Планета Нептуна. Характеристики, внутрішня будова Нептуна

Рельєф, атмосфера Нептун.

Має екваторіальний діаметр 49500 км.

Нептун звертається навколо Сонця з періодом 165 років.

День на Нептуні – 16 годин та 6.7 хвилин.

Внутрішні дві третини Нептуна складені із суміші литого каменю, води, рідкого аміаку та метану. Зовнішня третина - суміш нагрітих газів, складених із водню, гелію, води та метану.

Метан дає Нептуну синій колір хмар.

Це динамічна планета з декількома великими темними плямами.

Найбільша пляма, відома як Велика Темна Пляма, має розміри Землі і подібно до Великої Червоної Плями на Юпітері.

Передбачається, що це сильний антициклон в атмосфері планети. На межі антициклону видно білі хмари, висота яких від 50 до 100 км. над основним хмарним шаром.

На південь розташовується антициклон меншої потужності - "Темна Пляма-2"

Voyager знайшов маленьку, неправильну і непостійну форму хмару, що переміщається в східному напрямку. Хмара робить оберт навколо Нептуна кожні 16 годин.

Довгі яскраві хмари, подібні до cirrus-хмар на Землі, були помічені високо в атмосфері Нептуна.

На планеті дмуть найсильніші вітри. Більшість із них дмуть у напрямку, протилежному до обертання планети. Біля Великої Темної Плями швидкість вітрів 2000 км на годину.

Маса Нептуна сягає 17,3 маси Землі.

Альбедо високе, у спектрі видно смуги поглинання метану. при візуальному спостереженні планета здається зеленою. Видно спектральні лінії водню, аміак поки не виявлено.

Температура хмар дорівнює -193°С.

Теоретично Нептун має бути на 120 холодніше. Мабуть він має внутрішні джерела тепла, що дають стільки енергії, скільки її приходить із Сонця.

Одна з версій наявності внутрішніх джерел енергії – еволюційне стиснення планети. Невідомо лише чому на Урані цього не відбувається.

Магнітне поле Нептуна є анологічно урановим, вісь його нахилена на 47 0 до осі обертання.

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, в результаті центр здається менш червоним, а по краях метановий туман розсіює сонячне світло на великій висоті, в 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 протилежної сторони 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 1980 року, 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 є восьмою планетою від Сонця та останньою з відомих планет. Незважаючи на те, що це третя за масивністю планета, вона є лише четвертою з погляду діаметра. Завдяки своєму синьому забарвленню Нептун отримав ім'я римського бога моря.

У міру здійснення тих чи інших наукових відкриттів у вчених часто виникають суперечки, яка саме з теорій заслуговує на довіру. Відкриття Нептуна є наочним прикладом таких розбіжностей.

Після того, як 1781 була відкрита планета, астрономи помітили, що його орбіта схильна до значних коливань, яких в принципі бути не повинно. Як обґрунтування цього незрозумілого явища було запропоновано гіпотезу про існування планети, гравітаційне поле якої й викликає орбітальні відхилення Урана.

Проте перші наукові праці, пов'язані з існуванням Нептуна, з'явилися лише в 1845-1846 роках, коли англійський астроном Джон Коуч Адамс опублікував свої розрахунки про становище цієї тоді ще невідомої планети. Однак, незважаючи на те, що він надав свою роботу Королівському науковому співтоваристві (провідній англійській науково-дослідній організації), його праця не викликала очікуваного інтересу. І лише через рік французький астроном Жан Жозеф Левер'є також представив розрахунки, які були напрочуд схожі на розрахунки Адамса. У результаті незалежних оцінок наукової роботи двох вчених, наукове співтовариство нарешті погодилося з їхніми висновками та почало пошуки планети в області неба, на яку вказували дослідження Адамс та Левер'є. Планету як таку було виявлено 23 вересня 1846 року німецьким астрономом Йоганном Галлом.

До обльоту космічним апаратом Voyager 2 у 1989 році, про планету Нептун у людства було дуже мало інформації. Місія дозволила отримати дані про кільця Нептуна, кількість місяців, атмосферу та обертання. Крім того, Voyager 2 виявив суттєві особливості супутника Нептуна під назвою Тритон. На сьогоднішній день світові космічні агенції не планують жодних місій до цієї планети.

