Мировые факты
Меню сайта

Нептун

Вращаясь вокруг Солнца на расстоянии 2,8 миллиарда миль (4,5 миллиарда километров), Нептун является четвертой по величине планетой по диаметру и третьей по величине по массе, имея диаметр 30 598 миль (49 244 километра). Как ни странно, он немного массивнее Урана, что странно, учитывая, что масса газовых гигантов должна увеличиваться по мере приближения к солнцу. Это привело астрономов к предположению, что Нептун, возможно, сформировался гораздо ближе к солнцу, чем Уран. Тем не менее, гравитационные возмущения от других газовых гигантов привели к смещению его орбиты наружу. За 174 года, прошедшие с тех пор, как астрономы обнаружили Нептун, космический корабль посетил его только один раз, когда "Вояджер-2" проходил мимо планеты-гиганта в 1989 году. "Вояджер-2" открыл поистине удивительный и сложный мир. Нептун - более теплая планета, несмотря на то, что он находится дальше от солнца, чем Уран. Прогнозируется, что температура ядра Нептуна достигнет (7000 градусов по Цельсию), в то время как его верхние слои достигают температуры до минус 328 градусов по Фаренгейту (минус 200 градусов по Цельсию). Считается, что эта гигантская разница в температуре между внешним и внутренним слоями Нептуна вызывает динамическую погодную систему Нептуна. "Вояджер-2" измерил самые быстрые известные ветры в Солнечной системе, достигающие скорости 1500 миль в час (2400 км/ч).

Хотя Уран и Нептун классифицируются как газовые гиганты, они обладают достаточно уникальными характеристиками, чтобы их можно было отнести к их собственной классификации: ледяные гиганты. В отличие от Юпитера и Сатурна, Уран и Нептун содержат гораздо большее количество льдов, таких как вода, аммиак и метан. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун состоит в основном из водорода и гелия. Однако водород и гелий составляют лишь малую часть плотности Нептуна. Различные льды определяют плотность Нептуна, делая его одновременно газовым гигантом и ледяным гигантом.

История наблюдений

Нептун был последней планетой, открытой в нашей солнечной системе, и, что интересно, единственной, которую удалось обнаружить с помощью математики, а не телескопа. Открытие Нептуна было напрямую связано с открытием Урана. В 1781 году астроном Уильям Гершель открыл планету Уран. После открытия Урана астрономы были озадачены его орбитой. Орбита Урана была наклонена так, что масса Урана и гравитационное притяжение Солнца не могли быть объяснены. В 1821 году Алексис Бувар предсказал, что орбиту Урана можно было бы объяснить, если бы другая планета вращалась вокруг солнце за пределами орбиты Урана. Он смог предсказать орбиту этой восьмой планеты, и в 1846 году астрономы направили свои телескопы на небо и обнаружили Нептун, как и предсказывала математика. Учитывая удаленность Нептуна от нас, изучать этот мир нелегко. Более ста лет о Нептуне практически ничего не было известно. Астрономы впервые увидели Нептун вблизи только в 1989 году, когда космический корабль "Вояджер-2" совершил первый в истории облет Нептуна. На сегодняшний день полет "Вояджера-2" был единственной миссией к Нептуну, и он вызвал гораздо больше вопросов, чем дал ответов. Нептун - один из самых загадочных миров в Солнечной системе, и наших знаний о нем определенно не хватает. Однако по мере того, как телескопы становились все более мощными, астрономы стали наблюдать Нептун более детально, чем в прошлом. Тем не менее, большая часть того, что известно о Нептуне, получена из облета "Вояджера-2".

Орбита и вращение

Среднее расстояние между Нептуном и Солнцем составляет 2,8 миллиарда миль (4,5 миллиарда километров). Нептуну требуется почти 170 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца на таком огромном расстоянии. С момента своего открытия Нептун совершил только один полный оборот вокруг Солнца. Как и все другие планеты, Нептун вращается вокруг Солнца по эллипсу, что означает, что расстояние между Солнцем и Нептуном изменяется в зависимости от орбиты планеты. Нептун находится примерно в 2,76 миллиарда миль (4,45 миллиарда километров) от Солнца во время своего ближайшего сближения. Нептун равен 2.81 миллиард миль (4,53 миллиарда километров) от Солнца во время его самого дальнего сближения.

Орбита Нептуна и его местоположение в Солнечной системе оказывают глубокое влияние на внешние регионы Солнечной системы. Сразу за орбитой Нептуна находится Пояс Койпера, обширное скопление комет и других форм планетарного мусора. Короткопериодические кометы в основном происходят из пояса Койпера, и именно гравитационное притяжение Нептуна обычно тянет их по траектории к внутренней части Солнечной системы.

Как газовый гигант, Нептун имеет интересное вращение. Наклон оси Нептуна составляет всего 28 градусов, что очень похоже на земные 23 градуса. В результате Нептун испытывает сезонные изменения, аналогичные земным, с существенной разницей в их продолжительности. Поскольку Нептуну требуется 170 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца, его сезоны обычно длятся до 40 земных лет. Поскольку Нептун в основном состоит из газа, атмосфера Нептуна вращается с другой скоростью, чем сама планета. Фактическое вращение газового гиганта обычно определяется вращением магнитного поля планеты. Нептуну требуется примерно 16 часов, чтобы планета один раз повернулась вокруг своей оси. Вдоль экватора Нептуна атмосфере требуется 18 лет, чтобы вращаться вокруг планеты. В полярных регионах это занимает 12 часов. Эта разница во вращении является одним из факторов, способствующих высокой скорости ветра на Нептуне.

Атмосфера Нептуна

Атмосфера Нептуна похожа на атмосферу Урана и других газовых гигантов. Атмосфера Нептуна состоит примерно на 80% из водорода и на 19% из гелия в его верхних слоях. Оставшийся 1% состоит из различных льдов, наиболее заметным из которых является метан. На Уране метан в верхних слоях атмосферы поглощает падающий красный свет и рассеивает синий, в результате чего Уран становится голубовато-зеленым. Нептун содержит такое же количество метана, как и Уран, что является одной из причин, почему Нептун голубой. Однако, исходя из того, что известно в настоящее время, Нептун должен быть того же цвета, что и Уран, однако Нептун гораздо более глубокого синего цвета, чем его соседняя планета. На данный момент ученые не знают всех факторов, влияющих на цвет Нептуна.

Атмосферу Нептуна можно разделить на две центральные области: тропосферу и стратосферу. Тропосфера образует нижние области атмосферы Нептуна, в то время как стратосфера образует верхние области. В тропосфере температура повышается с высотой. В стратосфере происходит обратное, и температура снижается с высотой. Температуры между тропосферой и стратосферой сильно различаются. В тропосфере средняя температура составляет около 32 градусов по Фаренгейту (ноль градусов по Цельсию), в то время как температура в верхней стратосфере опускается до минус 328 градусов по Фаренгейту (минус 200 градусов по Цельсию). Тропосфера характеризуется обилием облаков, которые могут образовываться при более высоких температурах. Облака в тропосфере состоят в основном из метана, аммиака и сероводорода. Тропосфера также является местом, где происходит большая часть нептуновой погоды.

Нептун является домом для самых быстрых зарегистрированных ветров в Солнечной системе. "Вояджер-2" зафиксировал скорость ветра более 1500 миль в час (2400 км / ч), что превышает скорость звука на Земле. Если бы ветры Нептуна возникали в атмосфере Земли, то это были бы сверхзвуковые ветры. Интересно, что поскольку воздух является средой, через которую проходит звук, скорость звука зависит от плотности воздуха. Плотность воздуха на Нептуне намного выше, чем на Земле, поэтому скорость ветра на Нептуне не превышает скорости звука.

Внутреннее строение Нептуна

Атмосфера Нептуна составляет, по оценкам, от 10% до 20% расстояния до ядра Нептуна и составляет всего около 5% от общей массы планеты. Под атмосферой находится мир, не похожий ни на что, с чем мы знакомы на Земле. В самом низу атмосферы Нептуна давление в 100 000 раз больше, чем на Земле. Под атмосферой находится мантия. На Земле мантия состоит в основном из расплавленной породы. На Нептуне мантия состоит из различных льдов, таких как метан, вода и аммиак. На глубине около 4350 миль (7000 километров) давление и температура в мантии становятся настолько экстремальными, что атомы углерода в молекулах метана распадаются и образуют алмаз, который затем продолжает падать сквозь мантию в виде своего рода алмазного дождя. В нижней мантии может даже существовать океан жидкого углерода, где свободно плавают гигантские алмазные айсберги.

Под мантией находится ядро Нептуна. Ядро Нептуна в значительной степени остается загадкой, и поэтому ученые полагаются на модели, чтобы предсказать, что там может происходить. Предполагается, что ядро Нептуна скалистое, состоящее в основном из металлических и силикатных пород. Само ядро, вероятно, больше Земли и имеет массу около 1,2 земных масс. По оценкам, температура достигает 9 260 градусов по Фаренгейту (5 126 градусов по Цельсию).

Спутники Нептуна

Вокруг Нептуна вращаются 14 известных спутников. Из этих 14 лун только одна, называемая Тритоном, достаточно велика, чтобы быть сферической. Тритон составляет примерно 99% от общей массы всей лунной системы Нептуна. Диаметр Тритона составляет 1680 миль (2710 километров), что делает его седьмым по величине спутником в Солнечной системе. Тритон был обнаружен всего через 17 дней после открытия Нептуна, но об этой луне было мало что известно до облета Нептуна "Вояджером-2". Тритон стал одним из самых странных и интересных спутников в Солнечной системе. В отличие от у всех остальных лун орбита Тритона ретроградная, что означает, что он вращается в направлении, противоположном вращению Нептуна. Это говорит о том, что Тритон на самом деле никогда не формировался на орбите вокруг Нептуна. Вместо этого Тритон, скорее всего, был карликовой планетой, которая сформировалась в поясе Койпера и просто случайно попала под гравитацию Нептуна. Хотя ретроградное движение Тритона может показаться незначительным, оно фактически обрекло эту луну на гибель. Орбита Тритона медленно деградирует, и в настоящее время Тритон движется по спирали к Нептуну. Примерно через 3 часа.Через 6 миллиардов лет Тритон окажется так близко к Нептуну, что его разорвет на части гравитация Нептуна.

Когда "Вояджер-2" приблизился к Тритону в 1989 году, он зафиксировал самую низкую измеренную температуру в Солнечной системе. Температура поверхности Тритона опускается до минус 391 градуса по Фаренгейту (минус 235 градусов по Цельсию). "Вояджер-2" обнаружил явные свидетельства геологической активности на Тритоне, несмотря на эти низкие температуры. "Вояджер-2" обнаружил свидетельства вулканизма и тектонической активности, а также отсутствие ударных кратеров. К сожалению, "Вояджер-2" смог нанести на карту только 40% поверхности Тритона, так что Тритон - один из самых загадочных миров в Солнечной системе.

Информационный бюллетень Нептуна

Диаметр

30 598 миль (49 244 километра)

Масса

17 Земель

Луны

14

Кольца

5

Расстояние от солнца

2,8 миллиарда миль (4,5 миллиарда километров)

Продолжительность года

170 земных лет

Продолжительность дня

16 часов

Температура поверхности

минус 328 градусов по Фаренгейту (минус 200 градусов по Фаренгейту)

Состав атмосферы

80% водорода, 19% гелия, 1% метана

Состав поверхности

Вода, метан, аммиак, силикатная порода

Дата обнаружения

23 сентября 1846 года

Обнаруженный с помощью

Urbain Le Verrier

Это интересно: