilena u atmosferi u ekvatorijalnom području je desetine ili čak stotine puta veći od sadržaja ovih tvari u području polova. Takvo zapažanje daje razlog za vjerovanje da uzlazno podizanje postoji na Neptunovom ekvatoru i bliže polovima. 2007. godine naučnici su primijetili da je gornja troposfera Južni pol planeta je bila 10 °C toplija u odnosu na ostatak Neptuna, gdje je prosječna temperatura -200 °C. Štaviše, takva razlika je sasvim dovoljna da metan u drugim područjima gornje atmosfere bude u zamrznutom obliku, postepeno ispuštajući u svemir na južnom polu.

Zbog sezonske promjene pojasevi oblaka na južnoj hemisferi planete povećali su se u albedu i veličini. Ovaj trend je nastao još 1980. godine, a prema procjeni stručnjaka trajat će do 2020. godine sa početkom nove sezone na planeti koja se mijenja svakih četrdeset godina.

Mjeseci Neptuna

Trenutno, Neptun ima trinaest poznatih satelita. Najveći od njih teži više od 99,5%. ukupna masa svih satelita planete. Ovo je Triton, koji je otkrio William Lassell sedamnaest dana nakon otkrića same planete. Triton, za razliku od drugih velikih satelita u našem solarnom sistemu, ima retrogradnu orbitu. Moguće je da ga je uhvatila Neptunova gravitacija i da je u prošlosti možda bila patuljasta planeta. Nalazi se na maloj udaljenosti od Neptuna da bi se fiksirao u sinhronoj rotaciji. Triton, zbog ubrzanja plime, polako spiralno kruži prema planeti i kao rezultat toga, kada se dostigne Rocheova granica, bit će uništen. Kao rezultat toga, formira se prsten koji će biti moćniji od prstenova Saturna. Pretpostavlja se da će se to dogoditi nakon perioda od 10 do 100 miliona godina.

Triton je jedan od 3 satelita koji imaju atmosferu (uz Titan i Io). Ukazuje se na mogućnost postojanja tečnog okeana ispod ledene kore Tritona, sličnog okeanu Evrope.

Sljedeći otkriveni satelit Neptuna bila je Nereida. Ima nepravilan oblik i jedan je od najvećih orbitalnih ekscentriciteta.

Između jula i septembra 1989. otkriveno je još šest novih satelita. Među njima je vrijedno istaknuti Proteus, koji ima nepravilan oblik i veliku gustoću.

Četiri unutrašnja mjeseca su Thalassa, Naiad, Galatea i Despina. Njihove orbite su toliko blizu planete da su unutar njenih prstenova. Larisa je, nakon njih, prvi put otkrivena 1981.

Između 2002. i 2003. otkriveno je još pet nepravilnih satelita Neptuna. Budući da se Neptun smatrao rimskim bogom mora, njegovi su mjeseci dobili imena po drugim morskim stvorenjima.

Gledam Neptun

Nije tajna da Neptun nije vidljiv sa Zemlje golim okom. Patuljasta planeta Ceres, galilejski sateliti Jupitera i asteroidi 2 Pallas, 4 Vesta, 3 Juno, 7 Iris i 6 Hebe izgledaju svjetlije na nebu. Za posmatranje planete potreban vam je teleskop sa uvećanjem od 200x i prečnikom od najmanje 200-250 mm. U ovom slučaju, možete vidjeti planetu kao mali plavkasti disk, koji podsjeća na Uran.

Svakih 367 dana, za zemaljskog posmatrača, planeta Neptun ulazi u prividno retrogradno kretanje, formirajući određene zamišljene petlje na pozadini drugih zvijezda tokom svake opozicije.

Posmatranje planete u radiotalasnom opsegu pokazuje da je Neptun izvor nepravilnih bljeskova i kontinuiranog zračenja. Oba fenomena se objašnjavaju rotirajućim magnetnim poljem. U infracrvenom dijelu spektra, Neptunove oluje su dobro praćene. Možete postaviti njihovu veličinu i oblik, kao i precizno pratiti njihovo kretanje.

NASA planira lansirati Neptun Orbiter do Neptuna 2016. godine. Do danas, ne tačni datumi lansiranje nije zvanično nazvano, ovaj uređaj nije uključen u plan za istraživanje solarnog sistema.

Neptun je osma planeta od Sunca. Zatvara grupu planeta poznatih kao plinoviti divovi.

Istorija otkrića planete.

Neptun je bio prva planeta za čije su postojanje astronomi znali i prije nego što su ga vidjeli kroz teleskop.

Neravnomjerno kretanje Urana u njegovoj orbiti navelo je astronome da vjeruju da je razlog ovakvog ponašanja planete gravitacijski utjecaj drugog nebeskog tijela. Nakon što su izvršili potrebne matematičke proračune, Johann Galle i Heinrich d'Arre u Berlinskoj opservatoriji otkrili su daleku plava planeta 23. septembra 1846.

Veoma je teško tačno odgovoriti na pitanje zahvaljujući kome je pronađen Neptun.Mnogi astronomi su radili u tom pravcu i sporovi oko toga su još uvek u toku.

10 stvari koje trebate znati o Neptunu!

1. Neptun je najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu i zauzima osmu orbitu od Sunca;
2. Matematičari su bili prvi koji su saznali za postojanje Neptuna;
   
3. Postoji 14 mjeseci koji kruže oko Neptuna;
4. Orbita Nepputne udaljena je od Sunca u proseku 30 AJ;
5. Jedan dan na Neptunu traje 16 zemaljskih sati;
6. Neptun je posjetila samo jedna svemirska letjelica, Voyager 2;
7. Oko Neptuna postoji sistem prstenova;
8. Neptun ima drugu najveću gravitaciju nakon Jupitera;
9. Jedna godina na Neptunu traje 164 zemaljske godine;
10. Atmosfera na Neptunu je izuzetno aktivna;

Astronomske karakteristike

Značenje imena planete Neptun

Kao i druge planete, Neptun je dobio ime iz grčke i rimske mitologije. Ime Neptun, po rimskom bogu mora, iznenađujuće dobro pristaje planeti zbog svoje prekrasne plave nijanse.

Fizičke karakteristike Neptuna

Prstenovi i sateliti

Postoji 14 poznatih mjeseci koji se okreću oko Neptuna, nazvanih po manjim morskim božanstvima i nimfama iz grčke mitologije. Najveći mjesec na planeti je Triton. Otkrio ju je William Lassell 10. oktobra 1846. godine, samo 17 dana nakon otkrića planete.

Triton je jedini sferni mjesec Neptuna. Preostalih 13 poznatih satelita planete imaju nepravilan oblik. Pored pravilnog oblika, Triton je poznat po tome što ima retrogradnu orbitu oko Neptuna (smjer rotacije satelita je suprotan Neptunovoj rotaciji oko Sunca). Ovo daje astronomima razlog da vjeruju da je Triton gravitacijski zarobljen od strane Neptuna, a ne formiran zajedno s planetom. Takođe, nedavna istraživanja sistema Neputna pokazala su konstantno smanjenje visine Tritonove orbite oko matične planete. To znači da će za milione godina Triton pasti na Neptun ili će biti potpuno uništen od strane moćnih plimnih sila planete.

U blizini Neptuna postoji i sistem prstenova. Međutim, studije pokazuju da su relativno mladi i vrlo nestabilni.

Planet Features

Neptun je izuzetno udaljen od Sunca, stoga je nevidljiv golim okom sa Zemlje. Prosječna udaljenost od naše zvijezde je oko 4,5 milijardi kilometara. A zbog sporog kretanja u orbiti, jedna godina na planeti traje 165 zemaljskih godina.

Glavna osovina magnetsko polje Neptun je, kao i Uran, snažno nagnut u odnosu na osu rotacije planete i iznosi oko 47 stepeni. Međutim, to nije uticalo na njegovu snagu, koja je 27 puta veća od Zemljine.

Uprkos velikoj udaljenosti od Sunca i kao rezultat toga, manje energije sa zvijezde, vjetrovi na Neptunu su tri puta jači nego na Jupiteru i devet puta jači nego na Zemlji.

Godine 1989. svemirska letjelica Voyager 2, koja je letjela u blizini Neptunovog sistema, vidjela je veliku oluju u svojoj atmosferi. Ovaj uragan, poput Velike crvene mrlje na Jupiteru, bio je dovoljno velik da zadrži Zemlju. Brzina njegovog kretanja je takođe bila ogromna i iznosila je oko 1200 kilometara na sat. Međutim, takav atmosferske pojave ne tako dugo kao na Jupiteru. Kasnija zapažanja svemirskog teleskopa Hubble nisu pronašla dokaze o ovoj oluji.

planetarne atmosfere

Atmosfera Neptuna se ne razlikuje mnogo od ostalih plinskih divova. U osnovi, sastoji se od dvije komponente vodonika i helijuma sa malim nečistoćama metana i raznih leda.

Korisni članci koji će odgovoriti na većinu zanimljiva pitanja o Saturnu.

objekata dubokog neba