Верхні шари атмосфери Нептуна на 80% складаються з водню (H2), 19% гелію та невеликих домішок метану. Подібно до Урану, синє забарвлення Нептуна обумовлено його атмосферним метаном, який поглинає світло на довжині хвилі, що відповідає червоному кольору. Однак, на відміну від Урана, Нептун має глибший синій колір, що говорить про присутність в атмосфері Нептуна компонентів, яких немає в атмосфері Урану.

Погодні умови на Нептуні мають дві риси. По-перше, як було відмічено під час прольоту місії Voyager-2, це так звані темні плями. Ці бурі можна порівняти за своїми масштабами з Великою червоною плямою на Юпітері, проте сильно відрізняються за своєю тривалістю. Шторм відомий як Велика Червона Пляма триває вже протягом багатьох століть, а темні плями Нептуна здатні існувати не більше кількох років. Інформацію про це вдалося підтвердити завдяки спостереженням космічного телескопа «Хаббл», який був спрямований на планету лише через чотири роки після того, як Voyager 2 здійснив свій обліт.

Другим примітним погодним явищем планети є шторму білого кольору, що стрімко переміщуються, і отримали назву «Скутер». Як показали спостереження, це своєрідний тип зливової системи, розміри якої набагато менші, ніж розміри темних плям, а тривалість життя ще коротша.
Подібно до атмосфер інших газових гігантів, атмосфера Нептуна ділиться на широтні смуги. Швидкість вітру в деяких із цих смуг досягає майже 600 м/с, тобто вітру планети можна назвати найшвидшими у Сонячній системі.

Структура Нептуна

Нахил осі Нептуна становить 28,3°, що відносно близько 23.5° Землі. Враховуючи значну віддаленість планети від Сонця, наявність у Нептуна порівнянних із земними сезонів є досить дивовижним і до кінця невивченим для вчених явищем.

Супутники та кільця Нептуна

На сьогоднішній день відомо, що Нептун має тринадцять супутників. З цих тринадцяти тільки одна має велику і сферичну форму. Існує наукова теорія, згідно з якою Тритон - найбільший із супутників Нептуна, є карликовою планетою, яка була захоплена гравітаційним полем і тому його природне походження залишається під питанням. Докази цієї теорії походить від ретроградної орбіти Тритона - супутник обертається у протилежному напрямі стосовно Нептуна. Крім того, З зареєстрованою температурою поверхні -235 °C, Тритон є найхолоднішим відомим об'єктом у Сонячній системі.

Вважається, що Нептун має три основні кільця: Адамса, Левер'є та Галле. Ця кільцева система набагато слабша, ніж у інших газових гігантів. Кільцева система планети настільки тьмяна, що якийсь час вважалося кільця неповноцінними. Однак зображення, які передав Voyager 2, показали, що це насправді не так і кільця повністю оперізують планету.

Для повного обороту орбітою навколо Сонця Нептуну потрібно 164.8 земних років. 11 липня 2011 року було позначено завершення першого повного обороту планети з моменту її відкриття у 1846 році.

Нептуна знайшли Жаном Жозефом Левер'є. Планета залишалася невідомою для давніх цивілізацій через те, що не було видно із Землі неозброєним поглядом. Спочатку планета називалася Левер'є, на честь її першовідкривача. Але наукова спільнота швидко відмовилася від цієї назви і була обрана назва Нептуна.

Планета була названа Нептуном на честь давньоримського бога моря.

Нептун володіє другою за величиною силою тяжкості в Сонячній системі, поступаючись лише Юпітеру.

Найбільший супутник Нептуна зветься Тритон, він був виявлений через 17 днів після того, як був виявлений сам Нептун.

В атмосфері Нептуна можна спостерігати шторм, схожий на Велику червону пляму Юпітера. Цей шторм має обсяг, який можна порівняти з обсягом Землі і відомий також як Велика Темна Пляма.

Нептун – восьма планета, що входить до нашої сонячної системи. Вчені виявили її найпершою на основі постійних спостережень за небом та глибоких математичних досліджень. Урбен Джозеф Ле Верр'є після тривалих обговорень поділився своїми спостереженнями з Берлінською обсерваторією, де їх вивчав Йоганн Готфрід Галле. Саме там 23 вересня 1846 р. і знайшли Нептун. Через сімнадцять днів було знайдено його супутник – Тритон.

Планета Нептун знаходиться на відстані 4,5 млрд кілометрів від Сонця. За 165 років вона проходить свою орбіту. Її не можна побачити неозброєним оком, оскільки вона знаходиться на значній відстані від Землі.

В атмосфері Нептуна панують найсильніші вітри, за деякими оцінками вчених, вони можуть розвивати швидкість 2100 км/год. У 1989 році під час прольоту апарату «Вояджер-2» у південній півкулі планети було виявлено Велику темну пляму, таку саму, як Велика червона пляма на планеті Юпітер. У верхніх шарах атмосфери температура Нептуна близька до 220 градусів за Цельсієм. Температура в центрі Нептуна варіюється від 5400 K до 7000-7100 C, що відповідає температурі на поверхні Сонця і внутрішній температурі більшості планет. Нептун має фрагментовану і слабку кільцеву систему, яку виявили ще в 1960-ті роки, але офіційно підтвердили в 1989 році «Вояджером-2».

Історія відкриття планети Нептун

28 грудня 1612 Галілео Галілей досліджував Нептун, а потім 29 січня 1613 р. Але в обох випадках він прийняв Нептун за нерухому зірку, яка з'єднувалася з Юпітером на небі. Саме тому відкриття Нептуна Галілею не надали.

У грудні 1612 під час першого спостереження Нептун знаходиться в точці стояння, а в день спостереження він перейшов до зворотного руху. Зворотний рух простежується, коли наша планета обганяє зовнішню планету по своїй осі. Оскільки Нептун знаходився поблизу точки стояння, його рух був надто слабким, і Галілей не зміг побачити його за допомогою свого маленького телескопа.

Алексіс Бувард в 1821 продемонстрував астрономічні таблиці орбіти планети Уран. Пізніше спостереження показали сильні відхилення від створених ним таблиць. З огляду на цю обставину, вчений припустив, що невідоме тіло своєю гравітацією обурює орбіту Урана. Свої обчислення він відправив королівському астроному серу Джорджу Ейрі, а той попросив Куха роз'яснення. Він уже почав накидати відповідь, але з якихось причин не відправив її і не наполягав над роботою з цього питання.

У 1845-1846 роки Урбен Левер'є незалежно від Адамса швидко провів свої розрахунки, але співвітчизники його ентузіазму не поділяли. Ознайомившись із першою оцінкою Левер'є довготи Нептуна та її схожості з оцінкою Адамс, Ейрі вдалося переконати Джеймса Чайлза, директора Кембриджської обсерваторії, розпочати пошуки, що тривали з серпня до вересня. Двічі Чайлз насправді спостерігав Нептун, але внаслідок того, що він відклав обробку результатів на пізніший термін, у нього не вийшло вчасно ідентифікувати планету.

У цей час Левер'є переконав астронома Йоганна Готфріда Галле, який працює в Берлінській обсерваторії, зайнятися пошуками. Студент обсерваторії Гейнріх д'Арре запропонував Галле порівняти намальовану карту неба в районі передбаченого Левер'є розташування з видом неба на даний момент, щоб спостерігати пересування планети щодо нерухомих зірок. У першу ж ніч планету було виявлено приблизно після 1 години пошуку. Йоганном Енке, спільно з директором обсерваторії, протягом 2 ночей продовжували спостереження тієї ділянки неба, де розташовувалася планета, внаслідок чого вони виявили її пересування щодо зірок і змогли переконатися, що це насправді нова планета. 23 вересня 1846 року Нептуна знайшли. Він знаходиться в межах 1 від координат Левер'є і приблизно в 12 від координат, які були передбачені Адамсом.

