โครงสร้างของดาวเนปจูนตามที่ NASA ผู้เขียนและ pava: NASA

ในฐานะที่เป็นก๊าซยักษ์ (หรือยักษ์น้ำแข็ง) ดาวเนปจูนไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง อย่างที่คุณทราบ ดิสก์สีเขียวแกมน้ำเงินที่เราทุกคนเห็นในภาพถ่ายของ NASA ไม่ใช่พื้นผิวของโลก สิ่งที่เราเห็นคือยอดเมฆก๊าซที่ลึกมาก และถ้ามีคนพยายามยืนบนยอดเขาเหล่านี้ เขาก็จะเริ่มตกลงผ่านชั้นก๊าซของดาวเคราะห์ ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงนี้ เขาจะรู้สึกว่าอุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนมาถึงแกน "แข็ง" ในที่สุด นี่จะเป็นพื้นผิวซึ่ง (เช่นในกรณีของก๊าซยักษ์อื่น ๆ ) ถูกกำหนดในทางดาราศาสตร์ว่าเป็นจุดในชั้นบรรยากาศที่ความดันถึงค่าหนึ่งบาร์ พื้นผิวของดาวเนปจูนเป็นหนึ่งในสถานที่ที่กระฉับกระเฉงและมีพลวัตที่สุดในทั้งหมดของเรา ระบบสุริยะ.

รัศมีเฉลี่ยของดาวเคราะห์คือ 24,622 ± 19 กิโลเมตร ทำให้ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในระบบสุริยะ แต่ด้วยมวล 1.0243*1026 กิโลกรัม - ประมาณ 17 เท่าของมวลโลก - เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสามในระบบของเรา เนื่องจากขนาดที่เล็กกว่าและความเข้มข้นที่สูงขึ้น สารระเหยในความสัมพันธ์กับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ดาวเนปจูน (เช่นดาวยูเรนัส) มักถูกเรียกว่ายักษ์น้ำแข็ง ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มย่อยของดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์

เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส การดูดกลืนแสงสีแดงโดยก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศทำให้ดาวเนปจูนปรากฏเป็นสีน้ำเงิน เนื่องจากปริมาณก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนเกือบจะใกล้เคียงกับของดาวยูเรนัส จึงอาจมีองค์ประกอบที่ไม่ทราบสาเหตุซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบมากกว่า สีสว่างดาวเนปจูน

บรรยากาศของดาวเนปจูนแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก: ชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีอุณหภูมิลดลงตามความสูง และชั้นสตราโตสเฟียร์ซึ่งมีอุณหภูมิสูงขึ้นตามระดับความสูง ในชั้นโทรโพสเฟียร์ ความดันอยู่ในช่วงตั้งแต่หนึ่งถึงห้าบาร์ (100 และ 500 kPa) ดังนั้น "พื้นผิว" ของดาวเนปจูนจึงตั้งอยู่ภายในบริเวณนี้ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่า "พื้นผิว" ของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน 80% และฮีเลียม 19% ชั้นบนของบรรยากาศเต็มไปด้วยกลุ่มเมฆเคลื่อนที่ซึ่งมีองค์ประกอบต่างกันไป ขึ้นอยู่กับระดับความสูงและความดัน ที่ระดับบนสุด อุณหภูมิเหมาะสำหรับการควบแน่นของมีเทน เมฆที่นี่ประกอบด้วยแอมโมเนีย แอมโมเนียมซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และน้ำ

ภาพของดาวเนปจูนทางด้านซ้ายนั้นได้มาในระหว่างการทดสอบเลนส์แบบปรับได้ของเครื่องมือ MUSE ที่ติดตั้งบน VLT ภาพด้านขวามาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล โปรดทราบว่าทั้งสองภาพถูกถ่ายใน ต่างเวลา. เครดิตรูปภาพและลิขสิทธิ์: ESO / P. Weilbacher, AIP / NASA / ESA / MH Wong & J. Tollefson, UC Berkeley

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ระดับต่ำเมฆของแอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์ก็คิดว่ามีอยู่เช่นกัน ที่ พื้นที่ตอนล่างโทรโพสเฟียร์ซึ่งความดันประมาณ 50 บาร์ (5 MPa) และอุณหภูมิ 273 K (0 °C) ควรมีเมฆที่ประกอบด้วยน้ำแข็งน้ำ

เนื่องจากดาวเนปจูนไม่ใช่วัตถุแข็ง บรรยากาศของดาวเนปจูนจึงผ่านการหมุนแบบดิฟเฟอเรนเชียล ดังนั้น เขตเส้นศูนย์สูตรหมุนด้วยคาบประมาณ 18 ชั่วโมง และคาบการหมุนของบริเวณขั้วโลกไม่เกิน 12 ชั่วโมง การหมุนส่วนต่างนี้เด่นชัดกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ และส่งผลให้ ลมแรงและพายุ สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดสามรายการถูกพบเห็นในปี 1989 โดยยานสำรวจอวกาศโวเอเจอร์ 2 พายุที่ใหญ่ที่สุดมีความยาวถึง 13,000 กิโลเมตรและมีความกว้าง 6,600 กิโลเมตร ซึ่งเทียบได้กับขนาดของจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี โชคร้ายที่รู้จักกันในชื่อ Great Dark Spot พายุลูกนี้ไม่มีใครเห็นในอีก 5 ปีต่อมาเมื่อนักวิจัยค้นหามันด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ด้วยเหตุผลที่นักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบ ดาวเนปจูนจึงร้อนผิดปกติ แม้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้จะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวยูเรนัสมาก และได้รับแสงแดดน้อยกว่า 40% แต่อุณหภูมิที่พื้นผิวของดาวเคราะห์นั้นก็ใกล้เคียงกันกับดาวยูเรนัส อันที่จริง ดาวเนปจูนแผ่พลังงานมากกว่าที่มันได้รับจากดวงอาทิตย์ถึง 2.6 เท่า

เช่น จำนวนมากของ ความร้อนภายในที่ติดกับความหนาวเย็นของอวกาศทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมาก และสิ่งนี้ทำให้เกิดลมที่เร็วมากบนดาวเนปจูน ความเร็วสูงสุดลมบนดาวพฤหัสบดีสามารถไปถึง 500 กม./ชม. นี่คือความเร็วสองเท่าของมากที่สุด พายุเฮอริเคนที่แข็งแกร่งบนพื้น. แต่นั่นก็เทียบไม่ได้กับดาวเนปจูน นักดาราศาสตร์ได้คำนวณว่าลมบนดาวเนปจูนสามารถไปถึง 2,100 กม./ชม.

ส่วนลึกของดาวเนปจูนอาจยังมีพื้นผิวที่แข็งจริงๆ แต่อุณหภูมิในบริเวณนี้จะสูงถึงหลายพันองศา ซึ่งเพียงพอที่จะละลายหินได้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะยืนบน "พื้นผิว" ของดาวเนปจูนนับประสาเดินบนนั้น

ในโลกที่เร่งรีบและคึกคัก คนธรรมดาบางครั้งก็ลดขนาดลงตามขนาดของที่ทำงานและที่บ้าน มองขึ้นไปบนท้องฟ้าก็รู้ว่ามันไร้ค่าเพียงใดบางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมหนุ่มโรแมนติกถึงใฝ่ฝันที่จะอุทิศตนเพื่อพิชิตอวกาศและศึกษาดวงดาว นักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ไม่ลืมแม้แต่วินาทีเดียวว่านอกจากโลกที่มีปัญหาและความสุขแล้ว ยังมีวัตถุลึกลับและห่างไกลอีกมากมาย หนึ่งในนั้นคือดาวเนปจูน ซึ่งเป็นดาวดวงที่แปดในแง่ของระยะทางจากดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่สามารถสังเกตการณ์โดยตรงได้ จึงดึงดูดนักวิจัยได้เป็นสองเท่า

มันเริ่มต้นอย่างไร

ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ระบบสุริยะตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ามีดาวเคราะห์เพียงเจ็ดดวง เพื่อนบ้านของโลกทั้งใกล้และไกลได้รับการศึกษาโดยใช้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการคำนวณที่มีอยู่ทั้งหมด ในตอนแรกมีการอธิบายลักษณะหลายอย่างในทางทฤษฎี และหลังจากนั้นก็พบการยืนยันในทางปฏิบัติเท่านั้น ด้วยการคำนวณวงโคจรของดาวยูเรนัส สถานการณ์ค่อนข้างแตกต่าง โธมัส จอห์น ฮัสซีย์ นักดาราศาสตร์และนักบวช ได้ค้นพบความแตกต่างระหว่างวิถีโคจรที่แท้จริงของดาวเคราะห์ที่ควรจะเป็น อาจมีข้อสรุปเพียงอย่างเดียว: มีวัตถุที่ส่งผลต่อวงโคจรของดาวยูเรนัส อันที่จริง นี่เป็นรายงานฉบับแรกของดาวเคราะห์เนปจูน

