Основні відомості про планету Нептун. Наочне порівняння землі та нептуна
Вояджер-2 зробив це знімок Нептуна за п'ять днів до свого історичного прольоту планети 25 серпня 1989 року.
Планета Нептун – таємничий блакитний гігант на околиці Сонячної системи, існування якого не підозрювали до кінця першої половини XIX століття.
Далеку, невидиму без оптичних приладів планету було відкрито восени 1846 року. Першим про існування небесного тіла, що аномально впливає на рух, замислився Дж. К. Адамс. Свої розрахунки та припущення він представив королівському астроному Ері, який залишив їх поза увагою. У цей час дослідженням відхилень в орбіті Урану займався француз Леверье, його висновки про існування невідомої планети було представлено 1845 року. Було очевидним, що результати двох незалежних досліджень дуже близькі.
У вересні 1846 через телескоп Берлінської обсерваторії була помічена невідома планета, розташована в місці, зазначеному в розрахунках Левер'є. Відкриття, зроблене за допомогою математичних обчислень, потрясло науковий світ і стало предметом суперечки Англії та Франції про національний пріоритет. Щоб уникнути суперечок, можна вважати першовідкривачем німецького астронома Галле, який розглянув нову планету в телескоп. За традицією для назви вибрали ім'я одного з римських богів – покровителя морів Нептуна.
Орбіта Нептуна
Після Плутона зі списку планет Нептун виявився останнім – восьмим – представником Сонячної системи. Його віддаленість від центру становить 4,5 млрд. км, на проходження цієї відстані хвилі світла потрібно 4 години. Планета разом із Сатурном, Ураном та Юпітером увійшла до групи чотирьох газових гігантів. Через величезний діаметр орбіти рік тут дорівнює 164,8 земним, а доба пролітає менш ніж за 16 годин. Траєкторія проходження навколо Сонця близька до кругової, її ексцентриситет дорівнює 0,0112.
Будова планети
Математичні розрахунки дозволили створити теоретичну модель будівлі Нептуна. У центрі розташоване тверде ядро, за масою аналогічне Землі, у складі помічено залізо, силікати, нікель. Поверхня виглядає в'язкою масою з аміачної, водної та метанової модифікації льоду, яка без чіткої межі перетікає в атмосферу. Внутрішня температура ядра досить висока – досягає 7000 градусів, – але через високий тиск застигла поверхня не тане. Нептуна перевищує земну у 17 разів і становить 1,0243х10 у 26 кг.
Атмосфера та бурхливі вітри
Основу становлять: водень – 82%, гелій – 15% та метан – 1%. Це традиційний склад для газових гігантів. Температура на умовній поверхні Нептуна показує -220 градусів за Цельсієм. У нижніх шарах атмосфери помічені хмари, утворені кристалами метану, сірководнем, аміаком або сульфідом амонію. Саме ці шматочки льоду створюють блакитне свічення навколо планети, але це лише частина пояснення. Існує гіпотеза про невідому речовину, що дає яскравий синій колір.
Унікальну швидкість мають вітри, що дмуть на Нептуні, її середнє число дорівнює 1000 км/год, а пориви при урагані досягають 2400 км/год. Повітряні маси рухаються проти осі обертання планети. Незрозумілим фактом є посилення бур та вітрів, яке спостерігається з наростанням відстані між планетою та Сонцем.
Космічний апарат « » і телескоп Хаббл спостерігали дивовижне явище - Велика Темна Пляма - ураган грандіозних розмірів, що мчав Нептуном зі швидкістю 1000 км/год. Подібні вихори з'являються і зникають у різних місцях планети.
Магнітосфера
Магнітне поле гіганта отримало значну потужність, його основою вважається струмопровідна рідка мантія. Зміщення магнітної осі по відношенню до географічної на 47 градусів змушує магнітосферу змінювати свою форму за обертанням планети. Цей могутній щит відбиває енергію сонячного вітру.
Супутники Нептуна
Супутник - Тритон - був помічений через місяць після грандіозного відкриття Нептуна. Його маса дорівнює 99% від усієї системи супутників. Поява Тритона пов'язують з можливим захопленням.
Пояс Койпера - велика область, заповнена об'єктами розміром з невеликий супутник, але є деякі з них розміром з Плутон і деякі, може навіть більше. За поясом Койпера розташовується місце звідки до нас прилітають комети. Хмара Оорта тягнеться майже на півдорозі до найближчої зірки.
Тритон - одна з трьох місяців у нашій системі, що володіє атмосферою. Тритон єдиний має сферичну форму. Загалом у компанії Нептуна 14 небесних тіл, названих іменами дрібніших богів морських глибин.
З часу виявлення планети обговорювалося наявність у неї, але доказів теорії не знаходили. Лише 1984 року в чилійській обсерваторії помітили яскраву дугу. Інші п'ять кілець було знайдено завдяки дослідженням апарату «Вояджер-2». Освіта мають темний колір і не відбивають сонячного світла. Своїми іменами вони зобов'язані людям, які відкрили Нептун: Галле, Левер'є, Арго, Лассель, а найдальше і найнезвичайніше названо на честь Адамса. Ця каблучка складається з окремих дужок, які повинні були злитися в єдину конструкцію, але не роблять цього. Можливою причиною вважається вплив гравітації ще не відкритих супутників. Одна освіта залишилася безіменною.
Дослідження
Величезна віддаленість Нептуна від Землі та особливе розташування в космосі ускладнюють спостереження за планетою. Поява великих телескопів із потужною оптикою розширила можливості вчених. Усі дослідження Нептуна ґрунтуються на даних, отриманих місією «Вояджер-2». Далека синя планета, що летить біля кордону відомого нам світу, сповнена, про які ми практично нічого ще не знаємо.
Нові Горизонти зобразили Нептун та його супутник Тритон. Знімок зроблено 10 липня 2014 року з відстані 3,96 млрд кілометрів.
Зображення Нептуна
Зображення Нептуна та його супутників, зроблені Вояджером-2, значною мірою недооцінюють. Цікавішим, ніж навіть сам Нептун, є його гігантський супутник Тритон, який схожий за розміром і щільністю на Плутон. Тритон, можливо, був захоплений Нептуном, про що свідчить його ретроградний рух (за годинниковою стрілкою) по орбіті навколо Нептуна. Гравітаційна взаємодія між супутником та планетою генерує тепло та підтримує Тритон активним. Його поверхня має кілька кратерів та геологічно активна.
Його кільця тонкі та слабкі та майже невидимі із Землі. Вояджер-2 зробив знімок, коли вони були підсвічені Сонцем. Зображення сильно переекспоноване (10 хвилин).
Хмари Нептуна
Незважаючи на велику відстань від Сонця, Нептун має дуже динамічну погоду, у тому числі найсильніші вітри у Сонячній системі. «Велика Темна Пляма», що видно на знімку, вже зникла і показує нам, як швидко відбуваються зміни на найдальшій планеті.
Найповніша карта Тритону на сьогоднішній день
Пол Шенк з інституту Місяця та планет (Х'юстон, США) переробив старі дані Вояджера, щоб виявити більше деталей. В результаті вийшла карта обох півкуль, хоча більша частина Північної півкулі відсутня через те, що в момент прольоту зонда була в тіні.
Анімація прольоту космічного апарату Вояджер-2 повзТритон а, скоєного 1989 року. Під час прольоту, більша частина Північної півкуліТритон а була в тіні. Через велику швидкість Вояджера та повільне обертанняТритон а, ми змогли побачити лише одну півкулю.
Гейзери Тритону
Характеристики планети:
- Відстань від Сонця: 4 496,6 млн км
- Діаметр планети: 49 528 км*
- Доба на планеті: 16год 06хв**
- Рік на планеті: 164,8 роки***
- t° на поверхні: °C
- Атмосфера: Складається з водню, гелію та метану
- Супутники: 14
* Діаметр по екватору планети
** період обертання навколо власної осі (у земній добі)
*** період звернення по орбіті навколо Сонця (у земній добі)
Нептун - це останній із чотирьох газових гігантів, що належать сонячній системі. Він знаходиться на восьмому місці за віддаленістю від сонця. Через синій колір планета отримала свою назву на честь давньоримського владики океану - Нептуна. Планета має 14 супутників, відомих на даний момент, та 6 кілець.
Презентація: планета Нептун
Будова планети
Величезна відстань до Нептуна не дозволяє точно встановити його внутрішню структуру. Математичними розрахунками було встановлено, що його діаметр дорівнює 49600 км, він у 4 рази перевищує діаметр Землі, за обсягом у 58 разів, але завдяки низькій щільності (1.6 г/см3) маса всього в 17 разів перевищує земну.
Нептун складається здебільшого з льодів, і належить до групи крижаних гігантів. Згідно з проведеними розрахунками, центр планети є твердим ядром, яке по діаметру в 1.5-2 рази перевищує земне. Основу планети складає шар метанових, водних та аміачних льодів. Температура основи коливається в діапазоні від 2500-5500 градусів за Цельсієм. Незважаючи на таку високу температуру, лід залишається у твердому стані, це відбувається через високий тиск у надрах планети, він у мільйони разів перевищує земне. Молекули настільки щільно притиснуті один до одного, що перебувають у роздавленому стані та розбиті на іони та електрони.
Атмосфера планети
Атмосфера Нептуна – зовнішня газова оболонка планети, товщина її приблизно дорівнює 5000 кілометрів, основний її склад – водень та гелій. Чітко вираженої межі між атмосферою та крижаним шаром немає, щільність поступово підвищується під масою верхніх шарів. Ближче до поверхні гази під тиском перетворюються на кристали, яких стає дедалі більше, а потім ці кристали повністю перетворюються на крижану кору. Глибина перехідного шару приблизно дорівнює 3000 км.
Супутники планети Нептун
Перший супутник Нептуна був відкритий в 1846 Вільямом Ласселом практично одночасно з планетою і отримав ім'я Тритон. У майбутньому космічний апарат "Вояджер-2" добре вивчив цей супутник, отримавши цікаві зображення на яких виразно простежуються каньйони та ркатери, озера з льоду та аміаку, а також незвичайні вулкани-гейзери. Супутник Тритон відрізняється від інших тим, що ще має зворотний рух у напрямку орбіти. Це наштовхує вчених на припущення, що Трітон раніше не ставився до Нептуна і сформувався поза впливом планети, можливо, в смузі Кейпера, а потім був захоплений гравітацією Нептуна. Інший супутник Нептуна Нереїда було відкрито набагато пізніше 1949 року, а під час космічної місії до апарату "Вояджер-2" виявили відразу кілька малих супутників планети. Цей же апарат відкрив і цілу систему слабо освітлених кілець Нептуна. На даний момент останній з відкритих супутників це Псамафа у 2003 році, а всього у планети 14 відомих супутників.
Нептун - восьма і найдальша планета Сонячної системи. Нептун також є четвертою за діаметром та третьою за масою планетою. Маса Нептуна в 17,2 рази, а діаметр екватора в 3,9 рази більше за Землю. Планету було названо на честь римського бога морів.
Виявлений 23 вересня 1846 року, Нептун став першою планетою, відкритою завдяки математичним розрахункам, а чи не шляхом регулярних спостережень. Виявлення непередбачених змін в орбіті Урана породило гіпотезу про невідому планету, гравітаційним впливом якої вони і обумовлені. Нептун було знайдено у межах передбаченого становища. Незабаром було відкрито і його супутник Тритон, проте решта 13 супутників, відомих нині, були невідомі до XX століття. Нептун був відвіданий лише одним космічним апаратом, "Вояджером-2", який пролетів поблизу планети 25 серпня 1989 року.
Нептун за складом близький до Урану, і обидві планети відрізняються за складом від великих планет-гігантів - Юпітера і Сатурна. Іноді Уран та Нептун поміщають в окрему категорію «крижаних гігантів». Атмосфера Нептуна, подібно до атмосфери Юпітера і Сатурна, складається в основному з водню і гелію, поряд зі слідами вуглеводнів і, можливо, азоту, проте містить більш високу частку льодів: водного, аміачного, метанового. Ядро Нептуна, як і Урана, складається головним чином із льодів та гірських порід. Сліди метану у зовнішніх шарах атмосфери, зокрема, є причиною синього кольору планети.
 |
|
| Відкриття планети: | |
| Першовідкривач | Урбен Левер'є, Йоганн Галле, Генріх д'Арре |
| Місце відкриття | Берлін |
| дата відкриття | 23 вересня 1846 |
| Спосіб виявлення | розрахунок |
| Орбітальні характеристики: | |
| Перигелій | 4452940833 км (29,76607095 а. е.) |
| Афелій | 4553946490 км (30,44125206 а. е.) |
| Велика піввісь | 4503443661 км (30,10366151 а. е.) |
| Ексцентриситет орбіти | 0,011214269 |
| Сидеричний період звернення | 60 190,03 дні (164,79 року) |
| Синодичний період звернення | 367,49 дня |
| Орбітальна швидкість | 5,4349 км/с |
| Середня аномалія | 267,767281° |
| Нахил | 1,767975° (6,43° щодо сонячного екватора) |
| Довгота висхідного вузла | 131,794310 ° |
| Аргумент перицентру | 265,646853° |
| Супутники | 14 |
| Фізичні характеристики: | |
| Полярний стиск | 0,0171±0,0013 |
| Екваторіальний радіус | 24 764 ± 15 км |
| Полярний радіус | 24341 ± 30 км |
| Площа поверхні | 7,6408·10 9 км 2 |
| Об `єм | 6,254·10 13 км 3 |
| Маса | 1,0243·10 26 кг |
| Середня щільність | 1,638 г/см 3 |
| Прискорення вільного падіння на екваторі | 11,15 м/с 2 (1,14 g) |
| Друга космічна швидкість | 23,5 км/с |
| Екваторіальна швидкість обертання | 2,68 км/с (9648 км/год) |
| Період обертання | 0,6653 дні (15 год 57 хв 59 с) |
| Нахил осі | 28,32° |
| Пряме сходження північного полюса | 19г 57м 20с |
| Відмінювання північного полюса | 42,950° |
| Альбедо | 0,29 (Бонд), 0,41 (геом.) |
| Видима зоряна величина | 8,0-7,78 m |
| Кутовий діаметр | 2,2"-2,4" |
| Температура: | |
| рівень 1 бару | 72 К (близько -200 ° С) |
| 0,1 бар (тропопауза) | 55 К |
| Атмосфера: | |
| Склад: | 80±3,2% водень (H2) 19±3,2% гелій 1,5±0,5% метан приблизно 0,019% дейтерид водню (HD) приблизно 0,00015% етан |
| Льоди: | аміачні, водні, гідросульфідно-амонієві (NH 4 SH), метанові |
| ПЛАНЕТА НЕПТУН | |
В атмосфері Нептуна вирують найсильніші вітри серед планет Сонячної системи, за деякими оцінками, їх швидкості можуть досягати 2100 км/год. Під час прольоту «Вояджера-2» у 1989 році в південній півкулі Нептуна було виявлено так звану Велику темну пляму, аналогічну до Великої червоної плями на Юпітері. Температура Нептуна у верхніх шарах атмосфери близька -220 °C. У центрі Нептуна температура становить за різними оцінками від 5400 K до 7000-7100 °C, що можна порівняти з температурою поверхні Сонця і порівняно з внутрішньої температурою більшості відомих планет. Нептун має слабку і фрагментовану кільцеву систему, можливо, виявлену ще в 1960-ті роки, але достовірно підтверджену «Вояджером-2» лише 1989 року.
12 липня 2011 року виповнився рівно один Нептуніанський рік – або 164,79 земного року – з моменту відкриття Нептуна 23 вересня 1846 року.
Фізичні характеристики:
Маючи масу 1,0243·10 26 кг Нептун є проміжною ланкою між Землею і великими газовими гігантами. Його маса у 17 разів перевищує земну, але становить лише 1/19 від маси Юпітера. Екваторіальний радіус Нептуна дорівнює 24764 км, що майже в 4 рази більше земного. Нептун і Уран часто вважаються підкласом газових гігантів, який називають «крижаними гігантами» через їх менший розмір і меншу концентрацію летких речовин.
Середня відстань між Нептуном та Сонцем - 4,55 млрд км (близько 30,1 середніх відстаней між Сонцем і Землею, або 30,1 а. е.), і повний оборот навколо Сонця у нього займає 164,79 року. Відстань між Нептуном та Землею становить від 4,3 до 4,6 млрд км. 12 липня 2011 року Нептун завершив свій перший з моменту відкриття планети в 1846 повний оборот. З Землі він був по-іншому, ніж у день відкриття, внаслідок того, що період звернення Землі навколо Сонця (365,25 дня) не є кратним періоду звернення Нептуна. Еліптична орбіта планети нахилена на 1,77° щодо орбіти Землі. Внаслідок наявності ексцентриситету 0,011 відстань між Нептуном і Сонцем змінюється на 101 млн км - різниця між перигелієм і афелієм, тобто найближчою і найвіддаленішою точками положення планети вздовж орбітального шляху. Осьовий нахил Нептуна - 28,32 °, що схоже на нахил осі Землі та Марса. В результаті цього планета зазнає схожих сезонних змін. Однак через довгий орбітальний період Нептуна сезони тривають близько сорока років кожен.
Сидеричний період обертання для Нептуна дорівнює 16,11 годин. Внаслідок осьового нахилу, подібного до Земного (23°), зміни в сидеричному періоді обертання протягом його довгого року не є значущими. Оскільки Нептун не має твердої поверхні, його атмосфера схильна до диференціального обертання. Широка екваторіальна зона обертається з періодом приблизно 18 годин, що повільніше, ніж 16,1-годинне обертання магнітного поля планети. На противагу екватору, полярні області обертаються за 12 годин. Серед усіх планет Сонячної системи такий вид обертання найяскравіше виражений саме у Нептуна. Це призводить до сильного широтного зсуву вітрів.
Нептун дуже впливає на дуже віддалений від нього пояс Койпера. Пояс Койпера - кільце з крижаних малих планет, подібне до пояса астероїдів між Марсом і Юпітером, але набагато протяжніше. Він знаходиться в межах від орбіти Нептуна (30 а. е.) до 55 астрономічних одиниць від Сонця. Гравітаційна сила тяжіння Нептуна надає найбільш істотний вплив на пояс Койпера (у тому числі в плані формування його структури), порівнянну за часткою впливом сили тяжіння Юпітера на пояс астероїдів. За час існування Сонячної системи деякі області поясу Койпера були дестабілізовані гравітацією Нептуна і у структурі пояса утворилися проміжки. Як приклад можна навести область між 40 і 42 а. е.
Орбіти об'єктів, які можуть утримуватись у цьому поясі протягом досить довгого часу, визначаються т.з. віковими резонансами із Нептуном. Для деяких орбіт цей час можна порівняти з часом існування Сонячної системи. Ці резонанси з'являються, коли період обігу навколо Сонця співвідноситься з періодом обігу Нептуна як невеликі натуральні числа, наприклад, 1:2 або 3:4. Таким чином, об'єкти взаємостабілізують свої орбіти. Якщо, наприклад, об'єкт здійснюватиме оборот навколо Сонця вдвічі повільніше Нептуна, він пройде рівно половину шляху, тоді як Нептун повернеться у своє початкове становище.
Найбільш щільно населена частина пояса Койпера, що включає понад 200 відомих об'єктів, знаходиться в резонансі 2:3 з Нептуном. Ці об'єкти здійснюють один оборот кожні 1 1/2 обороту Нептуна і відомі як «плутино», тому що серед них знаходиться один із найбільших об'єктів пояса Койпера – Плутон. Хоча орбіти Нептуна та Плутона підходять дуже близько одна до одної, резонанс 2:3 не дозволить їм зіткнутися. В інших, менш «населених» областях існують резонанси 3:4, 3:5, 4:7 та 2:5.
У своїх точках Лагранжа (L4 і L5) – зонах гравітаційної стабільності – Нептун утримує безліч астероїдів-троянців, ніби тягне їх за собою по орбіті. Троянці Нептуна перебувають із ним у резонансі 1:1. Троянці дуже стійкі на своїх орбітах, і тому гіпотеза їхнього захоплення гравітаційним полем Нептуна сумнівна. Швидше за все, вони сформувалися разом із ним.
Внутрішня будова
Внутрішня будова Нептуна нагадує внутрішню будову Урану. Атмосфера становить приблизно 10-20% загальної маси планети, і відстань від поверхні до кінця атмосфери становить 10-20% відстані від поверхні до ядра. Поблизу ядра тиск може досягати 10 гПа. Об'ємні концентрації метану, аміаку та води знайдені у нижніх шарах атмосфери
Поступово ця темніша і гарячіша область ущільнюється в перегріту рідку мантію, де температури досягають 2000-5000 К. Маса мантії Нептуна перевищує земну в 10-15 разів, за різними оцінками, і багата водою, аміаком, метаном та ін. За загальноприйнятою в планетології термінології цю матерію називають крижаною, навіть при тому, що це гаряча дуже щільна рідина. Цю рідину, що має високу електропровідність, іноді називають океаном водного аміаку. На глибині 7000 км. умови такі, що метан розкладається на алмазні кристали, які «падають» на ядро. Згідно з однією з гіпотез, є цілий океан «алмазної рідини». Ядро Нептуна складається із заліза, нікелю та силікатів і, як вважають, має масу в 1,2 рази більше, ніж у Землі. Тиск у центрі досягає 7 мегабарів, тобто приблизно в 7 млн разів більше, ніж на поверхні Землі. Температура у центрі, можливо, сягає 5400 До.
Атмосфера та клімат
У верхніх шарах атмосфери виявлено водень та гелій, які становлять відповідно 80 та 19% на даній висоті. Також спостерігаються сліди метану. Помітні смуги поглинання метану зустрічаються на довжинах хвиль вище 600 нм у червоній та інфрачервоній частині спектра. Як і у випадку з Ураном, поглинання червоного світла метаном є найважливішим фактором, що надає атмосфері Нептуна синій відтінок, хоча яскрава блакить Нептуна відрізняється від поміркованого аквамаринового кольору Урану. Так як вміст метану в атмосфері Нептуна не сильно відрізняється від такого в атмосфері Урану, передбачається, що існує також якийсь поки невідомий компонент атмосфери, що сприяє утворенню синього кольору. Атмосфера Нептуна підрозділяється на 2 основні області: нижча тропосфера, де температура знижується разом із висотою, і стратосфера, де температура з висотою, навпаки, збільшується. Кордон між ними, тропопауза, знаходиться на рівні тиску 0,1 бар. Стратосфера змінюється термосферою лише на рівні тиску нижче, ніж 10 -4 - 10 -5 мікробар. Термосфера поступово перетворюється на екзосферу. Моделі тропосфери Нептуна дозволяють вважати, що в залежності від висоти вона складається з хмар змінних складів. Хмари верхнього рівня знаходяться в зоні тиску нижче за один бар, де температура сприяє конденсації метану.
 |
|
Метан на Нептуні
Зображення в фальшивих кольорах було зроблено космічним апаратом Вояджер-2 за допомогою трьох фільтрів: синій, зелений та фільтр, що показує поглинання світла метаном. Таким чином, регіони на зображенні, які мають яскраво білий колір або червоний відтінок, містять велику концентрацію метану. Весь Нептун покриває всюдисущий метановий туман у напівпрозорому шарі атмосфери планети. У центрі диска планети світло проходить крізь серпанок і йде глибше в атмосферу планети, внаслідок чого центр здається менш червоним, а по краях метановий туман розсіює сонячне світло на великій висоті, у результаті формується яскраво-червоний ореол. |
| ПЛАНЕТА НЕПТУН |
При тиску між одним і п'ятьма барами формуються хмари аміаку та сірководню. При тиску більше 5 бар хмари можуть складатися з аміаку, сульфіду амонію, сірководню та води. Глибше, при тиску приблизно 50 бар, можуть існувати хмари з водяного льоду, при температурі, що дорівнює 0 °C. Також, не виключено, що в цій зоні можуть бути знайдені хмари з аміаку та сірководню. Висотні хмари Нептуна спостерігалися по тінях, що відкидаються ними, на непрозорий хмарний шар нижче рівнем. Серед них виділяються хмарні смуги, які «обертаються» навколо планети на постійній широті. У цих периферичних груп ширина досягає 50-150 км, а самі вони знаходяться на 50-110 км вище за основний хмарний шар. Вивчення спектру Нептуна дозволяє припускати, що його нижча стратосфера затуманена через конденсацію продуктів ультрафіолетового фотолізу метану, таких як етан та ацетилен. У стратосфері також виявлено сліди ціановодню та чадного газу.
 |
|
Висотні хмарні смуги на Нептуні
Зображення отримано космічним апаратом "Вояджер-2" за дві години до максимального зближення з Нептуном. Виразно видно вертикальні яскраві смуги хмар Нептуна. Ці хмари спостерігалися на широті 29 градусів на північ поблизу східного термінатора Нептуна. Хмари відкидають тіні, це означає, що вони знаходяться вище, ніж основний непрозорий хмарний шар. Роздільна здатність зображення 11 км на піксель. Ширина смуг хмар від 50 до 200 км, а тіні, що відкидаються ними, простягаються на 30-50 км. Висота хмар приблизно 50 км. |
| ПЛАНЕТА НЕПТУН |
Стратосфера Нептуна тепліша, ніж стратосфера Урану через вищу концентрацію вуглеводнів. З нез'ясованих причин термосфера планети має аномально високу температуру близько 750 К. Для такої високої температури планета занадто далека від Сонця, щоб воно могло так розігріти термосферу ультрафіолетовою радіацією. Можливо, це явище є наслідком атмосферної взаємодії з іонами в магнітному полі планети. Згідно з іншою теорією, основою механізму розігріву є хвилі гравітації з внутрішніх областей планети, які розсіюються в атмосфері. Термосфера містить сліди чадного газу та води, яка потрапила туди, можливо, із зовнішніх джерел, таких як метеорити та пил.
Одна з відмінностей між Нептуном та Ураном – рівень метеорологічної активності. "Вояджер-2", що пролітав поблизу Урана в 1986 році, зафіксував вкрай слабку активність атмосфери. На противагу Урану, на Нептуні було відзначено помітні зміни погоди під час зйомки з «Вояджера-2» у 1989 році.
Погода на Нептуні характеризується надзвичайно динамічною системою штормів з вітрами, що досягають майже надзвукових швидкостей (близько 600 м/с). Під час відстеження руху постійних хмар було зафіксовано зміну швидкості вітру від 20 м/с у східному напрямку до 325 м/с на західному. У верхньому хмарному шарі швидкості вітрів відрізняються від 400 м/с вздовж екватора до 250 м/с на полюсах. Більшість вітрів на Нептуні дме у напрямку, зворотному обертанню планети навколо своєї осі. Загальна схема вітрів показує, що у високих широтах напрям вітрів збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах протилежно йому. Відмінності у напрямі повітряних потоків, як вважають, наслідок «скін-ефекту», а чи не якихось глибинних атмосферних процесів. Вміст в атмосфері метану, етану та ацетилену в області екватора перевищує в десятки та сотні разів вміст цих речовин в області полюсів. Це спостереження може вважатися свідченням на користь існування апвеллінга на екваторі Нептуна та його зниження ближче до полюсів.
У 2006 році було помічено, що верхня тропосфера південного полюса Нептуна була на 10 °C тепліша, ніж решта Нептуна, де температура в середньому становить -200 °C. Така різниця в температурі є достатньою, щоб метан, який в інших областях верхньої частини атмосфери Нептуна знаходиться в замороженому вигляді, просочувався в космос на південному полюсі. Ця «гаряча точка» – наслідок осьового нахилу Нептуна, південний полюс якого вже чверть нептуніанського року, тобто приблизно 40 земних років, звернений до Сонця. У міру того, як Нептун повільно просуватиметься орбітою до протилежного боку Сонця, південний полюс поступово піде в тінь, і Нептун підставить Сонцю північний полюс. Таким чином, вивільнення метану до космосу переміститься з південного полюса на північний. Через сезонні зміни хмарні смуги у південній півкулі Нептуна, як спостерігалося, збільшилися у розмірі й альбедо. Ця тенденція була помічена ще у 1980 році, і, як очікується, триватиме до 2020 року з настанням на Нептуні нового сезону. Сезони змінюються кожні 40 років.
У 1989 році апаратом НАСА «Вояджер-2» було відкрито велику темну пляму, стійкий шторм-антициклон розмірами 13 000 x 6600 км. Цей атмосферний шторм нагадував велику червону пляму Юпітера, проте 2 листопада 1994 року космічний телескоп «Хаббл» не виявив його на колишньому місці. Натомість нову схожу освіту було виявлено у північній півкулі планети. Скутер - це інший шторм, виявлений на південь від Великої темної плями. Його назва - наслідок того, що ще за кілька місяців до зближення «Вояджера-2» з Нептуном було ясно, що ця групка хмар переміщалася набагато швидше за Велику темну пляму. Наступні зображення дозволили виявити ще швидші, ніж скутер, групи хмар.
 |
|
|
Велика темна пляма
Фотографія ліворуч зроблена вузько вугільною камерою Вояджера-2 за допомогою зеленого та помаранчевого фільтра, з відстані 4,4 млн. миль від Нептуна за 4 дні та 20 годин до максимального зближення з планетою. Добре видно Велику темну пляму та її менший компаньйон на заході Малу темну пляму. Серія знімків праворуч показує зміни Великої темної плями протягом 4,5 діб під час підльоту космічного апарату "Вояджер-2", інтервал зйомки 18 годин. Велика темна пляма знаходиться на широті 20 градусів на південь і охоплює до 30 градусів по довготі. Верхнє зображення у серії отримано з відривом 17 млн. км від планети, нижнє - 10 млн. км. Серія знімків показала, що шторм змінюється згодом. Зокрема на заході спочатку зйомки за БТП тягнувся темний шлейф, який потім втягнувся в основну область шторму, залишивши серію з невеликих темних плям-"бусинок". Велика яскрава хмара на південному кордоні БТП є більш менш постійним супутником освіти. Видимий рух невеликих хмар на периферії передбачає обертання БТП проти годинникової стрілки. |
|
| ПЛАНЕТА НЕПТУН | |
Мала темна пляма, другий за інтенсивністю шторм, що спостерігався під час зближення «Вояджера-2» з планетою в 1989 році, розташована ще на південь. Спочатку воно здавалося повністю темним, але при зближенні яскравий центр Малої темної плями став виднішим, що можна помітити на більшості точних фотографій з високою роздільною здатністю. Темні плями Нептуна, як вважають, народжуються в тропосфері на нижчих висотах, ніж яскравіші і помітні хмари. Таким чином, вони здаються своєрідними дірками у верхньому хмарному шарі, тому що вони відкривають просвіти, що дозволяють бачити крізь темніші та глибші шари хмар.
Оскільки ці шторми мають стійкий характері і можуть існувати протягом кількох місяців, вони, як вважається, мають вихрову структуру. Часто зв'язуються з темними плямами яскравіші, незмінні хмари метану, які формуються в тропопаузі. Постійність супутніх хмар показує, що деякі колишні темні плями можуть продовжити своє існування як циклон, навіть при тому, що вони втрачають темне забарвлення. Темні плями можуть розсіятися, якщо вони рухаються надто близько до екватора або через якийсь інший невідомий поки що механізм
Більш різноманітна погода на Нептуні, порівняно з Ураном, як вважають, – наслідок вищої внутрішньої температури. При цьому Нептун у півтора рази віддаленіший від Сонця, ніж Уран, і отримує лише 40% від кількості сонячного світла, яку отримує Уран. Поверхневі температури цих двох планет приблизно рівні. Верхні області тропосфери Нептуна досягають дуже низької температури -221,4 °C. На глибині, де тиск дорівнює 1 бар, температура досягає -201,15 °C. Глибше йдуть гази, проте температура стійко підвищується. Як і з Ураном, механізм нагріву невідомий, але невідповідність велика: Уран випромінює в 1,1 разів більше енергії, ніж отримує від Сонця. Нептун випромінює в 2,61 рази більше, ніж отримує, його внутрішнє джерело тепла додає 161% до енергії, що отримується від Сонця. Хоча Нептун - найдальша від Сонця планета, його внутрішньої енергії виявляється достатньо, щоб породити найшвидші вітри у Сонячній системі.
 |
|
Нова темна пляма
Космічний телескоп Хаббл виявив нову велику темну пляму, розташовану в північній півкулі Нептуна. Нахил Нептуна та його нинішнє становище майже не дозволяють зараз розглянути більше подробиць, в результаті пляма на знімку знаходиться поблизу лімбу планети. Нова пляма копіює подібний шторм на південній півкулі, який було виявлено Вояджером-2 у 1989 році. 1994 року знімки з телескопа Хаббл показали, що пляма в південній півкулі зникла. Як і його попередник, новий шторм оточений хмарами на кордоні. Ці хмари виникають, коли газ з нижніх областей піднімається нагору, а потім охолоджується з утворенням кристалів метанового льоду. |
| ПЛАНЕТА НЕПТУН |
Пропонується кілька можливих пояснень, включаючи радіогенне нагрівання ядром планети (подібно до розігріву Землі радіоактивним калієм-40), дисоціація метану в інші ланцюгові вуглеводні в умовах атмосфери Нептуна, а також конвекція в нижній частині атмосфери, яка призводить до гальмування гравітаційних хвиль.
Нептун - восьма планета від Сонця. Вона замикає групу планет, відомих як газові гіганти.
Історія відкриття планети.
Нептун стала першою планетою, про існування якої астрономи дізналися ще до того, як побачили її в телескоп.
Нерівномірність руху Урану за своєю орбітою привели астрономів до думки, що причиною такої поведінки планети є гравітаційний вплив іншого небесного тіла. Провівши необхідні математичні розрахунки Йоганн Галле та Генріх д`Арре у Берлінській обсерваторії виявили далеку блакитну планету 23 вересня 1846 року.
В цьому напрямку працювало чимало астрономів і суперечки з цього приводу ведуться досі.
10 речей, які необхідно знати про Нептуна!
- Нептун є найвіддаленішою планетою в Сонячній системі та займає восьму орбіту від Сонця;
- Першими про існування Нептуна дізналися математики;
- Навколо Нептуна крутиться 14 супутників;
- Орбіта Непутна віддалена від Сонця в середньому на 30 а.
- Один день на Нептуні триває 16 земних годин;
- Нептун відвідав лише один космічний апарат – Voyager 2;
- Навколо Нептуна існує система кілець;
- Нептун має другу за величиною силу тяжкості після Юпітера;
- Один рік на Нептуні триває 164 земні роки;
- Атмосфера на Нептуні є надзвичайно активною;
Астрономічні характеристики
Значення імені планети Нептун
Як і інші планети, Нептун отримав свою назву з грецької та римської міфології. Назва Нептун — на честь римського бога моря, напрочуд добре підійшла до планети через її чудовий блакитний відтінок.
Фізичні характеристики Нептуна
Кільця та супутники
Навколо Нептуна обертається 14 відомих супутників, названих на честь менших морських божеств і німф із грецької міфології. Найбільшим супутником планети є Тритон. Він був відкритий Вільямом Ласселом 10 жовтня 1846 лише через 17 днів після відкриття планети.
Тритон є єдиним супутником Нептуна, що має сферичну форму. Інші 13 відомих супутників планети мають неправильну форму. Крім своєї правильної форми, Тритон відомий тим, що має ретроградну орбіту обертання навколо Нептуна (напрямок обертання супутника назад до обертання Нептуна навколо Сонця). Це дає астрономам привід припускати, що Тритон був гравітаційно захоплений Нептуном, а не утворився разом з планетою. Також останні дослідження системи Непутна показали постійне зменшення висоти орбіти обертання Тритон навколо батьківської планети. Це означає, що через мільйони років, Тритон впаде на Нептун або буде повністю зруйнований потужними приливними силами планети.
Поряд з Нептуном також є система кілець. Однак проведені дослідження показують, що вони є відносно молодими та дуже нестабільними.
Особливості планети
Нептун надзвичайно віддалений від Сонця, тому невидимий неозброєним поглядом із Землі. Середня відстань від нашого світила становить близько 4,5 млрд кілометрів. Через своє повільне переміщення по орбіті, один рік на планеті триває 165 земних років.
Головна вісь магнітного поля Нептуна, як і Урана, сильно нахилена стосовно осі обертання планети і становить близько 47 градусів. Однак це не вплинуло на його потужність, яка у 27 разів більша ніж у Землі.
Незважаючи на велику відстань від Сонця і як наслідок менше отримання енергії від світила, вітру на Нептуні втричі сильніше, ніж на Юпітері, і в дев'ять разів сильніше, ніж на Землі.
У 1989 році, космічний апарат Voyager 2 пролітаючи поряд із системою Нептуна, побачив у його атмосфері великий шторм. Цей ураган, як Велика Червона Пляма на Юпітері, був настільки великим, що могло вмістити Землю. Швидкість його пересування також була величезною і складала близько 1200 кілометрів на годину. Проте такі атмосферні явища менш тривалі як у Юпітері. Наступні спостереження космічного телескопа Hubble не знайшли доказів існування цього шторму.
Атмосфера планети
Атмосфера Нептуна мало чим відрізняється від інших газових гігантів. В основному вона складається з двох компонентів водню та гелію з дрібними домішками метану та різних льодів.
Корисні статті які дадуть відповідь на більшість цікавих питань про Сатурна.
Об'єкти глибокого космосу
- Нептун - восьма і найдальша планета від Сонця.Крижаний гігант розташований на відстані 4,5 мільярда км, що становить 30,07 а.
- Доба на Нептуні (повний оберт навколо своєї осі) становить 15 годин 58 хвилин.
- Період обігу навколо Сонця (нептуніанський рік) триває близько 165 земних років.
- Поверхня Нептуна покрита величезним глибоким океаном води та зріджених газів, зокрема метану.Нептун блакитного кольору як наша Земля. Це колір метану, який поглинає червону частину спектра сонячного світла та відбиває блакитну.
- Атмосфера планети складається з водню з невеликою домішкою гелію та метану. Температура верхнього краю хмар -210 °С.
- Незважаючи на те, що Нептун - найдальша планета від Сонця, його внутрішньої енергії достатньо для наявності найшвидших вітрів у Сонячній системі. В атмосфері Нептуна вирують найсильніші вітри серед планет Сонячної системи, за деякими оцінками, їх швидкості можуть досягати 2100 км/год.
- Навколо Нептуна обертаються 14 супутників,які отримали назви на честь різних богів та німф моря у грецькій міфології. Найбільший їх – Тритон має діаметр 2700 км і обертається у протилежному напрямі звернення інших супутників Нептуна.
- Нептун має 6 кілець.
- На Нептуні немає життя, яке ми його знаємо.
- Нептун був останньою планетою, яку відвідав «Вояджер-2» у своїй 12-річній подорожі Сонячною системою. Запущений 1977 року, «Вояджер-2» 1989 року пройшов з відривом 5000 км від поверхні Нептуна. Земля знаходилася більш ніж за 4 млрд км від місця події; радіосигнал з інформацією йшов до Землі понад 4 години.