Відразу після відкриття була суперечка між французами та англійцями за право вважати відкриття планети своїм. В результаті вони дійшли консенсусу і прийняли рішення вважати Левер'є та Адамса співвідкривачами. У 1998 році в черговий раз знайдено «папери Нептуна», які були присвоєні астроному Оліну Дж. Еггену незаконно та зберігалися у нього протягом тридцяти років. Після його смерті їх знайшли в його володінні. Деякі історики після перегляду документів вважають, що Адамс не заслуговує на рівних з Левер'є прав на відкриття планети. У принципі це ставилося під сумнів і раніше, наприклад, ще з 1966 року Деннісом Роулінсом. У журналі «Dio» він опублікував статтю з вимогою визнати рівноправність Адамса на відкриття крадіжки. «Так, Адамс зробив певні обчислення, але він був дещо не впевнений у тому, де знаходиться Нептун», – заявив Ніколас Коллеструм у 2003 році.

Походження назви Нептун

Певний час після відкриття планета Нептун позначалося як «планета Левер'є» чи «зовнішня від Урану планета». Першим ідею про офіційне найменування висунув Галле, який запропонував назву "Янус". Чайлз в Англії запропонував назву "Океан".

Левер'є, стверджуючи, що має право дати найменування, запропонував назвати її Нептуном, помилково вважаючи, що ця назва визнана французьким бюро довгот. Вчений спробував назвати планету в жовтні на ім'я «Левер'є» і був підтриманий директором обсерваторії, але ця ініціатива натрапила на опори за межами Франції. Альманахи швидко повернули назву Гершель (на честь Вільяма Гершеля, першовідкривача) для Урана та Левер'є для нової планети.

Але, незважаючи на це, Василь Струве, директор Пулковської обсерваторії, зупиняється на назві «Нептун». Про своє рішення він заявив на з'їзді Імператорської Академії наук 29 грудня 1846, який відбувся в Петербурзі. Ця назва отримала підтримку за межами Росії і дуже скоро стала прийнятою міжнародною назвою планети.

Фізичні характеристики

Нептун має масу 1,0243×1026 кг і виступає проміжною ланкою між великими газовими гігантами та Землею. Його вага в сімнадцять разів більша за Землю і 1/19 від маси Юпітера. Що ж до екваторіального радіусу Нептуна, він відповідає 24 764 км, що майже вчетверо більше земного. Уран і Нептун часто відносять до підкласу газових гігантів («крижані гіганти») через їхню велику концентрацію летких речовин і меншого розміру.

Внутрішня будова

Одночасно варто відзначити те, що внутрішня будова планети Нептун схожа на будову Урану. Атмосфера становить приблизно 10-20% від усієї маси планети, відстань від поверхні до атмосфери – 10-20% відстані від поверхні планети до ядра. Тиск поблизу ядра може становити 10 гПа. Концентрації аміаку, метану та води виявлені у нижніх шарах атмосфери.

Ця гарячіша і темніша область поступово ущільнюється в перегріту рідку мантію, температура якої досягає 2000 - 5000 К. Вага мантії планети перевищує Земну в десять - п'ятнадцять разів за різними оцінками, вона багата аміаком, водою, метаном та іншими сполуками. Цю матерію, за загальноприйнятою термінологією, називають крижаною, навіть незважаючи на те, що це щільна та дуже гаряча рідина. Цю рідину, що має високу електропровідність, часто називають океаном водяного аміаку. Метан на глибині 7 тис. км розкладається на алмазні кристали, що «падають» на ядро. Вчені висунули гіпотезу, що є цілий океан «алмазної рідини». Ядро планети складається з нікелю, заліза та силікатів і важить у 1,2 рази більше за нашу планету. У центрі тиск досягає 7 мегабарів, що в порівнянні з Землею в мільйони разів більше. У центрі температура сягає 5400 До.

Атмосфера Нептуна

Вченими було виявлено гелій та водоспад у верхніх шарах атмосфери. На цій висоті вони становлять 19% та 80%. Крім цього, простежуються сліди метану. Смуги поглинання метану простежуються на довжинах хвиль, що перевищують 600 нм в інфрачервоній та червоній частині спектра. Як і в ситуації з Ураном, поглинання метаном червоного світла є ключовим фактором, що надає синій відтінок Нептуну, хоча яскрава блакить відрізняється від помірного аквамаринового кольору Урану. Оскільки відсоток метану в атмосфері не сильно відрізняється від такого в атмосфері Урану, вчені припускають, що є якийсь невідомий компонент атмосфери, який сприяє формуванню синього кольору. Атмосфера ділиться на дві основні області, а саме - нижча тропосфера, в якій спостерігається зниження температури з висотою, і стратосфера, де простежується інша закономірність, - температура збільшується з висотою. Кордон тропопаузи (знаходиться між ними) розташовується на рівні тиску 0,1 барів. На рівні тиску нижче 10-4 – 10-5 мікробарів стратосфера змінюється термосферою. Поступово термосфера перетворюється на екзосферу. Моделі тропосфери дозволяють вважати, що з урахуванням висоти вона складається із хмар приблизних складів. У зоні тиску нижче 1 бару знаходяться хмари верхнього рівня, де температура сприяє конденсації метану.

Хмари сірководню та аміаку формуються при тиску між 1 та 5 барами. При більшому тиску хмари можуть складатися з сульфіду амонію, аміаку, води та сірководню. Глибше, при тиску приблизно 50 бар, можуть формуватися хмари з водяного льоду, у разі температури 0 °C. Вчені припускають, що в цій зоні можуть знаходитися хмари із сірководню та аміаку. Крім цього, не виключено, що в цій зоні можуть бути знайдені хмари із сірководню та аміаку.

Для такої невисокої температури Нептун знаходиться надто далеко від Сонця, щоб воно розігріло термосферу УФ-радіацією. Ймовірно, що це явище – наслідок атмосферного взаємодії з іонами, що у магнітному полі планети. Інша теорія каже, що основним механізмом розігріву виступають хвилі гравітації із внутрішніх областей Нептуна, які згодом розсіюються в атмосфері. Термосфера включає сліди чадного газу та води, що потрапила туди із зовнішніх джерел (пил та метеорити).

Клімат Нептуна

Воно з відмінностей між Ураном та Нептуном – рівень метеорологічної активності. «Вояджер-2», що пролетів поблизу урану, в 1986 році зафіксував слабку активність атмосфери. Нептун, на противагу Урану, демонстрував явні погодні зміни під час зйомки 1989 року.

Погода на планеті відрізняється серйозною динамічною системою штормів. Причому швидкість вітру може досягати близько 600 м/с (надзвукова швидкість). Під час відстеження руху хмар було помічено зміну швидкості вітру. у східному напрямку від 20 м/с; на західному – до 325 м/с. Щодо верхнього хмарного шару, то тут швидкість вітрів також варіюється: вздовж екватора від 400 м/с; на полюсах – до 250 м/с. При цьому більшість вітрів дають напрям, який обертається назад Нептуна навколо осі. Схема вітрів показує, що й напрям на високих широтах збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах цілком протилежно йому. Різниця у напрямі вітрів, як вважають науковці, наслідок «скрин-ефекту» і пов'язана з глибинними атмосферними процесами. Вміст в атмосфері етану, метану та ацетилену в області екватора в десятки, а то й сотні разів перевищує вміст цих речовин у галузі полюсів. Таке спостереження дає привід вважати, що на екваторі Нептуна і ближче до полюсів існує апвеллінг. У 2007 році вченими було помічено, що верхня куля тропосфери південного полюса планети була на 10 ° C тепліша порівняно з іншою частиною Нептуна, де в середньому температура становить -200 °C. Причому такої різниці цілком достатньо, щоб метан в решті областей верхньої частини атмосфери знаходився в замороженому вигляді, поступово просочувався в космос на південному полюсі.

Через сезонні зміни хмарні смуги в південній півкулі планети збільшувалися в альбедо і розмірі. Така тенденція простежувалася ще у 1980 році, на думку фахівців, вона триватиме до 2020 року з настанням на планеті нового сезону, які змінюються кожні сорок років.

Супутники Нептуна

На даний момент у Нептуна відомо тринадцять супутників. Найбільший із них важить більше 99,5% від загальної маси всіх супутників планети. Це Тритон, який був відкритий Вільям Лассел через сімнадцять днів після відкриття самої планети. Тритон, на відміну від інших великих супутників у нашій Сонячній системі, має ретроградну орбіту. Не виключено, що його захопила гравітація Нептуна, і, можливо, у минулому він був карликовою планетою. Він знаходиться на невеликій відстані від Нептуна, щоб бути зафіксованим у синхронному обертанні. Тритон через припливне прискорення повільно рухається спіраллю до планети і в результаті при досягненні межі Роша буде зруйнований. Як наслідок, утворюється кільце, яке буде потужнішим, ніж кільця Сатурна. Передбачається, що це відбудеться через проміжок від 10 до 100 мільйонів років.

Тритон – один із 3 супутників, що мають атмосферу (поряд з Титаном та Іо). Вказується на можливість існування рідкого океану під крижаною корою Тритона, подібного до океану Європи.

Наступним відкриттям супутником Нептуна була Нереїда. Вона відрізняється неправильною формою і входить до найвищих ексцентриситетів орбіти.

У період із липня по вересень 1989 року вдалося виявити ще шість нових супутників. Серед них варто відзначити Протей, що має неправильну форму та високу щільність.

Чотири внутрішні супутники – Таласса, Наяда, Галатея та Деспіна. Їхні орбіти настільки близькі до планети, що знаходяться в межах її кілець. Лариса, що йде за ними, була вперше відкрита у 1981 році.

У період між 2002 і 2003 роком вдалося відкрити ще п'ятьох супутників Нептуна, які мають неправильну форму. Оскільки Нептун вважався римським богом морів, його супутники назвали на честь інших морських істот.

Спостереження за Нептуном

Ні для кого не секрет, що Нептуна не видно з Землі неозброєним оком. Карликова планета Церера, Галілеєві супутники Юпітера та астероїди 2 Паллада, 4 Веста, 3 Юнона, 7 Іріда та 6 Геба видно яскравіше на небі. Щоб спостерігати за планетою, потрібен телескоп, що має збільшення від 200х і діаметром не менше ніж 200-250 мм. У такому разі можна побачити планету як невеликий блакитний диск, що нагадує Уран.

Кожні 367 днів для земного спостерігача планета Нептун входить у ретроградний рух, що здається, утворює певні уявні петлі на тлі інших зірок у період кожного протистояння.

Спостереження за планетою в діапазоні радіохвиль показує, що Нептун є джерелом нерегулярних спалахів та безперервного випромінювання. Обидва явища пояснюють магнітним полем, що обертається. В інфрачервоній частині спектра добре простежуються шторми Нептуну. Можна встановити їх розмір і форму, а також точно відстежити їхнє пересування.

2016 року НАСА збирається запустити до Нептуна КА «Нептун Орбітер». На сьогоднішній день жодних точних дат старту офіційно не називають, до плану дослідження Сонячної системи не входить цей апарат.

class="part1">

Детально:

Планета Нептун

Загальні відомості про Нептун

Після відкриття Урана в 1781 році астрономи довго не могли пояснити причини відхилень у русі цієї планети по орбіті від тих параметрів, які визначалися законами руху планет, відкритими Йоганном Кеплером. Припускали, що за орбітою Урана може бути ще одна велика планета. Але правильність такого припущення треба було довести, навіщо потрібно було здійснити складні розрахунки.

Нептун з відстані 4,4 млн. км.

Нептун. Фото в умовних кольорах.

Відкриття Нептуна

Відкриття Нептуна "на кінчику пера"

З давніх-давен люди знали про існування п'яти планет, які видно неозброєним оком: Меркурія, Венери, Марса, Юпітера і Сатурна.

І ось талановитий англійський математик Джон Кауч Адамс (1819-1892), що тільки-но закінчив коледж Св. Джона в Кембриджі, в 1844-1845 роках зробив розрахунки приблизної маси трансуранової планети, елементи її еліптичної орбіти і гелі. Згодом Адамс став професором астрономії та геометрії Кембриджського університету.

В основу розрахунків Адамс поклав припущення, що планета, що шукається, повинна знаходитися на відстані 38,4 астрономічної одиниці від Сонця. Така відстань Адамсу підказала так зване правило Тіціуса-Боде, що встановлює порядок наближеного розрахунку відстані планет від Сонця. Надалі ми постараємося розповісти про це правило докладніше.

Свої розрахунки Адамс представив керівнику Грінвічської обсерваторії, але не звернули на них уваги.

Декількома місяцями пізніше, незалежно від Адамса розрахунки зробив і французький астроном Урбен Жан Жозеф Левер'є (1811-1877) і представив їх у Грінвічську обсерваторію. Тут відразу згадали про розрахунки Адамса, і з 1846 була розгорнута програма спостережень у Кембриджській обсерваторії, але результатів вона не дала.

Влітку 1846 року Левер'є зробив більш докладну доповідь у Паризькій обсерваторії, познайомив колег зі своїми розрахунками, які були такими ж і навіть точнішими, ніж у Адамса. Але французькі астрономи, оцінивши математичну майстерність Левер'є, до проблеми пошуку трансуранової планети особливого інтересу не виявили. Це не могло не розчарувати метра Левер'є, і він 18 вересня 1846 р. відправив лист асистенту Берлінської обсерваторії Йоганну Готфріду Галле (1812-1910), в якому, зокрема, писав: «… Попрацюйте надіслати телескоп у сузір'я. Ви виявите планету дев'ятої зоряної величини в межах 1° від точки екліптики з довготою 326°…»

Відкриття Нептуна на небі

23 вересня 1846 р., відразу після отримання листа, Йоганн Галле та його помічник, студент-старшекурсник Генріх д'Арре направили телескоп у сузір'я Водолія і виявили нову, восьму планету майже точно в тому місці, на яке вказав Левер'є.

Паризька академія наук заявила незабаром, що нову планету "на кінчику пера" відкрив Урбен Левер'є. Англійці намагалися протестувати та вимагали визнати першовідкривачем планети Джона Адамса.

Кому ж віддали пріоритет відкриття - Англії чи Франції? Пріоритет відкриття був визнаний за Німеччиною. У сучасних енциклопедичних довідниках зазначено, що планету Нептун відкрив у 1846 році Йоганн Галле за теоретичними передбаченнями У.Ж. Левер'є та Дж.К. Адамс.

Нам здається, що європейська наука зробила це питання справедливо по відношенню до всіх трьох вчених: Галле, Леверье і Адамсу. В історії науки залишилося також ім'я Генріха д'Арре, який тоді був асистентом Йоганна Галле. Хоча, звичайно, робота Галле та його асистента з обсягу і напруженості була значно меншою за ту, яку проробили Адамс і Левер'є, виконавши складні математичні розрахунки, за які не взялися багато вчених-математиків того часу, вважаючи завдання нерозв'язним.

Відкриту планету назвали Нептуном на ім'я давньоримського бога морів (у стародавніх греків на "посаді" бога морів вважався Посейдон). Ім'я Нептуна було обрано, звичайно, за традицією, але виявилося досить вдалим у тому сенсі, що поверхня планети кольором нагадує синє море, де господарює Нептун. До речі, про колір планети стало можливим виразно судити лише майже через півтора століття після її відкриття, коли в серпні 1989 року американський космічний апарат, виконавши програму досліджень поблизу Юпітера, Сатурна і Урана, пролетів над північним полюсом Нептуна на висоті всього 4 на Землі знімки цієї планети. «Вояджер-2» залишається поки що єдиним апаратом, спрямованим на околиці Нептуна. Щоправда, деякі відомості зовнішнього характеру про Нептуна отримані також з допомогою , хоч і знаходиться на навколоземній орбіті, тобто. у найближчому космосі.

Планета Нептун цілком могла бути відкрита ще Галілеєм, який помітив її, але вважав за незвичайну зірку. З того часу ще майже двісті років, до 1846 року, одна з планет-гігантів Сонячної системи перебувала в невідомості.

Загальні відомості про Нептун

Нептун, восьма на відстані від Сонця планета, віддалена від світила приблизно на 4,5 мільярда кілометрів (30 а. е.) (min. 4,456, max. 4,537 млрд. км).

Нептун, як і , відноситься до групи газоподібних планет-гігантів. Діаметр його екватора дорівнює 49528 км, що майже вчетверо більше земного (12756 км). Період обертання навколо осі – 16 год. 06 хв. Період звернення довкола Сонця тобто. тривалість року на Нептуні становить майже 165 земних років. Об'єм Нептуна в 57,7 раза більший за об'єм Землі, а маса в 17,1 раза більша за земну. Середня щільність речовини дорівнює 1,64 (г/см³), що помітно більше, ніж на Урані (1,29 (г/см³)), але значно менше, ніж на Землі (5,5 (г/см³)). Сила тяжіння на Нептуні майже в півтора рази більша за земну.

З часів давнину і до 1781 року люди вважали Сатурн найдальшою планетою. Відкритий 1781 року Уран " розсунув " кордону Сонячної системи вдвічі (від 1,5 млрд. км до 3 млрд. км).

Але через 65 років (1846 р.) відкрили Нептун, і він "розсунув" межі Сонячної системи ще півтора рази, тобто. до 4,5 млрд. км на всі боки від Сонця.

Як ми побачимо надалі, і це не стало межею для простору, який займає наша Сонячна система. Через 84 роки після відкриття Нептуна, в березні 1930 року, американець Клайд Томбо відкрив ще одну планету - , що обертається навколо Сонця на середньому від нього відстані близько 6 млрд км.

Щоправда, Міжнародний Астрономічний Союз у 2006 році позбавив Плутон "звання" планети. На думку вчених, замало зростанням виявився Плутон для такого звання, а тому переведений був у розряд карликів. Але це не змінює суть справи - все одно Плутон як космічне тіло входить до складу Сонячної системи. І ніхто не доручиться, що за орбітою Плутона більше немає космічних тіл, які б могли увійти до складу Сонячної системи на правах планет. У всякому разі і за орбітою Плутона простір наповнений різноманітними космічними об'єктами, що підтверджується наявністю так званого пояса Еджворта-Койпера, що тягнеться на 30-100 а. Про цей пояс ми поговоримо трохи пізніше (див. "Знання-сила").

Атмосфера та поверхня Нептуна

Атмосфера Нептуна

Рельєф хмар Нептуна

Атмосфера Нептуна складається в основному з водню, гелію, метану та аміаку. Метан поглинає червону частину спектру і пропускає синій та зелений кольори. Тому колір поверхні Нептуна здається зеленувато-блакитним.

Склад атмосфери наступний:

Основні компоненти: водень (H2) 80±3,2 %; гелій (He) 19±3,2%; метан (CH 4) 1,5±0,5%.
Компоненти домішок: ацетилен (C 2 H 2), діацетилен (C 4 H 2), етилен (C 2 H 4) та етан (C 2 H 6), а також чадний газ (CO) та молекулярний азот (N 2);
Аерозолі: аміачний лід, водний лід, гідросульфідно-амонієвий (NH 4 SH) лід, метановий лід (? - Під питанням).

Температура: на рівні тиску 1 bar: 72 K (–201 °C);
на рівні тиску 0.1 bar: 55 K (–218 °C).

Починаючи з висоти близько 50 км від поверхневих шарів атмосфери і далі до висоти кілька тисяч кілометрів планету покривають сріблясті перисті хмари, що складаються переважно з замерзлого метану (див. фото справа вгорі). Серед хмар спостерігаються утворення, що нагадують циклонні завихрення атмосфери, подібно до того, як це має місце на Юпітері. Такі завихрення виглядають як плям і періодично виникають і зникають.

Атмосфера поступово перетворюється на рідке, та був і тверде тіло планети, як передбачається, що складається переважно з тієї ж речовин - водню, гелію, метану.

Атмосфера Нептуна дуже активна: на планеті дме дуже сильні вітри. Якщо вітри на Урані зі швидкістю до 600 км/год ми називали ураганними, як назвати вітри на Нептуні, які дмуть зі швидкістю 1000 км/ч? Більш сильних вітрів немає на жодній іншій планеті Сонячної системи.