Планета Нептун — восьмая и самая удаленная планета Солнечной системы. Из-за необычного синего цвета он был назван в честь древнеримского бога морей и океанов.
Нептун — один из ледяных гигантов наряду с Ураном. Что отличает их от газовых гигантов Юпитера и Сатурна, так это их мантия, представляющая собой океан жидкого аммиака и метана. Тот же газ метан в атмосфере планеты придает ей узнаваемый синий оттенок.
История открытия и исследования
Нептун — единственная планета Солнечной системы, которая не была обнаружена прямым наблюдением. История открытия планеты очень интересна.
Галилео Галилей дважды видел небесное тело в телескоп в начале XVII века, но принял его за звезду, близкую к Юпитеру. Астрономы девятнадцатого века, наблюдая за движением Урана, заметили его аномальное движение по орбите, не соответствующее их расчетам. Англичанин Томас Джон Хасси предположил в 1834 году, что такое поведение Урана могло быть связано с присутствием внешнего объекта. Одиннадцать лет спустя британский математик Джон Кауч Адамс рассчитал орбиту неоткрытой восьмой планеты. Большинство членов астрономического сообщества не разделяли энтузиазма ученых по поиску нового планетарного тела в Солнечной системе.
В частности, Адамс в своих математических расчетах был французским математиком Урбеном Леверье. Основываясь на его расчетах, первую попытку найти «восьмерку» предприняли астрономы из Кембриджской обсерватории. Но она потерпела неудачу. Объект не был обнаружен до второй попытки студента Генриха Д’Арре и директора Берлинской обсерватории Иоганна Энке. Официально Нептун был открыт 23 сентября 1846 года.
После открытия небесного тела разгорелись нешуточные споры о том, кто же на самом деле его открыл — Леверье или Адамс. Лишь в 1998 году в Гринвичской обсерватории были найдены ценные бумаги, относящиеся к истории этого события. После их детального исследования выяснилось, что истинным первооткрывателем восьмой планеты все-таки является Леверье, т.к. Расчеты Адамса содержали большую ошибку.
Долгое время после открытия небесное тело называли «планетой Леверье». Также были предложены такие варианты, как Янус и Океан. Свое современное название он получил от своего первооткрывателя. Леверье переименовал его в синий цвет поверхности, связанный с древнеримским богом морей. Французского математика поддержал директор Пулковской обсерватории Василий Струве, и вскоре имя прижилось за пределами Франции и Российской империи.
Первым и пока единственным космическим аппаратом, приблизившимся к далекому гиганту, стал межпланетный космический корабль «Вояджер-2».В 1989 году зонд пролетел всего в 4400 км от верхних слоев атмосферы ледяного гиганта, собирая информацию о его магнитосфере и погодных явлениях. «Вояджер-2» также обнаружил 6 спутников Нептуна и систему колец.
Общие сведения о планете
Нептун, после разрушения Плутона, является самой дальней планетой Солнечной системы. Его среднее расстояние от центральной звезды составляет 4,5 миллиарда километров. Солнечный свет преодолевает расстояние до Нептуна за 253 минуты.
Расстояние от Земли до Нептуна колеблется от минимального 4,3 млрд км до максимального 4,553 млрд км. Такое отдаление тел друг от друга не позволяет наблюдать планеты на небе невооруженным глазом. В этом вам поможет телескоп с увеличением в 200 раз и диаметром не менее 250 мм. Нептун выглядит как голубое сферическое тело. Этот цвет обусловлен газовой оболочкой с высоким содержанием метана, который поглощает красную часть спектра.
Особенностью Нептуна является невероятная скорость движения атмосферных масс. Вихри в его атмосфере могут достигать 600 м/с, что делает их самыми быстрыми планетарными ураганами в Солнечной системе.
Продолжить чтение Солнце вращается
Орбита и радиус
Орбита Нептуна имеет малый эксцентриситет, превосходя по размерам только венерианскую (0,011 и 0,007 соответственно). За 164,8 года она совершает полный оборот вокруг Солнца, двигаясь по орбите со средней скоростью 5,44 км/с. Новый год начался 12 июля 2011 года с открытия небесного тела.
Наклон оси вращения к плоскости орбиты Нептуна составляет 28,3°. Это близко к земным и марсианским значениям, что свидетельствует о сезонности климата. Однако из-за удаленности от Солнца времена года здесь длятся 40 лет.
орбита
Гигант вращается вокруг своей оси за 16 часов. Это относится к его магнитному полю. Атмосфера другая. Экваториальный пояс газовой оболочки совершает оборот вокруг своей оси за 18 ч, а полярный — за 12 ч. Эта разница в скорости привела к возникновению самых мощных ураганов в Солнечной системе.
Физические характеристики
- Размер Нептуна: средний радиус 24,62 тыс км, площадь 7,65*109 кв км.
- Масса Нептуна 1,024*1026 кг.
- среднее значение плотности составляет 1,64 г/куб.см.
- Ускорение свободного падения в экваториальной части планеты равно 11,2 м/с2.
Структура Нептуна напоминает его соседа по Солнечной системе, ледяного гиганта Урана. Под газовой оболочкой находится ледяная мантия, покрывающая до 20% массы планеты. Это смесь жидкого аммиака и метана. На самом деле, эту ледяную корку трудно назвать. Его температура колеблется от 1700°С до 4700°С и представляет собой огромный кипящий океан. Эту жидкость назвали льдом из-за необычайной плотности.
Под мантией на глубине 7000 км находится ядро Нептуна. Он состоит из солей железа и кремния, подвергнутых воздействию давления 7 мбар и температуры 5500°С.
Атмосфера
Верхняя атмосфера Нептуна представляет собой водородно-гелиевую смесь 4: 1. Чем ближе к ледяной корке, тем больше метановых загрязнителей в атмосфере. Простейшее углеводородное соединение придает объекту синий цвет. Облака аммиака и сероводорода образуются также в нижних слоях газовой оболочки.
Атмосфера Нептуна, как и большинство крупных тел Солнечной системы, состоит из четырех основных областей: тропосферы, стратосферы, термосферы и экзосферы. В тропосфере температура падает до минимума -213°С по мере удаления от поверхности ледяного гиганта, а затем поднимается до -103°С в верхних слоях атмосферы. Термосфера нагревается до нетипичных 470°.
Погода и климат
Невозможно рассчитать среднюю температуру Нептуна, потому что у него нет твердой поверхности. Ядро планеты нагревается до 5500 °С, температура в мантии колеблется от 4700 °С до 1700 °С, а самое холодное место — верхняя часть тропосферы — остывает до -213 °С°.
Из-за наклона оси вращения, как и на Земле, восьмая планета подвержена смене времен года. Правда, служат они очень долго – чуть более 40 лет. С 1980 года лето находится на южной стороне, а в 2020 году оно переместится на ее северную часть.
Верхние слои атмосферы на экваторе вращаются медленнее, чем на полюсах. Именно по этой причине образуются гигантские ураганы, достигающие невероятных 600 м/с.Самым большим водоворотом считается Большое темное пятно, которое наблюдалось между 1989 и 1994 годами. Его размеры достигали 13*6,6 тыс км. В то же время южнее предыдущего бушевали еще два крупных урагана. В 2017 году вблизи экватора был зафиксирован вихрь диаметром 9000 км.
См также планету Седна или карликовую планету
Кольца Нептуна
Система колец планеты оставалась незамеченной более 120 лет с момента ее открытия. В 1968 году было выдвинуто предположение о наличии у Нептуна колец, что смог подтвердить межпланетный зонд «Вояджер-2» в 1989 году.
кольца
Всего у восьмой планеты 5 колец. Кольцо Галле находится ближе всего к ее поверхности, на расстоянии 42 000 км. Далее идут кольца Леверье, Ласселя и Араго соответственно. Последнее кольцо Нептуна, названное в честь британского математика Адамса, находится в 63 000 км от планеты. Он имеет пять луков: «Мужество», «Свобода», «Равенство 1», «Равенство 2» и «Братство.
Кольца Нептуна состоят из водяного льда и солей кремния. Также они предположительно содержат органические вещества, придающие системе колец красный оттенок.
Спутники
Всего на данный момент у самой далекой планеты нашей системы обнаружено 14 естественных спутников. Самый большой спутник Нептуна — Тритон, открытый всего через 17 дней после открытия самой планеты. Его поверхность представляет собой ледяную корку с множеством действующих криовулканов.
Тритон — крупнейший планетарный спутник, движущийся в направлении, противоположном своей планете. Именно благодаря этому спутнику Нептун не стал самой холодной планетой нашей звездной системы. Их приливный эффект повышает температуру планеты, заставляя ее излучать больше тепла, чем Уран. По мнению исследователей, Тритон постепенно приближается к «хозяину» и в итоге выходит на его орбиту, разваливаясь на части. Тогда Нептун станет объектом с самой мощной системой колец.
Нереида — вторая открытая луна Нептуна. Свое название он получил в честь морских нимф, героинь мифов Древней Греции. По размерам нереиды занимают третье место среди спутников ледяного гиганта.
Еще 6 спутников были обнаружены «Вояджером-2» в 1989 году. Свои имена они получили в честь морских нимф и божеств древнегреческой мифологии. Все они покрыты льдом и имеют каменное ядро.
В 2012-2013 годах были открыты еще шесть малых спутников диаметром до 60 км.
Земля и Нептун
Попробуем сравнить третью и восьмую планеты Солнечной системы:
- Ледяной гигант в 17 раз больше Земли и всего в 4 раза больше Земли.
- Угол наклона оси к плоскости орбиты для обоих тел имеет примерно одинаковую величину, определяющую смену времен года.
- Максимальное расстояние между ними составляет 4,6 млрд км.
- Гравитация здесь в 1,13 раза больше земной.
Интересные факты про Нептун
- Его орбита является одной из планет с наименьшим эксцентриситетом, уступая только Венере.
- Тритон — эквивалент древнеримского бога Нептуна в греческой мифологии.
- Одна из гипотез состоит в том, что более ранние ледяные гиганты были ближе к Солнцу. Планеты были вытолкнуты на более далекие орбиты огромной гравитационной силой, возникшей при резонансе орбит Юпитера и Сатурна.
- Обратное вращение Тритона доказывает, что когда-то он был астероидом. В то же время спутник медленно приближается к хозяину.
- Ни одно космическое агентство не планирует запускать зонды G8 в ближайшем будущем».
- Плутон имеет более эксцентричную орбиту, поэтому иногда он находится ближе к Солнцу, чем его сосед.
- В недрах ледяного гиганта могут быть залежи алмазов. В мантийном слое планеты на глубине около десяти тысяч километров условия таковы, что метан распадается на простейшие составляющие. Под воздействием чрезвычайно высокого давления и температуры углерод кристаллизуется, выпадая в виде алмазного града.
- Это самый маленький газовый гигант. При этом во всей Солнечной системе она занимает третье место по массе и четвертое по диаметру.
- Через сто лет после открытия «восьмерки» новый 93-й элемент периодической таблицы Менделеева был назван в его честь нептунием.
- При описании планет вне Солнечной системы в качестве метонимов используются Нептун и Юпитер. Так называются экзопланеты близких размеров и масс.
