Powierzchnia Neptuna i wiatry huraganowe. Planeta Neptun: ciekawe fakty na temat kosmicznego giganta „morskiego”.

Neptun jest ósmą planetą od Słońca i ostatnią znaną planetą. Choć jest trzecią co do masy planetą, pod względem średnicy zajmuje dopiero czwartą pozycję. Dzięki niebieskiemu kolorowi Neptun otrzymał imię rzymskiego boga morza.

W miarę dokonywania odkryć naukowych naukowcy często toczą spory co do tego, która teoria jest godna zaufania. Odkrycie Neptuna jest wyraźnym przykładem takich nieporozumień.

Po odkryciu planety w 1781 roku astronomowie zauważyli, że jej orbita podlega znacznym wahaniom, które w zasadzie nie powinny mieć miejsca. Jako uzasadnienie tego niezrozumiałego zjawiska zaproponowano hipotezę o istnieniu planety, której pole grawitacyjne powoduje odchylenia orbity Urana.

Jednak pierwsze prace naukowe związane z istnieniem Neptuna pojawiły się dopiero w latach 1845-1846, kiedy to angielski astronom John Couch Adams opublikował swoje obliczenia dotyczące położenia tej nieznanej wówczas planety. Jednak mimo że zgłosił swoją pracę do Królewskiego Towarzystwa Naukowego (wiodącej angielskiej organizacji badawczej), jego praca nie spotkała się z oczekiwanym zainteresowaniem. Zaledwie rok później francuski astronom Jean Joseph Le Verrier również przedstawił obliczenia, które były uderzająco podobne do obliczeń Adamsa. W wyniku niezależnych ocen pracy naukowej obu naukowców społeczność naukowa ostatecznie zgodziła się z ich wnioskami i rozpoczęła poszukiwania planety w obszarze nieba, na który wskazały badania Adamsa i Le Verriera. Sama planeta została odkryta 23 września 1846 roku przez niemieckiego astronoma Johanna Galla.

Przed przelotem statku kosmicznego Voyager 2 w 1989 roku ludzkość posiadała bardzo niewiele informacji o planecie Neptun. Misja dostarczyła danych na temat pierścieni Neptuna, liczby księżyców, atmosfery i rotacji. Voyager 2 ujawnił także istotne cechy Trytona, księżyca Neptuna. Do tej pory światowe agencje kosmiczne nie planują żadnych misji na tę planetę.

Górne warstwy atmosfery Neptuna składają się w 80% z wodoru (H2), 19% helu i niewielkich ilości metanu. Podobnie jak Uran, niebieski kolor Neptuna wynika z metanu atmosferycznego, który pochłania światło o długości fali odpowiadającej kolorowi czerwonemu. Jednak w przeciwieństwie do Urana Neptun ma głębszy niebieski kolor, co wskazuje na obecność w atmosferze Neptuna składników, których nie ma w atmosferze Urana.

Warunki pogodowe na Neptunie mają dwie charakterystyczne cechy. Po pierwsze, jak zauważono podczas przelotu misji Voyager 2, są to tzw. ciemne plamy. Burze te mają porównywalną skalę do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu, ale znacznie różnią się czasem trwania. Burza znana jako Wielka Czerwona Plama trwa od stuleci, ale ciemne plamy na Neptunie mogą trwać nie dłużej niż kilka lat. Informacje na ten temat zostały potwierdzone dzięki obserwacjom z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, który został wysłany na planetę zaledwie cztery lata po przelocie Voyagera 2.

Drugim godnym uwagi zjawiskiem pogodowym na planecie są szybko przemieszczające się białe burze, zwane „skuterami”. Jak wykazały obserwacje, jest to unikalny typ układu burzowego, którego rozmiary są znacznie mniejsze niż rozmiary ciemnych plam, a jego żywotność jest jeszcze krótsza.
Podobnie jak atmosfery innych gazowych gigantów, atmosfera Neptuna jest podzielona na pasma równoleżnikowe. Prędkość wiatru w niektórych z tych pasm sięga prawie 600 m/s, czyli wiatry planety można nazwać najszybszymi w Układzie Słonecznym.

Struktura Neptuna

Nachylenie osiowe Neptuna wynosi 28,3°, czyli stosunkowo blisko 23,5° Ziemi. Biorąc pod uwagę znaczną odległość planety od Słońca, występowanie na Neptunie pór roku porównywalnych z ziemskimi jest dla naukowców zjawiskiem dość zaskakującym i nie do końca poznanym.

