Ehkki sõna "hiiglane" on Neptuuniga seoses muidugi pisut tugevalt öeldud, on planeedid, ehkki kosmiliste standardite järgi väga suured, siiski oluliselt väiksemad kui teised meie hiiglaslikud planeedid:, Saturn ja. Kui rääkida Uraanist, siis see planeet, ehkki suurem kui Neptuun, on siiski massi poolest Uraanist 18% suurem. Üldiselt võib seda planeeti, mis sai oma sinise värvi tõttu nime iidse merejumala auks, Neptuunit pidada hiidplaneetidest väikseimaks ja samal ajal ka kõige massiivsemaks - Neptuuni tihedus on kordades tugevam kui teiste planeetide oma. Aga võrreldes selle Neptuuniga, et meie Maa on pisike, kui kujutate ette, et meie Päike on ukse suurune, siis Maa on mündi suurune ja Neptuun on sama suur kui suur pesapall.
Planeedi Neptuuni avastamise ajalugu
Neptuuni avastamise ajalugu on ainulaadne, kuna tegemist on meie päikesesüsteemi esimese planeediga, mis avastati tänu matemaatiliste arvutustele puhtalt teoreetiliselt ja alles siis nähti seda läbi teleskoobi. See oli nii: veel 1846. aastal jälgis prantsuse astronoom Alexis Bouvard läbi teleskoobi planeedi Uraani liikumist ja märkas selle orbiidil kummalisi kõrvalekaldeid. Planeedi liikumise anomaalia võib tema arvates põhjustada mõne teise suure taevakeha tugev gravitatsiooniline mõju. Alexise Saksa kolleeg, astronoom Johann Galle tegi selle senitundmatu planeedi asukoha kindlaksmääramiseks vajalikud matemaatilised arvutused ja need osutusid õigeks – peagi avastati meie Neptuun tundmatu "planeedi X" oletatavast asukohast.
Kuigi ammu enne seda vaadeldi teleskoobis suurt planeeti Neptuun. Tõsi, ta märkis seda oma astronoomilistes märkustes tähena, mitte planeedina, nii et avastust tema arvele ei peetud.
Neptuun on Päikesesüsteemi kõige kaugem planeet
"Aga kuidas?", küsite ilmselt. Tegelikult pole kõik nii lihtne, kui esmapilgul tundub. Alates selle avastamisest 1846. aastal on Neptuunit õigustatult peetud Päikesest kõige kaugemal asuvaks planeediks. Kuid 1930. aastal avastati väike Pluuto, mis on veelgi kaugemal. Kuid siin on üks hoiatus, Pluuto orbiit on piki ellipsit tugevalt piklik nii, et teatud liikumishetkedel on Pluuto Päikesele lähemal kui Neptuun. Viimati toimus selline astronoomiline nähtus aastatel 1978–1999 - 20 aastat kandis Neptuun taas täieõigusliku "Päikesest kõige kaugema planeedi" tiitlit.
Mõned astronoomid tegid nendest segadustest vabanemiseks isegi ettepaneku Pluuto planeedi nimetusest "alandada", nende sõnul on see lihtsalt orbiidil lendav väike taevakeha või määrata "kääbusplaneedi" staatus. vaidlused sel teemal aga veel kestavad.
Planeedi Neptuuni omadused
Neptuunil on eresinine välimus tänu planeedi atmosfääri tugevale pilvede tihedusele, need pilved peidavad endas meie teadusele veel täiesti tundmatuid keemilisi ühendeid, mis päikesevalguse toimel neeldudes muutuvad siniseks. Üks aasta Neptuunil võrdub meie 165 aastaga, selle aja jooksul lõpetab Neptuun oma täistsükli ümber Päikese. Kuid päev Neptuunil ei ole nii pikk kui aasta, nad on isegi lühemad kui meie maised, kuna need kestavad vaid 16 tundi.
Neptuuni temperatuur
Kuna päikesekiired jõuavad kaugesse "sinisesse hiiglasesse" väga vähesel määral, on loomulik, et selle pinnal on väga-väga külm – seal on keskmine pinnatemperatuur -221 kraadi Celsiuse järgi, mis on kaks korda madalam kui külmumistemperatuur. veepunkt. Ühesõnaga, kui sa oleksid Neptuuni peal, siis muutuksid sa silmapilguga jääks.
Neptuuni pind
Neptuuni pind koosneb ammoniaagi- ja metaanjääst, kuid planeedi tuum võib küll osutuda kiviks, kuid see on siiski vaid hüpotees. On uudishimulik, et Neptuuni gravitatsioonijõud on väga sarnane Maa omaga, see on vaid 17% suurem kui meie oma ja hoolimata asjaolust, et Neptuun on Maast 17 korda suurem. Vaatamata sellele ei saa me tõenäoliselt lähitulevikus ümber Neptuuni jalutada, vt eelmist lõiku jää kohta. Ja pealegi puhuvad Neptuuni pinnal kõige tugevamad tuuled, mille kiirus võib ulatuda kuni 2400 kilomeetrini tunnis (!), Võib-olla pole ühelgi teisel meie päikesesüsteemi planeedil nii tugevaid tuuli kui siin.
Neptuuni suurus
Nagu eespool mainitud, on see 17 korda suurem kui meie Maa. Alloleval pildil on meie planeetide suuruste võrdlus.
Neptuuni atmosfäär
Neptuuni atmosfääri koostis on sarnane enamiku sarnaste hiidplaneetide atmosfääriga: seal domineerivad peamiselt vesiniku- ja heeliumiaatomid, vähesel määral on ka ammoniaaki, külmunud vett, metaani ja muid keemilisi elemente. Kuid erinevalt teistest suurtest planeetidest sisaldab Neptuuni atmosfäär selle kauge asukoha tõttu palju jääd.
Planeedi Neptuuni rõngad
Kindlasti tuleb planeetide rõngastest kuuldes kohe meelde Saturn, kuid tegelikult pole ta kaugeltki ainus rõngaste omanik. Sõrmused, ehkki mitte nii suured ja ilusad kui need, on ka meie Neptuunil. Kokku on Neptuunil viis rõngast, mis on nimetatud nende avastanud astronoomide järgi: Gallé, Le Verrier, Lassell, Arago ja Adams.
Neptuuni rõngad koosnevad väikestest kivikestest ja kosmilisest tolmust (palju mikroni suurusi osakesi), oma ehituselt on nad mõneti sarnased Jupiteri rõngastega ja neid on üsna raske märgata, kuna need on musta värvi. Teadlased usuvad, et Neptuuni rõngad on suhteliselt noored, vähemalt on nad palju nooremad kui tema naabri Uraani rõngad.
Neptuuni kuud
Neptuunil, nagu igal korralikul hiiglaslikul planeedil, on oma satelliite ja mitte üks, vaid lausa kolmteist, mis on nimetatud iidse panteoni väiksemate merejumalate järgi.
Eriti huvitav on Tritoni satelliit, mis avastati muu hulgas tänu ... õllele. Fakt on see, et inglise astronoom William Lasing, kes tegelikult avastas Tritoni, teenis õlle pruulimise ja müümisega suure varanduse, mis võimaldas tal investeerida palju raha ja aega oma lemmikhobisse - astronoomiasse (eriti selleks, et varustada kõrg- kvaliteetne vaatluskeskus ei ole odav).
Aga mis on Tritonis huvitavat ja ainulaadset? Fakt on see, et see on ainus teadaolev satelliit meie päikesesüsteemis, mis tiirleb ümber planeedi planeedi enda pöörlemise suhtes vastupidises suunas. Teadusterminoloogias nimetatakse seda "pöörlemiseks retrograadsel orbiidil". Teadlased väidavad, et Triton polnud varem üldse satelliit, vaid iseseisev kääbusplaneet (nagu Pluuto), mis saatuse tahtel sattus Neptuuni gravitatsiooni mõjusfääri, mille vallutas tegelikult "sinine hiiglane". Kuid sellega asi ei lõppenud: Neptuuni gravitatsioon tõmbab Tritonit aina lähemale ja mõne miljoni valgusaasta pärast võivad gravitatsioonijõud satelliidi tükkideks rebida.
Kui kaua kestab lend Neptuunisse
Pikka aega. See on lühidalt öeldes muidugi kaasaegse tehnoloogiaga. Lõppude lõpuks on kaugus Neptuunist Päikeseni 4,5 miljardit kilomeetrit ja kaugus Maast Neptuunini vastavalt 4,3 miljardit kilomeetrit. Ainuke Maalt Neptuunile saadetud satelliit, 1977. aastal teele saadetud Voyager 2, lendas sihtkohta alles 1989. aastal, kus pildistas Neptuuni pinnal olevat "suurt tumedat laiku" ja jälgis planeedi atmosfääris mitmeid võimsaid torme.
Video planeet Neptuun
Ja meie artikli lõpus pakume teile huvitavat videot planeedi Neptuuni kohta.
> Neptuuni pind
Planeedi Neptuuni pind- Päikesesüsteemi jäähiiglane: koostis, struktuur koos fotoga, temperatuur, Hubble'i tume laik, Voyager-2 uuringud.
Neptuun kuulub Päikesesüsteemi jäähiiglaste perekonda, seetõttu pole tal kindlat pinda. Sinine-roheline udu, mida näeme, on illusiooni tulemus. Need on sügavate gaasipilvede tipud, mis annavad teed veele ja muule sulale jääle.
Kui proovite kõndida Neptuuni pinnal, kukute kohe alla. Laskumisel temperatuur ja rõhk tõusevad. Seega märgitakse pinnapunkt punktis, kus rõhuindikaator jõuab 1 baarini.
Neptuuni koostis ja pinnastruktuur
Neptuun on 24 622 km raadiusega päikeseplaneetide seas suuruselt 4. kohal. Massi järgi (1,0243 x 10 26 kg) on see 17 korda suurem kui Maa. Metaani olemasolu neelab punaseid lainepikkusi ja lükkab tagasi sinised. Allpool on Neptuuni struktuuri joonis.
See koosneb kivisest tuumast (silikaadid ja metallid), vahevööst (vesi, metaan ja ammoniaakjää), samuti heeliumi, metaani ja vesiniku atmosfäärist. Viimane jaguneb troposfääriks, termosfääriks ja eksosfääriks.
Troposfääris temperatuur langeb kõrgusega, stratosfääris aga tõuseb temperatuuri tõustes. Esimeses hoitakse rõhku 1-5 baari, mistõttu siin asub “pind”.
Pealmine kiht koosneb vesinikust (80%) ja heeliumist (19%). Näha on pilvemoodustisi. Ülaosas võimaldavad temperatuurid metaani kondenseerumist ning seal on ka ammoniaagi, vee, ammooniumsulfiidi ja vesiniksulfiidi pilved. Alumistes piirkondades ulatub rõhk 50 baarini ja temperatuurimärk on 0.
Termosfääris täheldatakse kõrget kuumenemist (476,85 °C). Neptuun on tähest äärmiselt kaugel, seega on vaja teist soojendusmehhanismi. See võib olla atmosfääri kokkupuude ioonidega magnetväljas või planeedi enda gravitatsioonilained.
Neptuuni pinnal puudub kõvadus, mistõttu atmosfäär pöörleb erinevalt. Ekvatoriaalne osa pöörleb 18 tunni jooksul, magnetväli - 16,1 tundi ja polaarvöönd - 12 tundi. Seetõttu puhuvad tugevad tuuled. Kolm suuremahulist salvestatud Voyager 2 1989. aastal.
Esimene torm ulatus 13 000 x 6600 km suuruseks ja nägi välja nagu Jupiteri suur punane täpp. 1994. aastal üritas Hubble'i teleskoop leida Suurt Tumedat Laiku, kuid seda ei leitud. Kuid põhjapoolkera territooriumil moodustus uus.