เกือบสิบปีต่อมา (ในปีพ.ศ. 2386) นักวิจัยสองคนคำนวณพร้อมกันว่าวงโคจรใดที่ดาวเคราะห์สามารถเคลื่อนที่ได้ ส่งผลให้ก๊าซยักษ์ต้องมีพื้นที่ว่าง พวกเขาคือ John Adams ชาวอังกฤษและ Urbain Jean Joseph Le Verrier ชาวฝรั่งเศส แยกจากกัน แต่มีความแม่นยำต่างกัน พวกเขากำหนดเส้นทางการเคลื่อนไหวของร่างกาย

การตรวจจับและการกำหนด

ดาวเนปจูนถูกค้นพบในท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยนักดาราศาสตร์ Johann Gottfried Galle ซึ่ง Le Verrier มาพร้อมกับการคำนวณของเขา นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสซึ่งต่อมาได้แบ่งปันความรุ่งโรจน์ของผู้ค้นพบกับ Galle และ Adams ได้ทำผิดพลาดในการคำนวณเพียงระดับเดียว ดาวเนปจูนปรากฏตัวอย่างเป็นทางการใน เอกสารทางวิทยาศาสตร์ 23 กันยายน พ.ศ. 2389

ในขั้นต้น ดาวเคราะห์ถูกเสนอให้เรียกด้วยชื่อ แต่การกำหนดดังกล่าวไม่ได้หยั่งราก นักดาราศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจจากการเปรียบเทียบวัตถุใหม่กับราชาแห่งท้องทะเลและมหาสมุทร ที่เห็นได้ชัดว่าเป็นมนุษย์ต่างดาวกับพื้นโลก ดาวเคราะห์เปิด. ชื่อของดาวเนปจูนได้รับการแนะนำโดย Le Verrier และสนับสนุนโดย V.Ya

เมื่อเทียบกับโลก

เวลาผ่านไปนานมากตั้งแต่เปิดเทอม วันนี้เรารู้มากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะ ดาวเนปจูนมีขนาดใหญ่กว่าโลกมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 4 เท่า และมีมวล 17 เท่า ระยะทางที่ห่างจากดวงอาทิตย์พอสมควรทำให้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสภาพอากาศบนดาวเนปจูนก็แตกต่างจากโลกอย่างมากเช่นกัน ไม่มีและไม่สามารถมีชีวิตที่นี่ ไม่เกี่ยวกับลมหรืออะไรทั้งนั้น ปรากฏการณ์ไม่ปกติ. บรรยากาศและพื้นผิวของดาวเนปจูนเกือบจะเป็นโครงสร้างเดียวกัน มัน ลักษณะเด่นก๊าซยักษ์ทั้งหมด รวมทั้งดาวดวงนี้ด้วย

พื้นผิวจินตนาการ

ดาวเคราะห์มีความหนาแน่นต่ำกว่าโลกอย่างมาก (1.64 g / cm³) ทำให้ยากต่อการเหยียบบนพื้นผิวของมัน ใช่และเป็นเช่นนั้นไม่ใช่ มีการตกลงที่จะระบุระดับพื้นผิวตามขนาดของความดัน: "ของแข็ง" ที่ยืดหยุ่นและค่อนข้างเหมือนของเหลวตั้งอยู่ในส่วนล่างซึ่งความดันเท่ากับหนึ่งแถบและอันที่จริงแล้วเป็นส่วนหนึ่งของมัน รายงานใดๆ เกี่ยวกับดาวเนปจูนดาวเคราะห์ว่าเป็นวัตถุจักรวาลที่มีขนาดเฉพาะนั้น อิงตามคำจำกัดความของพื้นผิวจินตภาพของยักษ์

พารามิเตอร์ที่ได้รับโดยคำนึงถึงคุณลักษณะนี้มีดังนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เส้นศูนย์สูตรคือ 49.5,000 กม.

ขนาดของมันในระนาบของเสาคือเกือบ 48.7,000 กม.

อัตราส่วนของลักษณะเหล่านี้ทำให้ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากรูปร่างวงกลม เช่นเดียวกับ Blue Planet ที่ค่อนข้างแบนที่เสา

องค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูน

ส่วนผสมของก๊าซที่ห่อหุ้มโลกนั้นมีเนื้อหาแตกต่างจากโลกมาก ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นคือไฮโดรเจน (80%) ตำแหน่งที่สองถูกครอบครองโดยฮีเลียม ก๊าซเฉื่อยนี้มีส่วนสำคัญต่อองค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูน - 19% มีเทนน้อยกว่าร้อยละ แอมโมเนียยังพบได้ที่นี่ แต่ในปริมาณเล็กน้อย

น่าแปลกที่ก๊าซมีเทนร้อยละหนึ่งในองค์ประกอบส่งผลกระทบอย่างมากต่อบรรยากาศของดาวเนปจูนและลักษณะของก๊าซยักษ์ทั้งหมดจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายนอก มัน สารประกอบเคมีประกอบเป็นเมฆของดาวเคราะห์และไม่สะท้อนคลื่นแสงที่สอดคล้องกับสีแดง เป็นผลให้สำหรับผู้ที่ผ่านไปมา ดาวเนปจูนกลายเป็นสีน้ำเงินเข้ม สีนี้เป็นหนึ่งในความลึกลับของโลก นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าอะไรนำไปสู่การดูดกลืนส่วนสีแดงของสเปกตรัม

ก๊าซยักษ์ทั้งหมดมีชั้นบรรยากาศ เป็นสีที่ทำให้ดาวเนปจูนแตกต่างกัน เนื่องจากลักษณะเหล่านี้จึงเรียกว่าดาวเคราะห์น้ำแข็ง มีเธนเยือกแข็งซึ่งโดยมีอยู่ของมันได้เพิ่มน้ำหนักให้กับการเปรียบเทียบของเนปจูนกับภูเขาน้ำแข็ง ก็เป็นส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมที่อยู่รอบแกนกลางของดาวเคราะห์ด้วย

โครงสร้างภายใน

แกนกลางของวัตถุอวกาศประกอบด้วยสารประกอบเหล็ก นิกเกิล แมกนีเซียม และซิลิกอน ในแง่ของมวล แกนกลางจะเท่ากับโลกทั้งหมดโดยประมาณ แต่แตกต่างจากองค์ประกอบอื่นๆ โครงสร้างภายในมีความหนาแน่นเป็นสองเท่าของดาวเคราะห์สีน้ำเงิน

แกนกลางถูกปกคลุมตามที่กล่าวมาแล้วโดยเสื้อคลุม องค์ประกอบของมันมีหลายวิธีคล้ายกับบรรยากาศ: มีแอมโมเนีย, มีเทน, น้ำอยู่ที่นี่ มวลของชั้นนั้นเท่ากับสิบห้าของโลกในขณะที่มันได้รับความร้อนอย่างแรง (สูงถึง 5,000 K) เสื้อคลุมไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนและบรรยากาศของดาวเคราะห์เนปจูนก็ไหลเข้ามาอย่างราบรื่น ส่วนผสมของฮีเลียมและไฮโดรเจนคือ ส่วนบนในโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นขององค์ประกอบหนึ่งไปสู่อีกองค์ประกอบหนึ่งและขอบเขตที่ไม่ชัดเจนระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่เป็นลักษณะของก๊าซยักษ์ทั้งหมด

ปัญหาการวิจัย

ข้อสรุปเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเนปจูน ซึ่งเป็นแบบอย่างของโครงสร้างของมัน ส่วนใหญ่มาจากข้อมูลที่มีอยู่แล้วบนดาวยูเรนัส ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ความห่างไกลของดาวเคราะห์จากโลกทำให้การศึกษามีความซับซ้อนมาก

ในปี 1989 เขาบินใกล้ดาวเนปจูน ยานอวกาศยานโวเอเจอร์ 2 นี่เป็นการประชุมครั้งเดียวกับผู้ส่งสารทางโลก อย่างไรก็ตามผลของมันนั้นชัดเจน: ที่สุดเป็นเรือลำนี้ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับดาวเนปจูนแก่วิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบจุดดำขนาดใหญ่และขนาดเล็ก บริเวณที่ดำคล้ำทั้งสองมองเห็นได้ชัดเจนเมื่อตัดกับพื้นหลังของบรรยากาศสีน้ำเงิน จนถึงปัจจุบันยังไม่ชัดเจนว่าการก่อตัวเหล่านี้เป็นอย่างไร แต่สันนิษฐานว่าเป็นกระแสน้ำวนหรือพายุไซโคลน พวกมันปรากฏในชั้นบรรยากาศชั้นบนและกวาดไปทั่วโลกด้วยความเร็วสูง

การเคลื่อนไหวตลอด

พารามิเตอร์หลายอย่างเป็นตัวกำหนดสถานะของบรรยากาศ ดาวเนปจูนไม่ได้มีลักษณะเฉพาะด้วยสีที่ผิดปกติเท่านั้น แต่ยังมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องที่เกิดจากลมอีกด้วย ความเร็วที่เมฆโคจรรอบโลกรอบเส้นศูนย์สูตรเกินหนึ่งพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง ในขณะเดียวกันก็เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเนปจูนเองรอบแกน ในเวลาเดียวกัน ดาวเคราะห์จะหมุนเร็วขึ้น: การหมุนทั้งหมดใช้เวลาเพียง 16 ชั่วโมง 7 นาที สำหรับการเปรียบเทียบ: หนึ่งรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาเกือบ 165 ปี