Księżyce i pierścienie Neptuna

Dziś wiadomo, że Neptun ma trzynaście satelitów. Z tych trzynastu tylko jeden jest duży i ma kulisty kształt. Istnieje teoria naukowa, według której Tryton, największy z księżyców Neptuna, jest planetą karłowatą, która została przechwycona przez pole grawitacyjne i dlatego jej naturalne pochodzenie pozostaje kwestionowane. Dowody na tę teorię pochodzą z wstecznej orbity Trytona – księżyc obraca się w kierunku przeciwnym do Neptuna. Dodatkowo, z zarejestrowaną temperaturą powierzchni wynoszącą -235°C, Tryton jest najzimniejszym znanym obiektem w Układzie Słonecznym.

Uważa się, że Neptun ma trzy główne pierścienie: Adamsa, Le Verriera i Halle. Ten układ pierścieni jest znacznie słabszy niż w przypadku innych gazowych gigantów. Układ pierścieni planety jest tak słaby, że przez pewien czas uważano, że pierścienie są wadliwe. Jednak obrazy przesłane przez Voyagera 2 pokazały, że w rzeczywistości tak nie jest i pierścienie całkowicie otaczają planetę.

Pełny obrót wokół Słońca zajmuje Neptunowi 164,8 ziemskich lat. 11 lipca 2011 roku zakończył się pierwszy pełny obrót planety od czasu jej odkrycia w 1846 roku.

Neptun został odkryty przez Jeana Josepha Le Verriera. Planeta pozostała nieznana starożytnym cywilizacjom, ponieważ nie była widoczna z Ziemi gołym okiem. Pierwotnie planeta została nazwana Le Verrier na cześć jej odkrywcy. Jednak społeczność naukowa szybko porzuciła tę nazwę i wybrano nazwę Neptun.

Planetę nazwano Neptunem na cześć starożytnego rzymskiego boga morza.

Neptun ma drugą co do wielkości grawitację w Układzie Słonecznym, ustępując jedynie Jowiszowi.

Największy księżyc Neptuna nazywa się Tryton i został odkryty 17 dni po odkryciu samego Neptuna.

W atmosferze Neptuna można zaobserwować burzę przypominającą Wielką Czerwoną Plamę na Jowiszu. Burza ta ma objętość porównywalną z objętością Ziemi i jest również znana jako Wielka Ciemna Plama.

PODSTAWOWE DANE O NEPTUNIE

Neptun jest przede wszystkim gigantem gazowo-lodowym.

Neptun jest ósmą planetą Układu Słonecznego.

Neptun jest najdalszą planetą od Słońca od czasu zdegradowania Plutona do rangi planety karłowatej.

Naukowcy nie wiedzą, jak chmury mogą poruszać się tak szybko na zimnej, lodowatej planecie takiej jak Neptun. Sugerują, że niskie temperatury i przepływ ciekłych gazów w atmosferze planety mogą zmniejszyć tarcie na tyle, że wiatry mogą osiągnąć znaczną prędkość.

Ze wszystkich planet w naszym układzie Neptun jest najzimniejszą.

Górne warstwy atmosfery planety mają temperaturę -223 stopni Celsjusza.

Neptun wytwarza więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca.

Atmosfera Neptuna jest zdominowana przez pierwiastki chemiczne, takie jak wodór, metan i hel.

Atmosfera Neptuna płynnie przechodzi w ciekły ocean, a ten w zamarznięty płaszcz. Ta planeta nie ma powierzchni jako takiej.

Prawdopodobnie Neptun ma skaliste jądro, którego masa jest w przybliżeniu równa masie Ziemi. Jądro Neptuna składa się z krzemianu magnezu i żelaza.

Pole magnetyczne Neptuna jest 27 razy silniejsze niż ziemskie.

Grawitacja Neptuna jest tylko o 17% większa niż ziemska.

Neptun to lodowa planeta zbudowana z amoniaku, wody i metanu.

Ciekawostką jest to, że sama planeta obraca się w kierunku przeciwnym do obrotu chmur.

W 1989 roku na powierzchni planety odkryto Wielką Ciemną Plamę.

SATELITY NEPTUNA

Neptun ma oficjalnie zarejestrowaną liczbę 14 księżyców. Księżyce Neptuna noszą nazwy greckich bogów i bohaterów: Proteusa, Talasa, Najada, Galatei, Trytona i innych.

Największym satelitą Neptuna jest Tryton.

Tryton porusza się wokół Neptuna po orbicie wstecznej. Oznacza to, że jego orbita wokół planety jest odwrócona w porównaniu z innymi księżycami Neptuna.

Najprawdopodobniej Neptun schwytał kiedyś Trytona - to znaczy księżyc nie uformował się na miejscu, jak inne księżyce Neptuna. Tryton jest w rotacji synchronicznej z Neptunem i powoli krąży po spirali w stronę planety.

Tryton za około trzy i pół miliarda lat zostanie rozerwany przez swoją grawitację, po czym jego szczątki utworzą kolejny pierścień wokół planety. Pierścień ten może być potężniejszy niż pierścienie Saturna.

Masa Trytona stanowi ponad 99,5% całkowitej masy wszystkich pozostałych satelitów Neptuna

Tryton był najprawdopodobniej kiedyś planetą karłowatą w Pasie Kuipera.

PIERŚCIENIE NEPTUNA

Neptun ma sześć pierścieni, ale są one znacznie mniejsze niż Saturn i niełatwo je dostrzec.

Pierścienie Neptuna zbudowane są głównie z zamarzniętej wody.

Uważa się, że pierścienie planety są pozostałością po rozerwanym niegdyś satelitie.

ODWIEDZENIE NEPTUNA

Aby statek dotarł do Neptuna, musi przebyć drogę, która zajmie około 14 lat.

Jedynym statkiem kosmicznym, który odwiedził Neptuna, jest.

W 1989 roku Voyager 2 przeleciał na odległość 3000 kilometrów od północnego bieguna Neptuna. Raz okrążył ciało niebieskie.

Podczas przelotu Voyager 2 badał atmosferę Neptuna, jego pierścienie, magnetosferę i spotkał Trytona. Według obserwacji Kosmicznego Teleskopu Hubble'a Voyager 2 przyjrzał się także Wielkiej Ciemnej Plamie na Neptunie, rotującemu systemowi burzowemu, który zniknął.

Piękne zdjęcia Neptuna wykonane przez Voyagera 2 na długo pozostaną jedyną rzeczą, jaką mamy

Niestety, w nadchodzących latach nikt nie planuje ponownej eksploracji planety Neptun.

Voyager 2 wykonał to zdjęcie Neptuna pięć dni przed jego historycznym przelotem obok planety 25 sierpnia 1989 roku.

Planeta Neptun to tajemniczy niebieski olbrzym na obrzeżach Układu Słonecznego, o którego istnieniu podejrzewano dopiero pod koniec pierwszej połowy XIX wieku.

Jesienią 1846 roku odkryto odległą planetę, niewidoczną bez przyrządów optycznych. J. C. Adams jako pierwszy pomyślał o istnieniu ciała niebieskiego, które w sposób anomalny wpływa na ruch. Swoje obliczenia i założenia przedstawił królewskiemu astronomowi Erie, który je zignorował. W tym samym czasie Francuz Le Verrier badał odchylenia orbity Urana, a jego wnioski na temat istnienia nieznanej planety zostały przedstawione w 1845 roku. Było oczywiste, że wyniki dwóch niezależnych badań były bardzo podobne.

We wrześniu 1846 roku przez teleskop Obserwatorium Berlińskiego, znajdującego się w miejscu wskazanym w obliczeniach Le Verriera, dostrzeżono nieznaną planetę. Odkrycie dokonane za pomocą obliczeń matematycznych zszokowało świat naukowy i stało się przedmiotem sporu między Anglią a Francją o priorytet narodowy. Aby uniknąć sporów, za odkrywcę można uznać niemieckiego astronoma Halle, który badał nową planetę przez teleskop. Według tradycji na imię wybrano imię jednego z rzymskich bogów, patrona mórz, Neptuna.

Orbita Neptuna

Po Plutonie z listy planet, Neptun okazał się ostatnim – ósmym – przedstawicielem Układu Słonecznego. Odległość od centrum wynosi 4,5 miliarda km, a pokonanie tej odległości zajmuje fali świetlnej 4 godziny. Planeta wraz z Saturnem, Uranem i Jowiszem została zaliczona do grupy czterech gazowych gigantów. Ze względu na ogromną średnicę orbity rok wynosi tutaj 164,8 ziemskich lat, a dzień trwa niecałe 16 godzin. Trajektoria wokół Słońca jest zbliżona do kołowej, a jej ekscentryczność wynosi 0,0112.

Struktura planety

Obliczenia matematyczne umożliwiły stworzenie teoretycznego modelu budowy Neptuna. W jego centrum znajduje się stały rdzeń o masie podobnej do Ziemi, w jego składzie znajdują się żelazo, krzemiany i nikiel. Powierzchnia wygląda jak lepka masa modyfikacji amoniaku, wody i metanu lodu, która przedostaje się do atmosfery bez wyraźnej granicy. Wewnętrzna temperatura rdzenia jest dość wysoka – sięga 7000 stopni – ale pod wpływem wysokiego ciśnienia zamarznięta powierzchnia nie topi się. Neptun jest 17 razy większy niż Ziemia i ma wymiary 1,0243x10 w 26 kg.

Atmosfera i szalejący wiatr

Zasada to: wodór – 82%, hel – 15% i metan – 1%. To tradycyjna kompozycja dla gazowych gigantów. Temperatura na konwencjonalnej powierzchni Neptuna wynosi -220 stopni Celsjusza. W dolnych warstwach atmosfery zaobserwowano chmury utworzone przez kryształy metanu, siarkowodoru, amoniaku lub siarczku amonu. To te kawałki lodu tworzą niebieską poświatę wokół planety, ale to tylko część wyjaśnienia. Istnieje hipoteza dotycząca nieznanej substancji, która daje jasnoniebieski kolor.

Wiatry wiejące na Neptunie mają wyjątkową prędkość, jej średnia wynosi 1000 km/h, a w porywach huraganów osiągają 2400 km/h. Masy powietrza poruszają się w kierunku przeciwnym do osi obrotu planety. Niewytłumaczalnym faktem jest wzrost liczby burz i wiatrów, który obserwuje się wraz ze wzrostem odległości planety od Słońca.

Sonda kosmiczna „” i teleskop Hubble'a zaobserwowały niesamowite zjawisko - Wielką Ciemną Plamę - huragan o imponujących rozmiarach, który pędził przez Neptuna z prędkością 1000 km/h. Podobne wiry pojawiają się i znikają w różnych miejscach planety.

Magnetosfera

Pole magnetyczne giganta zyskało znaczną moc; uważa się, że jego podstawą jest przewodzący płaszcz ciekły. Przesunięcie osi magnetycznej względem osi geograficznej o 47 stopni powoduje, że magnetosfera zmienia swój kształt w wyniku obrotu planety. Ta potężna tarcza odzwierciedla energię wiatru słonecznego.

Księżyce Neptuna

Satelita Triton został zauważony miesiąc po wielkim odkryciu Neptuna. Jego masa stanowi 99% masy całego systemu satelitarnego. Pojawienie się Trytona wiąże się z możliwym schwytaniem.
Pas Kuipera to rozległy obszar wypełniony obiektami wielkości małych satelitów, ale jest tam kilka tak dużych jak Pluton, a niektóre być może nawet większe. Za Pasem Kuipera znajduje się miejsce, z którego przychodzą do nas komety. Obłok Oorta rozciąga się prawie w połowie drogi do najbliższej gwiazdy.

Tryton jest jednym z trzech księżyców naszego układu, który posiada atmosferę. Tryton jako jedyny ma kulisty kształt. W sumie w towarzystwie Neptuna znajduje się 14 ciał niebieskich, nazwanych na cześć mniejszych bogów głębin morskich.

Od czasu odkrycia planety dyskutowano o jej obecności, ale nie znaleziono potwierdzenia teorii. Dopiero w 1984 roku w chilijskim obserwatorium zaobserwowano jasny łuk. Pozostałe pięć pierścieni odkryto dzięki badaniom Voyagera 2. Formacje są ciemne i nie odbijają światła słonecznego. Swoje nazwy zawdzięczają odkrywcom Neptuna: Halle, Le Verrier, Argo, Lascelles, a najbardziej odległa i niezwykła nosi imię Adamsa. Pierścień ten składa się z oddzielnych ramion, które powinny były połączyć się w jedną strukturę, ale tak się nie stało. Za możliwą przyczynę uważa się wpływ grawitacji na nieodkryte satelity. Jedna formacja pozostaje bezimienna.

Badania

Ogromna odległość Neptuna od Ziemi i jego szczególne położenie w przestrzeni utrudniają obserwację planety. Pojawienie się dużych teleskopów z potężną optyką rozszerzyło możliwości naukowców. Wszystkie badania Neptuna opierają się na danych uzyskanych przez misję Voyager 2. Odległa błękitna planeta, lecąca na krańcu znanego nam świata, pełna jest rzeczy, o których wciąż praktycznie nic nie wiemy.

New Horizons rejestruje Neptuna i jego księżyc Tryton. Zdjęcie wykonano 10 lipca 2014 roku z odległości 3,96 miliarda kilometrów.

Obrazy Neptuna

Obrazy Neptuna i jego księżyców wykonane przez Voyagera 2 są w dużej mierze niedoceniane. Bardziej fascynujący nawet niż sam Neptun jest jego gigantyczny księżyc Tryton, który pod względem wielkości i gęstości jest podobny do Plutona. Tryton mógł zostać przechwycony przez Neptuna, o czym świadczy jego wsteczna (zgodnie z ruchem wskazówek zegara) orbita wokół Neptuna. Oddziaływanie grawitacyjne między satelitą a planetą generuje ciepło i utrzymuje Tritona w aktywności. Na jego powierzchni znajduje się kilka kraterów i jest ona aktywna geologicznie.