Roller on veel üks torm, mida esindab kerge pilvkate. Nad asuvad Suurest Pimedast Laigust lõuna pool. 1989. aastal märgati ka Little Dark Spotit. Esialgu tundus täitsa tume, aga kui seade lähenes, oli võimalik helge südamik korda teha.
seest soojad
Seni ei tea keegi, miks Neptuun sees kuumeneb. Planeet asub küll kõige uuemas kohas, kuid on Uraaniga samas temperatuurikategoorias. Tegelikult toodab Neptuun 2,6 korda rohkem energiat, kui ta saab oma tähelt.
Sisemine küte koos härmas ruumiga põhjustab suuri temperatuurikõikumisi. Moodustuvad tuuled, mis võivad kiirendada kuni 2100 km / h. Sees on kivine tuum, mis soojeneb tuhandete kraadide võrra. Milline on Neptuuni pind, näete ülemisel fotol, et meenutada hiiglase atmosfääri põhimoodustisi.
Neptuun on Päikesesüsteemi kaheksas ja kaugeim planeet. Neptuun on ka läbimõõdult suuruselt neljas planeet ja massi järgi suuruselt kolmas. Neptuuni mass on 17,2 korda suurem ja ekvaatori läbimõõt on 3,9 korda suurem Maa omast. Planeet sai nime Rooma merejumala järgi.
23. septembril 1846 avastatud Neptuun oli esimene planeet, mis avastati pigem matemaatiliste arvutuste kui tavaliste vaatluste abil. Uraani orbiidil toimunud ettenägematute muutuste avastamine tekitas hüpoteesi tundmatu planeedi kohta, mille gravitatsiooni häiriv mõju on tingitud. Neptuun leiti ennustatud asukohast. Peagi avastati ka selle satelliit Triton, kuid ülejäänud 13 tänapäeval tuntud satelliiti olid kuni 20. sajandini tundmatud. Neptuuni külastas vaid üks kosmoselaev Voyager 2, mis lendas planeedi lähedale 25. augustil 1989. aastal.
Neptuun on koostiselt lähedane Uraanile ning mõlemad planeedid erinevad koostiselt suurematest hiidplaneetidest Jupiterist ja Saturnist. Mõnikord paigutatakse Uraan ja Neptuun eraldi kategooriasse "jäähiiglased". Neptuuni atmosfäär, nagu ka Jupiteri ja Saturni atmosfäär, koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist koos süsivesinike ja võib-olla ka lämmastiku jälgedega, kuid sisaldab suurema osa jääst: vett, ammoniaaki, metaani. Neptuuni tuum, nagu ka Uraan, koosneb peamiselt jääst ja kivimitest. Eelkõige põhjustavad planeedi sinise värvuse metaani jäljed välises atmosfääris.
 |
|
| Planeedi avastamine: | |
| Avastaja | Urbain Le Verrier, Johann Galle, Heinrich d'Arre |
| Avastamise asukoht | Berliin |
| avamiskuupäev | 23. september 1846 |
| Tuvastamismeetod | makse |
| Orbiidi omadused: | |
| Periheel | 4 452 940 833 km (29,76607095 AU) |
| Aphelion | 4 553 946 490 km (30,44125206 AU) |
| Peatelg | 4 503 443 661 km (30,10366151 AU) |
| Orbiidi ekstsentrilisus | 0,011214269 |
| sideeraalne periood | 60 190,03 päeva (164,79 aastat) |
| Ringluse sünoodiline periood | 367,49 päeva |
| Orbiidi kiirus | 5,4349 km/s |
| Keskmine anomaalia | 267,767281° |
| Meeleolu | 1,767975° (6,43° päikeseekvaatori suhtes) |
| Kasvav sõlme pikkuskraad | 131,794310° |
| periapsise argument | 265,646853° |
| satelliidid | 14 |
| Füüsilised omadused: | |
| polaarne kontraktsioon | 0,0171 ± 0,0013 |
| Ekvaatori raadius | 24 764 ± 15 km |
| Polaarraadius | 24 341 ± 30 km |
| Pindala | 7,6408 10 9 km 2 |
| Helitugevus | 6 254 10 13 km 3 |
| Kaal | 1,0243 10 26 kg |
| Keskmine tihedus | 1,638 g/cm3 |
| Vabalangemise kiirendus ekvaatoril | 11,15 m/s 2 (1,14 g) |
| Teise ruumi kiirus | 23,5 km/s |
| Ekvatoriaalne pöörlemiskiirus | 2,68 km/s (9648 km/h) |
| Pöörlemisperiood | 0,6653 päeva (15 h 57 min 59 s) |
| Telje kallutamine | 28,32° |
| Parem ülestõus põhjapoolusel | 19h 57m 20s |
| põhjapooluse deklinatsioon | 42,950° |
| Albedo | 0,29 (võlakiri), 0,41 (geom.) |
| Ilmne suurusjärk | 8,0-7,78m |
| Nurga läbimõõt | 2,2"-2,4" |
| Temperatuur: | |
| tase 1 baar | 72 K (umbes -200 °С) |
| 0,1 baari (tropopaus) | 55 K |
| Atmosfäär: | |
| Koostis: | 80±3,2% vesinikku (H2) 19±3,2% heeliumi 1,5±0,5% metaani umbes 0,019% vesinikdeuteriidi (HD) umbes 0,00015% etaani |
| Jää: | ammoniaak, vesi, ammooniumvesiniksulfiid (NH 4 SH), metaan |
| PLANEET NEPTUUN | |
Neptuuni atmosfääris möllavad Päikesesüsteemi planeetide seas tugevaimad tuuled, mõnede hinnangute kohaselt võivad nende kiirused ulatuda 2100 km/h. 1989. aastal toimunud Voyager 2 möödalennul avastati Neptuuni lõunapoolkeral nn Suur tume täpp, mis on sarnane Jupiteri suurele punasele laigule. Neptuuni temperatuur atmosfääri ülemistes kihtides on -220 °C lähedal. Neptuuni keskmes on temperatuur erinevatel hinnangutel 5400 K kuni 7000-7100 ° C, mis on võrreldav Päikese pinna temperatuuriga ja võrreldav enamiku teadaolevate planeetide sisetemperatuuriga. Neptuunil on nõrk ja killustatud rõngasüsteem, mis avastati tõenäoliselt juba 1960. aastatel, kuid Voyager 2 kinnitas seda usaldusväärselt alles 1989. aastal.
12. juulil 2011 möödub täpselt üks Neptuuni aasta – ehk 164,79 Maa aastat – Neptuuni avastamisest 23. septembril 1846. aastal.
Füüsilised omadused:
1,0243·10 26 kg massiga Neptuun on vahelüli Maa ja suurte gaasihiiglaste vahel. Selle mass on 17 korda suurem kui Maa mass, kuid moodustab vaid 1/19 Jupiteri massist. Neptuuni ekvaatori raadius on 24 764 km, mis on peaaegu 4 korda suurem kui Maa oma. Neptuuni ja Uraani peetakse sageli gaasihiiglaste alamklassiks, mida nimetatakse "jäähiiglasteks" nende väiksema suuruse ja väiksema lenduvate ainete kontsentratsiooni tõttu.
Keskmine kaugus Neptuuni ja Päikese vahel on 4,55 miljardit km (umbes 30,1 keskmine kaugus Päikese ja Maa vahel ehk 30,1 AU) ning täispöörde tegemiseks ümber Päikese kulub 164,79 aastat. Neptuuni ja Maa vaheline kaugus on 4,3–4,6 miljardit km. 12. juulil 2011 tegi Neptuun oma esimese täistiiru peale planeedi avastamist 1846. aastal. Maalt nähti seda teisiti kui avastamispäeval, mis tuleneb sellest, et Maa ümber Päikese tiirlemise periood (365,25 päeva) ei ole Neptuuni pöördeperioodi kordne. Planeedi elliptiline orbiit on Maa orbiidi suhtes kallutatud 1,77°. Ekstsentrilisuse 0,011 olemasolu tõttu muutub Neptuuni ja Päikese vaheline kaugus 101 miljoni km võrra - erinevus periheeli ja afeeli vahel, see tähendab planeedi asukoha lähimate ja kaugemate punktide piki orbitaalteed. Neptuuni telje kaldenurk on 28,32°, mis on sarnane Maa ja Marsi telje kaldega. Selle tulemusena kogeb planeet sarnaseid hooajalisi muutusi. Kuid Neptuuni pika tiirlemisperioodi tõttu kestavad aastaajad igaüks umbes nelikümmend aastat.
Neptuuni külgsuunaline pöörlemisperiood on 16,11 tundi. Maaga (23°) sarnase telje kalde tõttu ei ole külgsuunalise pöörlemisperioodi muutused selle pika aasta jooksul märkimisväärsed. Kuna Neptuunil pole tahket pinda, allub selle atmosfäär diferentsiaalsele pöörlemisele. Lai ekvatoriaalvöönd pöörleb ligikaudu 18-tunnise perioodiga, mis on aeglasem kui planeedi magnetvälja 16,1-tunnine pöörlemine. Erinevalt ekvaatorist pöörlevad polaaralad 12 tunniga. Kõigist päikesesüsteemi planeetidest on seda tüüpi pöörlemine kõige tugevam Neptuunis. See toob kaasa tugeva laiuskraadi tuule nihke.
Neptuunil on suur mõju Kuiperi vööle, mis on sellest väga kaugel. Kuiperi vöö on jäiste väikeplaneetide rõngas, mis sarnaneb Marsi ja Jupiteri vahelisele asteroidivööle, kuid palju pikem. See ulatub Neptuuni orbiidist (30 AU) kuni 55 astronoomilise ühikuni Päikesest. Neptuuni gravitatsioonijõul on Kuiperi vööle kõige olulisem mõju (sealhulgas selle struktuuri kujunemise seisukohalt), mis on võrreldav Jupiteri tõmbejõu mõjuga asteroidivööle. Päikesesüsteemi eksisteerimise ajal destabiliseeriti Neptuuni gravitatsiooni mõjul mõned Kuiperi vöö piirkonnad ja vöö struktuuris tekkisid tühimikud. Näiteks on piirkond vahemikus 40–42 AU. e.
Objektide orbiidid, mida saab selles vöös piisavalt kaua hoida, määratakse nn. ilmalik resonants Neptuuniga. Mõne orbiidi puhul on see aeg võrreldav kogu Päikesesüsteemi eksisteerimise ajaga. Need resonantsid ilmnevad siis, kui objekti pöördeperiood ümber Päikese korreleerub Neptuuni pöördeperioodiga väikeste naturaalarvudena, näiteks 1:2 või 3:4. Nii stabiliseerivad objektid vastastikku oma orbiite. Kui objekt pöörleb ümber Päikese näiteks kaks korda aeglasemalt kui Neptuun, siis läheb see täpselt poole tee peale, samal ajal kui Neptuun naaseb oma algasendisse.
Kuiperi vöö kõige tihedamini asustatud osa, kus on üle 200 teadaoleva objekti, on Neptuuniga 2:3 resonantsis. Need objektid teevad ühe pöörde iga 1 1/2 Neptuuni pöörde kohta ja neid tuntakse "plutiinodena", kuna nende hulgas on üks suurimaid Kuiperi vöö objekte, Pluuto. Kuigi Neptuuni ja Pluuto orbiidid on üksteisele väga lähedal, takistab 2:3 resonants nende kokkupõrget. Teistes, vähem asustatud piirkondades on resonants 3:4, 3:5, 4:7 ja 2:5.
Lagrange'i punktides (L4 ja L5) - gravitatsioonilise stabiilsuse tsoonides - hoiab Neptuun palju Trooja asteroide, justkui lohistades neid mööda oma orbiidi. Neptuuni troojalased on sellega 1:1 resonantsis. Troojalased on oma orbiitidel väga stabiilsed ja seetõttu on hüpotees nende tabamise kohta Neptuuni gravitatsioonivälja poolt kaheldav. Tõenäoliselt moodustasid nad koos temaga.
Sisemine struktuur
Neptuuni sisemine struktuur sarnaneb Uraani sisestruktuuriga. Atmosfäär moodustab ligikaudu 10-20% planeedi kogumassist ja kaugus maapinnast atmosfääri lõpuni on 10-20% kaugusest maapinnast tuumani. Südamiku lähedal võib rõhk ulatuda 10 GPa-ni. Metaani, ammoniaagi ja vee mahulised kontsentratsioonid atmosfääri madalamates kihtides
Järk-järgult kondenseerub see tumedam ja kuumem piirkond ülekuumenenud vedeliku vahevööks, kus temperatuur ulatub 2000-5000 K. Neptuuni vahevöö mass ületab erinevatel hinnangutel 10-15 korda maa oma ning on rikas vee, ammoniaagi, metaani poolest. ja muud ühendid. Planetoloogias üldtunnustatud terminoloogia järgi nimetatakse seda ainet jäiseks, kuigi tegemist on kuuma ja väga tiheda vedelikuga. Seda väga elektrit juhtivat vedelikku nimetatakse mõnikord ammoniaagi ookeani vesiseks. 7000 km sügavusel on tingimused sellised, et metaan laguneb teemantkristallideks, mis "kukuvad" tuumale. Ühe hüpoteesi kohaselt on "teemantvedelikku" terve ookean. Neptuuni tuum koosneb rauast, niklist ja silikaatidest ning selle mass arvatakse olevat 1,2 korda suurem kui Maa mass. Rõhk keskuses ulatub 7 megabaarini, see tähendab umbes 7 miljonit korda rohkem kui Maa pinnal. Kesklinnas võib temperatuur ulatuda 5400 K-ni.
Atmosfäär ja kliima
Atmosfääri ülemistest kihtidest leiti vesinikku ja heeliumi, mis moodustavad sellel kõrgusel vastavalt 80 ja 19%. Samuti on metaani jälgi. Märkimisväärsed metaani neeldumisribad esinevad lainepikkustel üle 600 nm spektri punases ja infrapunases osas. Nagu Uraani puhul, on punase valguse neeldumine metaani poolt peamine tegur, mis annab Neptuuni atmosfäärile sinise varjundi, kuigi Neptuuni eresinine erineb Uraani mõõdukamast akvamariinist. Kuna Neptuuni atmosfääri metaani rohkus ei erine palju Uraani omast, siis oletatakse, et atmosfääris on ka mõni seni teadmata komponent, mis aitab kaasa sinise moodustumisele. Neptuuni atmosfäär jaguneb kaheks peamiseks piirkonnaks: alumine troposfäär, kus temperatuur kõrgusega langeb, ja stratosfäär, kus temperatuur, vastupidi, tõuseb kõrgusega. Nende vaheline piir, tropopaus, on rõhutasemel 0,1 baari. Stratosfäär asendatakse termosfääriga rõhutasemel, mis on madalam kui 10 -4 - 10 -5 mikrobaari. Termosfäär läheb järk-järgult üle eksosfääri. Neptuuni troposfääri mudelid viitavad sellele, et olenevalt kõrgusest koosneb see muutuva koostisega pilvedest. Ülemise taseme pilved jäävad alla ühe baari rõhualasse, kus temperatuur soodustab metaani kondenseerumist.
 |
|
Metaan Neptuunil
Valevärvipildi tegi kosmoselaev Voyager 2, kasutades kolme filtrit: sinist, rohelist ja filtrit, mis näitab valguse neeldumist metaani poolt. Seega sisaldavad pildi erevalged või punakad piirkonnad suurt metaani kontsentratsiooni. Tervet Neptuuni katab planeedi atmosfääri poolläbipaistvas kihis kõikjal esinev metaaniudu. Planeedi ketta keskosas läbib valgus udu ja liigub sügavamale planeedi atmosfääri, mistõttu keskpunkt paistab vähem punasena ning äärte ümber hajutab metaaniudu suurel kõrgusel päikesevalgust, mille tulemuseks on helepunane halo. |
| PLANEET NEPTUUN |
Rõhul üks kuni viis baari tekivad ammoniaagi ja vesiniksulfiidi pilved. Rõhul üle 5 baari võivad pilved koosneda ammoniaagist, ammooniumsulfiidist, vesiniksulfiidist ja veest. Sügavamal, ligikaudu 50-baarisel rõhul, võivad tekkida vesijää pilved temperatuuril 0 °C. Samuti on võimalik, et selles vööndis võib esineda ammoniaagi ja vesiniksulfiidi pilvi. Neptuuni kõrgpilvi jälgiti nende varjude järgi, mida nad heitsid läbipaistmatule pilvekihile allpool tasandit. Nende hulgas paistavad silma pilveribad, mis “keeravad” ümber planeedi konstantsel laiuskraadil. Nende perifeersete rühmade laius on 50–150 km ja nad ise asuvad peamise pilvekihi kohal 50–110 km kõrgusel. Neptuuni spektri uuring viitab sellele, et selle alumine stratosfäär on metaani ultraviolettfotolüüsi produktide, nagu etaan ja atsetüleen, kondenseerumise tõttu hägune. Stratosfäärist on leitud ka vesiniktsüaniidi ja süsinikmonooksiidi jälgi.
 |
|
Kõrgmäestiku pilveribad Neptuunil
Pildi tegi kosmoselaev Voyager 2 kaks tundi enne lähimat lähenemist Neptuunile. Neptuuni pilvede vertikaalsed eredad ribad on selgelt nähtavad. Neid pilvi täheldati 29-kraadisel põhjalaiusel Neptuuni idaterminaatori lähedal. Pilved heidavad varje, mis tähendab, et need asuvad peamisest läbipaistmatust pilvekihist kõrgemal. Pildi eraldusvõime on 11 km piksli kohta. Pilveribade laius on 50–200 km ja nende poolt heidetud varjud ulatuvad 30–50 km kaugusele. Pilvede kõrgus on umbes 50 km. |
| PLANEET NEPTUUN |
Neptuuni stratosfäär on suurema süsivesinike kontsentratsiooni tõttu soojem kui Uraani stratosfäär. Teadmata põhjustel on planeedi termosfääris ebaharilikult kõrge temperatuur, umbes 750 K. Nii kõrge temperatuuri jaoks on planeet Päikesest liiga kaugel, et ta saaks termosfääri ultraviolettkiirgusega soojendada. Võib-olla on see nähtus atmosfääri interaktsiooni tagajärg planeedi magnetväljas olevate ioonidega. Teise teooria kohaselt on küttemehhanismi aluseks planeedi sisemistest piirkondadest tulevad gravitatsioonilained, mis on atmosfääris hajutatud. Termosfäär sisaldab süsinikmonooksiidi ja vee jälgi, mis võivad pärineda välistest allikatest, nagu meteoriidid ja tolm.
Üks erinevusi Neptuuni ja Uraani vahel on meteoroloogilise aktiivsuse tase. 1986. aastal Uraani lähedal lennanud Voyager 2 registreeris äärmiselt nõrka atmosfääriaktiivsust. Erinevalt Uraanist nägi Neptuun 1989. aastal Voyager 2 uuringu ajal märgatavaid ilmamuutusi.
Neptuuni ilma iseloomustab äärmiselt dünaamiline tormisüsteem, mille tuuled ulatuvad peaaegu ülehelikiiruseni (umbes 600 m/s). Püsipilvede liikumise jälgimise käigus fikseeriti tuule kiiruse muutus idasuunaliselt 20 m/s kuni läänesuunalise 325 m/s. Ülemises pilvekihis varieerub tuule kiirus 400 m/s piki ekvaatorit kuni 250 m/s poolustel. Enamik Neptuuni tuultest puhub vastupidises suunas, kui planeet pöörleb ümber oma telje. Üldine tuulte skeem näitab, et kõrgetel laiuskraadidel langeb tuulte suund kokku planeedi pöörlemissuunaga ja madalatel laiuskraadidel on see vastupidine. Arvatakse, et õhuvoolude suunaerinevused on tingitud "nahaefektist", mitte mingitest sügavatest atmosfääriprotsessidest. Metaani, etaani ja atsetüleeni sisaldus atmosfääris ekvaatori piirkonnas ületab nende ainete sisaldust pooluste piirkonnas kümneid ja sadu kordi. Seda tähelepanekut võib pidada tõendiks ülesvoolu olemasolu kohta Neptuuni ekvaatoril ja selle langemise kohta poolustele lähemale.
2006. aastal täheldati, et Neptuuni lõunapooluse ülemine troposfäär oli 10°C soojem kui ülejäänud Neptuuni osas, mille keskmine temperatuur on -200°C. Sellest temperatuuride erinevusest piisab, et metaan, mis on külmunud Neptuuni atmosfääri ülakihi teistes piirkondades, imbuks lõunapoolusel kosmosesse. See "kuum koht" on Neptuuni aksiaalse kalde tagajärg, mille lõunapoolus on olnud Päikese poole veerand Neptuuni aastast, see tähendab umbes 40 Maa-aastat. Kui Neptuun tiirleb aeglaselt Päikese vastasküljele, läheb lõunapoolus järk-järgult varju ja Neptuun paljastab päikese põhjapoolusele. Seega liigub metaani paiskumine kosmosesse lõunapoolusest põhja poole. Sesoonsete muutuste tõttu on täheldatud Neptuuni lõunapoolkera pilveribade suuruse ja albeedo suurenemist. Seda suundumust märgati juba 1980. aastal ja eeldatavasti jätkub 2020. aastal, kuna Neptune'is algab uus hooaeg. Aastaajad vahetuvad iga 40 aasta tagant.
1989. aastal avastas NASA Voyager 2 Great Dark Spot, püsiva antitsükloni tormi, mille mõõtmed on 13 000 x 6600 km. See atmosfääritorm meenutas Jupiteri suurt punast täppi, kuid 2. novembril 1994 ei tuvastanud Hubble'i kosmoseteleskoop seda algses kohas. Selle asemel avastati uus sarnane moodustis planeedi põhjapoolkeral. Scooter on veel üks torm, mis leiti Suurest Pimedast Laigust lõuna pool. Selle nimi tuleneb tõsiasjast, et isegi paar kuud enne Voyager 2 lähenemist Neptuunile oli selge, et see pilvederühm liigub palju kiiremini kui Suur Tume Laik. Järgnevad pildid võimaldasid tuvastada isegi kiiremini kui "tõukeratta" pilverühmad.
 |
|
|
suur tume laik
Vasakpoolne foto on tehtud Voyager 2 kitsa nurga kaameraga, kasutades rohelist ja oranži filtrit, 4,4 miljoni miili kauguselt Neptuunist, 4 päeva ja 20 tundi enne lähimat lähenemist planeedile. Suur Tume Laik ja selle väiksem kaaslane läänes Lesser Dark Spot on selgelt nähtavad. Parempoolsel pildiseerial on näha muutusi Suures Tumedas Laigis 4,5 päeva jooksul kosmoselaeva Voyager 2 lähenemise ajal, pildivahemikuks kujunes 18 tundi. Suur tume täpp asub 20. lõunalaiuskraadil ja katab kuni 30. pikkuskraadi. Seeria ülemine pilt on tehtud planeedist 17 miljoni km kaugusel, alumine - 10 miljoni km kaugusel. Piltide seeria näitas, et torm aja jooksul muutub. Eelkõige läänes ulatus esmasel pildistamisel BTP taga tume täpp, mis seejärel tõmbus tormi põhialasse, jättes endast maha rea väikseid tumedaid laike - "helmeid". Suur hele pilv BTP lõunapiiril on enam-vähem pidev moodustise kaaslane. Väikeste pilvede näiv liikumine perifeerias viitab BTP pöörlemisele vastupäeva. |
|
| PLANEET NEPTUUN | |
Minor Dark Spot, teine kõige intensiivsem torm, mida täheldati Voyager 2 1989. aasta kohtumise ajal, asub veelgi lõuna pool. Algselt tundus see täiesti tume, kuid lähemale jõudes muutub Väikese Tume Laigu hele keskpunkt paremini nähtavaks, nagu on näha enamikel selgetel kõrge eraldusvõimega fotodel. Arvatakse, et Neptuuni "tumedad laigud" sünnivad troposfääris madalamatel kõrgustel kui heledamad ja nähtavamad pilved. Seega näivad need olevat augud ülemises pilvekihis, kuna avavad tühimikud, mis võimaldavad näha läbi pilvede tumedamatest ja sügavamatest kihtidest.
Kuna need tormid on püsivad ja võivad kesta mitu kuud, arvatakse, et neil on pöörises struktuur. Sageli on tumedate laikudega seotud heledamad ja püsivad metaanipilved, mis tekivad tropopausis. Kaasnevate pilvede püsimine viitab sellele, et mõned endised "tumedad laigud" võivad tsüklonina edasi eksisteerida, kuigi kaotavad oma tumeda värvi. Tumedad laigud võivad hajuda, kui nad liiguvad ekvaatorile liiga lähedale või mõne muu seni tundmatu mehhanismi kaudu.
Arvatakse, et Neptuuni vaheldusrikkam ilm võrreldes Uraaniga on kõrgema sisetemperatuuri tagajärg. Samal ajal on Neptuun Päikesest poolteist korda kaugemal kui Uraan ja saab vaid 40% päikesevalgusest, mida Uraan saab. Nende kahe planeedi pinnatemperatuurid on ligikaudu võrdsed. Neptuuni ülemine troposfäär saavutab väga madala temperatuuri –221,4 °C. Sügavusel, kus rõhk on 1 bar, ulatub temperatuur -201,15 °C. Gaasid lähevad sügavamale, kuid temperatuur tõuseb pidevalt. Nagu Uraani puhulgi, on küttemehhanism teadmata, kuid lahknevus on suur: Uraan kiirgab 1,1 korda rohkem energiat, kui ta saab Päikeselt. Neptuun kiirgab 2,61 korda rohkem kui vastu võtab, tema sisemine soojusallikas lisab Päikeselt saadavale energiale 161%. Kuigi Neptuun on Päikesest kõige kaugemal asuv planeet, on tema siseenergia piisav, et tekitada Päikesesüsteemi kiireimad tuuled.
 |
|
Uus tume koht
Hubble'i kosmoseteleskoop avastas Neptuuni põhjapoolkeral uue suure tumeda laigu. Neptuuni kalle ja selle praegune asukoht peaaegu ei võimalda meil praegu rohkem detaile näha, mistõttu asub pildil olev koht planeedi jäseme lähedal. Uus koht kordab sarnast lõunapoolkera tormi, mille Voyager 2 avastas 1989. aastal. 1994. aastal näitasid Hubble'i teleskoobi kujutised, et päikeselaik lõunapoolkeral on kadunud. Sarnaselt eelkäijaga ümbritseb uus tormi servas pilved. Need pilved tekivad siis, kui madalamatest piirkondadest pärinev gaas tõuseb ja seejärel jahtub, moodustades metaani jääkristalle. |
| PLANEET NEPTUUN |
On pakutud mitmeid võimalikke seletusi, sealhulgas radiogeenne kuumenemine planeedi tuuma poolt (sarnaselt Maa kuumutamisele radioaktiivse kaalium-40 toimel), metaani dissotsiatsioon teisteks ahelaga süsivesinikeks Neptuuni atmosfääri tingimustes ja konvektsioon planeedi tuumas. atmosfääri alumine osa, mis viib gravitatsioonilainete aeglustumiseni tropopausi kohal.
- Neptuun on kaheksas ja Päikesest kõige kaugemal asuv planeet. Jäähiiglane asub 4,5 miljardi km kaugusel, mis on 30,07 AU.
- Päev Neptuunil (täispööre ümber oma telje) on 15 tundi 58 minutit.
- Revolutsiooniperiood ümber Päikese (Neptuuni aasta) kestab umbes 165 Maa aastat.
- Neptuuni pinda katab tohutu sügav vee- ja veeldatud gaaside, sealhulgas metaani ookean. Neptuun on sinine, nagu meie Maa. See on metaani värv, mis neelab päikesevalguse spektri punase osa ja peegeldab sinist.
- Planeedi atmosfäär koosneb vesinikust väikese heeliumi ja metaani seguga. Pilvede ülemise serva temperatuur on -210 °С.
- Hoolimata asjaolust, et Neptuun on Päikesest kõige kaugemal asuv planeet, on tema siseenergia piisav, et Päikesesüsteemis oleks kõige kiiremad tuuled. Päikesesüsteemi planeetide seas möllavad tugevaimad tuuled Neptuuni atmosfääris, mõnede hinnangute kohaselt võib nende kiirus ulatuda 2100 km/h.
- Neptuuni ümber tiirleb 14 kuud. mida kreeka mütoloogias nimetati erinevate merejumalate ja nümfide järgi. Suurim neist - Tritoni läbimõõt on 2700 km ja see pöörleb ülejäänud Neptuuni satelliitidele vastupidises pöörlemissuunas.
- Neptuunil on 6 rõngast.
- Neptuunil pole elu, nagu me seda teame.
- Neptuun oli viimane planeet, mida Voyager 2 külastas oma 12-aastasel rännakul läbi päikesesüsteemi. 1977. aastal välja lastud Voyager 2 möödus 1989. aastal 5000 km kaugusel Neptuuni pinnast. Maa asus sündmusest enam kui 4 miljardi km kaugusel; raadiosignaal koos infoga läks Maale üle 4 tunni.
Neptuun on Päikesest kaheksas planeet ja viimane teadaolev planeet. Vaatamata sellele, et planeet on suuruselt kolmas, on see läbimõõdult alles neljas. Oma sinise värvi tõttu sai Neptuun oma nime Rooma merejumala järgi.
Teatud teaduslike avastuste tegemise ajal on teadlastel sageli vaidlusi selle üle, milline teooriatest on usaldusväärne. Neptuuni avastamine on selliste lahkarvamuste ilmekas näide.
Pärast planeedi avastamist 1781. aastal märkasid astronoomid, et selle orbiidil on olulisi kõikumisi, mida põhimõtteliselt ei tohiks olla. Selle arusaamatu nähtuse põhjenduseks pakuti välja hüpotees planeedi olemasolust, mille gravitatsiooniväli põhjustab Uraani orbiidi kõrvalekaldeid.
Esimesed Neptuuni olemasoluga seotud teadustööd ilmusid aga alles aastatel 1845-1846, mil inglise astronoom John Coach Adams avaldas oma arvutused selle tollal tundmatu planeedi asukoha kohta. Vaatamata sellele, et ta esitas oma töö Royal Scientific Societyle (inglise juhtiv teadusorganisatsioon), ei äratanud tema töö aga oodatud huvi. Ja alles aasta hiljem esitas prantsuse astronoom Jean Joseph Le Verrier ka arvutused, mis olid hämmastavalt sarnased Adamsi omadega. Kahe teadlase teadusliku töö sõltumatute hindamiste tulemusena nõustusid teadusringkonnad lõpuks nende järeldustega ja asusid otsima planeeti Adamsi ja Le Verrieri uuringutes näidatud taevapiirkonnas. Planeedi kui sellise avastas 23. septembril 1846 Saksa astronoom Johann Gall.
Enne kosmoselaeva Voyager 2 möödalendu 1989. aastal oli inimkonnal planeedi Neptuuni kohta väga vähe teavet. Missioon andis andmeid Neptuuni rõngaste, kuude arvu, atmosfääri ja pöörlemise kohta. Lisaks näitas Voyager 2 Neptuuni kuu Tritoni olulisi jooni. Maailma kosmoseagentuurid ei plaani siiani ühtegi missiooni sellele planeedile.
Neptuuni ülemine atmosfäär koosneb 80% vesinikust (H2), 19% heeliumist ja vähesel määral metaani. Nagu Uraan, on ka Neptuuni sinine värv tingitud atmosfääri metaanist, mis neelab valgust punasele vastavatel lainepikkustel. Kuid erinevalt Uraanist on Neptuunil sügavam sinine värv, mis viitab komponentide olemasolule Neptuuni atmosfääris, mida Uraani atmosfääris ei leidu.
Neptuuni ilmastikutingimustel on kaks eripära. Esiteks, nagu märgiti Voyager 2 missiooni möödalennul, on need niinimetatud tumedad laigud. Need tormid on mastaapselt võrreldavad Jupiteri Suure Punase Laiguga, kuid erinevad oluliselt kestuse poolest. Suure punase laiguna tuntud torm on kestnud sajandeid ja Neptuuni tumedad laigud ei saa kesta kauem kui paar aastat. Teave selle kohta leidis kinnitust tänu Hubble'i kosmoseteleskoobi vaatlustele, mis saadeti planeedile vaid neli aastat pärast Voyager 2 möödalendu.
Teine planeedi tähelepanuväärne ilmastikunähtus on kiiresti liikuvad valged tormid, mida kutsutakse "Scooteriks". Nagu vaatlused on näidanud, on tegemist omapärase tormisüsteemi tüübiga, mille suurus on tumedate laikude suurusest tunduvalt väiksem ja eluiga veelgi lühem.
Nagu teiste gaasihiiglaste atmosfäärid, jaguneb ka Neptuuni atmosfäär laiusvöönditeks. Mõnes neist ribadest ulatub tuule kiirus peaaegu 600 m / s, see tähendab, et planeedi tuuli võib nimetada Päikesesüsteemi kiireimateks.
Neptuuni struktuur
Neptuuni telje kalle on 28,3°, mis on suhteliselt lähedal Maa 23,5°-le. Arvestades planeedi märkimisväärset kaugust Päikesest, on Maa aastaaegadega võrreldavate aastaaegade esinemine Neptuunis üsna üllatav ja teadlased ei mõista seda täielikult.
Kuud ja Neptuuni rõngad
Praeguseks on Neptuunil teadaolevalt kolmteist satelliiti. Nendest kolmeteistkümnest on ainult üks suur ja kerakujuline. On olemas teaduslik teooria, et Triton, Neptuuni kuudest suurim, on kääbusplaneet, mille püüdis kinni gravitatsiooniväli ja seetõttu jääb selle looduslik päritolu küsitavaks. Tõendid selle teooria kohta pärinevad Tritoni retrograadselt orbiidilt – Kuu pöörleb Neptuuniga vastupidises suunas. Lisaks on Triton –235°C registreeritud pinnatemperatuuriga Päikesesüsteemi kõige külmem teadaolev objekt.
Arvatakse, et Neptuunil on kolm peamist rõngast: Adams, Le Verrier ja Halle. See rõngaste süsteem on palju nõrgem kui teised gaasihiiglased. Planeedi rõngaste süsteem on nii hämar, et mõnda aega peeti rõngaid halvemaks. Voyager 2 edastatud pildid näitasid aga, et tegelikult see nii ei ole ja rõngad ümbritsevad planeedi täielikult.
Neptuunil kulub 164,8 Maa aastat, et teha täielik tiir ümber Päikese. 11. juulil 2011 lõppes planeedi esimene täielik revolutsioon pärast selle avastamist 1846. aastal.
Neptuuni avastas Jean Joseph Le Verrier. Planeet jäi iidsetele tsivilisatsioonidele tundmatuks, kuna see polnud Maalt palja silmaga nähtav. Planeeti kutsuti algselt selle avastaja järgi Le Verrier'ks. Kuid teadusringkonnad loobusid sellest nimest kiiresti ja valiti nimi Neptuun.
Planeet sai nime Neptuun Vana-Rooma merejumala järgi.
Neptuunil on Päikesesüsteemis suuruselt teine gravitatsioon, jäädes alla ainult Jupiterile.
Neptuuni suurimat satelliiti nimetatakse Tritoniks, see avastati 17 päeva pärast Neptuuni enda avastamist.
Neptuuni atmosfääris võib täheldada Jupiteri Suure Punase Laiguga sarnast tormi. Selle tormi maht on võrreldav Maa omaga ja seda tuntakse ka kui Suurt Pimedat Laigu.