ความลึกลับอีกประการหนึ่งคือ ความเร็วลมในชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์จะเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์และไปถึงจุดสูงสุดบนดาวเนปจูน ปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ เช่นเดียวกับคุณลักษณะอุณหภูมิบางอย่างของโลก

การกระจายความร้อน

สภาพอากาศบนดาวเนปจูนมีลักษณะเฉพาะโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไปขึ้นอยู่กับระดับความสูง ชั้นบรรยากาศนั้นซึ่งพื้นผิวที่มีเงื่อนไขตั้งอยู่นั้นสอดคล้องกับชื่อที่สองอย่างสมบูรณ์ ( ดาวเคราะห์น้ำแข็ง). อุณหภูมิที่นี่ลดลงเกือบ -200 ºC หากคุณเคลื่อนตัวจากพื้นผิวสูงขึ้น ความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดถึง475º นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบคำอธิบายที่คู่ควรสำหรับความแตกต่างดังกล่าว เชื่อกันว่าดาวเนปจูนมี แหล่งภายในความร้อน. “เครื่องทำความร้อน” ดังกล่าวควรผลิตพลังงานมากเป็นสองเท่าจากดวงอาทิตย์ที่มายังโลก ความร้อนจากแหล่งนี้ รวมกับพลังงานที่มาจากดาวของเรา น่าจะเป็นสาเหตุของลมแรง

อย่างไรก็ตาม แสงแดดหรือ "เครื่องทำความร้อน" ภายในไม่สามารถเพิ่มอุณหภูมิบนพื้นผิวเพื่อให้รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลได้ที่นี่ และถึงแม้ว่าจะมีการปฏิบัติตามเงื่อนไขอื่น ๆ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแยะฤดูหนาวจากฤดูร้อนบนดาวเนปจูน

แมกนีโตสเฟียร์

การสำรวจยานโวเอเจอร์ 2 ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวเนปจูน มันแตกต่างอย่างมากจากแหล่งกำเนิดของโลก: แหล่งกำเนิดไม่ได้อยู่ในแกนกลาง แต่อยู่ในเสื้อคลุมเนื่องจากแกนแม่เหล็กของดาวเคราะห์ถูกแทนที่อย่างรุนแรงเมื่อเทียบกับจุดศูนย์กลางของมัน

หน้าที่อย่างหนึ่งของสนามคือการป้องกันลมสุริยะ รูปร่างของสนามแม่เหล็กของเนปจูนนั้นยืดออกอย่างมาก: เส้นป้องกันในส่วนนั้นของโลกที่ส่องสว่างนั้นอยู่ห่างจากพื้นผิว 600,000 กม. และอยู่ฝั่งตรงข้ามมากกว่า 2 ล้านกม.

ยานโวเอเจอร์บันทึกความไม่สอดคล้องกันของความแรงของสนามและตำแหน่งของเส้นแม่เหล็ก คุณสมบัติดังกล่าวของโลกยังไม่ได้อธิบายอย่างสมบูรณ์โดยวิทยาศาสตร์

แหวน

ที่ ปลายXIXศตวรรษ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ไม่ต้องการคำตอบสำหรับคำถามที่ว่ามีบรรยากาศบนดาวเนปจูนอีกต่อไปหรือไม่ ก็มีภารกิจอื่นเกิดขึ้นต่อหน้าพวกเขา จำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมตามเส้นทางของดาวเคราะห์ดวงที่แปดดวงดาวเริ่มออกไปหาผู้สังเกตการณ์เร็วกว่าที่เนปจูนเข้าหาพวกมันเล็กน้อย

ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากผ่านไปเกือบศตวรรษเท่านั้น ในปี 1984 ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง สามารถตรวจสอบวงแหวนที่สว่างที่สุดของดาวเคราะห์ได้ ซึ่งภายหลังได้รับการตั้งชื่อตามหนึ่งในผู้ค้นพบดาวเนปจูน จอห์น อดัมส์

การวิจัยเพิ่มเติมพบอีกหลายอย่าง การก่อตัวที่คล้ายกัน. พวกเขาเป็นผู้ปิดดวงดาวตามเส้นทางของโลก วันนี้ นักดาราศาสตร์ถือว่าดาวเนปจูนมีวงแหวนหกวง พวกเขามีความลึกลับอื่น แหวนอดัมส์ประกอบด้วยส่วนโค้งหลายส่วนซึ่งอยู่ห่างจากกันพอสมควร เหตุผลสำหรับตำแหน่งนี้ไม่ชัดเจน นักวิจัยบางคนมีแนวโน้มที่จะคิดว่าแรงของสนามโน้มถ่วงของหนึ่งในดาวเทียมของเนปจูน กาลาเทีย ทำให้พวกเขาอยู่ในตำแหน่งนี้ คนอื่นให้การโต้แย้งที่หนักแน่น: ขนาดของมันเล็กมากจนแทบจะไม่สามารถรับมือกับงานนี้ได้ บางทีอาจมีดาวเทียมที่ไม่รู้จักอีกหลายดวงอยู่ใกล้ ๆ เพื่อช่วยกาลาเทีย

โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนของดาวเคราะห์เป็นปรากฏการณ์ ซึ่งด้อยกว่าในด้านความน่าประทับใจและความงามที่ก่อตัวคล้าย ๆ กันของดาวเสาร์ ไม่ใช่บทบาทสุดท้ายในที่ค่อนข้างสลัว รูปร่างบทละคร วงแหวนส่วนใหญ่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งมีเทนที่เคลือบด้วยสารประกอบซิลิกอนที่ดูดซับแสงได้ดี

ดาวเทียม

ดาวเนปจูนเป็นเจ้าของ (ตามข้อมูลล่าสุด) ดาวเทียม 13 ดวง ส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก มีเพียงไทรทันเท่านั้นที่มีพารามิเตอร์ที่โดดเด่น ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าดวงจันทร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น องค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูนและไทรทันนั้นแตกต่างกัน: ดาวเทียมมีซองก๊าซที่มีส่วนผสมของไนโตรเจนและมีเทน สารเหล่านี้ให้มาก มุมมองที่น่าสนใจดาวเคราะห์: ไนโตรเจนแช่แข็งที่มีการรวมตัวของน้ำแข็งมีเทนทำให้เกิดการจลาจลของสีบนพื้นผิวในภูมิภาคขั้วโลกใต้: สีเหลืองที่ล้นจะรวมกับสีขาวและสีชมพู

ชะตากรรมของ Triton ที่หล่อเหลาในขณะเดียวกันก็ไม่ได้เป็นสีดอกกุหลาบ นักวิทยาศาสตร์ทำนายว่ามันจะชนกับดาวเนปจูนและกลืนมันเข้าไป เป็นผลให้ดาวเคราะห์ดวงที่แปดจะกลายเป็นเจ้าของวงแหวนใหม่ซึ่งมีความสว่างเทียบเท่ากับการก่อตัวของดาวเสาร์และแม้กระทั่งข้างหน้าของพวกเขา บริวารที่เหลืออยู่ของดาวเนปจูนนั้นด้อยกว่าไทรทันอย่างมาก บางดวงยังไม่มีชื่อด้วยซ้ำ

ดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะส่วนใหญ่สอดคล้องกับชื่อของมันซึ่งทางเลือกที่ได้รับผลกระทบจากการปรากฏตัวของชั้นบรรยากาศ - ดาวเนปจูน องค์ประกอบของมันก่อให้เกิดลักษณะที่ปรากฏ สีฟ้า. ดาวเนปจูนพุ่งผ่านอวกาศที่เราไม่สามารถเข้าใจได้เหมือนเทพเจ้าแห่งท้องทะเล และเช่นเดียวกัน ความลึกของมหาสมุทรส่วนหนึ่งของจักรวาลที่เริ่มต้นเหนือดาวเนปจูนนั้นเก็บความลับมากมายจากมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์ในอนาคตยังไม่ได้ค้นพบพวกเขา

class="part1">

รายละเอียด:

ดาวเคราะห์เนปจูน

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเนปจูน

© วลาดีมีร์ คาลานอฟ,
เว็บไซต์"ความรู้คือพลัง".

หลังจากการค้นพบดาวยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 นักดาราศาสตร์เป็นเวลานานไม่สามารถอธิบายสาเหตุของการเบี่ยงเบนในการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ดวงนี้ในวงโคจรจากพารามิเตอร์ที่กำหนดโดยกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ที่ค้นพบโดยโยฮันเนส เคปเลอร์ สันนิษฐานว่านอกวงโคจรของดาวยูเรนัสอาจมีอีก ดาวเคราะห์หลัก. แต่ต้องพิสูจน์ความถูกต้องของข้อสันนิษฐานดังกล่าวซึ่งจำเป็นต้องทำการคำนวณที่ซับซ้อน

ดาวเนปจูนจากระยะทาง 4.4 ล้านกม.

ดาวเนปจูน ภาพถ่ายในสีตามเงื่อนไข

การค้นพบดาวเนปจูน

การค้นพบดาวเนปจูน "ที่ปลายปากกา"

ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนรู้จักการมีอยู่ของดาวเคราะห์ห้าดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า: ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์

ดังนั้นนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษที่มีพรสวรรค์ John Couch Adams (1819-1892) ซึ่งเพิ่งจบการศึกษาจาก St. John's College ในเคมบริดจ์ในปี 1844-1845 ได้คำนวณมวลโดยประมาณของดาวเคราะห์ transuranium องค์ประกอบของวงโคจรวงรีและลองจิจูดเฮลิโอเซนตริก ต่อจากนั้น อดัมส์ได้เป็นศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และเรขาคณิตที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์

อดัมส์คำนวณจากสมมติฐานที่ว่าดาวเคราะห์ที่ต้องการควรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 38.4 หน่วยทางดาราศาสตร์ ระยะทางนี้อดัมส์แนะนำกฎที่เรียกว่า Titius-Bode ซึ่งกำหนดขั้นตอนสำหรับการคำนวณระยะทางโดยประมาณของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์ ในอนาคตเราจะพยายามพูดถึงกฎนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

อดัมส์นำเสนอการคำนวณของเขาต่อหัวหน้าหอดูดาวกรีนิช แต่พวกเขาถูกเพิกเฉย

ไม่กี่เดือนต่อมา อูร์เบน ฌอง โจเซฟ เลอ แวร์ริเอร์ (Urbain Jean Joseph Le Verrier) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส (ค.ศ. 1811-1877) ได้ทำการคำนวณและส่งไปยังหอดูดาวกรีนิชโดยไม่ขึ้นกับอดัมส์ ที่นี่พวกเขาจำการคำนวณของ Adams ได้ในทันที และตั้งแต่ปี 1846 โครงการสังเกตการณ์ก็เปิดตัวที่หอดูดาวเคมบริดจ์ แต่ไม่ได้ให้ผลลัพธ์

ในฤดูร้อนปี 1846 Le Verrier ได้ทำรายงานที่มีรายละเอียดมากขึ้นที่หอดูดาวปารีส และแนะนำให้เพื่อนร่วมงานของเขารู้จักการคำนวณของเขา ซึ่งเหมือนกันและแม่นยำกว่าการคำนวณของ Adams แต่นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่ชื่นชมทักษะทางคณิตศาสตร์ของเลอ แวร์ริเอร์ ไม่ได้แสดงความสนใจในปัญหาการค้นหาดาวเคราะห์ทรานยูเรเนียมมากนัก สิ่งนี้ไม่อาจทำได้แต่ทำให้อาจารย์ Le Verrier ผิดหวัง และเมื่อวันที่ 18 กันยายน ค.ศ. 1846 เขาได้ส่งจดหมายถึงผู้ช่วยหอดูดาวเบอร์ลิน โยฮันน์ กอตต์ฟรีด กอลล์ (ค.ศ. 1812-1910) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเขียนว่า: "... รับปัญหาในการนำกล้องโทรทรรศน์ไปยังกลุ่มดาวราศีกุมภ์ คุณจะพบดาวเคราะห์ที่มีขนาดเก้าภายใน 1° ของสุริยุปราคาที่ลองจิจูด 326°…”

การค้นพบดาวเนปจูนบนท้องฟ้า

เมื่อวันที่ 23 กันยายน ค.ศ. 1846 ทันทีที่ได้รับจดหมาย โยฮันน์ กอลล์และผู้ช่วยนักศึกษาอาวุโส ไฮน์ริช ดาร์เร ได้นำกล้องดูดาวไปยังกลุ่มดาวราศีกุมภ์ และค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่แปดเกือบจะตรงตำแหน่งที่เลอ แวร์เรียร์ระบุ

Paris Academy of Sciences ได้ประกาศในไม่ช้าว่า Urbain Le Verrier ค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ "ที่ปลายปากกา" ชาวอังกฤษพยายามประท้วงและเรียกร้องให้ John Adams ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบดาวเคราะห์

ใครเป็นคนเปิดลำดับความสำคัญ - อังกฤษหรือฝรั่งเศส? โดยได้เปิดลำดับความสำคัญให้กับ … เยอรมนี หนังสืออ้างอิงสารานุกรมสมัยใหม่ระบุว่าดาวเคราะห์เนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 โดยโยฮันน์ กอลล์ ตามการคาดการณ์ทางทฤษฎีของดับบลิวZh Le Verrier และ J.K. อดัมส์.

สำหรับเราดูเหมือนว่าวิทยาศาสตร์ของยุโรปได้ดำเนินการอย่างยุติธรรมในเรื่องนี้เกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์ทั้งสาม: Halle, Le Verrier และ Adams ชื่อของ Heinrich d'Arre ซึ่งในขณะนั้นเป็นผู้ช่วยของ Johann Galle ยังคงอยู่ในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ แม้ว่าแน่นอนว่างานของ Halle และผู้ช่วยของเขาในด้านปริมาณและความเข้มข้นนั้นน้อยกว่างานของ Adams และ Le Verrier ที่ทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งนักคณิตศาสตร์หลายคนในเวลานั้นไม่ได้ทำ โดยพิจารณาว่าปัญหานั้นแก้ไม่ได้ .

ดาวเคราะห์ที่ค้นพบถูกเรียกว่าดาวเนปจูนตามชื่อเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ (ชาวกรีกโบราณมีโพไซดอนใน "ตำแหน่ง" ของเทพเจ้าแห่งท้องทะเล) ชื่อของดาวเนปจูนได้รับเลือกตามประเพณี แต่กลับกลายเป็นว่าค่อนข้างประสบความสำเร็จในแง่ที่ว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์คล้ายกับทะเลสีฟ้าซึ่งดาวเนปจูนอยู่ในความดูแล อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปได้ที่จะตัดสินสีของดาวเคราะห์ได้อย่างแน่นอนหลังจากการค้นพบเกือบหนึ่งศตวรรษครึ่งเมื่อในเดือนสิงหาคม 1989 ยานอวกาศอเมริกันซึ่งเสร็จสิ้นโครงการวิจัยใกล้ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์และดาวยูเรนัสบินผ่าน ขั้วโลกเหนือดาวเนปจูนที่ระดับความสูงเพียง 4500 กม. และส่งภาพดาวเคราะห์ดวงนี้มายังโลก ยานโวเอเจอร์ 2 ยังคงเป็นยานอวกาศเพียงลำเดียวที่ส่งไปในบริเวณใกล้เคียงดาวเนปจูน จริงอยู่ได้รับข้อมูลภายนอกบางอย่างเกี่ยวกับดาวเนปจูนด้วยความช่วยเหลือแม้ว่าจะอยู่ในวงโคจรใกล้โลกเช่น ในพื้นที่ใกล้เคียง

กาลิเลโออาจค้นพบดาวเนปจูนดาวเคราะห์ที่สังเกตเห็นได้ แต่เข้าใจผิดคิดว่าเป็น ดาวไม่ธรรมดา. ตั้งแต่นั้นมา เกือบสองร้อยปี จนถึงปี 1846 หนึ่งในดาวเคราะห์ยักษ์ของระบบสุริยะยังคงมืดมน

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเนปจูน

ดาวเนปจูน ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงที่แปดในแง่ของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ประมาณ 4.5 พันล้านกิโลเมตร (30 AU) (ต่ำสุด 4.456 สูงสุด 4.537 พันล้านกม.)

ดาวเนปจูนเช่นเดียวกับดาวเนปจูนอยู่ในกลุ่มของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นศูนย์สูตรอยู่ที่ 49528 กม. ซึ่งใหญ่กว่าโลก (12756 กม.) เกือบสี่เท่า ระยะเวลาการหมุนรอบแกนคือ 16 ชั่วโมง 06 นาที ช่วงเวลาของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คือ ความยาวหนึ่งปีบนดาวเนปจูนเกือบ 165 ปีโลก ปริมาตรของดาวเนปจูนคือ 57.7 เท่าของปริมาตรของโลก และมวลคือ 17.1 เท่าของโลก ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารคือ 1.64 (g/cm³) ซึ่งสูงกว่าดาวยูเรนัสอย่างเห็นได้ชัด (1.29 (g/cm³)) แต่น้อยกว่าบนโลก (5.5 (g/cm³)) อย่างเห็นได้ชัด แรงโน้มถ่วงบนดาวเนปจูนมีค่าเกือบครึ่งหนึ่งของโลก

ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึง พ.ศ. 2324 ผู้คนถือว่าดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่ห่างไกลที่สุด ค้นพบในปี พ.ศ. 2324 ดาวยูเรนัส "ผลัก" ขอบเขตของระบบสุริยะออกไปครึ่งหนึ่ง (จาก 1.5 พันล้านกม. เป็น 3 พันล้านกม.)

แต่หลังจาก 65 ปี (1846) ดาวเนปจูนถูกค้นพบ และเขา "ผลัก" ขอบเขตของระบบสุริยะไปอีกครึ่งหนึ่งครึ่ง นั่นคือ ไกลจากดวงอาทิตย์ถึง 4.5 พันล้านกม.

ดังที่เราจะเห็นในภายหลัง สิ่งนี้ไม่ได้กลายเป็นข้อจำกัดสำหรับพื้นที่ที่ระบบสุริยะของเราครอบครอง 84 ปีหลังจากการค้นพบดาวเนปจูน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2473 American Clyde Tombaugh ได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงอื่นซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะทางเฉลี่ยประมาณ 6 พันล้านกม.

จริงอยู่ สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลในปี 2549 ทำให้ดาวพลูโตขาด "ตำแหน่ง" ของโลกไป ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าดาวพลูโตมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับชื่อดังกล่าวและดังนั้นจึงถูกย้ายไปอยู่ในหมวดหมู่ของคนแคระ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนสาระสำคัญของสสาร - เช่นเดียวกันดาวพลูโตในฐานะที่เป็นวัตถุจักรวาลก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ และไม่มีใครรับรองได้ว่าไม่มีวงโคจรของดาวพลูโตอีกแล้ว อวกาศซึ่งสามารถเข้าสู่ระบบสุริยะเป็นดาวเคราะห์ได้ ไม่ว่าในกรณีใด นอกเหนือจากวงโคจรของดาวพลูโต พื้นที่นั้นเต็มไปด้วยวัตถุอวกาศที่หลากหลาย ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการมีอยู่ของแถบที่เรียกว่า Edgeworth-Kuiper ซึ่งขยายไปถึง 30-100 AU เราจะพูดถึงเข็มขัดนี้ในภายหลัง (ดูใน "ความรู้คือพลัง")

บรรยากาศและพื้นผิวของดาวเนปจูน

บรรยากาศของดาวเนปจูน

เมฆบรรเทาของดาวเนปจูน

บรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเทน และแอมโมเนียเป็นส่วนใหญ่ มีเทนดูดซับส่วนสีแดงของสเปกตรัมและส่งผ่านสีน้ำเงินและสีเขียว ดังนั้นสีของพื้นผิวของดาวเนปจูนจึงปรากฏเป็นสีเขียวอมน้ำเงิน

องค์ประกอบของบรรยากาศมีดังนี้:

ส่วนประกอบหลัก: ไฮโดรเจน (H 2) 80 ± 3.2%; ฮีเลียม (He) 19±3.2%; มีเทน (CH 4) 1.5 ± 0.5%
ส่วนประกอบที่ไม่บริสุทธิ์: อะเซทิลีน (C 2 H 2), ไดอะเซทิลีน (C 4 H 2), เอทิลีน (C 2 H 4) และอีเทน (C 2 H 6) รวมทั้งคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และโมเลกุลไนโตรเจน (N 2) ;
ละอองลอย: น้ำแข็งแอมโมเนีย น้ำแข็งน้ำ น้ำแข็งแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ (NH 4 SH) น้ำแข็งมีเทน (? - น่าสงสัย)

อุณหภูมิ: ที่ 1 บาร์: 72 K (-201 °C);
ที่ระดับแรงดัน 0.1 บาร์: 55 K (–218 °C)

เริ่มต้นจากระดับความสูงประมาณ 50 กม. จากชั้นผิวของชั้นบรรยากาศและไกลออกไปถึงระดับความสูงหลายพันกิโลเมตร ดาวเคราะห์ปกคลุมไปด้วยเมฆเซอร์รัสสีเงิน ซึ่งประกอบด้วยมีเทนเยือกแข็งเป็นส่วนใหญ่ (ดูรูปที่ด้านบนขวา) ในบรรดาเมฆนั้น มีการสังเกตการก่อตัวที่คล้ายกับพายุหมุนวนของชั้นบรรยากาศ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบนดาวพฤหัสบดี เกลียวดังกล่าวมีลักษณะเป็นจุดและปรากฏขึ้นและหายไปเป็นระยะ

บรรยากาศค่อยๆ กลายเป็นของเหลว แล้ว แข็งดาวเคราะห์ตามที่คาดไว้ประกอบด้วยสารส่วนใหญ่เช่นไฮโดรเจนฮีเลียมมีเทน

บรรยากาศของดาวเนปจูนมีความว่องไวมาก: ลมแรงมากพัดบนโลก ลมแรง. หากเราเรียกลมบนดาวยูเรนัสด้วยความเร็วถึง 600 กม. / ชม. พายุเฮอริเคน แล้วจะเรียกลมบนดาวเนปจูนที่พัดด้วยความเร็ว 1,000 กม. / ชม. ได้อย่างไร? ไม่มีลมแรงบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงที่แปดในระบบสุริยะของเรา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบครั้งแรกจากการสังเกตท้องฟ้าอย่างต่อเนื่องและการวิจัยทางคณิตศาสตร์เชิงลึก หลังจากอภิปรายกันเป็นเวลานาน เออร์เบน โจเซฟ เลอ แวร์ริเอร์ได้แบ่งปันข้อสังเกตของเขากับหอดูดาวเบอร์ลิน ซึ่งโยฮันน์ กอตต์ฟรีด กอลล์ศึกษาเรื่องเหล่านี้ ที่นั่นเมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 มีการค้นพบดาวเนปจูน สิบเจ็ดวันต่อมา ก็พบดาวเทียมไทรทันของเขาด้วย

ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 4.5 พันล้านกม. เป็นเวลา 165 ปีที่มันผ่านวงโคจร ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เนื่องจากอยู่ห่างจากโลกอย่างมาก

ในบรรยากาศของดาวเนปจูน ลมแรงที่สุดครอบงำ ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคน พวกเขาสามารถไปถึงความเร็ว 2100 กม./ชม. ในปี 1989 ระหว่างยานโวเอเจอร์ 2 บินผ่าน ซีกโลกใต้ดาวเคราะห์ถูกระบุว่าเป็น Great Dark Spot เหมือนกับ Great Red Spot บนดาวพฤหัส ในบรรยากาศชั้นบนมีอุณหภูมิของดาวเนปจูนใกล้เคียงกับ 220 องศาเซลเซียส อุณหภูมิที่ศูนย์กลางของดาวเนปจูนอยู่ในช่วง 5400 °K ถึง 7000-7100 °C ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์และอุณหภูมิภายในของดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ ดาวเนปจูนมีระบบวงแหวนที่กระจัดกระจายและจางซึ่งถูกค้นพบในปี 1960 แต่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการในปี 1989 โดยยานโวเอเจอร์ 2

ประวัติการค้นพบดาวเนปจูน

เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม ค.ศ. 1612 กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้สำรวจดาวเนปจูน และจากนั้นในวันที่ 29 มกราคม ค.ศ. 1613 แต่ในทั้งสองกรณี เขาเข้าใจผิดว่าเนปจูนเป็นดาวคงที่ที่เชื่อมดาวพฤหัสบดีบนท้องฟ้า นั่นคือเหตุผลที่กาลิเลโอไม่เห็นด้วยกับการค้นพบดาวเนปจูน

ในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1612 ระหว่างการสังเกตครั้งแรก ดาวเนปจูนอยู่ที่จุดยืน และในวันที่สังเกต เขาได้เปลี่ยนไปใช้การเคลื่อนไหวถอยหลัง การเคลื่อนไหวถอยหลังเข้าคลองจะถูกติดตามเมื่อดาวเคราะห์ของเราแซง ดาวเคราะห์นอกตามแกนของมัน เนื่องจากดาวเนปจูนอยู่ใกล้สถานี การเคลื่อนที่ของมันจึงอ่อนเกินไป และกาลิเลโอไม่สามารถมองเห็นมันด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กของเขา

Alexis Bouvard ในปี พ.ศ. 2364 ได้สาธิตตารางดาราศาสตร์ของวงโคจรของดาวยูเรนัส การสังเกตภายหลังพบว่ามีการเบี่ยงเบนอย่างมากจากตารางที่เขาสร้างขึ้น จากกรณีนี้ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าวัตถุที่ไม่รู้จักรบกวนวงโคจรของดาวยูเรนัสด้วยแรงโน้มถ่วงของมัน เขาส่งการคำนวณไปยังนักดาราศาสตร์ Royal, Sir George Airy ผู้ขอให้ Cook ชี้แจง เขาเริ่มร่างคำตอบแล้ว แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างไม่ได้ส่งไปและไม่ยืนกรานที่จะแก้ไขปัญหานี้

ในปี ค.ศ. 1845-1846 Urbain Le Verrier ซึ่งเป็นอิสระจาก Adams ได้ดำเนินการคำนวณอย่างรวดเร็ว แต่เพื่อนร่วมชาติของเขาไม่ได้มีความกระตือรือร้นเช่นเดียวกัน หลังจากทบทวนการประมาณค่าเส้นแวงของเนปจูนครั้งแรกของเลอ แวร์ริเย่ และความคล้ายคลึงกับการประมาณของอดัมส์ แอรี่ก็สามารถโน้มน้าวให้เจมส์ ชิลีส์ ผู้อำนวยการหอดูดาวเคมบริดจ์เริ่มการค้นหา ซึ่งกินเวลาตั้งแต่เดือนสิงหาคมถึงกันยายน Twice Chiles สังเกตเห็นดาวเนปจูนจริง ๆ แต่เนื่องจากเขาประมวลผลผลลัพธ์ล่าช้ากว่าปกติ หมดเขตเขาล้มเหลวในการระบุดาวเคราะห์ในเวลาที่เหมาะสม

ในเวลานี้ Le Verrier ชักชวนให้นักดาราศาสตร์ Johann Gottfried Galle ซึ่งทำงานอยู่ที่หอดูดาวเบอร์ลินเริ่มมองหา Heinrich d'Arre นักศึกษาจากหอดูดาวแนะนำว่า Halle เปรียบเทียบแผนที่ท้องฟ้าที่วาดในบริเวณที่คาดการณ์ไว้ของ Le Verrier กับมุมมองของท้องฟ้าที่ ช่วงเวลานี้เพื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์เทียบกับดาวฤกษ์คงที่ ในคืนแรก ดาวเคราะห์ถูกค้นพบหลังจากการค้นหาประมาณ 1 ชั่วโมง Johann Encke ร่วมกับผู้อำนวยการหอดูดาว ยังคงเฝ้าสังเกตส่วนนั้นของท้องฟ้าที่ดาวเคราะห์ตั้งอยู่เป็นเวลา 2 คืน อันเป็นผลมาจากการที่พวกเขาค้นพบการเคลื่อนที่ของมันสัมพันธ์กับดวงดาว และสามารถมั่นใจได้ว่า ในความเป็นจริง ดาวเคราะห์ดวงใหม่. เมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 ได้มีการค้นพบดาวเนปจูน โดยอยู่ภายใน 1° ของพิกัดของ Le Verrier และประมาณ 12° ของพิกัดที่ Adams ทำนายไว้

ทันทีหลังจากการค้นพบ เกิดการโต้เถียงกันระหว่างชาวฝรั่งเศสและอังกฤษในเรื่องสิทธิที่จะพิจารณาการค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้เอง เป็นผลให้พวกเขาบรรลุฉันทามติและตัดสินใจพิจารณา Le Verrier และ Adams เป็นผู้ค้นพบร่วมกัน ในปี 2541 พบ "เอกสารดาวเนปจูน" อีกครั้งซึ่งนักดาราศาสตร์ Olin J. Eggen ใช้อย่างผิดกฎหมายและเก็บไว้กับเขาเป็นเวลาสามสิบปี หลังจากที่เขาเสียชีวิตแล้ว ก็พบว่าพวกเขาอยู่ในความครอบครองของเขา หลังจากตรวจสอบเอกสารแล้ว นักประวัติศาสตร์บางคนเชื่อว่าอดัมส์ไม่สมควรได้รับสิทธิเท่าเทียมกับเลอ แวร์ริเยร์ในการค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้ โดยหลักการแล้วสิ่งนี้เคยถูกตั้งคำถามมาก่อน ตัวอย่างเช่น ตั้งแต่ปี 1966 โดย Dennis Rawlins ในนิตยสาร Dio เขาได้ตีพิมพ์บทความที่เรียกร้องให้ Adams รับรู้ถึงสิทธิที่เท่าเทียมกันในการค้นพบว่าเป็นขโมย “ใช่ อดัมส์ทำการคำนวณบางอย่าง แต่เขาค่อนข้างไม่แน่ใจว่าดาวเนปจูนอยู่ที่ไหน” Nicholas Kollestrum กล่าวในปี 2546

ที่มาของชื่อดาวเนปจูน

ในช่วงเวลาหนึ่งหลังการค้นพบ ดาวเคราะห์เนปจูนถูกกำหนดให้เป็น "ดาวเคราะห์ของเลอ แวร์ริเอ" หรือ "ดาวเคราะห์ชั้นนอกจากดาวยูเรนัส" Halle เป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดเกี่ยวกับชื่อทางการโดยเสนอชื่อ "Janus" ชาวชิลีในอังกฤษเสนอชื่อ "มหาสมุทร"

เลอ แวร์ริเอร์ โดยอ้างว่าตนมีสิทธิ์ตั้งชื่อ เสนอให้เรียกมันว่าดาวเนปจูน โดยเข้าใจผิดว่าชื่อนี้เป็นที่รู้จักโดยสำนักลองจิจูดของฝรั่งเศส นักวิทยาศาสตร์พยายามตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ในเดือนตุลาคมตามชื่อของเขาเองว่า "เลเวอร์เรียร์" และได้รับการสนับสนุนจากผู้อำนวยการหอดูดาว แต่ความคิดริเริ่มนี้กลายเป็นการต่อต้านนอกฝรั่งเศส Almanacs ส่งคืนชื่อ Herschel อย่างรวดเร็ว (หลังจาก William Herschel ผู้ค้นพบ) สำหรับ Uranus และ Le Verrier สำหรับดาวเคราะห์ดวงใหม่

แต่ถึงอย่างไรก็ตามเรื่องนี้ Vasily Struve ผู้อำนวยการหอดูดาว Pulkovo จะหยุดที่ชื่อ "Neptune" เขาประกาศการตัดสินใจของเขาที่การประชุมของ Imperial Academy of Sciences เมื่อวันที่ 29 ธันวาคม พ.ศ. 2389 ซึ่งจัดขึ้นที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ชื่อนี้ได้รับการสนับสนุนเกินขอบเขตของรัสเซียและในไม่ช้าก็เป็นที่ยอมรับ ชื่อสากลดาวเคราะห์

ลักษณะทางกายภาพ

ดาวเนปจูนมีมวล 1.0243 × 1026 กก. และยื่นออกมา ระดับกลางระหว่างก๊าซยักษ์ขนาดใหญ่กับโลก น้ำหนักเขาสิบเจ็ดเท่า โลกมากขึ้นและ 1/19 ของมวลดาวพฤหัสบดี สำหรับรัศมีเส้นศูนย์สูตรของดาวเนปจูน มันสอดคล้องกับ 24,764 กม. ซึ่งเกือบสี่เท่าของโลก ดาวยูเรนัสและเนปจูนมักถูกจัดเป็นก๊าซยักษ์ ("ยักษ์น้ำแข็ง") เนื่องจากมีสารระเหยที่มีความเข้มข้นสูงและมีขนาดที่เล็กกว่า

โครงสร้างภายใน

เป็นที่น่าสังเกตว่า โครงสร้างภายในดาวเคราะห์เนปจูนคล้ายกับโครงสร้างของดาวยูเรนัส ชั้นบรรยากาศมีมวลประมาณ 10-20% ของมวลทั้งหมดของโลก ระยะห่างจากพื้นผิวถึงชั้นบรรยากาศคือ 10-20% ของระยะห่างจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ถึงแกนกลาง ความดันใกล้แกนกลางสามารถเป็น 10 GPa ความเข้มข้นของแอมโมเนีย มีเทน และน้ำพบได้ในบรรยากาศชั้นล่าง

บริเวณที่ร้อนขึ้นและมืดลงนี้ค่อยๆ รวมตัวเป็นเสื้อคลุมของเหลวร้อนยวดยิ่งซึ่งมีอุณหภูมิถึง 2,000 - 5,000 เค มวลของเสื้อคลุมของดาวเคราะห์นั้นมีน้ำหนักเกินกว่าโลกสิบถึงสิบห้าเท่าตามการประมาณการต่างๆ มันอุดมไปด้วยแอมโมเนีย น้ำ ,มีเทนและสารประกอบอื่นๆ เรื่องนี้ตามคำศัพท์ที่ยอมรับกันโดยทั่วไปเรียกว่าน้ำแข็งแม้ว่าจะเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นและร้อนจัด ของเหลวนี้ซึ่งมีการนำไฟฟ้าสูง มักถูกเรียกว่ามหาสมุทรของแอมโมเนียที่เป็นน้ำ มีเทนที่ความลึก 7,000 กม. สลายตัวเป็นผลึกเพชร "ตกลงมา" ที่แกนกลาง นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งสมมติฐานว่ามี "ของเหลวเพชร" อยู่เต็มมหาสมุทร แกนกลางของดาวเคราะห์ประกอบด้วยนิกเกิล เหล็ก และซิลิเกต และมีน้ำหนักมากกว่าโลก 1.2 เท่า ตรงกลางมีความดันถึง 7 เมกะบาร์ ซึ่งมากกว่าความดันของโลกหลายล้านเท่า ในใจกลางอุณหภูมิถึง 5400 K.