Jej pierścienie są cienkie, słabe i prawie niewidoczne z Ziemi. Voyager 2 wykonał zdjęcie, gdy były oświetlone od tyłu przez Słońce. Obraz jest mocno prześwietlony (10 minut).

Chmury Neptuna

Pomimo dużej odległości od Słońca, Neptun charakteryzuje się bardzo dynamiczną pogodą, w tym jednymi z najsilniejszych wiatrów w Układzie Słonecznym. Widoczna na zdjęciu „Wielka Ciemna Plama” już zniknęła i pokazuje nam, jak szybko zachodzą zmiany na najbardziej odległej planecie.

Najbardziej kompletna jak dotąd mapa Trytona

Paul Schenk z Lunar and Planetary Institute (Houston, USA) przerobił stare dane z Voyagera, aby ujawnić więcej szczegółów. Rezultatem jest mapa obu półkul, choć brakuje znacznej części półkuli północnej, ponieważ była ona w cieniu, gdy przeleciała sonda.

Animacja przelatującego statku kosmicznego Voyager 2 Tryton a, popełniony w 1989 r. Podczas przelotu większość półkuli północnej Tryton ale był w cieniu. Ze względu na dużą prędkość i powolny obrót Voyagera Tryton och, widzieliśmy tylko jedną półkulę.

Gejzery Trytona

Charakterystyka planety:

• Odległość od Słońca: 4496,6 mln km
• Średnica planety: 49528 km*
• Dzień na planecie: 16h 06min**
• Rok na planecie: 164,8 lat***
• t° na powierzchni: °C
• Atmosfera: Składa się z wodoru, helu i metanu
• Satelity: 14

* średnica wzdłuż równika planety
**okres obrotu wokół własnej osi (w dniach ziemskich)
***okres obiegu wokół Słońca (w dniach ziemskich)

Neptun jest ostatnim z czterech gazowych gigantów należących do Układu Słonecznego. Jest na ósmym miejscu pod względem odległości od Słońca. Ze względu na swój niebieski kolor planeta otrzymała swoją nazwę na cześć starożytnego rzymskiego władcy oceanu - Neptuna. Planeta ma 14 obecnie znanych satelitów i 6 pierścieni.

Prezentacja: planeta Neptun

Struktura planety

Ogromna odległość do Neptuna nie pozwala nam dokładnie określić jego wewnętrznej budowy. Obliczenia matematyczne wykazały, że jego średnica wynosi 49 600 km, czyli jest 4 razy większa od średnicy Ziemi, 58 razy objętościowo, ale ze względu na małą gęstość (1,6 g/cm3) jego masa jest tylko 17 razy większa od Ziemi.

Neptun składa się głównie z lodu i należy do grupy lodowych gigantów. Według obliczeń centrum planety to stałe jądro, które ma 1,5-2 razy większą średnicę niż średnica Ziemi. Podstawą planety jest warstwa lodu z metanu, wody i amoniaku. Temperatura bazowa waha się w granicach 2500-5500 stopni Celsjusza. Pomimo tak wysokiej temperatury lód pozostaje w stanie stałym, jest to spowodowane wysokim ciśnieniem w wnętrznościach planety, które jest miliony razy wyższe niż na Ziemi. Cząsteczki są tak mocno dociśnięte do siebie, że ulegają zmiażdżeniu i rozbiciu na jony i elektrony.

Atmosfera planety

Atmosfera Neptuna jest zewnętrzną powłoką gazową planety, jej grubość wynosi około 5000 kilometrów, jej głównym składem jest wodór i hel. Nie ma jasno określonej granicy pomiędzy atmosferą a warstwą lodu, gęstość stopniowo wzrasta pod masą górnych warstw. Bliżej powierzchni gazy pod ciśnieniem zamieniają się w coraz liczniejsze kryształy, które następnie całkowicie przekształcają się w skorupę lodową. Głębokość warstwy przejściowej wynosi około 3000 km

Księżyce planety Neptun

Pierwszy satelita Neptuna został odkryty w 1846 roku przez Williama Lassella niemal jednocześnie z planetą i otrzymał nazwę Triton. W przyszłości statek kosmiczny Voyager 2 dobrze zbadał tego satelitę, otrzymując ciekawe zdjęcia, na których wyraźnie widoczne są kaniony i skały, jeziora lodu i amoniaku, a także niezwykłe wulkany-gejzery. Satelita Triton różni się od innych tym, że wykonuje również ruch wsteczny w kierunku swojej orbity. Prowadzi to naukowców do spekulacji, że Tryton nie był wcześniej spokrewniony z Neptunem i powstał poza wpływem planety, być może w Pasie Kuipera, a następnie został „przechwycony” przez grawitację Neptuna. Innego satelitę Neptuna, Nereidę, odkryto znacznie później w 1949 roku, a podczas misji kosmicznej do aparatu Voyager 2 odkryto jednocześnie kilka małych satelitów planety. To samo urządzenie odkryło także cały system słabo oświetlonych pierścieni Neptuna.W tej chwili ostatnim z odkrytych satelitów jest Psamapha w 2003 roku, a planeta ma w sumie 14 znanych satelitów.

Przez długi czas Neptun znajdował się w cieniu innych planet Układu Słonecznego, zajmując skromne ósme miejsce. Astronomowie i badacze woleli badać duże ciała niebieskie, kierując swoje teleskopy na gazowe olbrzymy Jowisz i Saturn. Skromny Pluton, uważany za ostatnią dziewiątą planetę Układu Słonecznego, wzbudził jeszcze większe zainteresowanie społeczności naukowej. Od momentu odkrycia planeta Neptun i ciekawe fakty na jej temat nie cieszyły się dużym zainteresowaniem świata naukowego, wszelkie informacje na jej temat były przypadkowe.

Wydawało się, że po decyzji XXVI Zgromadzenia Ogólnego Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze o uznaniu Plutona za planetę karłowatą losy Neptuna zmienią się diametralnie. Jednak pomimo znaczących zmian w składzie Układu Słonecznego, Neptun naprawdę znajduje się teraz na obrzeżach bliskiej przestrzeni kosmicznej. Od czasu triumfalnego odkrycia planety Neptun badania nad gazowym olbrzymem były ograniczone. Podobny obraz obserwujemy dzisiaj, kiedy ani jedna agencja kosmiczna nie uważa eksploracji ósmej planety Układu Słonecznego za priorytet.

Historia odkrycia Neptuna

Przechodząc do ósmej planety Układu Słonecznego, musimy przyznać, że Neptun nie jest tak ogromny jak jego bracia Jowisz, Saturn i Uran. Planeta jest czwartym gazowym olbrzymem, ponieważ jej rozmiar jest mniejszy od wszystkich trzech. Średnica planety wynosi zaledwie 49,24 tys. km, podczas gdy Jowisz i Saturn mają średnice odpowiednio 142,9 tys. km i 120,5 tys. km. Uran, choć gorszy od pierwszych dwóch, ma rozmiar dysku planetarnego 50 tys. Km. i przewyższa czwartą planetę gazową. Ale pod względem masy ta planeta z pewnością znajduje się w pierwszej trójce. Masa Neptuna wynosi 102 na 1024 kg i wygląda imponująco. Poza tym jest to najbardziej masywny obiekt spośród innych gazowych gigantów. Jego gęstość wynosi 1,638 k/m3 i jest wyższa niż gęstość ogromnego Jowisza, Saturna i Urana.

Posiadająca tak imponujące parametry astrofizyczne ósma planeta również otrzymała honorowe imię. Ze względu na niebieski kolor powierzchni planeta została nazwana na cześć starożytnego boga mórz, Neptuna. Poprzedziła to jednak ciekawa historia odkrycia planety. Po raz pierwszy w historii astronomii planetę odkryto za pomocą matematyki i obliczeń, zanim dostrzeżono ją przez teleskop. Pomimo tego, że Galileusz otrzymał pierwsze informacje o błękitnej planecie, jej oficjalne odkrycie miało miejsce prawie 200 lat później. Wobec braku dokładnych danych astronomicznych ze swoich obserwacji Galileusz uznał nową planetę za odległą gwiazdę.

Planeta pojawiła się na mapie Układu Słonecznego w wyniku rozstrzygnięcia licznych sporów i nieporozumień, które od dawna panowały wśród astronomów. Już w 1781 roku, kiedy świat naukowy był świadkiem odkrycia Urana, odnotowano niewielkie wahania orbity nowej planety. W przypadku masywnego ciała niebieskiego, które obraca się po eliptycznej orbicie wokół Słońca, takie fluktuacje były nietypowe. Już wtedy sugerowano, że za orbitą nowej planety porusza się w przestrzeni inny duży obiekt niebieski, który swoim polem grawitacyjnym wpływa na położenie Urana.

