Во вревата на деновите, светот за обичен човек понекогаш се намалува до големината на работата и домот. Во меѓувреме, ако го погледнете небото, можете да видите колку е тоа безначајно.Можеби затоа младите романтичари сонуваат да се посветат на освојувањето на вселената и проучувањето на ѕвездите. Научниците-астрономи ни за секунда не забораваат дека, покрај Земјата со нејзините проблеми и радости, има и многу други далечни и мистериозни објекти. Една од нив е планетата Нептун, осмата најоддалечена од Сонцето, недостапна за директно набљудување и затоа двојно привлечна за истражувачите.
Како сето тоа започна
Назад во средината на 19 век, Сончевиот систем, според научниците, содржел само седум планети. Соседите на Земјата, непосредните и далечните, се проучувани со користење на сите достапни достигнувања во технологијата и компјутерите. Многу карактеристики прво беа опишани теоретски, а дури потоа се најде практична потврда. Со пресметката на орбитата на Уран, ситуацијата беше нешто поинаква. Томас Џон Хаси, астроном и свештеник, открил несовпаѓање помеѓу вистинската траекторија на планетата и очекуваната. Може да има само еден заклучок: има објект што влијае на орбитата на Уран. Всушност, ова беше првата порака за планетата Нептун.
Речиси десет години подоцна (во 1843 година), двајца истражувачи истовремено ја пресметале орбитата по која може да се движи една планета, принудувајќи го гасниот џин да направи простор. Тоа беа Англичанецот Џон Адамс и Французинот Урбеин Жан Жозеф Ле Верие. Независно еден од друг, но со различна точност, тие го одредуваа патот на движење на телото.
Откривање и назначување
Нептун на ноќното небо го пронашол астрономот Јохан Готфрид Хале, кај кого Ле Верие дошол со своите пресметки. Францускиот научник, кој подоцна ја сподели славата на откривачот со Гале и Адамс, погрешил во своите пресметки само за одреден степен. Нептун официјално се појави во научни трудови на 23 септември 1846 година.
Првично, беше предложено да се именува планетата, но оваа ознака не се вкорени. Астрономите беа повеќе инспирирани од споредувањето на новиот објект со кралот на морињата и океаните, исто толку туѓ на површината на земјата како, очигледно, откриената планета. Името на Нептун беше предложено од Ле Верие и поддржано од В. Ја. Струве, кој беше на чело на името беше дадено, остана само да се разбере каков е составот на атмосферата на Нептун, дали воопшто постои, што се крие во нејзината длабочини, и така натаму.
Во споредба со Земјата
Помина многу време од отворањето. Денес знаеме многу повеќе за осмата планета на Сончевиот систем. Нептун е значително поголем од Земјата: неговиот дијаметар е речиси 4 пати поголем, а неговата маса е 17 пати поголема. Значителната оддалеченост од Сонцето не остава сомнеж дека времето на планетата Нептун исто така значително се разликува од она на Земјата. Тука нема и не може да има живот. Не се работи ни за ветер или за некакви необични појави. Атмосферата и површината на Нептун се практично иста структура. Ова е карактеристична карактеристика на сите гасни џинови, од кои една е оваа планета.
Имагинарна површина
Густината на планетата е значително помала од онаа на Земјата (1,64 g/cm³), што го отежнува стапнувањето на нејзината површина. Да, и како таков не постои. Тие се согласија да го идентификуваат нивото на површината според големината на притисокот: податливата и прилично течна „цврста“ се наоѓа во пониските нивоа каде притисокот е еднаков на еден бар и, всушност, е дел од него. Секоја порака за планетата Нептун како космички објект со одредена големина се заснова на оваа дефиниција за имагинарната површина на џинот.
Параметрите добиени земајќи ја предвид оваа карактеристика се како што следува:
дијаметарот на екваторот е 49,5 илјади км;
нејзината големина во рамнината на половите е скоро 48,7 илјади км.
Односот на овие карактеристики го прави Нептун далеку од круг во форма. Таа, како Сината планета, е малку срамнета со земја на половите.
Состав на атмосферата на Нептун
Мешавината на гасови што ја обвива планетата е многу различна по содржина од онаа на Земјата. Огромното мнозинство е водород (80%), втората позиција е окупирана од хелиум. Овој инертен гас дава значителен придонес во составот на атмосферата на Нептун - 19%. Метанот сочинува помалку од еден процент; амонијак исто така се наоѓа овде, но во мали количини.
Доволно чудно, еден процент од метан во составот во голема мера влијае на каква атмосфера има Нептун и каков е целиот гасен џин од гледна точка на надворешен набљудувач. Ова хемиско соединение ги сочинува облаците на планетата и не рефлектира светлосни бранови што одговараат на црвената боја. Како резултат на тоа, Нептун изгледа длабоко сино на оние што минуваат. Оваа боја е една од мистериите на планетата. Научниците сè уште не знаат целосно што точно води до апсорпција на црвениот дел од спектарот.
Сите гасни гиганти имаат атмосфера. Тоа е бојата што го прави Нептун да се издвојува меѓу нив. Поради ваквите карактеристики се нарекува ледена планета. Замрзнатиот метан, кој со своето постоење додава тежина на споредбата на Нептун со санта мраз, исто така е дел од обвивката што го опкружува јадрото на планетата.
Внатрешна структура
Јадрото на вселенскиот објект содржи соединенија на железо, никел, магнезиум и силициум. Јадрото е приближно еднакво на масата на целата Земја. Покрај тоа, за разлика од другите елементи на внатрешната структура, тој има густина што е двојно поголема од Сината планета.
Јадрото е покриено, како што веќе споменавме, со мантија. Неговиот состав на многу начини е сличен на атмосферскиот: овде се присутни амонијак, метан и вода. Масата на слојот е еднаква на петнаесет пати Земјата, додека е многу загреана (до 5000 К). Обвивката нема јасна граница, а атмосферата на планетата Нептун непречено се влева во неа. Мешавина од хелиум и водород го сочинува горниот дел во структурата. Непречената трансформација на еден елемент во друг и заматените граници меѓу нив се својства карактеристични за сите гасни џинови.
Истражувачки предизвици
Заклучоците за тоа каква атмосфера има Нептун, што е карактеристично за неговата структура, се направени главно врз основа на веќе добиените податоци за Уран, Јупитер и Сатурн. Оддалеченоста на планетата од Земјата го отежнува проучувањето.
Во 1989 година, вселенското летало Војаџер 2 полета во близина на Нептун. Ова беше единствената средба со земски гласник. Нејзината плодност, сепак, е очигледна: повеќето информации за Нептун ѝ беа дадени на науката од овој брод. Конкретно, Војаџер 2 ги откри големите и малите темни дамки. Двете поцрнети области беа јасно видливи на позадината на сината атмосфера. Денес не е јасно каква е природата на овие формации, но се претпоставува дека се работи за вителски текови или циклони. Тие се појавуваат во горните слоеви на атмосферата и се движат околу планетата со голема брзина.
Вечно движење
Многу параметри се одредуваат со присуство на атмосфера. Нептун се карактеризира не само по својата необична боја, туку и со постојаното движење создадено од ветрот. Брзината со која облаците летаат околу планетата во близина на екваторот надминува илјада километри на час. Во исто време, тие се движат во спротивна насока во однос на ротацијата на самиот Нептун околу неговата оска. Во исто време, планетата се врти уште побрзо: целосната ротација трае само 16 часа и 7 минути. За споредба: една револуција околу Сонцето трае речиси 165 години.
Друга мистерија: брзината на ветерот во атмосферата на гасните џинови се зголемува со оддалеченоста од Сонцето и го достигнува својот врв на Нептун. Овој феномен сè уште не е потврден, како и некои температурни карактеристики на планетата.
Распределба на топлина
Времето на планетата Нептун се карактеризира со постепена промена на температурата во зависност од надморската височина. Слојот на атмосферата каде што се наоѓа конвенционалната површина целосно одговара на второто име (ледена планета). Температурата овде паѓа на речиси -200 ºC. Ако се движите повисоко од површината, ќе забележите зголемување на топлината до 475º. Научниците сè уште не нашле достојно објаснување за ваквите разлики. Се претпоставува дека Нептун има внатрешен извор на топлина. Таков „грејач“ треба да генерира двојно повеќе енергија од она што доаѓа на планетата од Сонцето. Топлината од овој извор, во комбинација со енергијата што тече овде од нашата ѕвезда, најверојатно е причината за силните ветрови.
Меѓутоа, ниту сончевата светлина ниту внатрешен „грејач“ не можат да ја подигнат температурата на површината, така што тука е забележлива промената на годишните времиња. И иако други услови за ова се исполнети, невозможно е да се разликува зимата од летото на Нептун.
Магнетосфера
Истражувањето на Војаџер 2 им помогна на научниците да научат многу за магнетното поле на Нептун. Тоа е многу различно од Земјата: изворот не се наоѓа во јадрото, туку во обвивката, поради што магнетната оска на планетата е значително поместена во однос на нејзиниот центар.
Една од функциите на теренот е заштита од сончев ветер. Обликот на магнетосферата на Нептун е многу издолжен: заштитните линии во делот на планетата што е осветлен се наоѓаат на растојание од 600 илјади километри од површината, а на спротивната страна - повеќе од 2 милиони километри.
Војаџер ја снимил варијабилноста на јачината на полето и локацијата на магнетните линии. Ваквите својства на планетата, исто така, сè уште не се целосно објаснети од науката.
Прстени
На крајот на 19 век, кога научниците повеќе не бараа одговор на прашањето дали има атмосфера на Нептун, пред нив се појави уште една задача. Беше неопходно да се објасни зошто, по патеката на осмата планета, ѕвездите почнаа да бледнеат за набљудувачот нешто порано отколку што Нептун им се приближи.
Проблемот беше решен дури по речиси еден век. Во 1984 година, со помош на моќен телескоп, беше можно да се испита најсветлиот прстен на планетата, кој подоцна беше именуван по еден од откривачите на Нептун, Џон Адамс.
Понатамошните истражувања открија уште неколку слични формации. Тие беа оние кои ги блокираа ѕвездите на патот на планетата. Денес, астрономите сметаат дека Нептун има шест прстени. Во нив се крие уште една мистерија. Прстенот Адамс се состои од неколку лакови лоцирани на одредено растојание едни од други. Причината за ова поставување е нејасна. Некои истражувачи се склони да веруваат дека силата на гравитациското поле на еден од сателитите на Нептун, Галатеа, ги држи на оваа позиција. Други даваат убедлив контра-аргумент: неговата големина е толку мала што е малку веројатно дека ќе се справи со задачата. Можеби во близина има уште неколку непознати сателити кои и помагаат на Галатеа.
Општо земено, прстените на планетата се спектакл, инфериорни по импресивност и убавина на слични формации на Сатурн. Составот игра важна улога во досадниот изглед. Прстените главно содржат блокови од метан мраз обложени со силициумски соединенија кои добро ја апсорбираат светлината.
Сателити
Нептун има (според последните податоци) 13 сателити. Повеќето од нив се мали по големина. Само Тритон има извонредни параметри, само малку инфериорни во дијаметар од Месечината. Составот на атмосферата на Нептун и Тритон е различен: сателитот има гасовита обвивка од мешавина од азот и метан. Овие супстанции и даваат многу интересен изглед на планетата: замрзнатиот азот со подмножества на метан мраз создава вистински бунт на бои на површината во областа на Јужниот пол: жолти нијанси во комбинација со бела и розова.
Судбината на згодниот Тритон, пак, не е толку розова. Научниците предвидуваат дека ќе се судри со Нептун и ќе биде апсорбиран од него. Како резултат на тоа, осмата планета ќе стане сопственик на нов прстен, споредлив по осветленост со формациите на Сатурн, па дури и пред нив. Останатите сателити на Нептун се значително инфериорни во однос на Тритон, некои од нив сè уште немаат ни имиња.
Осмата планета од Сончевиот систем во голема мера одговара на нејзиното име, чиј избор беше под влијание на присуството на атмосфера - Нептун. Неговиот состав придонесува за појавата на карактеристичната сина боја. Нептун ита низ вселената неразбирлива за нас, како богот на морињата. И слично на длабочините на океаните, тој дел од вселената што започнува надвор од Нептун чува многу тајни од луѓето. Научниците од иднината допрва треба да ги откријат.
Нептун е откриен врз основа на теоретски пресметки. Факт е дека Уран отстапува од пресметаната орбита, како да е привлечен од друга планета.
Британски математичари и астрономи Џон Кауч Адамс(1819-1892) и Џејмс Чалис во 1845 година направија пресметка за приближната локација на планетата. Во исто време, францускиот астроном Урбан Ле Верие(1811 - 1877), откако направи пресметка, го убеди да започне да бара нова планета. Нептун првпат бил виден од астрономите на 23 септември 1846 година, недалеку од позициите што независно ги предвиделе Англичанецот Адамс и Французинот Ле Верие.
Нептун е значително оддалечен од Сонцето.
Општи карактеристики на планетата Нептун
Масата на планетата е 17 пати поголема од масата на Земјата. Радиусот на планетата е околу четири земјини радиуси. Густина - Густината на Земјата.
Околу Нептун се откриени прстени. Тие се отворени (скршени), односно се состојат од посебни лакови кои не се меѓусебно поврзани. Прстените на Уран и Нептун се слични по изглед.
Структурата на Нептун е веројатно речиси иста како онаа на Уран.
Спротивно на тоа, , и Нептун можеби немаат јасна внатрешна стратификација. Но, најверојатно, Нептун има мало цврсто јадро, еднакво по маса на Земјата. Атмосферата на Нептун е главно водород и хелиум со мала количина на метан (1%). Сината боја на Нептун произлегува од апсорпцијата на црвената светлина во атмосферата од овој гас - исто како и на Уран.
Планетата има громогласна атмосфера, тенки порозни облаци кои се состојат од замрзнат метан. Температурата на атмосферата на Нептун е повисока од онаа на Уран, затоа околу 80% H 2
Ориз. 1. Состав на атмосферата на Нептун
Нептун има свој внатрешен извор на топлина - испушта 2,7 пати повеќе енергија отколку што добива од Сонцето. Просечната температура на површината на планетата е 235 °C. Нептун доживува силни ветрови паралелни со екваторот на планетата, големи бури и виорови. Планетата има најбрзи ветрови во Сончевиот систем, достигнувајќи 700 km/h. Ветровите дуваат на Нептун во западен правец, спротивно на ротацијата на планетата.
На површината има планински масиви и пукнатини. Во зима има азотен снег, а во лето чешми се пробиваат низ пукнатините.
Сондата Војаџер 2 откри моќни циклони на Нептун, во кои брзината на ветерот достигнува брзина на звукот.
Сателитите на планетата се именувани како Тритон, Нереид, Најад, Таласа, Протеус, Деспина, Галатеа, Лариса. Во 2002-2005 година Откриени се уште пет сателити на Нептун. Секој од новооткриените има дијаметар од 30-60 km.
Најголемиот сателит на Нептун е Тритон. Отворен е во 1846 година од Вилијам Ласел. Тритон е поголем од Месечината. Речиси целата маса на сателитскиот систем на Нептун е концентрирана во Тритон. Има висока густина: 2 g/cm 3 .
Нептун е осмата и најоддалечената планета во Сончевиот систем. Нептун е исто така четврта најголема планета по дијаметар и трета по маса. Масата на Нептун е 17,2 пати, а дијаметарот на екваторот е 3,9 пати поголем од оној на Земјата. Планетата го добила името по римскиот бог на морињата. Неговиот астрономски симбол Neptune symbol.svg е стилизирана верзија на Нептуновиот трозабец.
Откриен на 23 септември 1846 година, Нептун стана првата планета откриена преку математички пресметки наместо преку редовни набљудувања. Откривањето на непредвидени промени во орбитата на Уран ја покрена хипотезата за непозната планета, чие гравитациско вознемирувачко влијание ги предизвикало. Нептун е пронајден во неговата предвидена позиција. Наскоро неговиот сателит Тритон бил откриен, но преостанатите 12 сателити познати денес биле непознати до 20 век. Нептун го посети само едно вселенско летало, Војаџер 2, кое полета блиску до планетата на 25 август 1989 година.
Нептун е сличен во составот на Уран, и двете планети се разликуваат по состав од поголемите џиновски планети Јупитер и Сатурн. Понекогаш Уран и Нептун се сместени во посебна категорија на „ледени џинови“. Атмосферата на Нептун, како и онаа на Јупитер и Сатурн, се состои првенствено од водород и хелиум, заедно со траги од јаглеводороди, а можеби и азот, но содржи поголем дел од мразови: вода, амонијак и метан. Јадрото на Нептун, како и Уран, се состои главно од мраз и карпи. Трагите од метан во надворешните слоеви на атмосферата се делумно одговорни за сината боја на планетата.
Атмосферата на Нептун е дом на најсилните ветрови од која било планета во Сончевиот систем; според некои проценки, нивната брзина може да достигне 2.100 km/h. За време на прелетувањето на Војаџер 2 во 1989 година, таканаречената Голема темна точка, слична на Големата црвена дамка на Јупитер, беше откриена на јужната хемисфера на Нептун. Температурата на Нептун во горниот дел на атмосферата е блиску до -220 °C. Во центарот на Нептун, температурата се движи, според различни проценки, од 5400 K до 7000-7100 °C, што е споредливо со температурата на површината на Сонцето и споредливо со внатрешната температура на повеќето познати планети. Нептун има слаб и фрагментиран прстенест систем, веројатно откриен уште во 1960-тите, но само со сигурност потврден од Војаџер 2 во 1989 година.
Во 1948 година, во чест на откривањето на планетата Нептун, беше предложено да се именува новиот хемиски елемент број 93 нептуниум.
На 12 јули 2011 година се одбележува точно една нептунска година или 164,79 Земјини години од откривањето на Нептун на 23 септември 1846 година.
Име
Некое време по неговото откритие, Нептун беше означен едноставно како „планета надвор од Уран“ или како „планета на Ле Верие“. Првиот што ја изнесе идејата за официјално име беше Хале, кој го предложи името „Јанус“. Во Англија, Чиле предложи друго име: „Океан“.
Тврдејќи дека има право да ја именува планетата што ја открил, Ле Верие предложи да се нарече Нептун, лажно тврдејќи дека таквото име било одобрено од Француското биро за должина. Во октомври, тој се обиде да ја именува планетата по неговото име, Ле Верие, и беше поддржан од директорот на опсерваторијата, Франсоа Араго, но иницијативата наиде на значително противење надвор од Франција. Француските алманаци многу брзо го вратија името Хершел за Уран, во чест на неговиот откривач Вилијам Хершел, а Ле Верие за новата планета.
Директорот на опсерваторијата Пулково Василиј Струве го претпочита името „Нептун“. Причините за својот избор ги известил на конгресот на Царската академија на науките во Санкт Петербург на 29 декември 1846 година. Ова име доби поддршка надвор од Русија и наскоро стана општо прифатено меѓународно име за планетата.
Во римската митологија, Нептун е бог на морето и одговара на грчкиот Посејдон.
Статус
Од неговото откривање до 1930 година, Нептун остана најдалечната позната планета од Сонцето. По откривањето на Плутон, Нептун стана претпоследната планета, со исклучок на 1979-1999 година, кога Плутон беше во орбитата на Нептун. Сепак, проучувањето на Кајперовиот појас во 1992 година доведе многу астрономи да дебатираат дали Плутон треба да се смета за планета или дел од Кајперовиот појас. Во 2006 година, Меѓународната астрономска унија усвои нова дефиниција за поимот „планета“ и го класифицира Плутон како џуџеста планета, и на тој начин повторно го направи Нептун последната планета во Сончевиот систем.
Еволуцијата на идеите за Нептун
Назад во доцните 1960-ти, идеите за Нептун беа малку поинакви од денешните. Иако сидералните и синодските периоди на револуција околу Сонцето, просечното растојание од Сонцето и наклонот на екваторот кон орбиталната рамнина биле релативно прецизно познати, имало и параметри измерени помалку прецизно. Поточно, масата беше проценета на 17,26 земјина наместо 17,15; екваторијалниот радиус е 3,89 наместо 3,88 од Земјата. Сидералниот период на револуција околу оската беше проценет на 15 часа 8 минути наместо 15 часа и 58 минути, што е најзначајното несовпаѓање помеѓу сегашните сознанија за планетата и сознанијата од тоа време.
Во некои точки подоцна имаше несогласувања. Првично, пред летот на Војаџер 2, се претпоставуваше дека магнетното поле на Нептун ја има истата конфигурација како полето на Земјата или Сатурн. Според најновите идеи, полето на Нептун има форма на т.н. „наклонет ротатор“. Географските и магнетните „полови“ на Нептун (ако го замислиме неговото поле како еквивалент на дипол) се покажа дека се под агол еден на друг од повеќе од 45 °. Така, кога планетата ротира, нејзиното магнетно поле опишува конус.
физички карактеристики
Споредба на големини на Земјата и Нептун
Со маса од 1,0243·1026 kg, Нептун е средна врска помеѓу Земјата и големите гасни џинови. Неговата маса е 17 пати поголема од онаа на Земјата, но е само 1/19 од масата на Јупитер. Екваторијалниот радиус на Нептун е 24.764 km, што е речиси 4 пати повеќе од Земјата. Нептун и Уран често се сметаат за подкласа на гасни џинови наречени „ледени џинови“ поради нивната помала големина и повисоки концентрации на испарливи материи. Кога се бараат егзопланети, Нептун се користи како метоним: откриените егзопланети со слична маса често се нарекуваат „Нептуни“, а астрономите исто така често го користат Јупитер („Јупитери“) како метоним.
Орбита и ротација
За време на една целосна револуција на Нептун околу Сонцето, нашата планета прави 164,79 вртежи.
Просечното растојание помеѓу Нептун и Сонцето е 4,55 милијарди km (околу 30,1 просечно растојание помеѓу Сонцето и Земјата, или 30,1 AU), а потребни се 164,79 години за да се заврши револуцијата околу Сонцето. Растојанието помеѓу Нептун и Земјата е помеѓу 4,3 и 4,6 милијарди километри. На 12 јули 2011 година, Нептун ја заврши својата прва целосна орбита од откривањето на планетата во 1846 година. Од Земјата ќе биде видлив поинаку отколку на денот на откривањето, како резултат на фактот што периодот на Земјината револуција околу Сонцето (365,25 дена) не е множител на периодот на револуцијата на Нептун. Елиптичната орбита на планетата е наклонета за 1,77° во однос на орбитата на Земјата. Поради присуството на ексцентричност од 0,011, растојанието помеѓу Нептун и Сонцето се менува за 101 милион км - разликата помеѓу перихелот и афелот, односно најблиските и најоддалечените точки на позицијата на планетата долж орбиталната патека. Аксијалниот наклон на Нептун е 28,32°, што е слично на аксијалниот наклон на Земјата и Марс. Како резултат на тоа, планетата доживува слични сезонски промени. Меѓутоа, поради долгиот орбитален период на Нептун, годишните времиња траат по четириесет години.
Периодот на сидерална ротација за Нептун е 16,11 часа. Поради аксијално навалување слично на Земјиното (23°), промените во периодот на сидерална ротација во текот на неговата долга година не се значајни. Бидејќи Нептун нема цврста површина, неговата атмосфера е предмет на диференцијална ротација. Широката екваторијална зона ротира со период од приближно 18 часа, што е побавно од 16,1-часовната ротација на магнетното поле на планетата. За разлика од екваторот, поларните области ротираат на секои 12 часа. Меѓу сите планети на Сончевиот систем, овој тип на ротација е најизразен во Нептун. Ова доведува до силно поместување на географската ширина на ветерот.
Орбитални резонанции
Дијаграмот ги прикажува орбиталните резонанции предизвикани од Нептун во Кајперовиот појас: 2:3 резонанца (Плутино), „класичниот појас“, со орбити кои не се под значително влијание на Нептун и резонанца 1:2 (Тутино)
Нептун има големо влијание врз Кајперовиот појас, кој е многу оддалечен од него. Кајперовиот појас е прстен од ледени мали планети, сличен на астероидниот појас помеѓу Марс и Јупитер, но многу пообемно. Се движи од орбитата на Нептун (30 АЕ) до 55 астрономски единици од Сонцето. Гравитациската сила на Нептун има најзначајно влијание врз Кајперовиот облак (вклучително и во однос на формирањето на неговата структура), споредливо пропорционално со влијанието на гравитацијата на Јупитер врз астероидниот појас. За време на постоењето на Сончевиот систем, некои региони на Кајперовиот појас беа дестабилизирани од гравитацијата на Нептун и се појавија празнини во структурата на појасот. Пример е областа помеѓу 40 и 42 а. д.
Орбитите на објектите кои можат да се држат во овој појас доволно долго се одредуваат со т.н. вековни резонанции со Нептун. За некои орбити, ова време е споредливо со времето на целото постоење на Сончевиот систем. Овие резонанции се појавуваат кога орбиталниот период на објектот околу Сонцето е поврзан со орбиталниот период на Нептун како мали природни броеви, како што се 1:2 или 3:4. На овој начин, објектите меѓусебно ги стабилизираат своите орбити. Ако, на пример, некој објект орбитира околу Сонцето двапати побрзо од Нептун, тој ќе патува точно на половина пат, додека Нептун ќе се врати во првобитната положба.
Најгусто населениот дел од Кајперовиот појас, кој вклучува повеќе од 200 познати објекти, е во резонанца 2:3 со Нептун]. Овие предмети прават по една револуција на секои 1? орбити на Нептун и се познати како „плутинос“ бидејќи меѓу нив е еден од најголемите објекти од Кајперовиот појас, Плутон. Иако орбитите на Нептун и Плутон се вкрстуваат, резонанцијата 2:3 ќе ги спречи да се судрат. Во други, помалку населени области, има резонанци од 3:4, 3:5, 4:7 и 2:5. Во неговите точки Лагранж (L4 и L5), зони на гравитациона стабилност, Нептун држи многу тројански астероиди, како да ги влече во орбитата. Тројанците на Нептун се во резонанца 1:1 со него. Тројанците се многу стабилни во нивните орбити и затоа хипотезата за нивно заробување од гравитациското поле на Нептун е малку веројатна. Најверојатно, тие се формирале со него.
Внатрешна структура
Внатрешната структура на Нептун наликува на внатрешната структура на Уран. Атмосферата сочинува приближно 10-20% од вкупната маса на планетата, а растојанието од површината до крајот на атмосферата е 10-20% од растојанието од површината до јадрото. Во близина на јадрото, притисокот може да достигне 10 GPa. Волуметриски концентрации на метан, амонијак и вода се наоѓаат во долните слоеви на атмосферата.
Внатрешна структура на Нептун:
1. Горна атмосфера, горни облаци
2. Атмосфера која се состои од водород, хелиум и метан
3. Наметка направена од вода, амонијак и метан мраз
4. Јадро од камен-лед
Постепено, овој потемен и потопол регион се набива во прегреана течна обвивка, каде температурите достигнуваат 2000-5000 К. Масата на мантија на Нептун е 10-15 пати поголема од онаа на Земјата, според различни проценки, и е богата со вода, амонијак. , метан и други соединенија. Според општо прифатената терминологија во планетарната наука, оваа материја се нарекува ледена, иако е топла, многу густа течност. Оваа високо спроводлива течност понекогаш се нарекува океан од воден амонијак. На длабочина од 7.000 km, условите се такви што метанот се распаѓа на дијамантски кристали, кои „паѓаат“ на јадрото. Според една хипотеза, постои цел океан од „дијамантска течност“. Јадрото на Нептун е составено од железо, никел и силикати и се верува дека има маса 1,2 пати поголема од онаа на Земјата. Притисокот во центарот достигнува 7 мегабари, односно околу 7 милиони пати повеќе отколку на површината на Земјата. Температурата во центарот може да достигне 5400 К.
Магнетосфера
И со својата магнетосфера и магнетното поле, силно наклонети на 47° во однос на оската на ротација на планетата и се протегаат до 0,55 од нејзиниот радиус (приближно 13.500 km), Нептун наликува на Уран. Пред Војаџер 2 да пристигне на Нептун, научниците веруваа дека навалената магнетосфера на Уран е резултат на нејзината „страна ротација“. Меѓутоа, сега, откако ги споредија магнетните полиња на овие две планети, научниците веруваат дека оваа чудна ориентација на магнетосферата во вселената може да биде предизвикана од плимата и осеката во внатрешните области. Таквото поле може да се појави поради конвективните движења на течноста во тенок сферичен слој на електрично спроводливи течности на овие две планети (наводна комбинација на амонијак, метан и вода), што придвижува хидромагнетна динамо. Магнетното поле на екваторијалната површина на Нептун се проценува дека е 1,42 Т за време на магнетен момент од 2,16 1017 Tm. Магнетното поле на Нептун има сложена геометрија која вклучува релативно големи инклузии од небиполарни компоненти, вклучително и силен четириполен момент кој може да биде посилен од диполскиот момент. Спротивно на тоа, Земјата, Јупитер и Сатурн имаат релативно мал четириполен момент, а нивните полиња се помалку отстапени од поларната оска. Нептуновиот лачен удар, каде што магнетосферата почнува да го забавува сончевиот ветер, поминува на растојание од 34,9 планетарни радиуси. Магнетопаузата, каде што магнетосферскиот притисок го балансира сончевиот ветер, се наоѓа на растојание од 23-26,5 радиуси на Нептун. Магнетоопашката се протега на приближно 72 радиуси на Нептун, и многу веројатно многу подалеку.
Атмосфера
Водородот и хелиумот се пронајдени во горните слоеви на атмосферата, кои сочинуваат 80 и 19%, соодветно, на одредена надморска височина. Забележани се и траги од метан. Забележливи ленти на апсорпција на метан се јавуваат на бранови должини над 600 nm во црвените и инфрацрвените делови од спектарот. Како и кај Уран, апсорпцијата на црвената светлина од метанот е главен фактор што ѝ дава на атмосферата на Нептун сина нијанса, иако светлата лазура на Нептун се разликува од поумерената аквамарин боја на Уран. Бидејќи содржината на метан во атмосферата на Нептун не е многу различна од онаа на Уран, се претпоставува дека има и некоја, сè уште непозната, компонента во атмосферата што придонесува за формирање на сината боја. Атмосферата на Нептун е поделена на 2 главни региони: долната тропосфера, каде што температурата се намалува со надморската височина и стратосферата, каде што температурата, напротив, се зголемува со надморската височина. Границата меѓу нив, тропопаузата, е на ниво на притисок од 0,1 бари. Стратосферата ѝ отстапува на термосферата на ниво на притисок пониско од 10-4 - 10-5 микробари. Термосферата постепено се претвора во егзосфера. Моделите на тропосферата на Нептун сугерираат дека, во зависност од надморската височина, таа се состои од облаци со различен состав. Облаците од горното ниво се во зона на притисок под еден бар, каде што температурите придонесуваат за кондензација на метан.
Фотографијата направена од Војаџер 2 го прикажува вертикалниот релјеф на облаците
При притисок помеѓу еден и пет бари, се формираат облаци од амонијак и водород сулфид. При притисок поголем од 5 бари, облаците може да се состојат од амонијак, амониум сулфид, водород сулфид и вода. Подлабоко, при притисок од приближно 50 бари, облаците од воден мраз можат да постојат на температури до 0 °C. Исто така, можно е во оваа област да се најдат облаци од амонијак и водород сулфид. Облаците на висока надморска височина на Нептун беа забележани од сенките што ги фрлаа на непроѕирниот облак одоздола. Истакнати меѓу нив се облачните ленти кои ја „обвиткуваат“ планетата на константна географска ширина. Овие периферни групи имаат широчина од 50-150 km, а самите тие се 50-110 km над главниот облак слој. Студијата за спектарот на Нептун сугерира дека неговата долна стратосфера е маглива поради кондензацијата на производите од ултравиолетова фотолиза на метанот, како што се етанот и ацетиленот. Во стратосферата се пронајдени и траги од водород цијанид и јаглерод моноксид. Стратосферата на Нептун е потопла од стратосферата на Уран поради неговата поголема концентрација на јаглеводороди. Од непознати причини, термосферата на планетата има аномално висока температура од околу 750 К. За таква висока температура, планетата е премногу далеку од Сонцето за да може да ја загрее термосферата со ултравиолетово зрачење. Можеби овој феномен е последица на атмосферската интеракција со јоните во магнетното поле на планетата. Според друга теорија, основата на механизмот за загревање се гравитационите бранови од внатрешните области на планетата, кои се дисипираат во атмосферата. Термосферата содржи траги од јаглерод моноксид и вода што влегла во неа, веројатно од надворешни извори како метеорити и прашина.
Клима
Една од разликите помеѓу Нептун и Уран е нивото на метеоролошка активност. Војаџер 2, кој полета во близина на Уран во 1986 година, забележа исклучително слаба атмосферска активност. За разлика од Уран, Нептун покажа забележителни временски промени за време на истражувањето на Војаџер 2 во 1989 година.
Голема темна точка (горе), скутер (бел облак во средината) и мала темна точка (долу)
Времето на Нептун се карактеризира со исклучително динамичен систем на бури, при што ветровите понекогаш достигнуваат суперсонична брзина (околу 600 m/s). При следење на движењето на постојаните облаци, забележана е промена на брзината на ветерот од 20 m/s на исток до 325 m/s на запад. Во горниот облачен слој, брзината на ветерот варира од 400 m/s долж екваторот до 250 m/s на половите. Повеќето ветрови на Нептун дуваат во насока спротивна на ротацијата на планетата околу нејзината оска. Општата шема на ветрови покажува дека на големи географски широчини насоката на ветровите се совпаѓа со насоката на ротација на планетата, а на ниски географски широчини е спротивна од неа. Се верува дека разликите во насоката на воздушните струи се последица на „ефектот на кожата“, наместо на какви било основни атмосферски процеси. Содржината на метан, етан и ацетилен во атмосферата во екваторот е десетици и стотици пати поголема од содржината на овие супстанции во регионот на половите. Оваа опсервација може да се смета за доказ во корист на постоењето на издигнување на екваторот на Нептун и неговото намалување поблиску до половите. Во 2007 година, беше забележано дека горната тропосфера на јужниот пол на Нептун била за 10 °C потопла од остатокот од Нептун, каде што просечната температура е -200 °C. Оваа разлика во температурата е доволна за да дозволи метанот, кој е замрзнат во другите области на горната атмосфера на Нептун, да истече во вселената на јужниот пол. Оваа „жешка точка“ е последица на аксијалниот наклон на Нептун, чиј јужен пол е свртен кон Сонцето четвртина од една нептунска година, односно околу 40 земјини години. Додека Нептун полека се движи по својата орбита кон спротивната страна на Сонцето, јужниот пол постепено ќе оди во сенка, а Нептун ќе го замени северниот пол за Сонцето. Така, ослободувањето на метан во вселената ќе се движи од јужниот пол на север. Поради сезонските промени, забележано е дека облачните појаси на јужната хемисфера на Нептун се зголемуваат во големина и албедо. Овој тренд беше забележан уште во 1980 година, а се очекува да продолжи и во 2020 година со доаѓањето на новата сезона на Нептун. Сезоните се менуваат на секои 40 години.
Бури
Голема темна точка, фотографија од Војаџер 2
Во 1989 година, Големата темна точка, постојана антициклонска бура со димензии од 13.000 до 6.600 km, беше откриена од вселенското летало на НАСА Војаџер 2. Оваа атмосферска бура наликуваше на Големата црвена дамка на Јупитер, но на 2 ноември 1994 година, вселенскиот телескоп Хабл не ја најде на првобитната локација. Наместо тоа, нова слична формација беше откриена на северната хемисфера на планетата. Скутер е уште една бура пронајдена јужно од Големата темна точка. Неговото име е последица на фактот дека неколку месеци пред приближувањето на Војаџер 2 до Нептун, беше јасно дека оваа група на облаци се движи многу побрзо од Големата темна точка. Следните слики открија групи на облаци дури и побрзо од скутерот. Малата темна точка, втората најинтензивна бура забележана за време на приближувањето на Војаџер 2 до планетата во 1989 година, се наоѓа уште појужно. Првично изгледаше целосно темно, но како што се приближуваше, светлиот центар на Малата темна точка стана повидлив, како што може да се види на повеќето јасни фотографии со висока резолуција. Се смета дека „темните точки“ на Нептун потекнуваат од тропосферата на пониски височини од посветлите, повидливи облаци. Така, тие изгледаат како дупки во горниот слој на облакот. Бидејќи овие бури се постојани и можат да траат со месеци, се смета дека имаат структура на вител. Често поврзани со темни дамки се посветли, постојани облаци од метан кои се формираат во тропопаузата. Упорноста на придружните облаци покажува дека некои поранешни „темни точки“ може да продолжат да постојат како циклон, иако ја губат темната боја. Темните дамки може да исчезнат ако се движат премногу блиску до екваторот или преку некој друг сè уште непознат механизам.
Внатрешна топлина
Се верува дека поразличното време на Нептун, во споредба со Уран, е последица на повисоките внатрешни температури. Во исто време, Нептун е еден и пол пати подалеку од Сонцето од Уран и прима само 40% од сончевата светлина што ја прима Уран. Температурите на површината на овие две планети се приближно еднакви. Горната тропосфера на Нептун достигнува многу ниска температура од -221,4 °C. На длабочина каде притисокот е 1 бари, температурата достигнува -201,15 °C. Гасовите одат подлабоко, но температурата постојано се зголемува. Како и кај Уран, механизмот за загревање е непознат, но несовпаѓањето е големо: Уран испушта 1,1 пати повеќе енергија отколку што добива од Сонцето. Нептун емитира 2,61 пати повеќе отколку што прима, неговиот внатрешен извор на топлина произведува 161% од она што го добива од Сонцето. И покрај фактот дека Нептун е најоддалечената планета од Сонцето, нејзината внатрешна енергија е доволна за да има најбрзи ветрови во Сончевиот систем. Предложени се неколку можни објаснувања, вклучувајќи радиогенско загревање од јадрото на планетата (како што Земјата се загрева со калиум-40, на пример), дисоцијација на метанот во други верижни јаглеводороди во атмосферата на Нептун и конвекција во долниот дел од атмосферата, што води до сопирањето на гравитационите бранови над тропопаузата.
Образование и миграција
Симулација на надворешните планети и Кајперовиот појас: а) Пред Јупитер и Сатурн да влезат во резонанца 2:1; б) Расејување на објектите од Кајперовиот појас во Сончевиот систем по промената на орбитата на Нептун; в) По исфрлањето на телата на Кајперовиот појас од страна на Јупитер.
Формирањето на ледените џинови Нептун и Уран се покажа тешко прецизно да се моделира. Сегашните модели сугерираат дека густината на материјата во надворешните региони на Сончевиот систем била премногу мала за да може да се формираат толку големи тела со традиционално прифатениот метод на акредитација на материјата на јадрото. Поставени се многу хипотези за да се објасни еволуцијата на Уран и Нептун.
Еден од нив верува дека и двата ледени џинови не биле формирани со акреција, туку се појавиле поради нестабилност во исконскиот протопланетарен диск, а подоцна нивната атмосфера била „однесена“ од зрачењето на масивна ѕвезда од класа О или Б.
Друг концепт е дека Уран и Нептун се формирале блиску до Сонцето, каде што густината на материјата била поголема, и последователно се преселиле во нивните сегашни орбити. Хипотезата за миграција на Нептун е популарна затоа што помага да се објаснат тековните резонанци во Кајперовиот појас, особено резонанца 2:5. Додека Нептун се движеше нанадвор, тој се судри со објекти од прото-Кајперовиот појас, создавајќи нови резонанции и хаотично менувајќи ги постојните орбити. Се смета дека објектите на расфрлани дискови се во нивните сегашни позиции поради интеракциите со резонанциите создадени од миграцијата на Нептун.
Компјутерски модел од 2004 година на Алесандро Морбидели од опсерваторијата на Азурниот брег во Ница сугерираше дека движењето на Нептун во Кајперовиот појас можело да биде активирано со формирање на резонанца 1:2 во орбитите на Јупитер и Сатурн, која служела како еден вид на гравитациската сила која ги турна Уран и Нептун до повисоки орбити и ги принуди да ги менуваат локациите. Туркањето на објектите надвор од Кајперовиот појас како резултат на оваа миграција може да го објасни и доцното тешко бомбардирање што се случи 600 милиони години по формирањето на Сончевиот систем и појавата на тројански астероиди во близина на Јупитер.
Сателити и прстени
Нептун моментално има 13 познати месечини. Масата на најголемата е повеќе од 99,5% од вкупната маса на сите месечини на Нептун и само таа е доволно масивна за да стане сфероидна. Ова е Тритон, откриен од Вилијам Ласел само 17 дена по откривањето на Нептун. За разлика од сите други големи сателити на планетите во Сончевиот систем, Тритон има ретроградна орбита. Можеби е заробена од гравитацијата на Нептун наместо да се формира на самото место, и можеби некогаш била џуџеста планета во Кајперовиот појас. Доволно е блиску до Нептун што постојано е во синхрона ротација.
Нептун (горе) и Тритон (долу)
Поради забрзувањето на плимата и осеката, Тритон полека се спирала кон Нептун и на крајот ќе биде уништен кога ќе ја достигне границата на Рош, што ќе резултира со прстен кој може да биде помоќен од прстените на Сатурн (ова ќе се случи за релативно кратко време на астрономски размери). период: 10 до 100 милиони години). Во 1989 година, проценката на температурата на Тритон беше -235 °C (38 K). Во тоа време, ова беше најмалата измерена вредност за објекти во Сончевиот систем со геолошка активност. Тритон е еден од трите сателити на планетите на Сончевиот систем кои имаат атмосфера (заедно со Јо и Титан). Можно е течен океан сличен на океанот на Европа да постои под ледената кора на Тритон.
Вториот (до времето на откривањето) познат сателит на Нептун е Нереид, сателит со неправилна форма со една од највисоките орбитални ексцентрицитети меѓу другите сателити на Сончевиот систем. Ексцентричноста од 0,7512 му дава апоапса 7 пати поголема од нејзината периапса.
Нептуновата месечина Протеус
Од јули до септември 1989 година, Војаџер 2 откри 6 нови сателити на Нептун. Забележителен меѓу нив е сателитот Proteus со неправилна форма. Извонредно е по тоа колку големо тело со неговата густина може да биде без да биде влечено во сферична форма од сопствената гравитација. Втората најмасивна месечина на Нептун е само четвртина од процентот од масата на Тритон.
Четирите највнатрешни сателити на Нептун се Најад, Таласа, Деспина и Галатеа. Нивните орбити се толку блиску до Нептун што се наоѓаат во неговите прстени. Следната, Лариса, првично беше откриена во 1981 година за време на окултирање на ѕвезда. Окултацијата првично беше припишана на прстените лакови, но кога Војаџер 2 го посети Нептун во 1989 година, беше откриено дека окултацијата е произведена од сателит. Помеѓу 2002 и 2003 година беа откриени уште 5 неправилни месечини на Нептун, кои беа објавени во 2004 година. Бидејќи Нептун бил римскиот бог на морињата, неговите месечини се именувани по помалите морски божества.
Прстени
Прстените на Нептун снимени од Војаџер 2
Нептун има прстенест систем, иако многу помалку значаен од, на пример, Сатурн. Прстените може да се состојат од ледени честички обложени со силикати или материјал базиран на јаглерод, што најверојатно е она што им ја дава нивната црвеникава нијанса. Системот на прстените на Нептун има 5 компоненти.
[уреди] Набљудувања
Нептун не е видлив со голо око бидејќи неговата величина е помеѓу +7,7 и +8,0. Така, галилејските сателити на Јупитер, џуџестата планета Церера и астероидите 4 Веста, 2 Палас, 7 Ирис, 3 Јунона и 6 Хебе се посветли од неа на небото. За самоуверено набљудување на планетата, потребен ви е телескоп со зголемување од 200 или поголемо и дијаметар од најмалку 200-250 mm.Во овој случај, можете да го видите Нептун како мал синкав диск, сличен на Уран. Со 7-50 двоглед може да се види како бледа ѕвезда.
Поради значителното растојание помеѓу Нептун и Земјата, аголниот дијаметар на планетата варира само во рок од 2,2-2,4 лачни секунди. Ова е најмалата вредност меѓу другите планети во Сончевиот систем, така што визуелното набљудување на површинските детали на оваа планета е тешко. Затоа, точноста на повеќето телескопски податоци за Нептун беше слаба до појавата на вселенскиот телескоп Хабл и големите копнени адаптивни оптички телескопи. Во 1977 година, на пример, дури ни периодот на ротација на Нептун не беше веродостојно познат.
За набљудувач на Земјата, на секои 367 дена Нептун влегува во очигледно ретроградно движење, со што формира чудни имагинарни јамки на позадината на ѕвездите за време на секое спротивставување. Во април и јули 2010 година и октомври и ноември 2011 година, овие орбитални јамки ќе го доближат до координатите каде што е откриен во 1846 година.
Набљудувањата на Нептун на радио брановите покажуваат дека планетата е извор на континуирано зрачење и неправилни блесоци. И двете се објаснети со ротирачкото магнетно поле на планетата. Во инфрацрвениот дел од спектарот, на постудена позадина, јасно се видливи нарушувањата во длабочините на атмосферата на Нептун (т.н. „бури“), генерирани од топлината од јадрото што се стега. Набљудувањата овозможуваат со висок степен на сигурност да се утврди нивната форма и големина, како и да се следат нивните движења.
Истражување
Војаџер 2 слика на Тритон
Војаџер 2 најблиску до Нептун се приближи на 25 август 1989 година. Бидејќи Нептун беше последната голема планета што леталото можеше да ја посети, беше одлучено да се направи блиско прелетување покрај Тритон, без оглед на последиците за патеката на летот. Со слична задача се соочи и Војаџер 1 - прелетување во близина на Сатурн и неговиот најголем сателит Титан. Сликите на Нептун пренесени на Земјата од Војаџер 2 станаа основа за целоноќна програма на Јавниот радиодифузен сервис (PBS) во 1989 година наречена Нептун цела ноќ.
За време на приближувањето, сигналите од уредот патувале до Земјата 246 минути. Затоа, во најголем дел, мисијата Војаџер 2 се потпираше на претходно вчитани команди за приближување кон Нептун и Тритон, наместо на команди од Земјата. Војаџер 2 помина прилично блиску до Нереида пред да помине на само 4.400 километри од атмосферата на Нептун на 25 август. Подоцна истиот ден, Војаџер полета блиску до Тритон.
Војаџер 2 го потврди постоењето на магнетното поле на планетата и откри дека е навалено, како полето на Уран. Прашањето за периодот на ротација на планетата беше решено со мерење на радио емисијата. Војаџер 2, исто така, го откри невообичаено активниот временски систем на Нептун. Откриени се 6 нови сателити на планетата и прстени, од кои, како што се испостави, имало неколку.
Околу 2016 година, НАСА планираше да го испрати вселенското летало Нептун Орбитер во Нептун. Во моментов, не се објавени проценети датуми за лансирање, а стратешкиот план за истражување на Сончевиот систем повеќе не го вклучува овој уред.
Долго време Нептун беше во сенка на другите планети во Сончевиот систем, заземајќи скромно осмо место. Астрономите и истражувачите претпочитаа да ги проучуваат големите небесни тела насочувајќи ги своите телескопи кон гасните џиновски планети Јупитер и Сатурн. Скромниот Плутон, кој се сметаше за последната деветта планета на Сончевиот систем, доби уште поголемо внимание од научната заедница. Од нејзиното откритие, планетата Нептун и интересните факти за неа се од мал интерес за научниот свет; сите информации за неа беа случајни.
Се чинеше дека по одлуката на Прага XXVI Генерално собрание на Меѓународната астрономска унија да го признае Плутон како џуџеста планета, судбината на Нептун драматично ќе се промени. Сепак, и покрај значителните промени во составот на Сончевиот систем, Нептун сега навистина се наоѓа на периферијата на блиската вселена. Од триумфалното откритие на планетата Нептун, истражувањето на гасниот џин е ограничено. Слична слика е забележана и денес, кога ниту една вселенска агенција не го смета за приоритет истражувањето на осмата планета од Сончевиот систем.
Историја на откривањето на Нептун
Одејќи кон осмата планета на Сончевиот систем, мора да признаеме дека Нептун не е ни приближно огромен како неговите браќа Јупитер, Сатурн и Уран. Планетата е четврти гасен гигант, бидејќи нејзината големина е инфериорна во однос на сите три. Дијаметарот на планетата е само 49,24 илјади километри, додека Јупитер и Сатурн имаат дијаметар од 142,9 илјади километри и 120,5 илјади километри, соодветно. Уран, иако е инфериорен во однос на првите два, има големина на планетарен диск од 50 илјади километри. и ја надминува четвртата гасна планета. Но, во однос на тежината, оваа планета е секако една од првите три. Масата на Нептун е 102 на 1024 кг и изгледа прилично импресивно. Покрај сè, тој е најмасовниот објект меѓу другите гасни гиганти. Неговата густина е 1,638 k/m3 и е поголема од онаа на огромниот Јупитер, Сатурн и Уран.
Поседувајќи ги таквите импресивни астрофизички параметри, на осмата планета и беше доделено почесно име. Поради сината боја на нејзината површина, планетата го добила името по античкиот бог на морињата, Нептун. Сепак, на ова му претходеше љубопитна историја на откривањето на планетата. За прв пат во историјата на астрономијата, планета е откриена преку математика и пресметки пред да се види преку телескоп. И покрај фактот дека Галилео ги добил првите информации за сината планета, неговото официјално откритие се случило скоро 200 години подоцна. Во отсуство на точни астрономски податоци од неговите набљудувања, Галилео ја сметал новата планета за далечна ѕвезда.
Планетата се појави на мапата на Сончевиот систем како резултат на решавање на бројни спорови и несогласувања кои долго време владееја меѓу астрономите. Уште во 1781 година, кога научниот свет беше сведок на откривањето на Уран, беа забележани мали орбитални флуктуации на новата планета. За масивно небесно тело кое ротира во елипсовидна орбита околу Сонцето, ваквите флуктуации беа некарактеристични. Уште тогаш се сугерираше дека зад орбитата на новата планета се движи уште еден голем небесен објект во вселената, кој со своето гравитационо поле влијаел на положбата на Уран.
Мистеријата остана нерешена во следните 65 години, сè додека британскиот астроном Џон Куч Адамс не ги претстави на јавен преглед податоците од неговите пресметки, во кои го докажа постоењето на друга непозната планета во кружна сончева орбита. Според пресметките на Французинот Лаверие, планета со голема маса се наоѓа веднаш зад орбитата на Уран. Откако два извора веднаш го потврдија присуството на осма планета во Сончевиот систем, астрономите ширум светот почнаа да го бараат ова небесно тело на ноќното небо. Резултатот од потрагата не се чекаше долго. Веќе во септември 1846 година, нова планета беше откриена од Германецот Јохан Гал. Ако зборуваме за тоа кој ја открил планетата, тогаш самата природа интервенирала во процесот. Науката му дала податоци за новата планета на човекот.
Отпрвин, се појавија некои тешкотии со името на новооткриената планета. Секој од астрономите што имал удел во откривањето на планетата се обидел да и даде име согласно со нивното име. Само благодарение на напорите на директорот на Царската опсерваторија Пулково, Василиј Струве, името Нептун конечно и беше доделено на сината планета.
Што и донесе на науката откритието на осмата планета?
До 1989 година, човештвото беше задоволно со визуелно набљудување на синиот џин, бидејќи можеше само да ги пресмета неговите основни астрофизички параметри и да ја пресмета неговата вистинска големина. Како што се испоставува, Нептун е најоддалечената планета во Сончевиот систем, оддалеченоста од нашата ѕвезда е 4,5 милијарди километри. Сонцето сјае на нептунското небо како мала ѕвезда, чија светлина стигнува до површината на планетата за 9 часа. Земјата е одвоена од површината на Нептун за 4,4 милијарди километри. На леталото Војаџер 2 му беа потребни 12 години да стигне до орбитата на синиот џин, а тоа стана возможно благодарение на успешниот гравитациски маневар што станицата го изведе во близина на Јупитер и Сатурн.
Нептун се движи во прилично правилна орбита со мала ексцентричност. Отстапувањето помеѓу перихел и афел не е повеќе од 100 милиони км. Планетата комплетира една револуција околу нашата ѕвезда за речиси 165 Земјини години. За повикување, дури во 2011 година планетата направи целосна орбита околу Сонцето од нејзиното откривање.
Откриен во 1930 година, Плутон, кој се сметаше до 2005 година за најоддалечената планета во Сончевиот систем, во одредени периоди е поблиску до Сонцето отколку далечниот Нептун. Ова се должи на фактот дека орбитата на Плутон е многу издолжена.
Позицијата на Нептун во орбитата е прилично стабилна. Аголот на навалување на неговата оска е 28° и е речиси идентичен со аголот на навалување на нашата планета. Во тој поглед, на сината планета доаѓа до промена на годишните времиња, која поради долгата орбитална патека трае долги 40 години. Периодот на ротација на Нептун околу сопствената оска е 16 часа. Меѓутоа, поради фактот што на Нептун нема цврста површина, брзината на ротација на неговата гасовита обвивка на половите и на екваторот на планетата е различна.
Дури на крајот на 20 век човекот можел да добие попрецизни информации за планетата Нептун. Вселенската сонда „Војаџер 2“ прелета покрај синиот џин во 1989 година и им обезбеди на Земјаните слики од Нептун одблиску. По ова, најоддалечената планета во Сончевиот систем беше откриена во ново светло. Детали за астрофизичкото опкружување на Нептун, како и од што се состои неговата атмосфера, станаа познати. Како и сите претходни гасни планети, има неколку сателити. Најголемата месечина на Нептун, Тритон, беше откриена од Војаџер 2. Планетата, исто така, има свој систем на прстени, кој, сепак, е инфериорен во однос на ореолот на Сатурн. Информациите добиени од автоматската сонда се убедливо најнови и единствени од ваков вид, врз основа на кои добивме идеја за составот на атмосферата и условите што владеат во овој далечен и студен свет.
Денес, осмата планета од нашиот ѕвезден систем се проучува со помош на вселенскиот телескоп Хабл. Врз основа на неговите слики, беше составен точен портрет на Нептун, беше утврден составот на атмосферата, од што се состои и беа идентификувани голем број карактеристики и карактеристики на синиот џин.
Карактеристики и краток опис на осмата планета
Специфичната боја на планетата Нептун настанала поради густата атмосфера на планетата. Не е можно да се одреди точниот состав на ќебето од облаци што ја покрива ледената планета. Сепак, благодарение на сликите добиени со помош на Хабл, беше можно да се спроведат спектрални студии за атмосферата на Нептун:
- горните слоеви на атмосферата на планетата се 80% водород;
- Останатите 20% доаѓаат од мешавина на хелиум и метан, од кои само 1% е присутен во мешавината на гасови.
Присуството на метан и некоја друга, сè уште непозната компонента во атмосферата на планетата е она што ја одредува нејзината боја на светло сино лазурно. Како и другите гасни џинови, атмосферата на Нептун е поделена на два региони - тропосфера и стратосфера - од кои секоја се карактеризира со свој состав. Во зоната на транзиција на тропосферата во егзосферата, се јавува формирање на облак, кој се состои од амонијак и пареа на водород сулфид. Низ атмосферата на Нептун, температурните параметри варираат помеѓу 200-240 степени Целзиусови под нулата. Сепак, на оваа позадина, една карактеристика на атмосферата на Нептун е љубопитна. Станува збор за ненормално висока температура во еден од деловите на стратосферата, која достигнува вредности од 750 К. Ова веројатно е предизвикано од интеракцијата на долните слоеви на атмосферата со гравитационите сили на планетата и дејството на магнетното поле на Нептун.
И покрај високата густина на атмосферата на осмата планета, нејзината климатска активност се смета за прилично слаба. Освен силните урагански ветрови кои дуваат со брзина од 400 m/s, на синиот џин не се забележани други впечатливи метеоролошки појави. Бурите на далечна планета се вообичаен феномен кој е типичен за сите планети од оваа група. Единствениот контроверзен аспект што предизвикува сериозни сомнежи меѓу климатолозите и астрономите за пасивноста на климата на Нептун е присуството во неговата атмосфера на Големите и Малите темни дамки, чија природа е слична на природата на Големата црвена дамка на Јупитер.
Долните слоеви на атмосферата непречено се трансформираат во слој од мраз од амонијак и метан. Сепак, присуството на прилично импресивната гравитациска сила на Нептун сугерира дека јадрото на планетата можеби е цврсто. Во прилог на оваа хипотеза, високата вредност на забрзувањето на гравитацијата е 11,75 m/s2. За споредба, на Земјата оваа вредност е 9,78 m/s2.
Теоретски, внатрешната структура на Нептун изгледа вака:
- јадро од железо-камен, кое има маса 1,2 пати поголема од масата на нашата планета;
- обвивката на планетата, која се состои од амонијак, вода и метан топол мраз, чија температура е 7000K;
- долната и горната атмосфера на планетата, исполнета со пареа на водород, хелиум и метан. Масата на атмосферата на Нептун е 20% од масата на целата планета.
Тешко е да се каже какви се вистинските димензии на внатрешните слоеви на Нептун. Веројатно се работи за огромна компримирана топка гас, ладна однадвор и загреана на многу високи температури одвнатре.
Тритон е најголемата месечина на Нептун
Вселенската сонда Војаџер 2 откри цел систем на сателити на Нептун, од кои 14 се идентификувани денес. Најголемиот објект е сателитот наречен Тритон, чија маса е 99,5% од масата на сите други сателити на осмата планета. Друга работа е љубопитна. Тритон е единствениот природен сателит на Сончевиот систем кој ротира во насока спротивна од насоката на ротација на мајката планета. Можно е дека Тритон некогаш бил сличен на Плутон и бил објект во Кајперовиот појас, но потоа бил заробен од синиот џин. По испитувањето на Војаџер 2, се покажа дека Тритон, како и сателитите на Јупитер и Сатурн - Јо и Титан - има своја атмосфера.
Колку овие информации ќе бидат корисни за научниците ќе покаже времето. Во меѓувреме, проучувањето на Нептун и неговата околина се одвива исклучително бавно. Според прелиминарните пресметки, проучувањето на пограничните региони на нашиот Сончев систем ќе започне не порано од 2030 година, кога ќе се појават понапредни вселенски летала.
Ако имате какви било прашања, оставете ги во коментарите под статијата. Ние или нашите посетители со задоволство ќе одговориме на нив
1. Нептун е откриен во 1846 година. Таа стана првата планета откриена преку математички пресметки, а не преку набљудувања.
2. Со радиус од 24.622 километри, Нептун е речиси четири пати поширок.
3. Просечното растојание помеѓу Нептун и е 4,55 милијарди километри. Ова е околу 30 астрономски единици (една астрономска единица е еднаква на просечното растојание од Земјата до Сонцето).
Тритон е сателит на Нептун
8. Нептун има 14 сателити. Најголемата месечина на Нептун, Тритон, е откриена само 17 дена по откривањето на планетата.
9. Аксијалниот наклон на Нептун е сличен на наклонот на Земјата, така што планетата доживува слични сезонски промени. Меѓутоа, бидејќи годината на Нептун е многу долга според стандардите на Земјата, секоја сезона трае повеќе од 40 земјини години.
10. Тритон, најголемата месечина на Нептун, има атмосфера. Научниците не исклучуваат дека под неговата ледена кора може да се крие течен океан.
11. Нептун има прстени, но неговиот систем на прстени е многу помалку значаен во споредба со познатите прстени на Сатурн.
12. Единственото вселенско летало што стигна до Нептун е Војаџер 2. Беше лансиран во 1977 година за истражување на надворешните планети на Сончевиот систем. Во 1989 година, уредот прелета 48 илјади километри од Нептун, пренесувајќи уникатни слики од неговата површина на Земјата.
13. Поради својата елипсовидна орбита, Плутон (порано деветта планета од Сончевиот систем, сега џуџеста планета) понекогаш е поблиску до Сонцето отколку Нептун.
14. Нептун има големо влијание врз многу далечниот Кајперовиот појас, кој се состои од материјали останати од формирањето на Сончевиот систем. Поради гравитационата сила на планетата за време на постоењето на Сончевиот систем, во структурата на појасот настанале празнини.
15. Нептун има моќен внатрешен извор на топлина, чија природа сè уште не е јасна. Планетата зрачи во вселената 2,6 пати повеќе топлина отколку што прима од Сонцето.
16. Некои истражувачи сугерираат дека на длабочина од 7.000 километри, условите на Нептун се такви што метанот се распаѓа на водород и јаглерод, кој кристализира во форма на дијамант. Затоа, можно е таков уникатен природен феномен како дијамантски град да постои во Нептунскиот океан.
17. Горните региони на планетата достигнуваат температури од -221,3 ° C. Но длабоко во слоевите на гас на Нептун, температурите постојано се зголемуваат.
18. Сликите на Нептун на Војаџер 2 можеби се единствените погледи одблиску на планетата што ќе ги имаме со децении. Во 2016 година НАСА планираше да го испрати орбитерот Нептун на планетата, но засега не се објавени датуми за лансирање на леталото.
19. Се верува дека јадрото на Нептун има маса 1,2 пати поголема од масата на целата Земја. Вкупната маса на Нептун е 17 пати поголема од онаа на Земјата.
20. Должината на еден ден на Нептун е 16 часа на Земјата.
Извори:
1 en.wikipedia.org
2 соларен систем.nasa.gov
3 en.wikipedia.org
Оцени ја оваа статија:
Прочитајте нè и на нашиот канал во Yandex.Zene
20 факти за планетата најблиску до Сонцето - Меркур
Се вчитува...
