Neptuuni pind ja orkaanituuled. Neptuuni atmosfääri koostis. Üldteave planeedi Neptuuni kohta

Päevade saginas on maailm nende jaoks tavaline inimene mõnikord vähendatakse töö ja kodu suuruseks. Samal ajal, kui vaatate taevasse, näete, kui tähtsusetu see on. Võib-olla sellepärast unistavad noored romantikud pühenduda kosmose vallutamisele ja tähtede uurimisele. Teadlased-astronoomid ei unusta hetkekski, et lisaks Maale oma probleemide ja rõõmudega on palju muid kaugeid ja salapäraseid objekte. Üks neist on planeet Neptuun, Päikesest kauguse poolest kaheksas, otseseks vaatluseks kättesaamatu ja seetõttu uurijatele kahekordselt atraktiivne.

Kuidas see kõik algas

Veel 19. sajandi keskel sisaldas päikesesüsteem teadlaste sõnul vaid seitset planeeti. Maa naabreid nii lähedal kui kaugel on uuritud, kasutades kõiki olemasolevaid tehnoloogia ja andmetöötluse edusamme. Paljusid omadusi kirjeldati esmalt teoreetiliselt ja alles siis leiti praktiline kinnitus. Uraani orbiidi arvutamisega oli olukord mõnevõrra erinev. Astronoom ja preester Thomas John Hussey avastas lahknevuse planeedi oletatava liikumise tegeliku trajektoori vahel. Järeldus võib olla ainult üks: on objekt, mis mõjutab Uraani orbiiti. Tegelikult oli see esimene teade planeedi Neptuuni kohta.

Peaaegu kümme aastat hiljem (1843. aastal) arvutasid kaks teadlast korraga välja, millisel orbiidil planeet liikuda võiks, sundides gaasihiiglast ruumi tegema. Need olid inglane John Adams ja prantslane Urbain Jean Joseph Le Verrier. Üksteisest sõltumatult, kuid erineva täpsusega määrasid nad keha liikumistee.

Tuvastamine ja määramine

Neptuuni leidis öötaevast astronoom Johann Gottfried Galle, kelle juurde Le Verrier oma arvutustega tuli. Prantsuse teadlane, kes hiljem jagas avastaja au Galle'i ja Adamsiga, eksis arvutustes vaid kraadi võrra. Neptuun ilmus ametlikult aastal teaduslikud tööd 23. september 1846.

Algselt tehti ettepanek nimetada planeeti nimega, kuid selline nimetus ei juurdunud. Astronoomid said rohkem inspiratsiooni uue objekti võrdlusest merede ja ookeanide kuningaga, kes on maa taevalaotuse jaoks sama võõras kui ilmselt ja avatud planeet. Neptuuni nime pakkus välja Le Verrier ja seda toetas nime juhtinud V. Ya. Struve, jäi vaid aru saada, milline on Neptuuni atmosfääri koostis, kas see on üldse olemas, mis on selle sügavustes peidus ja nii edasi.

Maaga võrreldes

Avamisest on palju aega möödas. Täna kaheksandast planeedist Päikesesüsteem me teame palju rohkem. Neptuun on Maast palju suurem: selle läbimõõt on peaaegu 4 korda suurem ja mass 17 korda suurem. Märkimisväärne kaugus Päikesest ei jäta kahtlustki, et ka planeedil Neptuuni ilm erineb oluliselt maakera omast. Siin ei ole ega saa olla elu. Asi pole isegi tuules ega muus ebatavalised nähtused. Neptuuni atmosfäär ja pind on peaaegu sama struktuuriga. See silmapaistev omadus kõik gaasihiiglased, kaasa arvatud see planeet.

kujuteldav pind

Planeedi tihedus on Maast oluliselt madalam (1,64 g / cm³), mistõttu on selle pinnale astumine keeruline. Jah, ja sellisena see pole nii. Pinnataset lepiti kokku identifitseerida rõhu suuruse järgi: alumistes, kus rõhk on võrdne ühe baariga, paikneb painduv ja pigem vedelikutaoline "tahke aine" ja on tegelikult selle osa. Igasugune teade planeedi Neptuunist kui kindla suurusega kosmilisest objektist põhineb sellisel hiiglase kujuteldava pinna määratlusel.

Seda funktsiooni silmas pidades saadud parameetrid on järgmised:

läbimõõt ekvaatori lähedal on 49,5 tuhat km;

selle suurus pooluste tasapinnas on peaaegu 48,7 tuhat km.

Nende omaduste suhe muudab Neptuuni kuju poolest kaugeltki ringikujuliseks. See, nagu ka sinine planeet, on poolustelt mõnevõrra lapik.

Neptuuni atmosfääri koostis

Planeeti ümbritsev gaasisegu on sisult väga erinev maa omast. Valdav enamus on vesinik (80%), teisel positsioonil on heelium. See inertgaas annab olulise panuse Neptuuni atmosfääri koostisesse - 19%. Metaani on alla protsendi, siin leidub ka ammoniaaki, kuid väikestes kogustes.

Kummalisel kombel mõjutab üks protsent metaani koostises suuresti seda, milline on Neptuuni atmosfäär ja milline näeb välja kogu gaasihiiglane välisvaatleja seisukohalt. See keemiline ühend moodustab planeedi pilved ja ei peegelda punasele vastavaid valguslaineid. Selle tulemusena osutub Neptuun möödujate jaoks rikkalikult siniseks värvituks. See värv on üks planeedi saladusi. Teadlased ei tea veel täielikult, mis täpselt spektri punase osa neeldumiseni viib.