Zagadka pozostawała nierozwiązana przez następne 65 lat, aż do czasu, gdy brytyjski astronom John Cooch Adams przedstawił do publicznego wglądu dane ze swoich obliczeń, w których udowodnił istnienie kolejnej nieznanej planety na orbicie okołosłonecznej. Według obliczeń Francuza Laverriera bezpośrednio za orbitą Urana znajduje się planeta o dużej masie. Po tym, jak dwa źródła natychmiast potwierdziły obecność ósmej planety w Układzie Słonecznym, astronomowie na całym świecie zaczęli szukać tego ciała niebieskiego na nocnym niebie. Na wynik poszukiwań nie trzeba było długo czekać. Już we wrześniu 1846 roku Niemiec Johann Gall odkrył nową planetę. Jeśli mówimy o tym, kto odkrył planetę, to sama natura interweniowała w tym procesie. Nauka dostarczyła człowiekowi dane o nowej planecie.

Początkowo pojawiły się pewne trudności z nazwą nowo odkrytej planety. Każdy z astronomów, który miał swój udział w odkryciu planety, próbował nadać jej nazwę zgodną z własnym imieniem. Dopiero dzięki staraniom dyrektora Imperialnego Obserwatorium w Pułkowie, Wasilija Struve, błękitnej planecie ostatecznie nadano nazwę Neptun.

Co odkrycie ósmej planety wniosło do nauki?

Do 1989 roku ludzkość zadowalała się wizualnymi obserwacjami niebieskiego olbrzyma, będąc w stanie jedynie obliczyć jego podstawowe parametry astrofizyczne i obliczyć jego prawdziwy rozmiar. Jak się okazuje, Neptun jest najdalszą planetą w Układzie Słonecznym, odległość od naszej gwiazdy wynosi 4,5 miliarda km. Słońce świeci na niebie Neptuna jako mała gwiazda, której światło dociera do powierzchni planety w ciągu 9 godzin. Ziemię dzieli od powierzchni Neptuna 4,4 miliarda kilometrów. Dotarcie sondy Voyager 2 na orbitę niebieskiego olbrzyma zajęło 12 lat, a stało się to możliwe dzięki udanemu manewrowi grawitacyjnemu, który stacja wykonała w pobliżu Jowisza i Saturna.

Neptun porusza się po dość regularnej orbicie z małym mimośrodem. Odchylenie między peryhelium a aphelium wynosi nie więcej niż 100 milionów km. Planeta wykonuje jeden obrót wokół naszej gwiazdy w ciągu prawie 165 ziemskich lat. Dla porównania, planeta od chwili odkrycia wykonała pełny obrót wokół Słońca dopiero w 2011 roku.

Odkryty w 1930 roku Pluton, uważany do 2005 roku za najdalszą planetę Układu Słonecznego, w pewnych momentach znajduje się bliżej Słońca niż odległy Neptun. Wynika to z faktu, że orbita Plutona jest bardzo wydłużona.

Pozycja Neptuna na orbicie jest dość stabilna. Kąt nachylenia jej osi wynosi 28° i jest prawie identyczny z kątem nachylenia naszej planety. Pod tym względem na niebieskiej planecie następuje zmiana pór roku, która ze względu na długą ścieżkę orbitalną trwa długie 40 lat. Okres obrotu Neptuna wokół własnej osi wynosi 16 godzin. Jednak ze względu na fakt, że na Neptunie nie ma stałej powierzchni, prędkość obrotu jego gazowej powłoki na biegunach i na równiku planety jest inna.

Dopiero pod koniec XX wieku człowiekowi udało się uzyskać dokładniejsze informacje na temat planety Neptun. Sonda kosmiczna Voyager 2 przeleciała obok błękitnego olbrzyma w 1989 roku i dostarczyła Ziemianom zdjęcia Neptuna z bliska. Następnie najdalsza planeta Układu Słonecznego została odkryta w nowym świetle. Znane są szczegóły astrofizycznego otoczenia Neptuna, a także tego, z czego składa się jego atmosfera. Podobnie jak wszystkie poprzednie planety gazowe, ma kilka satelitów. Największy księżyc Neptuna, Tryton, został odkryty przez sondę Voyager 2. Planeta ma również własny układ pierścieni, który jednak ma mniejszą skalę niż halo Saturna. Informacje otrzymane z automatycznej sondy są jak dotąd najświeższe i jedyne w swoim rodzaju, na podstawie których uzyskaliśmy pojęcie o składzie atmosfery i warunkach panujących w tym odległym i zimnym świecie.

Dziś za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a badana jest ósma planeta naszego układu gwiezdnego. Na podstawie jego zdjęć sporządzono dokładny portret Neptuna, określono skład atmosfery, z czego się składa oraz zidentyfikowano szereg cech i cech niebieskiego olbrzyma.

Charakterystyka i krótki opis ósmej planety

Specyficzny kolor planety Neptun powstał z powodu gęstej atmosfery planety. Nie jest możliwe określenie dokładnego składu pokrywy chmur pokrywającej lodową planetę. Jednak dzięki obrazom uzyskanym za pomocą Hubble'a możliwe było przeprowadzenie badań spektralnych atmosfery Neptuna:

• górne warstwy atmosfery planety składają się w 80% z wodoru;
• pozostałe 20% pochodzi z mieszaniny helu i metanu, z czego tylko 1% występuje w mieszaninie gazowej.

To obecność metanu i innego, jeszcze nieznanego składnika w atmosferze planety decyduje o jej jasnoniebieskim lazurowym kolorze. Podobnie jak inne gazowe olbrzymy, atmosfera Neptuna jest podzielona na dwa regiony – troposferę i stratosferę – z których każdy charakteryzuje się własnym składem. W strefie przejścia troposfery do egzosfery następuje tworzenie się chmur składających się z amoniaku i par siarkowodoru. W całej atmosferze Neptuna parametry temperatury wahają się w granicach 200-240 stopni Celsjusza poniżej zera. Jednak na tym tle ciekawa jest jedna cecha atmosfery Neptuna. Mówimy o nienormalnie wysokiej temperaturze w jednym z odcinków stratosfery, która osiąga wartości 750 K. Jest to prawdopodobnie spowodowane oddziaływaniem dolnych warstw atmosfery z siłami grawitacyjnymi planety i działaniem pola magnetycznego Neptuna.

Pomimo dużej gęstości atmosfery ósmej planety, jej aktywność klimatyczną uważa się za dość słabą. Oprócz silnych wiatrów huraganowych wiejących z prędkością 400 m/s, na niebieskim olbrzymie nie zaobserwowano żadnych innych uderzających zjawisk meteorologicznych. Burze na odległej planecie są powszechnym zjawiskiem, charakterystycznym dla wszystkich planet w tej grupie. Jedynym kontrowersyjnym aspektem, który budzi wśród klimatologów i astronomów poważne wątpliwości co do pasywności klimatu Neptuna, jest obecność w jego atmosferze Dużej i Małej Ciemnej Plamy, których natura jest podobna do natury Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu.

Dolne warstwy atmosfery płynnie przekształcają się w warstwę lodu amoniakowo-metanowego. Jednakże obecność dość imponującej siły grawitacyjnej Neptuna sugeruje, że jądro planety może być stałe. Na poparcie tej hipotezy duża wartość przyspieszenia ziemskiego wynosi 11,75 m/s2. Dla porównania na Ziemi wartość ta wynosi 9,78 m/s2.

Teoretycznie wewnętrzna struktura Neptuna wygląda następująco:

• rdzeń z kamienia żelaznego, który ma masę 1,2 razy większą niż masa naszej planety;
• płaszcz planety składający się z amoniaku, wody i gorącego lodu z metanu, którego temperatura wynosi 7000 K;
• dolna i górna atmosfera planety wypełniona parami wodoru, helu i metanu. Masa atmosfery Neptuna stanowi 20% masy całej planety.

Trudno powiedzieć, jakie są rzeczywiste wymiary wewnętrznych warstw Neptuna. Prawdopodobnie jest to ogromna kula sprężonego gazu, zimna na zewnątrz i rozgrzana do bardzo wysokich temperatur w środku.

Tryton jest największym księżycem Neptuna

Sonda kosmiczna Voyager 2 odkryła cały system satelitów Neptuna, z których 14 zostało dziś zidentyfikowanych. Największym obiektem jest satelita o nazwie Triton, którego masa stanowi 99,5% masy wszystkich pozostałych satelitów ósmej planety. Ciekawa jest kolejna rzecz. Tryton to jedyny naturalny satelita Układu Słonecznego, który obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu planety matki. Możliwe, że Tryton był kiedyś podobny do Plutona i był obiektem w Pasie Kuipera, ale został następnie schwytany przez niebieskiego olbrzyma. Po zbadaniu przez Voyagera 2 okazało się, że Tryton, podobnie jak satelity Jowisza i Saturna - Io i Tytan - ma własną atmosferę.

Czas pokaże, na ile przydatne będą te informacje dla naukowców. Tymczasem badania Neptuna i jego okolic postępują niezwykle powoli. Według wstępnych obliczeń badania przygranicznych obszarów naszego Układu Słonecznego rozpoczną się nie wcześniej niż w 2030 roku, kiedy pojawią się bardziej zaawansowane statki kosmiczne.

Jeśli masz jakieś pytania, zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy