Նեպտունի կառուցվածքը, ըստ NASA-ի. Հեղինակներ և Պավա՝ NASA:

Որպես գազային հսկա (կամ սառցե հսկա), Նեպտունը չունի ամուր մակերես: Ինչպես գիտեք, կապույտ-կանաչ սկավառակը, որը մենք բոլորս տեսանք NASA-ի լուսանկարներում, մոլորակի մակերեսը չէ: Այն, ինչ մենք տեսնում ենք, իրականում շատ խորը գազային ամպերի գագաթներ են, և եթե մարդը փորձի կանգնել այս գագաթներից մեկի վրա, նա պարզապես կսկսի ընկնել մոլորակի գազային շերտերի միջով: Այս աշնան ընթացքում նա կզգար ջերմաստիճանի և ճնշման շարունակական աճ, մինչև վերջապես հասներ «պինդ» միջուկին։ Սա կլինի այն մակերեսը, որը (ինչպես մյուս գազային հսկաների դեպքում) աստղագիտության մեջ սահմանվում է որպես մթնոլորտի մի կետ, որտեղ ճնշումը հասնում է մեկ բարի արժեքի: Նեպտունի մակերեսը մեր ամբողջ տարածքում ամենաակտիվ և դինամիկ վայրերից մեկն է Արեգակնային համակարգ.

Մոլորակի միջին շառավիղը 24622 ± 19 կիլոմետր է, ինչը Նեպտունը դարձնում է Արեգակնային համակարգի չորրորդ ամենամեծ մոլորակը։ Բայց 1,0243*1026 կիլոգրամ զանգվածով` մոտ 17 անգամ ավելի քան Երկրի զանգվածը, այն մեր համակարգի երրորդ ամենամեծ մոլորակն է: Ավելի փոքր չափերի և ավելի բարձր կոնցենտրացիաների պատճառով ցնդող նյութերՅուպիտերի և Սատուրնի առնչությամբ Նեպտունը (ինչպես Ուրանը) հաճախ անվանում են սառցե հսկա՝ հսկա գազային մոլորակների ենթադասերից մեկը:

Ինչպես Ուրանի դեպքում, մթնոլորտում մեթանի կողմից կարմիր լույսի կլանումը Նեպտունին դարձնում է կապույտ: Քանի որ Նեպտունի մթնոլորտում մեթանի քանակը գրեթե նման է Ուրանի քանակին, հավանաբար կա որոշ անհայտ բաղադրիչ, որը պատասխանատու է ավելին. վառ գույնՆեպտուն.

Նեպտունի մթնոլորտում կարելի է առանձնացնել երկու հիմնական շրջան՝ տրոպոսֆերա, որտեղ ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության հետ; և ստրատոսֆերան, որտեղ ջերմաստիճանը բարձրանում է բարձրության հետ։ Տրոպոսֆերայում ճնշումը տատանվում է մեկից հինգ բար (100 և 500 կՊա), հետևաբար Նեպտունի «մակերեսը» գտնվում է այս տարածաշրջանում: Այսպիսով, կարելի է ասել, որ Նեպտունի «մակերեսը» բաղկացած է 80% ջրածնից և 19% հելիումից։ Մթնոլորտի վերին շերտը ներթափանցված է ամպերի շարժվող շերտերով, որոնք ունեն տարբեր կազմ՝ կախված բարձրությունից և ճնշումից։ Վերին մակարդակում ջերմաստիճանը հարմար է մեթանի խտացման համար, այստեղ ամպերը կազմված են ամոնիակից, ամոնիումի սուլֆիդից, ջրածնի սուլֆիդից և ջրից։

Նեպտունի պատկերը ձախ կողմում ստացվել է VLT-ի վրա տեղադրված MUSE գործիքի ադապտիվ օպտիկայի փորձարկման ժամանակ։ Աջ կողմում գտնվող պատկերը Հաբլ տիեզերական աստղադիտակից է: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ երկու նկարներն էլ արված են տարբեր ժամանակ. Պատկերի վարկ և հեղինակային իրավունք՝ ESO / P. Weilbacher, AIP / NASA / ESA / MH Wong & J. Tollefson, UC Berkeley:

Ավելին ցածր մակարդակներԵնթադրվում է, որ գոյություն ունեն նաև ամոնիակի և ջրածնի սուլֆիդի ամպեր: AT ստորին տարածքներտրոպոսֆերա, որտեղ ճնշումը մոտ 50 բար է (5 ՄՊա), իսկ ջերմաստիճանը՝ 273 Կ (0 °C), պետք է տեղակայվեն ջրային սառույցից բաղկացած ամպերը։

Քանի որ Նեպտունը պինդ մարմին չէ, նրա մթնոլորտը ենթարկվում է դիֆերենցիալ պտույտի։ Այսպիսով հասարակածային գոտիպտտվում է մոտ 18 ժամ ժամանակով, իսկ բևեռային շրջանների պտտման ժամկետը չի գերազանցում 12 ժամը։ Այս դիֆերենցիալ պտույտը ավելի ցայտուն է, քան արեգակնային համակարգի ցանկացած այլ մոլորակ, և դա հանգեցնում է շատ ուժեղ քամիներև փոթորիկներ. Դրանցից ամենատպավորիչներից երեքը տեսել են 1989 թվականին «Վոյաջեր 2» տիեզերական զոնդը: Ամենամեծ փոթորիկը հասավ 13000 կիլոմետր երկարության և 6600 կիլոմետր լայնության, ինչը համեմատելի է Յուպիտերի Մեծ Կարմիր կետի չափերի հետ։ Ցավոք, այս փոթորիկը, որը հայտնի է որպես Մեծ մութ կետ, հինգ տարի անց չտեսավ, երբ հետազոտողները փնտրեցին այն Hubble տիեզերական աստղադիտակով:

Աստղագետների համար դեռ անհայտ պատճառներով Նեպտունը անսովոր շոգ է: Չնայած այն հանգամանքին, որ այս մոլորակը Արեգակից շատ ավելի հեռու է, քան Ուրանը և ստանում է 40% ավելի քիչ արևի լույս, նրա մակերեսի ջերմաստիճանը մոտավորապես նույնն է, ինչ Ուրանի ջերմաստիճանը: Իրականում Նեպտունը 2,6 անգամ ավելի շատ էներգիա է ճառագայթում, քան ստանում է Արեգակից:

Այդպիսին մեծ թվով ներքին ջերմություն, սահմանակից լինելով արտաքին տարածության ցրտին, ստեղծում է ջերմաստիճանի հսկայական տարբերություն։ Եվ դա Նեպտունի վրա առաջացնում է գերարագ քամիների առաջացում: Առավելագույն արագությունՅուպիտերի վրա քամիները կարող են հասնել 500 կմ/ժ արագության: Սա երկու անգամ գերազանցում է մեծամասնության արագությունը ուժեղ փոթորիկներհողի վրա. Բայց դա ոչինչ է Նեպտունի համեմատ: Աստղագետները հաշվարկել են, որ Նեպտունի վրա քամիները կարող են հասնել 2100 կմ/ժ արագության։

Նեպտունի խորքում կարող է դեռ իսկապես ամուր մակերես ունենալ, բայց այս տարածքում ջերմաստիճանը կլինի հազարավոր աստիճաններ, ինչը բավական է ժայռը հալեցնելու համար: Այսպիսով, Նեպտունի «մակերեսին» հնարավոր չէ կանգնել, առավել ևս քայլել դրա վրա:

Օրերի եռուզեռում աշխարհը համար է սովորական մարդերբեմն կրճատվում է աշխատանքի և տան չափի: Մինչդեռ, եթե նայեք երկնքին, կնկատեք, թե որքան աննշան է այն, գուցե հենց այդ պատճառով էլ երիտասարդ ռոմանտիկները երազում են նվիրվել տիեզերքը նվաճելուն և աստղերին ուսումնասիրելուն։ Գիտնական-աստղագետները ոչ մի վայրկյան չեն մոռանում, որ բացի Երկիր մոլորակից՝ իր խնդիրներով ու ուրախություններով, կան բազմաթիվ այլ հեռավոր ու խորհրդավոր օբյեկտներ։ Դրանցից մեկը Նեպտուն մոլորակն է, որն Արեգակից հեռավորությամբ ութերորդն է, անհասանելի ուղիղ դիտարկման համար և, հետևաբար, կրկնակի գրավիչ է հետազոտողների համար:

Ինչպես ամեն ինչ սկսվեց

Դեռևս 19-րդ դարի կեսերին Արեգակնային համակարգը, ըստ գիտնականների, պարունակում էր ընդամենը յոթ մոլորակ։ Երկրի հարևանները՝ մոտ և հեռու, ուսումնասիրվել են՝ օգտագործելով տեխնոլոգիայի և հաշվողական բոլոր առաջընթացները: Բազմաթիվ բնութագրեր նախ նկարագրվել են տեսականորեն, և միայն դրանից հետո գտել գործնական հաստատում: Ուրանի ուղեծրի հաշվարկով իրավիճակը փոքր-ինչ այլ էր։ Թոմաս Ջոն Հուսին՝ աստղագետ և քահանա, հայտնաբերեց անհամապատասխանություն մոլորակի ենթադրյալ շարժման իրական հետագծի միջև: Կարելի էր միայն մեկ եզրակացություն անել՝ կա մի օբյեկտ, որն ազդում է Ուրանի ուղեծրի վրա։ Փաստորեն, սա Նեպտուն մոլորակի առաջին զեկույցն էր։

Գրեթե տասը տարի անց (1843 թվականին) երկու հետազոտողներ միաժամանակ հաշվարկեցին, թե ինչ ուղեծրով կարող է շարժվել մոլորակը՝ ստիպելով գազային հսկային տեղ բացել։ Սրանք էին անգլիացի Ջոն Ադամսը և ֆրանսիացի Ուրբեն Ժան Ժոզեֆ Լե Վերիեն։ Իրարից անկախ, բայց տարբեր ճշգրտությամբ որոշում էին մարմնի շարժման ուղին։

Հայտնաբերում և նշանակում

Նեպտունը գիշերային երկնքում գտել է աստղագետ Յոհան Գոթֆրիդ Գալեն, ում մոտ է եկել Լե Վերիեն իր հաշվարկներով։ Ֆրանսիացի գիտնականը, ով հետագայում Գալլի և Ադամսի հետ կիսել է հայտնագործողի փառքը, հաշվարկներում սխալվել է ընդամենը մեկ աստիճանով։ Նեպտունը պաշտոնապես հայտնվեց գիտական ​​աշխատություններ 23 սեպտեմբերի, 1846 թ.

Ի սկզբանե առաջարկվում էր մոլորակն անվանել անունով, սակայն նման անվանումը արմատ չգտավ։ Աստղագետներին ավելի շատ ոգեշնչել է նոր օբյեկտի համեմատությունը ծովերի և օվկիանոսների թագավորի հետ, որն այնքան խորթ է երկրային երկնակամարին, որքան, ըստ երևույթին, և բաց մոլորակ. Նեպտունի անունը առաջարկվել է Լե Վերիերի կողմից և պաշտպանվել է Վ. Յա Ստրուվեի կողմից, ով գլխավորել է անվանումը, մնաց միայն հասկանալ, թե ինչպիսին է Նեպտունի մթնոլորտի բաղադրությունը, արդյոք այն ընդհանրապես գոյություն ունի, ինչ է թաքնված նրա խորքերում և այսպես շարունակ։

Երկրի համեմատ

Բացումից շատ ժամանակ է անցել։ Այսօր մենք շատ ավելին գիտենք Արեգակնային համակարգի ութերորդ մոլորակի մասին: Նեպտունը չափերով շատ ավելի մեծ է, քան Երկիրը. նրա տրամագիծը գրեթե 4 անգամ մեծ է, իսկ զանգվածը՝ 17 անգամ։ Արեգակից զգալի հեռավորությունը կասկած չի թողնում, որ Նեպտուն մոլորակի եղանակը նույնպես զգալիորեն տարբերվում է երկրից: Այստեղ կյանք չկա և չի կարող լինել։ Խոսքն անգամ քամու կամ որևէ մեկի մասին չէ անսովոր երևույթներ. Նեպտունի մթնոլորտը և մակերեսը գրեթե նույն կառուցվածքն են։ Սա ակնառու հատկանիշբոլոր գազային հսկաները, ներառյալ այս մոլորակը:

երևակայական մակերես

Մոլորակը խտությամբ զգալիորեն զիջում է Երկրին (1,64 գ/սմ³), ինչը դժվարացնում է նրա մակերեսին ոտնահարելը: Այո, և որպես այդպիսին՝ այդպես չէ։ Պայմանավորվածություն է ձեռք բերվել մակերևույթի մակարդակը որոշել ճնշման մեծությամբ. ճկուն և բավականին հեղուկանման «պինդ» գտնվում է ստորին մասերում, որտեղ ճնշումը հավասար է մեկ բարի և, ըստ էության, դրա մի մասն է: Նեպտուն մոլորակի մասին ցանկացած հաղորդում՝ որպես որոշակի չափի տիեզերական օբյեկտ, հիմնված է հսկայի երևակայական մակերեսի նման սահմանման վրա։

Հաշվի առնելով այս հատկանիշը ձեռք բերված պարամետրերը հետևյալն են.

հասարակածի մոտ տրամագիծը 49,5 հազար կմ է;

դրա չափը բևեռների հարթությունում գրեթե 48,7 հազար կմ է։

Այս բնութագրերի հարաբերակցությունը Նեպտունին դարձնում է շրջանագծի ձևից հեռու: Այն, ինչպես Կապույտ մոլորակը, որոշ չափով հարթեցված է բևեռներում:

Նեպտունի մթնոլորտի կազմը

Գազերի խառնուրդը, որը պարուրում է մոլորակը, բովանդակությամբ շատ տարբեր է երկրայինից: Ճնշող մեծամասնությունը կազմում է ջրածինը (80%), երկրորդ տեղը զբաղեցնում է հելիումը։ Այս իներտ գազը զգալի ներդրում ունի Նեպտունի մթնոլորտի բաղադրության մեջ՝ 19%։ Մեթանը տոկոսից քիչ է, այստեղ նույնպես ամոնիակ կա, բայց քիչ քանակությամբ։

Տարօրինակ է, բայց բաղադրության մեջ մեթանի մեկ տոկոսը մեծապես ազդում է Նեպտունի մթնոլորտի վրա և արտաքին դիտորդի տեսանկյունից ինչպիսի տեսք ունի ամբողջ գազային հսկան: Սա քիմիական միացությունկազմում է մոլորակի ամպերը և չի արտացոլում կարմիրին համապատասխան լուսային ալիքներ։ Արդյունքում, նրանց համար, ովքեր անցնում են, Նեպտունը պարզվում է, որ ներկված է հարուստ կապույտով: Այս գույնը մոլորակի առեղծվածներից մեկն է։ Գիտնականները դեռ լիովին չգիտեն, թե կոնկրետ ինչն է հանգեցնում սպեկտրի կարմիր մասի կլանմանը։

Բոլոր գազային հսկաները մթնոլորտ ունեն։ Հենց գույնն է նրանց մեջ առանձնացնում Նեպտունը։ Այս հատկանիշների շնորհիվ այն կոչվում է սառցե մոլորակ։ Սառեցված մեթանը, որն իր գոյությամբ ավելացնում է Նեպտունը այսբերգի հետ համեմատելու կշիռը, նույնպես մոլորակի միջուկը շրջապատող թիկնոցի մի մասն է:

Ներքին կառուցվածքը

Տիեզերական օբյեկտի միջուկը պարունակում է երկաթ, նիկել, մագնեզիում և սիլիցիումի միացություններ։ Զանգվածով միջուկը մոտավորապես հավասար է ամբողջ Երկրին։ Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն այլ տարրերի ներքին կառուցվածքը, ունի խտություն, որը երկու անգամ գերազանցում է Կապույտ մոլորակին։

Միջուկը ծածկված է, ինչպես արդեն նշվեց, թիկնոցով։ Դրա բաղադրությունը շատ առումներով նման է մթնոլորտին. այստեղ առկա են ամոնիակ, մեթան, ջուր։ Շերտի զանգվածը հավասար է տասնհինգ Երկրի, մինչդեռ այն ուժեղ տաքացվում է (մինչև 5000 Կ)։ Թիկնոցը չունի հստակ սահման, և Նեպտուն մոլորակի մթնոլորտը սահուն հոսում է նրա մեջ։ Հելիումի և ջրածնի խառնուրդն է վերին մասըկառուցվածքում։ Մի տարրի սահուն փոխակերպումը մյուսի և նրանց միջև լղոզված սահմանները հատկություններ են, որոնք բնորոշ են բոլոր գազային հսկաներին:

Հետազոտության դժվարություններ

Եզրակացություններն այն մասին, թե ինչպիսի մթնոլորտ ունի Նեպտունը, որը բնորոշ է իր կառուցվածքին, հիմնականում արվում են Ուրանի, Յուպիտերի և Սատուրնի մասին արդեն իսկ ձեռք բերված տվյալների հիման վրա։ Մոլորակի հեռավորությունը Երկրից մեծապես բարդացնում է նրա ուսումնասիրությունը։

1989 թվականին նա թռավ Նեպտունի մոտ տիեզերանավՎոյաջեր 2. Սա միակ հանդիպումն էր երկրային սուրհանդակի հետ։ Նրա պտղաբերությունը, սակայն, ակնհայտ է. մեծ մասըՀենց այս նավն էր Նեպտունի մասին տեղեկատվություն տրամադրել գիտությանը։ Մասնավորապես, «Վոյաջեր 2»-ը հայտնաբերել է Մեծ և Փոքր մութ կետերը։ Երկու սևացած հատվածներն էլ պարզ երևում էին կապույտ մթնոլորտի ֆոնին։ Մինչ օրս պարզ չէ, թե ինչ բնույթ ունեն այդ գոյացությունները, սակայն ենթադրվում է, որ դրանք պտտվող հոսանքներ են կամ ցիկլոններ։ Նրանք հայտնվում են մթնոլորտի վերին շերտերում և մեծ արագությամբ պտտվում են մոլորակի շուրջը։

Մշտական ​​շարժում

Շատ պարամետրեր որոշում են մթնոլորտի առկայությունը: Նեպտունին բնորոշ է ոչ միայն իր անսովոր գույնը, այլև քամու ստեղծած մշտական ​​շարժումը։ Արագությունը, որով ամպերը պտտվում են մոլորակի շուրջը հասարակածի շուրջ, գերազանցում է ժամում հազար կիլոմետրը: Միևնույն ժամանակ նրանք շարժվում են առանցքի շուրջ Նեպտունի պտույտին հակառակ ուղղությամբ։ Միևնույն ժամանակ, մոլորակն ավելի արագ է պտտվում. ամբողջական պտույտը տևում է ընդամենը 16 ժամ 7 րոպե: Համեմատության համար՝ Արեգակի շուրջ մեկ պտույտը տևում է գրեթե 165 տարի:

Մեկ այլ առեղծված. գազային հսկաների մթնոլորտում քամու արագությունը մեծանում է Արեգակից հեռավորության հետ և հասնում է Նեպտունի գագաթնակետին: Այս երեւույթը դեռ չի հիմնավորվել, ինչպես նաեւ մոլորակի որոշ ջերմաստիճանային առանձնահատկություններ։

Ջերմության բաշխում

Նեպտուն մոլորակի եղանակը բնութագրվում է ջերմաստիճանի աստիճանական փոփոխությամբ՝ կախված բարձրությունից։ Մթնոլորտի այն շերտը, որտեղ գտնվում է պայմանական մակերեսը, լիովին համապատասխանում է երկրորդ անվանմանը ( սառցե մոլորակ): Ջերմաստիճանն այստեղ իջնում ​​է մինչև -200ºC։ Եթե ​​մակերևույթից բարձրացնեք, ապա ջերմության նկատելի աճ կլինի մինչև 475º: Նման տարբերությունների համար գիտնականները դեռ արժանի բացատրություն չեն գտել։ Ենթադրվում է, որ Նեպտունը ունի ներքին աղբյուրջերմություն. Նման «ջեռուցիչը» պետք է արտադրի երկու անգամ ավելի շատ էներգիա, քան մոլորակ է գալիս Արեգակից։ Այս աղբյուրի ջերմությունը, զուգակցված մեր աստղից այստեղ եկող էներգիայի հետ, հավանաբար ուժեղ քամիների պատճառ է հանդիսանում:

Սակայն ոչ արևի լույսը, ոչ էլ ներքին «ջեռուցիչը» չեն կարող բարձրացնել ջերմաստիճանը մակերեսի վրա, որպեսզի եղանակների փոփոխությունն այստեղ զգացվի։ Եվ չնայած դրա համար այլ պայմաններ են նկատվում, Նեպտունի վրա անհնար է տարբերել ձմեռը ամառից։

Մագնետոսֆերա

«Վոյաջեր 2»-ի հետախուզությունն օգնեց գիտնականներին շատ բան իմանալ Նեպտունի մագնիսական դաշտի մասին: Այն շատ է տարբերվում երկրայինից՝ աղբյուրը գտնվում է ոչ թե միջուկում, այլ թիկնոցում, ինչի պատճառով մոլորակի մագնիսական առանցքը կենտրոնի նկատմամբ խիստ տեղաշարժված է։

Դաշտի գործառույթներից է պաշտպանությունն արևային քամուց։ Նեպտունի մագնիսոլորտի ձևը խիստ երկարաձգված է՝ մոլորակի այն մասում, որը լուսավորված է, պաշտպանիչ գծերը գտնվում են մակերեսից 600 հազար կմ հեռավորության վրա, իսկ հակառակ կողմում՝ ավելի քան 2 միլիոն կմ։

Վոյաջերը արձանագրել է դաշտի ուժգնության և մագնիսական գծերի տեղակայման անհամապատասխանությունը։ Մոլորակի նման հատկությունները նույնպես դեռ ամբողջությամբ չեն բացատրվում գիտության կողմից։

Մատանիներ

AT վերջ XIXդարում, երբ գիտնականներն այլևս չէին փնտրում այն ​​հարցի պատասխանը, թե արդյոք Նեպտունում մթնոլորտ կա, նրանց առաջ մեկ այլ խնդիր առաջացավ. Պետք էր բացատրել, թե ինչու ութերորդ մոլորակի ճանապարհին աստղերը սկսեցին դուրս գալ դիտորդի համար մի փոքր ավելի շուտ, քան Նեպտունը մոտեցավ նրանց:

Խնդիրը լուծվեց միայն գրեթե մեկ դար անց։ 1984 թվականին հզոր աստղադիտակի օգնությամբ հնարավոր եղավ դիտարկել մոլորակի ամենապայծառ օղակը, որը հետագայում կոչվեց Նեպտունի հայտնաբերողներից մեկի՝ Ջոն Ադամսի անունով։

Հետագա հետազոտությունները հայտնաբերել են ևս մի քանիսը նմանատիպ կազմավորումներ. Հենց նրանք էլ փակեցին աստղերը մոլորակի ճանապարհին։ Այսօր աստղագետները Նեպտունը համարում են վեց օղակ: Դրանք մեկ այլ առեղծված են պարունակում. Ադամսի օղակը բաղկացած է մի քանի կամարներից, որոնք գտնվում են միմյանցից որոշ հեռավորության վրա։ Այս տեղաբաշխման պատճառը պարզ չէ: Որոշ հետազոտողներ հակված են կարծելու, որ Նեպտունի արբանյակներից մեկի՝ Գալաթեայի գրավիտացիոն դաշտի ուժը նրանց պահում է այս դիրքում։ Մյուսները ծանրակշիռ հակափաստարկ են տալիս՝ դրա չափերն այնքան փոքր են, որ դժվար թե կարողանար կատարել առաջադրանքը։ Միգուցե մոտակայքում կան ևս մի քանի անհայտ արբանյակներ, որոնք օգնում են Գալաթեային:

Ընդհանուր առմամբ, մոլորակի օղակները տեսարան են, տպավորիչությամբ և գեղեցկությամբ զիջում են Սատուրնի նմանատիպ գոյացումներին։ Վերջին դերը չէ փոքր-ինչ աղոտ տեսքըկոմպոզիցիայի պիեսներ. Օղակները հիմնականում պարունակում են մեթանի սառույցի բլոկներ՝ պատված սիլիցիումի միացություններով, որոնք լավ կլանում են լույսը։

արբանյակներ

Նեպտունը (ըստ վերջին տվյալների) 13 արբանյակների տերն է։ Դրանց մեծ մասը փոքր չափերով է։ Միայն Տրիտոնն ունի ակնառու պարամետրեր, որը տրամագծով միայն մի փոքր զիջում է Լուսնին: Նեպտունի և Տրիտոնի մթնոլորտի բաղադրությունը տարբեր է՝ արբանյակն ունի ազոտի և մեթանի խառնուրդի գազային ծրար։ Այս նյութերը տալիս են շատ հետաքրքիր տեսարանմոլորակ. սառեցված ազոտը մեթանի սառույցից ներծծվածներով ստեղծում է գույների իրական խռովություն Հարավային բևեռի մակերևույթի վրա. դեղինի հեղեղումները համակցված են սպիտակի և վարդագույնի հետ:

Գեղեցիկ Տրիտոնի ճակատագիրը, մինչդեռ, այնքան էլ վարդագույն չէ։ Գիտնականները կանխատեսում են, որ այն կբախվի Նեպտունին և կուլ կտա նրան: Արդյունքում ութերորդ մոլորակը կդառնա նոր օղակի տեր՝ պայծառությամբ համեմատելի Սատուրնի գոյացումների հետ և նույնիսկ նրանցից առաջ։ Նեպտունի մնացած արբանյակները զգալիորեն զիջում են Տրիտոնին, նրանցից ոմանք նույնիսկ անուն չունեն։

Արեգակնային համակարգի ութերորդ մոլորակը մեծապես համապատասխանում է իր անվանմանը, որի ընտրության վրա ազդել է նաև մթնոլորտի առկայությունը՝ Նեպտուն։ Դրա բաղադրությունը նպաստում է հատկանիշի տեսքին կապույտ գույն. Նեպտունը շտապում է մեզ համար անհասկանալի տարածություն, ինչպես ծովերի աստվածը։ Եվ նմանապես օվկիանոսի խորքերըտիեզերքի այդ հատվածը, որը սկսվում է Նեպտունից այն կողմ, շատ գաղտնիքներ է պահում մարդուց: Ապագայի գիտնականները դեռ պետք է հայտնաբերեն դրանք:

class="part1">

Մանրամասն:

Նեպտուն մոլորակ

Ընդհանուր տեղեկություններ Նեպտունի մասին

© Վլադիմիր Կալանով,
կայք«Գիտելիքը ուժ է».

1781 թվականին Ուրանի հայտնաբերումից հետո աստղագետները երկար ժամանակ չէին կարողանում բացատրել ուղեծրում այս մոլորակի շարժման շեղումների պատճառները այն պարամետրերից, որոնք որոշվում էին Յոհաննես Կեպլերի կողմից հայտնաբերված մոլորակների շարժման օրենքներով: Ենթադրվում էր, որ Ուրանի ուղեծրից այն կողմ կարող է լինել մեկ ուրիշը հիմնական մոլորակ. Բայց պետք էր ապացուցել նման ենթադրության ճիշտությունը, ինչի համար անհրաժեշտ էր կատարել բարդ հաշվարկներ։

Նեպտունը 4,4 միլիոն կմ հեռավորությունից։

Նեպտուն. Լուսանկարը պայմանական գույներով.