Kõigil gaasihiiglastel on atmosfäär. See on värv, mis eristab Neptuuni nende hulgast. Nende omaduste tõttu nimetatakse seda jääplaneediks. Külmunud metaan, mis oma olemasoluga lisab kaalu Neptuuni võrdlusele jäämäega, on samuti osa planeedi tuuma ümbritsevast vahevööst.

Sisemine struktuur

Kosmoseobjekti südamik sisaldab raua-, nikli-, magneesiumi- ja räniühendeid. Massi poolest on tuum ligikaudu võrdne kogu Maaga. Samal ajal, erinevalt teistest sisestruktuuri elementidest, on selle tihedus kaks korda suurem kui sinisel planeedil.

Südamikku katab, nagu juba mainitud, vahevöö. Selle koostis sarnaneb paljuski atmosfääri koostisega: siin leidub ammoniaaki, metaani, vett. Kihi mass on võrdne viieteistkümne Maa massiga, samas kui see on tugevalt kuumutatud (kuni 5000 K). Vahevööl pole selget piiri ja planeedi Neptuuni atmosfäär voolab sujuvalt sinna sisse. Heeliumi ja vesiniku segu on ülemine osa struktuuris. Ühe elemendi sujuv muundumine teiseks ja ähmased piirid nende vahel on kõikidele gaasihiiglastele iseloomulikud omadused.

Uurimisraskused

Järeldused selle kohta, milline on Neptuuni ehitusele omane atmosfäär, tehakse suures osas juba saadud andmete põhjal Uraani, Jupiteri ja Saturni kohta. Planeedi kaugus Maast raskendab oluliselt selle uurimist.

1989. aastal lendas kosmoselaev Voyager 2 Neptuuni lähedal. See oli ainus kohtumine maise sõnumitoojaga. Selle viljakus on aga ilmne: enamus Just see laev andis teadusele teavet Neptuuni kohta. Eelkõige avastas Voyager 2 suured ja väikesed tumedad laigud. Mõlemad mustaks muutunud alad olid sinise atmosfääri taustal selgelt nähtavad. Praeguseks pole selge, milline on nende moodustiste olemus, kuid oletatakse, et tegemist on pöörisvoolude või tsüklonitega. Need ilmuvad atmosfääri ülakihtides ja pühivad planeedil suure kiirusega ümber.

Igiliikur

Paljud parameetrid määravad atmosfääri olemasolu. Neptuunile pole iseloomulik mitte ainult ebatavaline värv, vaid ka pidev liikumine tuule poolt loodud. Kiirus, millega pilved tiirlevad planeedil ümber ekvaatori, ületab tuhande kilomeetri tunnis. Samal ajal liiguvad nad Neptuuni enda pöörlemisele ümber telje vastupidises suunas. Samal ajal pöördub planeet veelgi kiiremini: täielik pöörlemine võtab aega vaid 16 tundi ja 7 minutit. Võrdluseks: üks pööre ümber Päikese võtab aega peaaegu 165 aastat.

Veel üks mõistatus: tuule kiirus gaasihiiglaste atmosfääris suureneb Päikesest kaugenedes ja jõuab haripunkti Neptuunil. Seda nähtust, nagu ka mõningaid planeedi temperatuuriomadusi, pole veel tõestatud.

Soojuse jaotus

Planeedi Neptuuni ilma iseloomustab järkjärguline temperatuurimuutus sõltuvalt kõrgusest. See atmosfääri kiht, kus asub tingimuslik pind, vastab täielikult teisele nimele (jääplaneet). Temperatuur langeb siin peaaegu -200 ºC-ni. Kui liigute pinnalt kõrgemale, tõuseb kuumus märgatavalt kuni 475º. Teadlased pole sellistele erinevustele veel väärilist seletust leidnud. Neptuunil peaks olema sisemine soojusallikas. Selline “küttekeha” peaks tootma kaks korda rohkem energiat kui Päikeselt planeedile tuleb. Sellest allikast tulev soojus koos meie tähelt siia tuleva energiaga on ilmselt tugevate tuulte põhjuseks.

Kuid ei päikesevalgus ega sisemine "küttekeha" ei suuda pinnale temperatuuri tõsta nii, et aastaaegade vaheldumine on siin tunda. Ja kuigi selleks on täheldatud muid tingimusi, on Neptuunil võimatu eristada talve suvest.

Magnetosfäär

Voyager 2 uurimine aitas teadlastel Neptuuni magnetvälja kohta palju teada saada. See erineb oluliselt Maa omast: allikas ei asu mitte tuumas, vaid vahevöös, mille tõttu on planeedi magnettelg oma keskpunkti suhtes tugevalt nihkunud.

Põllu üheks funktsiooniks on kaitse päikese tuul. Neptuuni magnetosfääri kuju on väga piklik: kaitsejooned planeedi valgustatud osas asuvad pinnast 600 tuhande km kaugusel ja vastasküljel - rohkem kui 2 miljoni km kaugusel.

Voyager registreeris välja tugevuse ja magnetjoonte asukoha vastuolu. Ka planeedi selliseid omadusi ei ole teadus veel täielikult selgitanud.

Sõrmused

IN XIX lõpus sajandil, mil teadlased ei otsinud enam vastust küsimusele, kas Neptuunil on atmosfäär, kerkis nende ees veel üks ülesanne. Oli vaja selgitada, miks kaheksanda planeedi teekonnal hakkasid tähed vaatleja jaoks kustuma veidi varem, kui Neptuun neile lähenes.

Probleem lahenes alles peaaegu sajandi pärast. 1984. aastal õnnestus võimsa teleskoobi abil uurida planeedi heledaimat rõngast, mis sai hiljem nime ühe Neptuuni avastaja John Adamsi järgi.

Edasised uuringud leidsid veel mitmeid sarnased koosseisud. Just nemad sulgesid tähed mööda planeedi teed. Tänapäeval peavad astronoomid Neptuunil kuut rõngast. Need sisaldavad veel üht mõistatust. Adamsi rõngas koosneb mitmest kaarest, mis asuvad üksteisest teatud kaugusel. Selle paigutuse põhjus on ebaselge. Mõned teadlased kalduvad arvama, et Neptuuni ühe satelliidi Galatea gravitatsioonivälja jõud hoiab neid selles asendis. Teised annavad kaaluka vastuargumendi: selle suurus on nii väike, et vaevalt oleks see ülesandega hakkama saanud. Võib-olla on läheduses veel mitu tundmatut satelliiti, mis aitavad Galateat.

Üldiselt on planeedi rõngad vaatemäng, mis jääb muljetavaldava ja ilu poolest alla Saturni sarnastele moodustistele. Mitte viimane roll mõnevõrra hämaras välimus kompositsiooninäidendid. Rõngad sisaldavad peamiselt räniühenditega kaetud metaanijää plokke, mis neelavad hästi valgust.

satelliidid

Neptuun on (viimastel andmetel) 13 satelliidi omanik. Enamik neist on väikese suurusega. Silmapaistvate parameetritega on ainult Triton, mis on Kuu läbimõõduga vaid pisut madalam. Neptuuni ja Tritoni atmosfääri koostis on erinev: satelliidil on lämmastiku ja metaani segust koosnev gaasiümbris. Need ained annavad väga huvitav vaade planeet: külmunud lämmastik koos metaanjääst pärit lisanditega tekitab lõunapooluse piirkonnas tõelise värvide mässu: kollase ülevool on kombineeritud valge ja roosaga.

Nägusa Tritoni saatus seevastu nii roosiline ei ole. Teadlased ennustavad, et see põrkab kokku Neptuuniga ja neelab selle alla. Selle tulemusel saab kaheksandast planeedist uue rõnga omanik, mis on heleduse poolest võrreldav Saturni moodustistega ja isegi neist ees. Ülejäänud Neptuuni satelliidid jäävad Tritonile oluliselt alla, mõnel neist pole veel nimegi.

Oma nimele vastab suuresti Päikesesüsteemi kaheksas planeet, mille valikut mõjutas ka atmosfääri olemasolu – Neptuun. Selle koostis aitab kaasa tunnuse ilmnemisele sinine värv. Neptuun tormab läbi meile arusaamatu kosmose nagu merejumal. Ja samamoodi ookeani sügavused see osa kosmosest, mis algab Neptuuni tagant, hoiab inimese eest palju saladusi. Tulevikuteadlased pole neid veel avastanud.

Neptuun on meie päikesesüsteemi kaheksas planeet. Teadlased avastasid selle kõige esimesena pidevate taevavaatluste ja põhjalike matemaatiliste uuringute põhjal. Urbain Joseph Le Verrier jagas pärast pikki arutelusid oma tähelepanekuid Berliini observatooriumiga, kus neid uuris Johann Gottfried Galle. Seal avastati 23. septembril 1846 Neptuun. Seitseteist päeva hiljem leiti ka tema satelliit Triton.

Planeet Neptuun asub Päikesest 4,5 miljardi km kaugusel. 165 aastat läbib see oma orbiidi. Seda ei saa palja silmaga näha, kuna see asub Maast olulisel kaugusel.

Neptuuni atmosfääris domineerib kõige rohkem tugevad tuuled, teadlaste mõnede hinnangute kohaselt võivad nad jõuda kiiruseni 2100 km / h. 1989. aastal Voyager 2 möödalennul lõunapoolkera planeet identifitseeriti suureks tumedaks täpiks, täpselt samasuguseks nagu Jupiteri suur punane täpp. Ülemistes atmosfäärikihtides on Neptuuni temperatuur ligi 220 kraadi Celsiuse järgi. Temperatuur Neptuuni keskmes jääb vahemikku 5400°K kuni 7000-7100°C, mis vastab Päikese pinnatemperatuurile ja enamiku planeetide sisetemperatuurile. Neptuunil on killustatud ja nõrk rõngasüsteem, mis avastati juba 1960. aastatel, kuid mille Voyager 2 kinnitas ametlikult 1989. aastal.

Planeedi Neptuuni avastamise ajalugu

28. detsembril 1612 uuris Galileo Galilei Neptuuni ja seejärel 29. jaanuaril 1613. Kuid mõlemal juhul pidas ta Neptuuni fikseeritud täheks, mis ühendas Jupiteri taevas. Seetõttu ei omastanud Galileo Neptuuni avastamist.

Detsembris 1612, esimese vaatluse ajal, on Neptuun seisupunktis ja vaatluspäeval läks ta ümber tagurpidi liikumisele. Retrograadne liikumine on jälgitav, kui meie planeet ületab oma telje välisplaneedi. Kuna Neptuun oli jaama lähedal, oli selle liikumine liiga nõrk ja Galileo ei näinud seda oma väikese teleskoobiga.

Alexis Bouvard demonstreeris 1821. aastal planeedi Uraani orbiidi astronoomilisi tabeleid. Hilisemad vaatlused näitasid tugevaid kõrvalekaldeid tema loodud tabelitest. Seda asjaolu arvestades väitis teadlane, et tundmatu keha häirib oma gravitatsiooniga Uraani orbiiti. Ta saatis oma arvutused kuninglikule astronoom Sir George Airyle, kes küsis Cookilt selgitusi. Ta oli juba alustanud vastuse koostamist, kuid mingil põhjusel ei saatnud seda ega nõudnud selle teemaga tegelemist.

Aastatel 1845–1846 tegi Urbain Le Verrier Adamsist sõltumatult kiiresti oma arvutused, kuid kaasmaalased tema entusiasmi ei jaganud. Pärast Le Verrieri Neptuuni pikkuskraadi esimese hinnangu ja selle sarnasuse Adamsi hinnanguga ülevaatamist suutis Airy veenda Cambridge'i observatooriumi direktorit James Chilesit alustama otsinguid, mis kestsid augustist septembrini. Tšiilis jälgis Neptuuni tegelikult kaks korda, kuid kuna ta lükkas tulemuste töötlemise hilisemasse aega, ei õnnestunud tal planeeti õigel ajal tuvastada.

Sel ajal veenis Le Verrier Berliini observatooriumis töötavat astronoomi Johann Gottfried Galle'i otsima hakkama. Tähetorni tudeng Heinrich d'Arre soovitas Hallel võrrelda Le Verrier' ennustatud asukoha piirkonda joonistatud taevakaarti taevavaatega kl. Sel hetkel jälgida planeedi liikumist fikseeritud tähtede suhtes. Esimesel ööl avastati planeet pärast ligikaudu 1-tunnist otsimist. Johann Encke jätkas koos observatooriumi direktoriga 2 ööd planeedi asukoha taevaosa vaatlemist, mille tulemusena avastasid nad selle liikumise tähtede suhtes ja said veenduda, et see on tegelikult uus planeet. 23. septembril 1846 avastati Neptuun. See on Le Verrier' koordinaatidest 1° ja Adamsi ennustatud koordinaatidest umbes 12°.

Vahetult pärast avastust järgnes prantslaste ja brittide vahel vaidlus õiguse üle pidada planeedi avastamist enda omaks. Selle tulemusel jõudsid nad üksmeelele ja otsustasid Le Verrier'd ja Adamsit pidada kaasavastajateks. Aastal 1998 aastal uuesti Leiti "Neptuuni paberid", mis omastati ebaseaduslikult astronoom Olin J. Eggenile ja hoiti tema juures kolmkümmend aastat. Pärast tema surma leiti need tema käest. Mõned ajaloolased usuvad pärast dokumentidega tutvumist, et Adams ei vääri planeedi avastamiseks Le Verrier'ga võrdseid õigusi. Põhimõtteliselt on seda varemgi kahtluse alla seadnud, näiteks alates 1966. aastast Dennis Rawlins. Ajakirjas Dio avaldas ta artikli, milles nõudis, et Adamsi võrdsed õigused avastamisele tunnistataks varguseks. "Jah, Adams tegi mõningaid arvutusi, kuid ta oli mõnevõrra ebakindel, kus Neptuun asub," ütles Nicholas Kollestrum 2003. aastal.

Nime Neptune päritolu

Teatud aja jooksul pärast avastamist nimetati planeet Neptuun "Le Verrier' planeediks" või "Uraani väliseks planeediks". Halle pakkus esimesena välja ametliku nime idee, pakkudes välja nime "Janus". Inglismaa tšiilid pakkusid välja nime "Ookean".

Le Verrier, väites, et tal on õigus anda nimi, tegi ettepaneku nimetada seda Neptuuniks, uskudes ekslikult, et Prantsuse pikkuskraadide büroo tunnustas seda nime. Teadlane üritas oktoobris anda planeedile oma nime "Leverrier" järgi ja teda toetas ka observatooriumi direktor, kuid see algatus tabas väljaspool Prantsusmaad vastupanu. Almanahhid andsid Uraanile kiiresti tagasi nime Herschel (avastaja William Herscheli järgi) ja uue planeedi jaoks Le Verrier.

Kuid vaatamata sellele, režissöör Vassili Struve Pulkovo observatoorium, peatub nime "Neptuun" juures. Ta teatas oma otsusest Keiserliku Teaduste Akadeemia kongressil 29. detsembril 1846, mis toimus Peterburis. See nimi pälvis toetust väljaspool Venemaa piire ja sai peagi planeedi aktsepteeritud rahvusvaheliseks nimeks.

füüsilised omadused

Neptuuni mass on 1,0243 × 1026 kg ja see toimib vahelülina suurte gaasihiiglaste ja Maa vahel. Tema kaal on seitseteist korda suurem rohkem maad ja 1/19 Jupiteri massist. Mis puudutab Neptuuni ekvaatori raadiust, siis see vastab 24 764 km-le, mis on peaaegu neli korda suurem kui Maa oma. Uraan ja Neptuun liigitatakse sageli gaasihiiglasteks ("jäähiiglasteks") nende lenduvate ainete kõrge kontsentratsiooni ja väiksema suuruse tõttu.

Sisemine struktuur

Tasub kohe märkida, et sisemine struktuur Planeet Neptuun on oma ehituselt sarnane Uraaniga. Atmosfäär moodustab ligikaudu 10-20% planeedi kogumassist, kaugus maapinnast atmosfäärini on 10-20% kaugusest planeedi pinnast tuumani. Rõhk südamiku lähedal võib olla 10 GPa. Ammoniaagi, metaani ja vee kontsentratsioone leidub atmosfääri madalamates kihtides.

See kuumem ja tumedam piirkond kondenseerub järk-järgult ülekuumenenud vedeliku vahevööks, mille temperatuur ulatub 2000 - 5000 K. Planeedi vahevöö kaal ületab Maa oma kümme-viisteist korda, erinevatel hinnangutel on see rikas ammoniaagi, vee poolest. , metaan ja muud ühendid. Seda ainet nimetatakse üldtunnustatud terminoloogia järgi jäiseks, kuigi tegemist on tiheda ja väga kuuma vedelikuga. Seda vedelikku, millel on kõrge elektrijuhtivus, nimetatakse sageli ammoniaagi vesiookeaniks. Metaan laguneb 7 tuhande km sügavusel teemantkristallideks, "kukkudes" tuumale. Teadlased on oletanud, et "teemantvedelikku" on terve ookean. Planeedi tuum koosneb niklist, rauast ja silikaatidest ning kaalub 1,2 korda rohkem kui meie planeet. Keskel ulatub rõhk 7 megabaarini, mis on miljoneid kordi suurem kui Maa oma. Kesklinnas ulatub temperatuur 5400 K-ni.

Neptuuni atmosfäär

Teadlased on avastanud atmosfääri ülakihtidest heeliumi ja kose. Sellel kõrgusel on need 19% ja 80%. Lisaks jälgitakse metaani jälgi. Metaani neeldumisribasid jälgitakse lainepikkustel üle 600 nm spektri infrapuna- ja punases osas. Sarnaselt Uraaniga neeldub metaan punast valgust võtmetegur, andes Neptuunile sinise varjundi, kuigi hele taevasinine erineb Uraani mõõdukast akvamariinivärvist. Kuna metaani protsent atmosfääris ei erine palju Uraani atmosfääri omast, viitavad teadlased, et atmosfääris on mõni tundmatu komponent, mis aitab kaasa selle tekkele. sinist värvi. Atmosfäär jaguneb kaheks peamiseks piirkonnaks, nimelt alumine troposfäär, kus temperatuur langeb kõrgusega, ja stratosfäär, kus täheldatakse teist mustrit - temperatuur tõuseb kõrgusega. Tropopausi piir (asub nende vahel) asub rõhutasemel 0,1 baari. Rõhutasemel alla 10-4 - 10-5 mikrobaari asendub stratosfäär termosfääriga. Järk-järgult läheb termosfäär eksosfääri. Troposfääri mudelid võimaldavad eeldada, et kõrgust arvesse võttes koosneb see ligikaudse koostisega pilvedest. Rõhutsoonis alla 1 bar on ülemise taseme pilved, kus temperatuur on soodne metaani kondenseerumiseks.

Rõhul 1–5 baari tekivad vesiniksulfiidi ja ammoniaagi pilved. Kõrgemal rõhul võivad pilved koosneda ammooniumsulfiidist, ammoniaagist, veest ja vesiniksulfiidist. Sügavamal, umbes 50-baarise rõhu juures, võivad tekkida vesijää pilved, kui temperatuur on 0 °C. Teadlased viitavad sellele, et see tsoon võib sisaldada vesiniksulfiidi ja ammoniaagi pilvi. Lisaks on võimalik, et selles tsoonis võib leida vesiniksulfiidi ja ammoniaagi pilvi.

Nii madala temperatuuri jaoks on Neptuun Päikesest liiga kaugel, et see UV-kiirgusega termosfääri soojendada. Võimalik, et see nähtus on atmosfääri interaktsiooni tagajärg planeedi magnetväljas asuvate ioonidega. Teine teooria ütleb, et peamine küttemehhanism on Neptuuni sisepiirkondade gravitatsioonilained, mis seejärel hajuvad atmosfääris. Termosfäär sisaldab süsinikmonooksiidi ja vee jälgi välistest allikatest(tolm ja meteoriidid).

Neptuuni kliima

See tuleneb Uraani ja Neptuuni erinevustest - meteoroloogilise aktiivsuse tasemest. 1986. aastal uraani lähedal lennanud Voyager 2 registreeris nõrka atmosfääriaktiivsust. Neptuun, erinevalt Uraanist, näitas 1989. aastal uuringu ajal selgeid ilmamuutusi.

Ilmastikku planeedil eristab tõsine dünaamiline tormide süsteem. Pealegi võib tuule kiirus mõnikord ulatuda umbes 600 m/s (ülehelikiirus). Pilvede liikumise jälgimise käigus märgati tuule kiiruse muutust. Ida suunas alates 20 m/s; läänes - kuni 325 m / s. Mis puutub ülemisse pilvekihti, siis siin varieerub ka tuule kiirus: piki ekvaatorit alates 400 m/s; pooluste juures - kuni 250 m/s. Samal ajal annab enamik tuuli suuna, mis on vastupidine Neptuuni pöörlemisele ümber oma telje. Tuulte skeem näitab, et nende suund on kõrged laiuskraadid langeb kokku planeedi pöörlemissuunaga ja on madalatel laiuskraadidel sellele täiesti vastupidine. Teadlaste arvates on tuulte suuna erinevus "ekraaniefekti" tagajärg ega ole seotud sügavate atmosfääriprotsessidega. Etaani, metaani ja atsetüleeni sisaldus atmosfääris ekvatoriaalpiirkonnas on kümneid või isegi sadu kordi suurem kui nende ainete sisaldus pooluste piirkonnas. Selline tähelepanek annab alust arvata, et Neptuuni ekvaatoril ja poolustele lähemal on tõus. 2007. aastal märkasid teadlased, et troposfääri ülaosa lõunapoolus planeet oli 10 °C soojem võrreldes ülejäänud Neptuuniga, kus keskmine temperatuur on –200 °C. Pealegi on selline erinevus täiesti piisav, et metaan oleks teistes atmosfääri ülakihtides külmunud kujul, lekib lõunapoolusel järk-järgult kosmosesse.

Sesoonsete muutuste tõttu on planeedi lõunapoolkeral pilveribade albeedo ja suurus suurenenud. Seda suundumust jälgiti 1980. aastal, ekspertide sõnul kestab see kuni 2020. aastani, mil planeedil algab uus aastaaeg, mis vahetub iga neljakümne aasta tagant.

Neptuuni kuud

Praegu on Neptuunil teadaolevalt kolmteist kuud. Suurim neist kaalub üle 99,5% kõigi planeedi satelliitide kogumassist. See on Triton, mille avastas William Lassell seitseteist päeva pärast planeedi enda avastamist. Erinevalt teistest meie päikesesüsteemi suurtest satelliitidest on Tritonil retrograadne orbiit. Võimalik, et selle püüdis kinni Neptuuni gravitatsioon ja see võis minevikus olla kääbusplaneet. See on Neptuunist väikesel kaugusel, et seda sünkroonse pöörlemise teel fikseerida. Triton liigub loodete kiirenduse tõttu aeglaselt planeedi poole ja selle tulemusel, kui Roche piir on saavutatud, see hävib. Selle tulemusena moodustub rõngas, mis on võimsam kui Saturni rõngad. Eeldatakse, et see juhtub 10–100 miljoni aasta pärast.

Triton on üks kolmest satelliidist, millel on atmosfäär (koos Titani ja Ioga). Välja tuuakse Euroopa ookeaniga sarnase vedela ookeani olemasolu Tritoni jääkooriku all.

Järgmine Neptuuni avastatud satelliit oli Nereid. Sellel on ebakorrapärane kuju ja see on üks suurimaid orbiidi ekstsentrilisusi.

1989. aasta juulist septembrini avastati veel kuus uut satelliiti. Nende hulgas väärib märkimist Proteus, kellel on ebakorrapärane kuju ja kõrge tihedusega.

Neli sisemist kuud on Thalassa, Naiad, Galatea ja Despina. Nende orbiidid on planeedile nii lähedal, et asuvad selle rõngaste sees. Neid järgiv Larissa avastati esmakordselt 1981. aastal.

Aastatel 2002–2003 avastati veel viis Neptuuni ebaregulaarset kuud. Kuna Neptuunit peeti Rooma merejumalaks, nimetati tema kuud teiste mereloomade järgi.

Neptuuni vaatamine

Pole saladus, et Neptuun pole Maalt palja silmaga nähtav. Kääbusplaneet Ceres, Jupiteri Galilei kuud ja asteroidid 2 Pallas, 4 Vesta, 3 Juno, 7 Iris ja 6 Hebe paistavad taevas heledamalt. Planeedi vaatlemiseks on vaja 200-kordse suurendusega ja vähemalt 200-250 mm läbimõõduga teleskoopi. Sel juhul näete planeeti väikese sinaka kettana, mis meenutab Uraani.

Iga 367 päeva järel hakkab planeet Neptuun maise vaatleja jaoks näilise tagasiliikumiseni, moodustades iga opositsiooni ajal teiste tähtede taustal teatud kujuteldavad silmused.

Planeedi vaatlemine raadiolaine vahemikus näitab, et Neptuun on ebaregulaarsete sähvatuste ja pideva kiirguse allikas. Mõlemad nähtused on seletatavad pöörlemisega magnetväli. Spektri infrapunaosas on Neptuuni tormid hästi jälgitavad. Saate määrata nende suuruse ja kuju, samuti täpselt jälgida nende liikumist.

NASA plaanib 2016. aastal saata Neptune Orbiteri Neptuunile. Tänaseks ei täpsed kuupäevad käivitamist ametlikult ei kutsuta, see seade pole päikesesüsteemi uurimise plaanis.

"Uuel ajal" avastatud teine planeet (Uraani järel) - Neptuun - on kauguse poolest Päikesest neljas ja kaheksas planeet. Ta sai nime Rooma merejumala järgi, sarnaselt kreeklaste Poseidoniga. Pärast Uraani avastamist hakkasid teadlased üle maailma vaidlema, kuna. selle orbiidi trajektoor ei ühtinud päriselt maailma seadus gravitatsiooni avastas Newton.

See ajendas neid mõtlema veel ühe seni teadmata planeedi olemasolule, mis mõjutas selle gravitatsioonivälja seitsmenda planeedi orbiidil. 65 aastat pärast Uraani avastamist, 23. septembril 1846, avastati planeet Neptuun. Ta oli esimene planeet, mis avastati matemaatiliste arvutuste, mitte pikkade vaatluste abil. Arvutustega alustas inglane John Adams juba 1845. aastal, kuid need polnud päris õiged. Neid jätkas Prantsusmaalt pärit astronoom ja matemaatik Urbain Le Verrier. Ta arvutas planeedi asukoha sellise täpsusega, et see leiti juba esimesel vaatlusõhtul, nii et Le Verrier’d peeti planeedi avastajaks. Britid protestisid ja pärast pikka arutelu tunnistasid kõik Adamsi märkimisväärset panust ning teda peetakse ka Neptuuni avastajaks. See oli läbimurre arvutusastronoomias! Neptuunit peeti kuni 1930. aastani kõige kaugemaks ja viimaseks planeediks. Pluuto avastamine muutis selle eelviimaseks. Kuid 2006. aastal võttis Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU) vastu täpsema "planeedi" määratluse ja Pluutost sai "kääbusplaneet" ning Neptuunist sai taas viimane planeet meie päikesesüsteemis.

Neptuuni struktuur

Neptuuni omadused saadi ainult ühe Voyager 2 kosmoselaeva abil. Kõik fotod on temalt tehtud. 1989. aastal möödus ta planeedist 4,5 tuhande km kaugusel, leides mitu uut satelliiti ja fikseerides "Suure tumeda täpi", nagu Jupiteri "punane laik".

Neptuuni struktuur on oma koostiselt väga lähedane Uraanile. See on ka gaasiline planeet, millel on kõva südamik, mille mass on ligikaudu sama kui Maa ja temperatuur nagu Päikese pinnal - kuni 7000 K. Samal ajal kogukaal Neptuun on umbes 17 korda suurem kui Maa mass. Kaheksanda planeedi tuum on ümbritsetud vee, metaanjää ja ammoniaagi vahevööga. Järgmiseks tuleb atmosfäär, mis sisaldab 80% vesinikku, 19% heeliumi ja umbes 1% metaani. Ka planeedi ülemised pilved koosnevad metaanist, mis neelavad punase spektri. päikesekiired, nii et sinine domineerib planeedi värvi üle. Ülemiste kihtide temperatuur on -200 °C. Kõige tugevamad tuuled, mis on registreeritud Neptuuni atmosfääris tuntud planeedid. Nende kiirus võib ulatuda 2100 km/h! Asub 30 a kaugusel. e., täispööre ümber Päikese, kulub Neptuunil peaaegu 165 maa aastad Seetõttu teeb see pärast avastamist oma esimese täieliku pöörlemise alles 2011. aastal.

Neptuuni kuud

William Lascelles avastas suurima satelliidi Tritoni vaid paar nädalat pärast Neptuuni enda avastamist. Selle tihedus on 2 g / cm³, seega ületab see massi poolest 99% kõigist planeedi satelliitidest. Kuigi selle suurus on veidi suurem kui Kuu.

Sellel on retrograadne orbiit ja tõenäoliselt on see väga kaua aega tagasi Neptuuni välja poolt kinni püütud lähedalasuvast Kuiperi vööst. See väli tõmbab satelliiti pidevalt planeedile aina lähemale. Seetõttu põrkub see lähiajal, kosmiliste standardite järgi, tulevikus (100 miljoni aasta pärast) Neptuuniga, mille tulemusena võivad moodustuda võimsamad ja märgatavamad rõngad kui praegu Saturni lähedal vaadeldavad. Tritonil on atmosfäär, mis võib tähendada vedela ookeani olemasolu pinnaserva jäise kooriku all. Sest Neptuun oli Rooma mütoloogias merejumal, kõik tema satelliidid on nimetatud Rooma merejumalate järgi, madalamal tasemel. Nende hulgas on Nereid, Proteus, Despina, Talas ja Galatea. Kõigi nende satelliitide mass on alla 1% Tritoni massist!

Neptuuni omadused

Mass: 1,025 * 1026 kg (17 korda suurem kui Maa)
Läbimõõt ekvaatoril: 49528 km (3,9 korda suurem kui Maa)
Pooluse läbimõõt: 48 680 km
Telje kalle: 28,3°
Tihedus: 1,64 g/cm³
Ülemise kihi temperatuur: ca -200 °C
Ümber telje pöörlemise periood (päev): 15 tundi 58 minutit
Kaugus Päikesest (keskmine): 30 AU ehk 4,5 miljardit km
Orbiidi periood ümber Päikese (aasta): 165 aastat
Orbiidi kiirus: 5,4 km/s
Orbiidi ekstsentrilisus: e = 0,011
Orbiidi kalle ekliptika suhtes: i = 1,77°
Vabalangemise kiirendus: 11 m/s²
Satelliidid: on 13 tk.

Neptuun on kaheksas ja Päikesest kõige kaugemal asuv planeet. Jäähiiglane asub 4,5 miljardi km kaugusel, mis on 30,07 AU.
Päev Neptuunil (täispööre ümber oma telje) on 15 tundi 58 minutit.
Revolutsiooniperiood ümber Päikese (Neptuuni aasta) kestab umbes 165 Maa aastat.
Neptuuni pind on kaetud tohutu sügav ookean vesi ja veeldatud gaasid, sealhulgas metaan. Neptuun on sinine, nagu meie Maa. See on metaani värv, mis neelab spektri punase osa. päikesevalgus ja peegeldab sinist värvi.
Planeedi atmosfäär koosneb vesinikust väikese heeliumi ja metaani seguga. Pilvede ülemise serva temperatuur on -210 °C.
Hoolimata asjaolust, et Neptuun on Päikesest kõige kaugemal asuv planeet, on tema siseenergiast kõige rohkem piisav kiired tuuled päikesesüsteemis. Päikesesüsteemi planeetide seas möllavad tugevaimad tuuled Neptuuni atmosfääris, mõnede hinnangute kohaselt võib nende kiirus ulatuda 2100 km/h.
Neptuuni ümber tiirleb 14 kuud. aastal sai nime erinevate merejumalate ja nümfide järgi Kreeka mütoloogia. Suurim neist - Tritoni läbimõõt on 2700 km ja see pöörleb ülejäänud Neptuuni satelliitidele vastupidises pöörlemissuunas.
Neptuunil on 6 rõngast.
Neptuunil pole elu, nagu me seda teame.
Neptuun oli viimane planeet, mida Voyager 2 külastas oma 12. kohal suvised reisidüle päikesesüsteemi. 1977. aastal välja lastud Voyager 2 möödus 1989. aastal 5000 km kaugusel Neptuuni pinnast. Maa asus sündmusest enam kui 4 miljardi km kaugusel; raadiosignaal koos infoga läks Maale üle 4 tunni.

PÕHIANDMED NEPTUNE KOHTA

Neptuun on peamiselt gaasi ja jää hiiglane.

Neptuun on päikesesüsteemi kaheksas planeet.

Neptuun on Päikesest kõige kaugemal asuv planeet pärast seda, kui Pluuto alandati kääbusplaneediks.

Teadlased ei tea, kuidas võivad pilved nii kiiresti liikuda külmal jäisel planeedil nagu Neptuun. Nad viitavad sellele, et külm temperatuur ja vedelgaaside vool planeedi atmosfääris võivad hõõrdumist vähendada, nii et tuuled võtavad märkimisväärse kiiruse.

Kõigist meie süsteemi planeetidest on Neptuun kõige külmem.

Planeedi ülemise atmosfääri temperatuur on -223 kraadi Celsiuse järgi.

Neptuun toodab rohkem soojust, kui Päikeselt saab.

Neptuuni atmosfääris domineerivad sellised keemilised elemendid nagu vesinik, metaan ja heelium.

Neptuuni atmosfäär muutub sujuvalt vedelaks ookeaniks ja see külmunud vahevööks. Sellel planeedil pole pinda kui sellist.

Arvatavasti on Neptuunil kivituum, mille mass on ligikaudu võrdne Maa massiga. Neptuuni tuum koosneb silikaat magneesiumist ja rauast.

Neptuuni magnetväli on 27 korda tugevam kui Maa oma.

Neptuuni gravitatsioon on vaid 17% tugevam kui Maal.

Neptuun on jäine planeet, mis koosneb ammoniaagist, veest ja metaanist.

Huvitav fakt on see, et planeet ise pöörleb pilvede pöörlemisest vastupidises suunas.

Suur Tume Laik avastati planeedi pinnalt 1989. aastal.

NEPTUUNI SATELLIIDID

Neptuunil on ametlikult registreeritud 14 satelliiti. Neptuuni kuud on oma nime saanud Kreeka jumalad ja kangelased: Proteus, Talas, Naiad, Galatea, Triton ja teised.

Triton on Neptuuni suurim kuu.

Triton liigub ümber Neptuuni retrograadsel orbiidil. See tähendab, et selle orbiit ümber planeedi asub teiste Neptuuni kuudega võrreldes tahapoole.

Tõenäoliselt püüdis Neptuun kunagi Tritoni kinni - see tähendab, et Kuu ei tekkinud kohapeal, nagu ülejäänud Neptuuni kuud. Triton on lukustatud sünkroonsesse pöörlemisse Neptuuniga ja liigub aeglaselt planeedi poole.

Umbes kolme ja poole miljardi aasta pärast rebib Triton selle gravitatsiooni tõttu osadeks, misjärel selle praht moodustab planeedi ümber uue rõnga. See rõngas võib olla võimsam kui Saturni rõngad.

Tritoni mass moodustab üle 99,5% kõigi teiste Neptuuni kuude kogumassist

Tõenäoliselt oli Triton kunagi Kuiperi vöö kääbusplaneet.

NEPTUUNI SÕRMAD

Neptuunil on kuus rõngast, kuid need on palju väiksemad kui Saturnil ja neid on raske näha.

Neptuuni rõngad koosnevad peamiselt külmunud veest.

Arvatakse, et planeedi rõngad on kunagi tükkideks rebitud satelliidi jäänused.

KÜLASTA NEPTUUNI

Selleks, et laev Neptuunini jõuaks, peab see läbima tee, mis võtab aega umbes 14 aastat.

ainuke kosmoselaev kes külastas Neptuuni.

1989. aastal möödus Voyager 2 3000 kilomeetri kaugusel põhjapoolus Neptuun. Ta tegi ringi taevakeha 1 kord.

Voyager 2 uuris möödalennul Neptuuni atmosfääri, selle rõngaid, magnetosfääri ja tutvus Tritoniga. Voyager 2 heitis pilgu ka Neptuuni suurele tumedale laigule, pöörlevale tormisüsteemile, mis Hubble'i kosmoseteleskoobi vaatluste kohaselt on kadunud.

Voyager 2 tehtud kaunid fotod Neptuunist jäävad meil veel kauaks ainsaks

Kahjuks ei plaani keegi lähiaastatel planeeti Neptuuni uuesti uurida.