บรรยากาศของดาวเนปจูน

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบฮีเลียมและน้ำตกในบรรยากาศชั้นบน ที่ความสูงนี้ พวกมันคือ 19% และ 80% นอกจากนี้ยังสามารถติดตามร่องรอยของก๊าซมีเทนได้อีกด้วย แถบดูดกลืนก๊าซมีเทนถูกติดตามที่ความยาวคลื่นที่เกิน 600 นาโนเมตรในส่วนอินฟราเรดและส่วนสีแดงของสเปกตรัม เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส การดูดกลืนแสงสีแดงโดยก๊าซมีเทนเท่ากับ ปัจจัยสำคัญให้ โทนสีฟ้าดาวเนปจูนแม้ว่าสีฟ้าสดใสจะแตกต่างจากสีฟ้าอ่อนของดาวยูเรนัส เนื่องจากเปอร์เซ็นต์ของก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศไม่แตกต่างจากในชั้นบรรยากาศของดาวยูเรนัสมากนัก นักวิทยาศาสตร์จึงแนะนำว่ามีองค์ประกอบที่ไม่ทราบองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศที่ก่อให้เกิดการก่อตัว สีฟ้า. ชั้นบรรยากาศแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก ได้แก่ ชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนล่างซึ่งมีอุณหภูมิลดลงตามความสูง และชั้นสตราโตสเฟียร์ซึ่งมีการสังเกตรูปแบบอื่น - อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความสูง ขอบเขตของ tropopause (อยู่ระหว่างพวกเขา) ตั้งอยู่ที่ระดับแรงดัน 0.1 บาร์ ที่ระดับความดันต่ำกว่า 10-4 - 10-5 ไมโครบาร์ สตราโตสเฟียร์จะถูกแทนที่ด้วยเทอร์โมสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์จะค่อยๆ เคลื่อนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศชั้นนอก แบบจำลองของโทรโพสเฟียร์ทำให้เราสันนิษฐานได้ว่าเมื่อพิจารณาถึงความสูงแล้ว มันประกอบด้วยเมฆที่มีองค์ประกอบใกล้เคียงกัน ในเขตความดันต่ำกว่า 1 บาร์ จะมีเมฆที่ระดับบน ซึ่งอุณหภูมิเอื้อต่อการควบแน่นของก๊าซมีเทน

เมฆของไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนียก่อตัวที่ความดันระหว่าง 1 ถึง 5 บาร์ ที่ความดันสูง เมฆอาจประกอบด้วยแอมโมเนียมซัลไฟด์ แอมโมเนีย น้ำ และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ลึกกว่านั้น ที่ความดันประมาณ 50 บาร์ ก้อนน้ำแข็งสามารถก่อตัวขึ้นได้ ในกรณีที่อุณหภูมิ 0 °C นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าโซนนี้อาจมีเมฆไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนีย นอกจากนี้ อาจพบเมฆไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนียในบริเวณนี้

สำหรับอุณหภูมิที่ต่ำเช่นนี้ ดาวเนปจูนอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์เกินไปที่จะอุ่นเทอร์โมสเฟียร์ด้วยรังสียูวี เป็นไปได้ว่าปรากฏการณ์นี้เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของบรรยากาศกับไอออนที่อยู่ในสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ อีกทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่ากลไกการให้ความร้อนหลักคือคลื่นแรงโน้มถ่วงจากบริเวณด้านในของดาวเนปจูน ซึ่งจะสลายไปในชั้นบรรยากาศในเวลาต่อมา เทอร์โมสเฟียร์รวมถึงร่องรอย คาร์บอนมอนอกไซด์และน้ำที่มาจาก แหล่งภายนอก(ฝุ่นและอุกกาบาต)

ภูมิอากาศของดาวเนปจูน

มันมาจากความแตกต่างระหว่างดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน - ระดับของกิจกรรมอุตุนิยมวิทยา ยานโวเอเจอร์ 2 ซึ่งบินเข้าใกล้ยูเรเนียมในปี 2529 บันทึกกิจกรรมในชั้นบรรยากาศที่อ่อนแอ ดาวเนปจูน ตรงกันข้ามกับดาวยูเรนัส แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่ชัดเจนเมื่อทำการสำรวจในปี 1989

อากาศบนโลกใบนี้แตกต่างกันอย่างร้ายแรง ระบบไดนามิกพายุ นอกจากนี้ บางครั้งความเร็วลมอาจสูงถึง 600 ม./วินาที (ความเร็วเหนือเสียง) ระหว่างการติดตามการเคลื่อนที่ของเมฆ จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของความเร็วลม ไปทางทิศตะวันออกจาก 20 m/s; ทางทิศตะวันตก - ถึง 325 m / s สำหรับชั้นเมฆด้านบน ความเร็วลมก็แตกต่างกันไปตามเส้นศูนย์สูตรตั้งแต่ 400 ม./วินาที ที่เสา - สูงถึง 250 m/s ในเวลาเดียวกัน ลมส่วนใหญ่ให้ทิศทางที่ตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเนปจูนรอบแกนของมัน แผนภาพของลมแสดงให้เห็นว่าทิศทางของลมที่ละติจูดสูงสอดคล้องกับทิศทางการหมุนของดาวเคราะห์และที่ ละติจูดต่ำตรงกันข้ามกับมันโดยสิ้นเชิง ความแตกต่างในทิศทางของลมตามที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นผลมาจาก "เอฟเฟกต์หน้าจอ" และไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการในชั้นบรรยากาศลึก ปริมาณอีเทน มีเธน และอะเซทิลีนในบรรยากาศบริเวณเส้นศูนย์สูตรนั้นสูงกว่าเนื้อหาของสารเหล่านี้ในบริเวณขั้วโลกหลายสิบหรือหลายร้อยเท่า การสังเกตดังกล่าวให้เหตุผลที่เชื่อได้ว่าการขึ้นสูงอยู่ที่เส้นศูนย์สูตรของดาวเนปจูนและใกล้กับขั้วมากขึ้น ในปี 2550 นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนบน ขั้วโลกใต้ดาวเคราะห์ดวงนี้อุ่นขึ้น 10 °C เมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ของดาวเนปจูน ซึ่งมีอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ -200 °C นอกจากนี้ ความแตกต่างดังกล่าวก็เพียงพอแล้วสำหรับก๊าซมีเทนในบริเวณอื่นของบรรยากาศชั้นบนให้กลายเป็นน้ำแข็ง และค่อยๆ รั่วไหลสู่อวกาศที่ขั้วโลกใต้

เพราะว่า การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลแถบเมฆในซีกโลกใต้เพิ่มขึ้นในอัลเบโดและขนาด เทรนด์นี้สืบย้อนไปถึงปี 1980 ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ เทรนด์นี้จะคงอยู่จนถึงปี 2020 เมื่อฤดูกาลใหม่บนโลกเริ่มขึ้น ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงทุกๆ สี่สิบปี

ดวงจันทร์ของดาวเนปจูน

ปัจจุบันดาวเนปจูนมีดวงจันทร์ที่รู้จักสิบสามดวง ที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขามีน้ำหนักมากกว่า 99.5% ของ มวลรวมดาวเทียมทั้งหมดของโลก นี่คือไทรทัน ซึ่งถูกค้นพบโดยวิลเลียม ลาสเซลล์ สิบเจ็ดวันหลังจากการค้นพบตัวมันเอง ไทรทันแตกต่างจากดาวเทียมขนาดใหญ่อื่นๆ ในระบบสุริยะของเรา มีวงโคจรถอยหลังเข้าคลอง เป็นไปได้ว่ามันถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูนจับได้ และอาจเป็นดาวเคราะห์แคระในอดีตก็ได้ มันอยู่ห่างจากดาวเนปจูนเพียงเล็กน้อยที่จะได้รับการแก้ไขในการหมุนแบบซิงโครนัส ไทรทันเนื่องจากการเร่งความเร็วของคลื่น ค่อยๆ หมุนวนเข้าหาดาวเคราะห์ และด้วยเหตุนี้ เมื่อถึงขีดจำกัดของโรช ไทรทันจะถูกทำลาย เป็นผลให้เกิดวงแหวนขึ้นซึ่งจะมีพลังมากกว่าวงแหวนของดาวเสาร์ สันนิษฐานว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นหลังจากช่วงเวลา 10 ถึง 100 ล้านปี

ไทรทันเป็นหนึ่งใน 3 ดาวเทียมที่มีบรรยากาศ (ร่วมกับไททันและไอโอ) ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของมหาสมุทรของเหลวภายใต้เปลือกน้ำแข็งของไทรทันซึ่งคล้ายกับมหาสมุทรของยูโรปานั้นถูกชี้ให้เห็น

ดาวเทียมดวงถัดไปที่ค้นพบของดาวเนปจูนคือเนเรด มีรูปร่างผิดปกติและเป็นหนึ่งในความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรสูงสุด

ระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงกันยายน 2532 มีการค้นพบดาวเทียมใหม่อีก 6 ดวง ในหมู่พวกเขาควรสังเกต Proteus ซึ่งมีรูปร่างผิดปกติและมีความหนาแน่นสูง

ดวงจันทร์ภายในสี่ดวง ได้แก่ ธาลาสซา นาอิด กาลาเทีย และเดสปินา วงโคจรของพวกมันอยู่ใกล้กับดาวเคราะห์มากจนอยู่ภายในวงแหวนของมัน ลาริสซาซึ่งติดตามพวกเขาถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2524

ระหว่างปี 2545 ถึง พ.ศ. 2546 มีการค้นพบดวงจันทร์เนปจูนที่ผิดปกติอีกห้าดวง เนื่องจากดาวเนปจูนถือเป็นเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมัน ดวงจันทร์ของเขาจึงถูกตั้งชื่อตามสัตว์ทะเลอื่นๆ

ดูดาวเนปจูน

ไม่เป็นความลับที่ดาวเนปจูนมองไม่เห็นจากพื้นโลกด้วยตาเปล่า ดาวเคราะห์แคระ Ceres ดวงจันทร์กาลิลีของดาวพฤหัสบดี และดาวเคราะห์น้อย 2 Pallas, 4 Vesta, 3 Juno, 7 Iris และ 6 Hebe สว่างขึ้นบนท้องฟ้า ในการสังเกตดาวเคราะห์ คุณต้องมีกล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยาย 200x และมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 200-250 มม. ในกรณีนี้ คุณสามารถเห็นดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นดิสก์สีน้ำเงินขนาดเล็ก ซึ่งชวนให้นึกถึงดาวยูเรนัส

ทุกๆ 367 วัน สำหรับผู้สังเกตการณ์ทางโลก ดาวเนปจูนจะเข้าสู่การเคลื่อนที่ถอยหลังเข้าคลองอย่างเห็นได้ชัด ก่อตัวเป็นวงกลมในจินตนาการกับพื้นหลังของดาวดวงอื่นๆ ในระหว่างการปะทะกันแต่ละครั้ง

การสังเกตดาวเคราะห์ในช่วงคลื่นวิทยุแสดงให้เห็นว่าดาวเนปจูนเป็นแหล่งกำเนิดแสงวาบที่ไม่สม่ำเสมอและการแผ่รังสีอย่างต่อเนื่อง ปรากฏการณ์ทั้งสองอธิบายได้ด้วยสนามแม่เหล็กหมุน ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัม พายุของดาวเนปจูนได้รับการติดตามอย่างดี คุณสามารถกำหนดขนาดและรูปร่าง รวมทั้งติดตามการเคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยำ

NASA วางแผนที่จะเปิดตัว Neptune Orbiter ไปยังดาวเนปจูนในปี 2559 จนถึงปัจจุบันไม่มี วันที่แน่นอนการเปิดตัวไม่ได้ถูกเรียกอย่างเป็นทางการ อุปกรณ์นี้ไม่รวมอยู่ในแผนการสำรวจระบบสุริยะ

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงที่แปดจากดวงอาทิตย์ มันปิดกลุ่มดาวเคราะห์ที่เรียกว่าก๊าซยักษ์

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบดาวเคราะห์

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่นักดาราศาสตร์รู้ถึงการมีอยู่ของมันแม้กระทั่งก่อนที่พวกเขาจะเห็นมันผ่านกล้องโทรทรรศน์

การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดาวยูเรนัสในวงโคจรของมันทำให้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าเหตุผลสำหรับพฤติกรรมนี้ของโลกคืออิทธิพลแรงโน้มถ่วงของเทห์ฟากฟ้าอีกดวง หลังจากทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นแล้ว Johann Galle และ Heinrich d'Arre ที่หอดูดาวเบอร์ลินได้ค้นพบที่อยู่ห่างไกล ดาวเคราะห์สีฟ้า 23 กันยายน พ.ศ. 2389

เป็นเรื่องยากมากที่จะตอบคำถามให้ถูกที่ถูกค้นพบโดยดาวเนปจูน นักดาราศาสตร์หลายคนได้ทำงานในทิศทางนี้และข้อโต้แย้งเกี่ยวกับเรื่องนี้ยังคงดำเนินอยู่

10 เรื่องต้องรู้เกี่ยวกับดาวเนปจูน!

1. ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดในระบบสุริยะและอยู่ในวงโคจรที่แปดจากดวงอาทิตย์
2. นักคณิตศาสตร์เป็นคนแรกที่รู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของดาวเนปจูน
   
3. มีดวงจันทร์ 14 ดวงที่โคจรรอบดาวเนปจูน
4. วงโคจรของเนปปุตนาจะถูกลบออกจากดวงอาทิตย์โดยเฉลี่ย 30 AU;
5. หนึ่งวันบนดาวเนปจูนกินเวลา 16 ชั่วโมงโลก;
6. ดาวเนปจูนได้รับการเยี่ยมชมโดยยานอวกาศเพียงลำเดียวคือยานโวเอเจอร์ 2;
7. รอบดาวเนปจูนมีระบบวงแหวน
8. ดาวเนปจูนมีแรงโน้มถ่วงสูงเป็นอันดับสองรองจากดาวพฤหัสบดี
9. หนึ่งปีบนดาวเนปจูนเป็นเวลา 164 ปีโลก;
10. บรรยากาศบนดาวเนปจูนมีการเคลื่อนไหวอย่างมาก

ลักษณะทางดาราศาสตร์

ความหมายของชื่อดาวเนปจูน

เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ดาวเนปจูนได้ชื่อมาจากตำนานเทพเจ้ากรีกและโรมัน ชื่อดาวเนปจูน ตามชื่อเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมัน เข้ากับดาวดวงนี้ได้ดีอย่างน่าประหลาดใจเพราะเป็นสีฟ้าที่งดงาม

ลักษณะทางกายภาพของดาวเนปจูน

วงแหวนและดาวเทียม

มีดวงจันทร์ 14 ดวงที่โคจรรอบดาวเนปจูนซึ่งตั้งชื่อตามเทพแห่งท้องทะเลและนางไม้จากตำนานเทพเจ้ากรีกซึ่งมีดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือไทรทัน มันถูกค้นพบโดยวิลเลียม ลาสเซลล์เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2389 เพียง 17 วันหลังจากการค้นพบดาวเคราะห์

ไทรทันเป็นดวงจันทร์ทรงกลมดวงเดียวของดาวเนปจูน ดาวเทียมที่รู้จักอีก 13 ดวงที่เหลือของโลกมีรูปร่างผิดปกติ นอกจากรูปร่างที่ถูกต้องแล้ว ไทรทันยังขึ้นชื่อว่ามีวงโคจรถอยหลังเข้าคลองรอบดาวเนปจูน (ทิศทางการหมุนของดาวเทียมอยู่ตรงข้ามกับการหมุนรอบดวงอาทิตย์ของเนปจูน) สิ่งนี้ทำให้นักดาราศาสตร์มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าไทรทันถูกจับโดยดาวเนปจูนด้วยแรงโน้มถ่วงมากกว่าที่จะก่อตัวขึ้นพร้อมกับดาวเคราะห์ นอกจากนี้ การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับระบบเนปุตนายังแสดงให้เห็นว่าความสูงของวงโคจรของไทรทันรอบดาวเคราะห์แม่ลดลงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าในอีกล้านปีข้างหน้า ไทรทันจะตกลงบนดาวเนปจูนหรือถูกทำลายล้างโดยพลังน้ำขึ้นน้ำลงอันทรงพลังของโลก

ใกล้ดาวเนปจูนยังมีระบบวงแหวน อย่างไรก็ตาม จากการศึกษาพบว่าพวกเขายังอายุน้อยและไม่เสถียรมาก

คุณสมบัติดาวเคราะห์

ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก ดังนั้นจึงมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าจากโลก ระยะทางเฉลี่ยจากดาวของเราประมาณ 4.5 พันล้านกิโลเมตร และเนื่องจากมันเคลื่อนที่ช้าในวงโคจร หนึ่งปีบนโลกจึงมีเวลา 165 ปีโลก

เพลาหลัก สนามแม่เหล็กดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสมีความโน้มเอียงอย่างมากเมื่อเทียบกับแกนหมุนของโลกและอยู่ที่ประมาณ 47 องศา อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพลังของมัน ซึ่งมากกว่าพลังของโลกถึง 27 เท่า

แม้จะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากและเป็นผลให้พลังงานจากดาวฤกษ์น้อยลง แต่ลมบนดาวเนปจูนนั้นแรงกว่าบนดาวพฤหัสถึงสามเท่าและแรงกว่าบนโลกถึงเก้าเท่า

ในปี 1989 ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 ซึ่งบินอยู่ใกล้ระบบดาวเนปจูน เห็นพายุลูกใหญ่ในชั้นบรรยากาศ พายุเฮอริเคนนี้ เช่นเดียวกับจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดี มีขนาดใหญ่พอที่จะกักเก็บโลกได้ ความเร็วในการเคลื่อนที่ของเขาก็มากเช่นกันและมีจำนวนประมาณ 1200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง อย่างไรก็ตามเช่น ปรากฏการณ์บรรยากาศไม่นานเท่าดาวพฤหัสบดี การสังเกตภายหลังโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลไม่พบหลักฐานของพายุลูกนี้

บรรยากาศของดาวเคราะห์

บรรยากาศของดาวเนปจูนไม่แตกต่างจากก๊าซยักษ์อื่นๆ มากนัก โดยพื้นฐานแล้ว ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมสององค์ประกอบที่มีก๊าซมีเทนและน้ำแข็งต่างๆ ปนเปื้อนเล็กน้อย

บทความที่เป็นประโยชน์ที่จะตอบมากที่สุด คำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับดาวเสาร์

วัตถุท้องฟ้าลึก