Նեպտունի հայտնաբերում

Նեպտունի հայտնաբերումը «գրչի ծայրին»

Հին ժամանակներից մարդիկ գիտեին հինգ մոլորակների գոյության մասին, որոնք տեսանելի են անզեն աչքով՝ Մերկուրի, Վեներա, Մարս, Յուպիտեր և Սատուրն։

Եվ այսպես, տաղանդավոր անգլիացի մաթեմատիկոս Ջոն Քաուչ Ադամսը (1819-1892), ով նոր էր ավարտել Քեմբրիջի Սենտ Ջոն քոլեջը, 1844-1845 թվականներին հաշվարկել է տրանսուրանի մոլորակի մոտավոր զանգվածը, էլիպսաձև ուղեծրի տարրերը և հելիոկենտրոն երկայնությունը։ Այնուհետև Ադամսը դարձավ Քեմբրիջի համալսարանի աստղագիտության և երկրաչափության պրոֆեսոր:

Ադամսն իր հաշվարկները հիմնել է այն ենթադրության վրա, որ ցանկալի մոլորակը պետք է գտնվի Արեգակից 38,4 աստղագիտական ​​միավոր հեռավորության վրա։ Այս հեռավորությունը Ադամսին առաջարկվել է այսպես կոչված Տիտիուս-Բոդեի կանոնով, որը սահմանում է Արեգակից մոլորակների հեռավորության մոտավոր հաշվարկման կարգը։ Հետագայում մենք կփորձենք ավելի մանրամասն խոսել այս կանոնի մասին:

Ադամսն իր հաշվարկները ներկայացրել է Գրինվիչի աստղադիտարանի ղեկավարին, սակայն դրանք անտեսվել են։

Մի քանի ամիս անց, անկախ Ադամսից, հաշվարկները կատարեց նաև ֆրանսիացի աստղագետ Ուրբեն Ժան Ժոզեֆ Լը Վերիեն (1811-1877) և ներկայացրեց Գրինվիչի աստղադիտարան։ Այստեղ անմիջապես հիշեցին Ադամսի հաշվարկները, և 1846 թվականից Քեմբրիջի աստղադիտարանում սկսվեց դիտորդական ծրագիր, որը, սակայն, արդյունք չտվեց։

1846 թվականի ամռանը Լե Վերիեն ավելի մանրամասն զեկույց արեց Փարիզի աստղադիտարանում, իր գործընկերներին ներկայացրեց իր հաշվարկները, որոնք նույնն էին և նույնիսկ ավելի ճշգրիտ, քան Ադամսը: Բայց ֆրանսիացի աստղագետները, գնահատելով Լե Վերյեի մաթեմատիկական հմտությունը, առանձնապես հետաքրքրություն չցուցաբերեցին տրանսուրանային մոլորակ գտնելու խնդրի նկատմամբ։ Սա չէր կարող չհիասթափեցնել վարպետ Լե Վերիերին, և 1846 թվականի սեպտեմբերի 18-ին նա նամակ ուղարկեց Բեռլինի աստղադիտարանի օգնական Յոհան Գոտֆրիդ Գալեին (1812-1910), որտեղ, մասնավորապես, գրում էր. Աշխատեք աստղադիտակն ուղղել դեպի Ջրհոս համաստեղություն: Դուք կգտնեք իններորդ մեծության մոլորակ խավարածրի 1°-ի սահմաններում 326° երկայնության վրա…”

Նեպտունի հայտնաբերումը երկնքում

1846թ. սեպտեմբերի 23-ին, նամակը ստանալուց անմիջապես հետո, Յոհան Գալեն և նրա օգնական, ավագ ուսանող Հենրիխ դ'Արրեն աստղադիտակ ուղղեցին դեպի Ջրհոս համաստեղություն և հայտնաբերեցին նոր ութերորդ մոլորակը գրեթե հենց Լե Վերրիեի կողմից նշված տեղում:

Շուտով Փարիզի Գիտությունների ակադեմիան հայտարարեց, որ նոր մոլորակ «գրչի ծայրին» հայտնաբերել է Ուրբեն Լե Վերյեն։ Բրիտանացիները փորձել են բողոքել և պահանջել, որ Ջոն Ադամսը ճանաչվի որպես մոլորակի հայտնաբերող։

Ու՞մ է տրվել բացման առաջնահերթությունը՝ Անգլիայի՞ն, թե՞ Ֆրանսիային: Բացման առաջնահերթությունը տրվել է … Գերմանիային: Ժամանակակից հանրագիտարանային տեղեկատու գրքերը ցույց են տալիս, որ Նեպտուն մոլորակը հայտնաբերվել է 1846 թվականին Յոհան Գալլի կողմից՝ համաձայն Վ.Ժ.-ի տեսական կանխատեսումների։ Le Verrier-ը և J.K. Ադամս.

Մեզ թվում է, որ եվրոպական գիտությունն այս հարցում արդարացի է վարվել բոլոր երեք գիտնականների՝ Հալեի, Լե Վերիեի և Ադամսի նկատմամբ։ Գիտության պատմության մեջ մնաց նաև Հայնրիխ դ'Արեի անունը, ով այն ժամանակ Յոհան Գալեի օգնականն էր։ Թեև, իհարկե, Հալլեի և նրա օգնականի աշխատանքը ծավալով և ինտենսիվությամբ շատ ավելի քիչ էր, քան Ադամսը և Լե Վերիերը, որոնք կատարել էին բարդ մաթեմատիկական հաշվարկներ, որոնք այն ժամանակվա շատ մաթեմատիկոսներ չէին ձեռնարկում՝ խնդիրը համարելով անլուծելի։ .

Հայտնաբերված մոլորակը կոչվել է Նեպտուն՝ հին հռոմեական ծովերի աստծո անունով (հին հույները ծովերի աստծո «դիրքում» ունեին Պոսեյդոնին)։ Նեպտունի անունը ընտրվել է, իհարկե, ավանդույթի համաձայն, բայց այն բավականին հաջող է ստացվել այն առումով, որ մոլորակի մակերեսը հիշեցնում է կապույտ ծովը, որտեղ ղեկավարում է Նեպտունը։ Ի դեպ, մոլորակի գույնի մասին հնարավոր դարձավ միանշանակ դատել դրա հայտնաբերումից գրեթե մեկուկես դար անց, երբ 1989 թվականի օգոստոսին ամերիկյան տիեզերանավը, ավարտելով հետազոտական ​​ծրագիրը Յուպիտերի, Սատուրնի և Ուրանի մոտ, թռավ նրա վրայով։ Հյուսիսային բեւեռՆեպտունը ընդամենը 4500 կմ բարձրության վրա և Երկիր է փոխանցել այս մոլորակի պատկերները։ «Վոյաջեր 2»-ը մնում է միակ տիեզերանավը, որն ուղարկվել է Նեպտունի մերձակայքում: Ճիշտ է, Նեպտունի մասին որոշ արտաքին տեղեկություններ նույնպես ստացվել են օգնությամբ, թեև այն գտնվում է Երկրի մերձակայքում, այսինքն. մոտակա տարածության մեջ։

Նեպտուն մոլորակը կարող էր հայտնաբերված լինել Գալիլեոյի կողմից, ով նկատել էր այն, բայց սխալվել էր անսովոր աստղ. Այդ ժամանակից ի վեր, գրեթե երկու հարյուր տարի, մինչև 1846 թվականը, Արեգակնային համակարգի հսկա մոլորակներից մեկը մնաց անհայտության մեջ:

Ընդհանուր տեղեկություններ Նեպտունի մասին

Նեպտունը՝ ութերորդ մոլորակը Արեգակից հեռավորության վրա, գտնվում է աստղից մոտավորապես 4,5 միլիարդ կիլոմետր (30 AU) հեռավորության վրա (նվազագույնը՝ 4,456, առավելագույնը՝ 4,537 միլիարդ կմ):

Նեպտունը, ինչպես և Նեպտունը, պատկանում է գազային հսկա մոլորակների խմբին։ Նրա հասարակածի տրամագիծը 49528 կմ է, որը գրեթե չորս անգամ մեծ է Երկրի տրամագծից (12756 կմ)։ Իր առանցքի շուրջ պտտման ժամանակահատվածը 16 ժամ 06 րոպե է։ Արեգակի շուրջ հեղափոխության շրջանը, այսինքն. Նեպտունի վրա մեկ տարվա տևողությունը գրեթե 165 երկրային տարի է: Նեպտունի ծավալը 57,7 անգամ մեծ է Երկրի ծավալից, իսկ զանգվածը 17,1 անգամ մեծ է երկրի ծավալից։ Նյութի միջին խտությունը 1,64 է (գ/սմ³), ինչը նկատելիորեն ավելի բարձր է, քան Ուրանում (1,29 (գ/սմ³)), բայց զգալիորեն ավելի քիչ, քան Երկրի վրա (5,5 (գ/սմ³))։ Նեպտունի վրա ձգողականության ուժը գրեթե մեկուկես անգամ գերազանցում է երկրին:

Հնագույն ժամանակներից մինչև 1781 թվականը մարդիկ Սատուրնը համարում էին ամենահեռավոր մոլորակը։ 1781 թվականին հայտնաբերված Ուրանը «մղեց» Արեգակնային համակարգի սահմանները կիսով չափ (1,5 միլիարդ կմ-ից մինչև 3 միլիարդ կմ):

Բայց 65 տարի անց (1846) հայտնաբերվեց Նեպտունը, և նա «մղեց» Արեգակնային համակարգի սահմանները ևս մեկուկես անգամ, այսինքն. Արեգակից բոլոր ուղղություններով մինչև 4,5 միլիարդ կմ:

Ինչպես կտեսնենք ավելի ուշ, սա մեր արեգակնային համակարգի զբաղեցրած տարածքի սահմանը չդարձավ: Նեպտունի հայտնաբերումից 84 տարի անց՝ 1930 թվականի մարտին, ամերիկացի Քլայդ Թոմբոն հայտնաբերեց ևս մեկ մոլորակ՝ պտտվելով Արեգակի շուրջը նրանից մոտ 6 միլիարդ կմ միջին հեռավորության վրա:

Ճիշտ է, Միջազգային աստղագիտական ​​միությունը 2006 թվականին Պլուտոնին զրկեց մոլորակի «տիտղոսից»։ Գիտնականների կարծիքով՝ Պլուտոնը շատ փոքր է նման կոչման համար, և այդ պատճառով տեղափոխվել է թզուկների կատեգորիա։ Բայց դա չի փոխում հարցի էությունը՝ միևնույն է, Պլուտոնը, որպես տիեզերական մարմին, Արեգակնային համակարգի մի մասն է։ Եվ ոչ ոք չի կարող երաշխավորել, որ Պլուտոնի ուղեծրից այն կողմ այլևս չկա տիեզերական մարմիններ, որոնք կարող են մուտք գործել Արեգակնային համակարգ որպես մոլորակներ։ Ամեն դեպքում, Պլուտոնի ուղեծրից այն կողմ տարածությունը լցված է տիեզերական տարատեսակ օբյեկտներով, ինչը հաստատվում է այսպես կոչված Էջվորթ-Կույպերի գոտու առկայությամբ, որը տարածվում է մինչև 30-100 Ա.Մ. Այս գոտու մասին կխոսենք մի փոքր ուշ (տե՛ս «Գիտելիքը ուժ է» թեմայով):

Նեպտունի մթնոլորտը և մակերեսը

Նեպտունի մթնոլորտ

Նեպտունի ամպային ռելիեֆը

Նեպտունի մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է ջրածնից, հելիումից, մեթանից և ամոնիակից։ Մեթանը կլանում է սպեկտրի կարմիր մասը և փոխանցում կապույտ և կանաչ գույները։ Հետևաբար, Նեպտունի մակերեսի գույնը հայտնվում է կանաչավուն-կապույտ:

Մթնոլորտի բաղադրությունը հետևյալն է.

Հիմնական բաղադրիչները՝ ջրածին (H 2) 80 ± 3.2%; հելիում (Նա) 19±3,2%; մեթան (CH 4) 1,5 ± 0,5%:
Կեղտոտ բաղադրիչներ՝ ացետիլեն (C 2 H 2), դիացետիլեն (C 4 H 2), էթիլեն (C 2 H 4) և էթան (C 2 H 6), ինչպես նաև ածխածնի օքսիդ (CO) և մոլեկուլային ազոտ (N 2) ;
Աերոզոլներ՝ ամոնիակային սառույց, ջրային սառույց, ամոնիումի հիդրոսուլֆիդ (NH 4 SH) սառույց, մեթանի սառույց (? - կասկածելի):

Ջերմաստիճանը՝ 1 բարում՝ 72 Կ (-201 °C);
0,1 բար ճնշման մակարդակում՝ 55 Կ (–218 °C):

Մթնոլորտի մակերևութային շերտերից մոտ 50 կմ բարձրությունից սկսած և մի քանի հազար կիլոմետր բարձրությունից հետո մոլորակը ծածկված է արծաթափայլ ցիրուսային ամպերով, որոնք հիմնականում բաղկացած են սառեցված մեթանից (տե՛ս նկարը վերևի աջ մասում): Ամպերի մեջ նկատվում են ձևավորումներ, որոնք նման են մթնոլորտի ցիկլոնի պտույտներին, ճիշտ այնպես, ինչպես այն տեղի է ունենում Յուպիտերի վրա։ Նման պտույտները նման են բծերի և պարբերաբար հայտնվում ու անհետանում։

Մթնոլորտն աստիճանաբար վերածվում է հեղուկի, իսկ հետո ամուրմոլորակները, ինչպես և սպասվում էր, բաղկացած են հիմնականում նույն նյութերից՝ ջրածնից, հելիումից, մեթանից։

Նեպտունի մթնոլորտը շատ ակտիվ է. մոլորակի վրա շատ ուժեղ քամիներ են փչում: ուժեղ քամիներ. Եթե ​​Ուրանի վրա մինչև 600 կմ/ժ արագությամբ քամիներին անվանել ենք փոթորիկներ, ապա ինչպե՞ս անվանել Նեպտունի քամիներին, որոնք փչում են 1000 կմ/ժ արագությամբ։ Արեգակնային համակարգի որևէ այլ մոլորակի վրա ավելի ուժեղ քամիներ չկան:

Նեպտունը մեր Արեգակնային համակարգի ութերորդ մոլորակն է: Գիտնականները այն հայտնաբերել են հենց սկզբից՝ երկնքի մշտական ​​դիտարկումների և խորը մաթեմատիկական հետազոտությունների հիման վրա: Ուրբեյն Ժոզեֆ Լը Վերիեն, երկար քննարկումներից հետո, իր դիտարկումները կիսեց Բեռլինի աստղադիտարանի հետ, որտեղ դրանք ուսումնասիրվեցին Յոհան Գոթֆրիդ Գալլեի կողմից: Այնտեղ էր, որ 1846 թվականի սեպտեմբերի 23-ին հայտնաբերվեց Նեպտունը։ Տասնյոթ օր անց հայտնաբերվել է նաև նրա արբանյակը՝ Տրիտոնը։

Նեպտուն մոլորակը գտնվում է Արեգակից 4,5 միլիարդ կմ հեռավորության վրա։ 165 տարի այն անցնում է իր ուղեծրով։ Այն հնարավոր չէ տեսնել անզեն աչքով, քանի որ այն գտնվում է Երկրից զգալի հեռավորության վրա։

Նեպտունի մթնոլորտում տիրում են ամենաուժեղ քամիները, որոշ գիտնականների կարծիքով՝ դրանք կարող են հասնել 2100 կմ/ժ արագության։ 1989 թվականին, Վոյաջեր 2-ի թռիչքի ժամանակ հարավային կիսագնդումմոլորակը նույնականացվել է որպես Մեծ մութ կետ, ճիշտ այնպես, ինչպես Յուպիտեր մոլորակի Մեծ կարմիր կետը: Մթնոլորտի վերին հատվածում Նեպտունի ջերմաստիճանը մոտ է 220 աստիճան Ցելսիուսի։ Նեպտունի կենտրոնում ջերմաստիճանը տատանվում է 5400°K-ից մինչև 7000-7100°C, ինչը համապատասխանում է Արեգակի մակերեսի ջերմաստիճանին և մոլորակների մեծ մասի ներքին ջերմաստիճանին։ Նեպտունն ունի մասնատված և թույլ օղակաձև համակարգ, որը հայտնաբերվել է դեռևս 1960-ականներին, բայց պաշտոնապես հաստատվել է 1989 թվականին «Վոյաջեր 2»-ի կողմից:

Նեպտուն մոլորակի հայտնաբերման պատմությունը

1612թ. դեկտեմբերի 28-ին Գալիլեո Գալիլեյը ուսումնասիրեց Նեպտունը, այնուհետև 1613թ. հունվարի 29-ին: Բայց երկու դեպքում էլ նա Նեպտունը շփոթեց որպես անշարժ աստղ, որը միացած էր Յուպիտերին երկնքում: Այդ իսկ պատճառով Նեպտունի հայտնագործությունը Գալիլեոն չյուրացրեց։

1612 թվականի դեկտեմբերին առաջին դիտարկման ժամանակ Նեպտունը կանգնած է, իսկ դիտարկման օրը նա անցել է հետընթաց շարժման։ Հետադարձ շարժումը նկատվում է, երբ մեր մոլորակը շրջանցում է արտաքին մոլորակիր առանցքի երկայնքով: Քանի որ Նեպտունը մոտ էր կայանին, նրա շարժումը չափազանց թույլ էր, և Գալիլեոն չէր կարող տեսնել այն իր փոքրիկ աստղադիտակով։

Ալեքսիս Բուվարը 1821 թվականին ցուցադրեց Ուրան մոլորակի ուղեծրի աստղագիտական ​​աղյուսակները: Հետագայում կատարված դիտարկումները ցույց տվեցին նրա ստեղծած աղյուսակներից խիստ շեղումներ։ Հաշվի առնելով այս հանգամանքը՝ գիտնականը ենթադրել է, որ անհայտ մարմինն իր ձգողականությամբ խաթարում է Ուրանի ուղեծիրը։ Նա իր հաշվարկներն ուղարկեց Թագավորական աստղագետ սըր Ջորջ Էյրիին, ով խնդրեց Կուկին պարզաբանումներ տալ: Նա արդեն սկսել էր պատասխանի մշակումը, բայց ինչ-ինչ պատճառներով այն չուղարկեց և չպնդեց աշխատել այս հարցի շուրջ։

1845-1846 թվականներին Ուրբեն Լե Վերիեն, անկախ Ադամսից, արագորեն կատարեց իր հաշվարկները, սակայն հայրենակիցները չէին կիսում նրա ոգեւորությունը։ Նեպտունի երկայնության Լե Վերրիեի առաջին գնահատականը և Ադամսի գնահատականին նմանությունը վերանայելուց հետո Էյրին կարողացավ համոզել Քեմբրիջի աստղադիտարանի տնօրեն Ջեյմս Չայլսին սկսել որոնումները, որոնք տևեցին օգոստոսից սեպտեմբեր: Երկու անգամ Չիլիը իրականում դիտարկել է Նեպտունը, բայց այն պատճառով, որ նա հետաձգել է արդյունքների մշակումը ավելի շատ ուշ ժամկետ, նա չկարողացավ ժամանակին ճանաչել մոլորակը։

Այդ ժամանակ Լե Վերիեն համոզեց աստղագետ Յոհան Գոթֆրիդ Գալեին, ով աշխատում է Բեռլինի աստղադիտարանում, սկսել փնտրել։ Աստղադիտարանի ուսանող Հայնրիխ դ'Արրեն Հալեին առաջարկեց համեմատել Լե Վերյեի կանխատեսված վայրում գծված երկնքի քարտեզը երկնքի տեսարանի հետ: այս պահինդիտել մոլորակի շարժումը ֆիքսված աստղերի նկատմամբ։ Առաջին գիշերը մոլորակը հայտնաբերվել է մոտավորապես 1 ժամ որոնումներից հետո։ Յոհան Էնկեն աստղադիտարանի տնօրենի հետ 2 գիշեր շարունակել է դիտել երկնքի այն հատվածը, որտեղ գտնվում է մոլորակը, ինչի արդյունքում հայտնաբերել են նրա շարժումը աստղերի նկատմամբ և կարողացել են համոզվել, որ այն իրականում նոր մոլորակ. 1846 թվականի սեպտեմբերի 23-ին հայտնաբերվեց Նեպտունը։ Այն գտնվում է Լե Վերիեի կոորդինատներից 1°-ի սահմաններում և Ադամսի կանխատեսած կոորդինատներից մոտավորապես 12°-ի սահմաններում։

Բացահայտումից անմիջապես հետո ֆրանսիացիների և բրիտանացիների միջև վեճ է սկսվել մոլորակի հայտնաբերումն իրենց սեփականը համարելու իրավունքի համար։ Արդյունքում նրանք եկան կոնսենսուսի և որոշեցին Լե Վերիերին և Ադամսին դիտարկել որպես համախոհներ։ 1998 թվականին կրկին հայտնաբերվել են «Նեպտունի թղթերը», որոնք անօրինական կերպով յուրացվել են աստղագետ Օլին Ջ. Էգգենին և երեսուն տարի պահել նրա մոտ։ Նրա մահից հետո դրանք հայտնաբերվել են նրա մոտ։ Որոշ պատմաբաններ, փաստաթղթերն ուսումնասիրելուց հետո, կարծում են, որ Ադամսն արժանի չէ Լե Վերյեի հետ հավասար իրավունքներին մոլորակը բացահայտելու համար։ Սկզբունքորեն, դա նախկինում կասկածի տակ է դրվել, օրինակ, 1966 թվականից ի վեր Դենիս Ռաուլինսի կողմից։ «Դիո» ամսագրում նա հոդված է հրապարակել՝ պահանջելով Ադամսի բացահայտումների նկատմամբ հավասար իրավունքները ճանաչվել որպես գողություն։ «Այո, Ադամսը որոշ հաշվարկներ արեց, բայց նա որոշ չափով վստահ չէր, թե որտեղ է գտնվում Նեպտունը», - ասաց Նիկոլաս Կոլեստրումը 2003 թվականին:

Նեպտուն անվան ծագումը

Հայտնաբերումից հետո որոշ ժամանակ Նեպտուն մոլորակը նշանակվել է որպես «Լե Վերիեի մոլորակ» կամ «Ուրանի արտաքին մոլորակ»: Հալլին առաջինն էր, ով առաջարկեց պաշտոնական անվան գաղափարը՝ առաջարկելով «Յանուս» անունը։ Չիլին Անգլիայում առաջարկել է «Օվկիանոս» անունը։

Լե Վերյեն, պնդելով, որ իրավունք ունի անուն տալու, առաջարկեց այն անվանել Նեպտուն՝ սխալմամբ կարծելով, որ այս անունը ճանաչվել է ֆրանսիական երկայնությունների բյուրոյի կողմից։ Գիտնականը հոկտեմբերին փորձել է մոլորակն անվանել իր «Լևերիեր» անունով և նրան աջակցել է աստղադիտարանի տնօրենը, սակայն այս նախաձեռնությունը դիմադրության է բախվել Ֆրանսիայից դուրս: Ալմանախները արագորեն վերադարձրեցին Հերշել (հայտնագործողի՝ Ուիլյամ Հերշելի անունով) անվանումը, իսկ Լե Վերրիերը՝ նոր մոլորակի համար:

Բայց, չնայած դրան, Պուլկովոյի աստղադիտարանի տնօրեն Վասիլի Ստրուվեն կանգ կառնի «Նեպտուն» անվան վրա։ Իր որոշման մասին նա հայտարարել է 1846 թվականի դեկտեմբերի 29-ին կայսերական գիտությունների ակադեմիայի համագումարում, որը տեղի է ունեցել Սանկտ Պետերբուրգում։ Այս անունը աջակցություն ստացավ Ռուսաստանի սահմաններից դուրս և շատ շուտով ընդունվեց։ միջազգային անվանումըմոլորակներ.

ֆիզիկական բնութագրերը

Նեպտունը ունի 1,0243 × 1026 կգ զանգված և դուրս է ցցված միջանկյալխոշոր գազային հսկաների և Երկրի միջև: Նրա քաշը տասնյոթ անգամ է ավելի շատ երկիրև Յուպիտերի զանգվածի 1/19-ը։ Ինչ վերաբերում է Նեպտունի հասարակածային շառավղին, ապա այն համապատասխանում է 24764 կմ, որը գրեթե չորս անգամ գերազանցում է երկրինը։ Ուրանը և Նեպտունը հաճախ դասակարգվում են որպես գազային հսկաներ («սառցե հսկաներ»)՝ իրենց ցնդող նյութերի բարձր կոնցենտրացիաների և ավելի փոքր չափերի պատճառով։

Ներքին կառուցվածքը

Անմիջապես արժե նշել, որ ներքին կառուցվածքըՆեպտուն մոլորակը նման է Ուրանի կառուցվածքին։ Մթնոլորտը կազմում է մոլորակի ընդհանուր զանգվածի մոտավորապես 10-20%-ը, մակերեսից մինչև մթնոլորտ հեռավորությունը մոլորակի մակերևույթից մինչև միջուկ հեռավորության 10-20%-ն է։ Միջուկի մոտ ճնշումը կարող է լինել 10 ԳՊա: Մթնոլորտի ստորին հատվածում հայտնաբերված են ամոնիակի, մեթանի և ջրի խտություններ։

Այս ավելի տաք և մութ շրջանը աստիճանաբար խտանում է և վերածվում գերտաքացած հեղուկ թիկնոցի, որի ջերմաստիճանը հասնում է 2000-5000 Կ-ի: Մոլորակի թիկնոցի քաշը տասը-տասնհինգ անգամ գերազանցում է Երկրին, տարբեր գնահատականներով այն հարուստ է ամոնիակով, ջրով: , մեթան և այլ միացություններ։ Այս նյութը, ըստ ընդհանուր ընդունված տերմինաբանության, կոչվում է սառցե, թեև այն խիտ և շատ տաք հեղուկ է։ Այս հեղուկը, որն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն, հաճախ կոչվում է ջրային ամոնիակի օվկիանոս։ Մեթանը 7 հազար կմ խորության վրա քայքայվում է ադամանդի բյուրեղների՝ «ընկվելով» միջուկի վրա։ Գիտնականները ենթադրել են, որ գոյություն ունի «ադամանդե հեղուկի» մի ամբողջ օվկիանոս։ Մոլորակի միջուկը կազմված է նիկելից, երկաթից և սիլիկատներից և կշռում է 1,2 անգամ ավելի, քան մեր մոլորակը։ Կենտրոնում ճնշումը հասնում է 7 մեգաբարի, ինչը միլիոնավոր անգամ ավելի մեծ է, քան Երկրի ճնշումը։ Կենտրոնում ջերմաստիճանը հասնում է 5400 Կ–ի։

Նեպտունի մթնոլորտը

Գիտնականները մթնոլորտի վերին շերտում հելիում և ջրվեժ են հայտնաբերել։ Այս բարձրության վրա դրանք կազմում են 19% և 80%: Բացի այդ, մեթանի հետքեր են հայտնաբերվում։ Մեթանի կլանման գոտիները նկատվում են 600 նմ-ից ավելի ալիքների երկարությամբ սպեկտրի ինֆրակարմիր և կարմիր հատվածներում: Ինչպես Ուրանի դեպքում, կարմիր լույսի կլանումը մեթանի կողմից է առանցքային գործոնտալով կապույտ երանգՆեպտունը, չնայած պայծառ լազուրը տարբերվում է Ուրանի մեղմ ակվամարինից: Քանի որ մթնոլորտում մեթանի տոկոսը շատ չի տարբերվում Ուրանի մթնոլորտից, գիտնականները ենթադրում են, որ մթնոլորտի որոշ անհայտ բաղադրիչ կա, որը նպաստում է ձևավորմանը: կապույտ գույնի. Մթնոլորտը բաժանված է երկու հիմնական շրջանի, մասնավորապես ստորին տրոպոսֆերայի, որտեղ ջերմաստիճանի նվազում կա բարձրության հետ, և ստրատոսֆերայի, որտեղ նկատվում է մեկ այլ օրինաչափություն՝ ջերմաստիճանը բարձրանում է բարձրության հետ։ Տրոպոպաուզի սահմանը (գտնվում է նրանց միջև) գտնվում է 0,1 բար ճնշման մակարդակում: 10-4 - 10-5 միկրոբարերից ցածր ճնշման մակարդակում ստրատոսֆերան փոխարինվում է թերմոսֆերայով: Աստիճանաբար թերմոսֆերան անցնում է էկզոսֆերա։ Տրոպոսֆերայի մոդելները թույլ են տալիս ենթադրել, որ, հաշվի առնելով բարձրությունը, այն կազմված է մոտավոր կոմպոզիցիաների ամպերից։ 1 բարից ցածր ճնշման գոտում կան վերին մակարդակի ամպեր, որտեղ ջերմաստիճանը նպաստում է մեթանի խտացմանը։

Ջրածնի սուլֆիդի և ամոնիակի ամպերը ձևավորվում են 1-ից 5 բար ճնշման դեպքում: Ավելի բարձր ճնշման դեպքում ամպերը կարող են կազմված լինել ամոնիումի սուլֆիդից, ամոնիակից, ջրից և ջրածնի սուլֆիդից: Ավելի խորը, մոտ 50 բար ճնշման դեպքում, կարող են գոյանալ ջրային սառույցի ամպեր՝ 0 °C ջերմաստիճանի դեպքում։ Գիտնականները ենթադրում են, որ այս գոտին կարող է պարունակել ջրածնի սուլֆիդի և ամոնիակի ամպեր։ Բացի այդ, հնարավոր է, որ այս գոտում գտնվեն ջրածնի սուլֆիդի և ամոնիակի ամպեր։

Նման ցածր ջերմաստիճանի դեպքում Նեպտունը շատ հեռու է Արեգակից, որպեսզի այն տաքացնի թերմոսֆերան ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ: Հնարավոր է, որ այս երեւույթը մոլորակի մագնիսական դաշտում տեղակայված իոնների հետ մթնոլորտային փոխազդեցության հետեւանք է։ Մեկ այլ տեսություն ասում է, որ ջեռուցման հիմնական մեխանիզմը Նեպտունի ներքին շրջաններից ձգողականության ալիքներն են, որոնք հետագայում ցրվում են մթնոլորտում: Ջերմոսֆերան ներառում է հետքեր ածխածնի երկօքսիդև ջուրը, որ այնտեղից է հասել արտաքին աղբյուրները(փոշի և երկնաքարեր):

Նեպտունի կլիման

Դա Ուրանի և Նեպտունի տարբերություններից է՝ օդերևութաբանական ակտիվության մակարդակից։ «Վոյաջեր 2»-ը, որը 1986 թվականին թռչել է ուրանի մոտ, թույլ մթնոլորտային ակտիվություն է գրանցել: Նեպտունը, ի տարբերություն Ուրանի, ցույց տվեց եղանակի հստակ փոփոխություններ, երբ հետազոտությունն անցկացվեց 1989 թվականին:

Եղանակը մոլորակի վրա այլ լուրջ է դինամիկ համակարգփոթորիկներ. Ավելին, քամու արագությունը երբեմն կարող է հասնել մոտ 600 մ/վ (գերձայնային արագություն): Ամպերի տեղաշարժին հետևելու ընթացքում նկատվել է քամու արագության փոփոխություն։ 20 մ/վրկ-ից դեպի արևելք; արևմտյան կողմում՝ մինչև 325 մ/վ: Ինչ վերաբերում է ամպի վերին շերտին, ապա այստեղ նույնպես քամու արագությունը տատանվում է. հասարակածի երկայնքով 400 մ/վրկ; բևեռներում՝ մինչև 250 մ/վրկ։ Միևնույն ժամանակ, քամիների մեծ մասը տալիս է ուղղություն, որը հակառակ է Նեպտունի պտույտին իր առանցքի շուրջ: Քամիների դիագրամը ցույց է տալիս, որ նրանց ուղղությունը բարձր լայնություններում համընկնում է մոլորակի պտտման ուղղության հետ, և ցածր լայնություններլրիվ հակառակ դրան։ Քամիների ուղղության տարբերությունը, ինչպես կարծում են գիտնականները, «էկրանային էֆեկտի» հետևանք է և կապված չէ խորը մթնոլորտային գործընթացների հետ։ Էթանի, մեթանի և ացետիլենի պարունակությունը մթնոլորտում հասարակածային շրջանում տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր անգամ ավելի է, քան այդ նյութերի պարունակությունը բևեռների շրջանում: Նման դիտարկումը հիմք է տալիս ենթադրելու, որ վերելք կա Նեպտունի հասարակածում և բևեռներին ավելի մոտ: 2007 թվականին գիտնականները նկատել են, որ վերին տրոպոսֆերան հարավային բևեռմոլորակը 10 °C-ով ավելի տաք է եղել Նեպտունի մնացած մասի համեմատ, որտեղ միջին ջերմաստիճանը -200 °C է։ Ավելին, նման տարբերությունը բավական է, որպեսզի մթնոլորտի վերին հատվածներում մեթանը սառեցված վիճակում լինի՝ աստիճանաբար հարավային բևեռի տիեզերք արտահոսելով։

Պատճառով սեզոնային փոփոխություններմոլորակի հարավային կիսագնդում ամպերի շերտերն աճել են ալբեդոյով և չափերով: Այս միտումը նկատվել է դեռևս 1980 թվականին, մասնագետների կարծիքով, այն կշարունակվի մինչև 2020 թվականը՝ մոլորակի վրա նոր սեզոնի սկիզբով, որը փոխվում է յուրաքանչյուր քառասուն տարին մեկ:

Նեպտունի արբանյակներ

Ներկայումս Նեպտունն ունի տասներեք հայտնի արբանյակ: Դրանցից ամենամեծը կշռում է ավելի քան 99,5%-ը ընդհանուր քաշըմոլորակի բոլոր արբանյակները: Սա Տրիտոնն է, որը հայտնաբերել է Ուիլյամ Լասելը հենց մոլորակի հայտնաբերումից տասնյոթ օր անց: Տրիտոնը, ի տարբերություն մեր արեգակնային համակարգի մյուս խոշոր արբանյակների, ունի հետընթաց ուղեծիր: Հնարավոր է, որ այն գրավել է Նեպտունի ձգողականությունը, և հնարավոր է, որ նախկինում գաճաճ մոլորակ է եղել: Այն գտնվում է Նեպտունից մի փոքր հեռավորության վրա, որպեսզի ֆիքսվի համաժամանակյա պտույտով: Տրիտոնը, մակընթացության արագացման պատճառով, դանդաղ պարույրով շարժվում է դեպի մոլորակ և արդյունքում, երբ Ռոշի սահմանը հասնի, այն կկործանվի։ Արդյունքում գոյանում է մի օղակ, որն ավելի հզոր կլինի, քան Սատուրնի օղակները։ Ենթադրվում է, որ դա տեղի կունենա 10-ից 100 միլիոն տարի հետո։

Տրիտոնը 3 արբանյակներից մեկն է, որոնք ունեն մթնոլորտ (Տիտանի և Իոյի հետ միասին)։ Նշվում է Տրիտոնի սառցե ընդերքի տակ հեղուկ օվկիանոսի գոյության հնարավորությունը, որը նման է Եվրոպայի օվկիանոսին։

Նեպտունի հաջորդ հայտնաբերված արբանյակը Ներեյդն էր: Այն ունի անկանոն ձև և ուղեծրի ամենաբարձր էքսցենտրիսիտներից մեկն է։

1989 թվականի հուլիսից սեպտեմբեր ընկած ժամանակահատվածում հայտնաբերվել են ևս վեց նոր արբանյակներ։ Դրանցից հարկ է նշել Proteus-ը, որն ունի անկանոն ձև և բարձր խտություն։

Չորս ներքին արբանյակներն են՝ Թալասան, Նաիադը, Գալաթեան և Դեսպինան։ Նրանց ուղեծրերը այնքան մոտ են մոլորակին, որ գտնվում են նրա օղակների մեջ: Լարիսան, նրանց հետևելով, առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1981 թ.

2002-ից 2003 թվականներին հայտնաբերվել են Նեպտունի ևս հինգ անկանոն արբանյակներ: Քանի որ Նեպտունը համարվում էր հռոմեական ծովերի աստվածը, նրա արբանյակները կոչվեցին այլ ծովային արարածների անուններով:

Նեպտունի դիտում

Գաղտնիք չէ, որ Նեպտունն անզեն աչքով տեսանելի չէ Երկրից։ Ցերես գաճաճ մոլորակը, Յուպիտերի գալիլեյան արբանյակները և 2 Պալլասը, 4 Վեստա, 3 Յունո, 7 Իրիսը և 6 Հեբե աստերոիդները ավելի պայծառ են երևում երկնքում։ Մոլորակը դիտարկելու համար անհրաժեշտ է 200x խոշորացում և առնվազն 200-250 մմ տրամագծով աստղադիտակ։ Այս դեպքում դուք կարող եք տեսնել մոլորակը որպես փոքրիկ կապտավուն սկավառակ, որը հիշեցնում է Ուրանը:

367 օրը մեկ երկրային դիտորդի համար Նեպտուն մոլորակը մտնում է ակնհայտ հետադարձ շարժման մեջ՝ յուրաքանչյուր հակադրման ժամանակ ձևավորելով որոշակի երևակայական օղակներ այլ աստղերի ֆոնի վրա:

Ռադիոալիքների տիրույթում մոլորակի դիտարկումը ցույց է տալիս, որ Նեպտունը անկանոն շողերի և շարունակական ճառագայթման աղբյուր է։ Երկու երևույթներն էլ բացատրվում են պտտվող մագնիսական դաշտով։ Սպեկտրի ինֆրակարմիր հատվածում Նեպտունի փոթորիկները լավ հետագծված են: Դուք կարող եք սահմանել դրանց չափն ու ձևը, ինչպես նաև ճշգրիտ հետևել դրանց շարժմանը:

ՆԱՍԱ-ն նախատեսում է 2016 թվականին Նեպտուն ուղեծրը ուղարկել Նեպտուն: Մինչ օրս ոչ ճշգրիտ ամսաթվերըարձակումը պաշտոնապես չի կոչվում, այս սարքը ներառված չէ արեգակնային համակարգի հետազոտման պլանում:

Նեպտունը Արեգակից ութերորդ մոլորակն է։ Այն փակում է մոլորակների խումբը, որը հայտնի է որպես գազային հսկաներ:

Մոլորակի հայտնաբերման պատմությունը.

Նեպտունը առաջին մոլորակն էր, որի գոյության մասին աստղագետները գիտեին նույնիսկ նախքան աստղադիտակով տեսնելը:

Ուրանի անհավասար շարժումն իր ուղեծրում աստղագետներին ստիպեց ենթադրել, որ մոլորակի նման վարքագծի պատճառը մեկ այլ երկնային մարմնի գրավիտացիոն ազդեցությունն է: Կատարելով անհրաժեշտ մաթեմատիկական հաշվարկները՝ Յոհան Գալեն և Հենրիխ դ'Արեն Բեռլինի աստղադիտարանում հայտնաբերեցին հեռավոր մի կապույտ մոլորակ 23 սեպտեմբերի, 1846 թ.

Շատ դժվար է ճշգրիտ պատասխանել այն հարցին, թե ում շնորհիվ է հայտնաբերվել Նեպտունը:Բազմաթիվ աստղագետներ աշխատել են այս ուղղությամբ, և դրա շուրջ վեճերը դեռ շարունակվում են:

10 բան, որ դուք պետք է իմանաք Նեպտունի մասին:

1. Նեպտունը Արեգակնային համակարգի ամենահեռավոր մոլորակն է և զբաղեցնում է Արեգակից ութերորդ ուղեծիրը;
2. Նեպտունի գոյության մասին առաջինն իմացան մաթեմատիկոսները.
   
3. Նեպտունի շուրջը պտտվում է 14 արբանյակ;
4. Նեպպուտնայի ուղեծիրը Արեգակից հեռացվում է միջինը 30 AU;
5. Նեպտունի վրա մեկ օրը տևում է 16 երկրային ժամ;
6. Նեպտուն այցելել է միայն մեկ տիեզերանավ՝ Վոյաջեր 2;
7. Նեպտունի շուրջը օղակների համակարգ է.
8. Նեպտունն ունի երկրորդ ամենաբարձր ձգողականությունը Յուպիտերից հետո;
9. Նեպտունի վրա մեկ տարին տևում է 164 երկրային տարի;
10. Նեպտունի մթնոլորտը չափազանց ակտիվ է.

Աստղագիտական ​​բնութագրերը

Նեպտուն մոլորակի անվան իմաստը

Ինչպես մյուս մոլորակները, Նեպտունն էլ իր անունը ստացել է հունական և հռոմեական դիցաբանությունից։ Նեպտուն անունը՝ հռոմեական ծովի աստծո պատվին, զարմանալիորեն համապատասխանում է մոլորակին իր հիասքանչ կապույտ երանգի պատճառով:

Նեպտունի ֆիզիկական բնութագրերը

Օղակներ և արբանյակներ

Հայտնի են 14 արբանյակներ, որոնք պտտվում են Նեպտունի շուրջ, որոնք անվանվել են հունական դիցաբանության փոքր ծովային աստվածների և նիմֆերի անուններով: Մոլորակի ամենամեծ արբանյակը Տրիտոնն է: Այն հայտնաբերել է Ուիլյամ Լասելը 1846 թվականի հոկտեմբերի 10-ին՝ մոլորակի հայտնաբերումից ընդամենը 17 օր անց։

Տրիտոնը Նեպտունի միակ գնդաձև արբանյակն է։ Մոլորակի մնացած 13 հայտնի արբանյակներն ունեն անկանոն ձև։ Բացի իր ճիշտ ձևից, Տրիտոնը հայտնի է Նեպտունի շուրջ հետընթաց ուղեծրով (արբանյակի պտտման ուղղությունը հակառակ է Արեգակի շուրջ Նեպտունի պտույտին)։ Սա աստղագետներին հիմք է տալիս ենթադրելու, որ Տրիտոնը գրավիտացիոն ճանապարհով գրավել է Նեպտունը, այլ ոչ թե ձևավորվել է մոլորակի հետ: Նաև Նեպուտնա համակարգի վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել մայր մոլորակի շուրջ Տրիտոնի ուղեծրի բարձրության մշտական ​​նվազում: Սա նշանակում է, որ միլիոնավոր տարիներ հետո Տրիտոնը կընկնի Նեպտունի վրա կամ ամբողջությամբ կկործանվի մոլորակի հզոր մակընթացային ուժերի կողմից։

Նեպտունի մոտ կա նաև օղակների համակարգ։ Այնուամենայնիվ, ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ նրանք համեմատաբար երիտասարդ են և շատ անկայուն:

Մոլորակի առանձնահատկությունները

Նեպտունը չափազանց հեռու է Արեգակից, հետևաբար այն անտեսանելի է Երկրից անզեն աչքով: Մեր աստղից միջին հեռավորությունը կազմում է մոտ 4,5 միլիարդ կիլոմետր: Իսկ ուղեծրում դանդաղ շարժվելու պատճառով մոլորակի վրա մեկ տարին տևում է 165 երկրային տարի:

Հիմնական առանցք մագնիսական դաշտըՆեպտունը, ինչպես Ուրանը, խիստ թեքված է մոլորակի պտտման առանցքի նկատմամբ և մոտ 47 աստիճան է։ Սակայն դա չի ազդել նրա հզորության վրա, որը 27 անգամ գերազանցում է Երկրին:

Չնայած Արեգակից մեծ հեռավորությանը և, որպես հետևանք, աստղից ավելի քիչ էներգիայի, Նեպտունի քամիները երեք անգամ ավելի ուժեղ են, քան Յուպիտերը և ինը անգամ ավելի ուժեղ, քան Երկրի վրա:

1989 թվականին Նեպտունի համակարգի մոտ թռչող «Վոյաջեր 2» տիեզերանավը մեծ փոթորիկ տեսավ իր մթնոլորտում։ Այս փոթորիկը, ինչպես Յուպիտերի մեծ կարմիր կետը, բավականաչափ մեծ էր Երկիրը պարունակելու համար: Նրա շարժման արագությունը նույնպես հսկայական էր և կազմում էր ժամում մոտ 1200 կիլոմետր։ Այնուամենայնիվ, այդպիսին մթնոլորտային երևույթներոչ այնքան, որքան Յուպիտերի վրա: Հետագա դիտարկումները Hubble տիեզերական աստղադիտակի կողմից այս փոթորկի ոչ մի ապացույց չեն գտել:

մոլորակային մթնոլորտ

Նեպտունի մթնոլորտը շատ չի տարբերվում գազային մյուս հսկաներից։ Հիմնականում այն ​​բաղկացած է ջրածնի և հելիումի երկու բաղադրիչներից՝ մեթանի և տարբեր սառույցների փոքր կեղտերով։

Օգտակար հոդվածներ, որոնք շատերին կպատասխանեն հետաքրքիր հարցերՍատուրնի մասին.

խորը երկնքի առարկաներ