Temperatūra uz Saules sistēmas planētām. Planēta Neptūns

Neptūns ir astotā planēta no Saules. Tas noslēdz planētu grupu, kas pazīstama kā gāzes milži.

Planētas atklāšanas vēsture.

Neptūns bija pirmā planēta, par kuras eksistenci astronomi zināja pat pirms viņi to ieraudzīja caur teleskopu.

Urāna nevienmērīgā kustība savā orbītā ir likusi astronomiem domāt, ka šādas planētas uzvedības iemesls ir cita debess ķermeņa gravitācijas ietekme. Veicuši nepieciešamos matemātiskos aprēķinus, Johans Halle un Heinrihs d'Arre Berlīnes observatorijā 1846. gada 23. septembrī atklāja tālu zilu planētu.

Ir ļoti grūti precīzi atbildēt uz jautājumu, pateicoties kuram Neptūns tika atrasts, daudzi astronomi ir strādājuši šajā virzienā, un joprojām notiek diskusijas par šo jautājumu.

10 lietas, kas jums jāzina par Neptūnu!

Neptūns ir Saules sistēmas vistālāk esošā planēta un ieņem astoto orbītu no Saules;
Matemātiķi bija pirmie, kas uzzināja par Neptūna esamību;
Ap Neptūnu riņķo 14 satelīti;
Neputnas orbītu no Saules attālina vidēji par 30 AU;
Viena diena uz Neptūna ilgst 16 Zemes stundas;
Neptūnu ir apmeklējis tikai viens kosmosa kuģis — Voyager 2;
Ap Neptūnu ir gredzenu sistēma;
Neptūnam ir otra lielākā gravitācija aiz Jupitera;
Viens gads uz Neptūna ilgst 164 Zemes gadus;
Atmosfēra Neptūnā ir ārkārtīgi aktīva;

Astronomiskās īpašības

Planētas Neptūna vārda nozīme

Tāpat kā citas planētas, Neptūns savu nosaukumu ieguvis no grieķu un romiešu mitoloģijas. Nosaukums Neptūns pēc romiešu jūras dieva vārda pārsteidzoši labi piestāvēja planētai tās krāšņās zilās nokrāsas dēļ.

Neptūna fiziskās īpašības

Gredzeni un satelīti

Ap Neptūnu riņķo 14 zināmi pavadoņi, kas nosaukti mazāko jūras dievību un nimfu vārdā no grieķu mitoloģijas. Planētas lielākais pavadonis ir Tritons. To atklāja Viljams Lasels 1846. gada 10. oktobrī, tikai 17 dienas pēc planētas atklāšanas.

Tritons ir vienīgais Neptūna satelīts, kam ir sfēriska forma. Ir atlikušie 13 zināmie planētas satelīti neregulāra forma. Papildus parastajai formai Tritons ir pazīstams ar to, ka tam ir retrogrāda orbīta ap Neptūnu (satelīta rotācijas virziens ir pretējs Neptūna rotācijai ap Sauli). Tas dod astronomiem pamatu uzskatīt, ka Tritonu gravitācijas ceļā notvēra Neptūns un tas neveidojās kopā ar planētu. Arī nesenie Neputnas sistēmas pētījumi ir parādījuši pastāvīgu Tritona orbītas augstuma samazināšanos ap mātes planētu. Tas nozīmē, ka pēc miljoniem gadu Tritons nokritīs uz Neptūna vai to pilnībā iznīcinās planētas spēcīgie paisuma spēki.

Netālu no Neptūna ir arī gredzenu sistēma. Tomēr pētījumi liecina, ka viņi ir salīdzinoši jauni un ļoti nestabili.

Planētas iezīmes

Neptūns atrodas ārkārtīgi tālu no Saules un tāpēc ar neapbruņotu aci nav redzams no Zemes. Vidējais attālums no mūsu zvaigznes ir aptuveni 4,5 miljardi kilometru. Un, pateicoties tās lēnajai kustībai orbītā, viens gads uz planētas ilgst 165 Zemes gadus.

Galvenā ass magnētiskais lauks Neptūns, tāpat kā Urāns, ir ļoti slīps attiecībā pret planētas rotācijas asi un ir aptuveni 47 grādi. Tomēr tas neietekmēja tā jaudu, kas ir 27 reizes lielāka nekā Zemei.

Neskatoties uz lielo attālumu no Saules un līdz ar to mazāku enerģiju, kas tiek saņemta no zvaigznes, vēji uz Neptūna ir trīs reizes spēcīgāki nekā uz Jupitera un deviņas reizes spēcīgāki nekā uz Zemes.

1989. gadā kosmosa kuģis Voyager 2, lidojot netālu no Neptūna sistēmas, savā atmosfērā redzēja lielu vētru. Šī viesuļvētra, tāpat kā Lielais sarkanais plankums uz Jupitera, bija tik liels, ka tajā varēja ietilpt Zeme. Arī viņa kustības ātrums bija milzīgs un sasniedza aptuveni 1200 kilometrus stundā. Tomēr tādi atmosfēras parādības ne tik ilgi kā uz Jupitera. Turpmākajos Habla kosmiskā teleskopa novērojumos netika atrasti pierādījumi par šo vētru.

Planētas atmosfēra

Neptūna atmosfēra daudz neatšķiras no citiem gāzes milžiem. Tas galvenokārt sastāv no diviem komponentiem ūdeņraža un hēlija ar nelieliem metāna un dažādu ledus piemaisījumiem.

Noderīgi raksti, kas atbildēs uz lielāko daļu interesanti jautājumi par Saturnu.

Dziļās telpas objekti

Planētu Neptūns pirmo reizi pamanīja Galileo Galilejs 1612. gadā. Tomēr debess ķermeņa kustība bija pārāk lēna, un zinātnieks to uzskatīja parasta zvaigzne. Neptūna kā planētas atklāšana notika tikai divus gadsimtus vēlāk - 1846. gadā. Tas notika nejauši. Speciālisti Urāna kustībā pamanījuši dažas dīvainības. Pēc virknes aprēķinu kļuva skaidrs, ka šādas novirzes trajektorijā iespējamas tikai blakus esošo lielo debess ķermeņu pievilkšanās ietekmē. Tā planēta Neptūns aizsāka savu kosmisko vēsturi, par ko tā tika atklāta cilvēcei.

"Jūras dievs" kosmosā

Paldies brīnišķīgi zila krāsašī planēta tika nosaukta seno romiešu jūru un okeānu valdnieka Neptūna vārdā. Kosmiskais ķermenis ir astotais mūsu Galaktikā, tas atrodas tālāk nekā citas planētas no Saules.

Neptūnu pavada daudzi satelīti. Bet ir tikai divi galvenie - Tritons un Nereids. Pirmais ir kā galvenais satelīts ir savas atšķirīgās iezīmes:

Tritons– milzu pavadonis, agrāk – neatkarīga planēta;
diametrs ir 2700 km;
ir vienīgais iekšējais satelīts ar otrādi, t.i. pārvietojas nevis pretēji pulksteņrādītāja virzienam, bet pa to;
atrodas salīdzinoši tuvu savai planētai - tikai 335 000 km;
ir sava atmosfēra un mākoņi, kas sastāv no metāna un slāpekļa;
virsma ir pārklāta ar sasalušām gāzēm, galvenokārt slāpekli;
Virspusē izplūst slāpekļa strūklakas, kuru augstums sasniedz 10 km.

Astronomi norāda, ka pēc 3,6 miljardiem gadu Tritons pazudīs uz visiem laikiem. To iznīcinās Neptūna gravitācijas lauks, pārvēršot to par citu apļveida gredzenu.

Nereids ir arī neparastas īpašības:

ir neregulāra forma;
ir ļoti iegarenas orbītas īpašnieks;
diametrs ir 340 km;
attālums no Neptūna ir 6,2 miljoni km;
Viena revolūcija tās orbītā aizņem 360 dienas.

Pastāv viedoklis, ka Nereids savulaik bijis asteroīds, taču iekritis Neptūna gravitācijas slazdā un palikis savā orbītā.

Izcilas iezīmes un interesanti fakti par planētu Neptūns

Apsveriet Neptūnu neapbruņotu aci neiespējami, bet, ja jūs zināt precīza atrašanās vieta planētas ieslēgtas zvaigžņotās debesis, tad varat to apbrīnot ar jaudīgu binokli. Bet pilnīgam pētījumam ir nepieciešams nopietns aprīkojums. Informācijas iegūšana un apstrāde par Neptūnu ir diezgan sarežģīts process. Savākts interesanti fakti Jūs varat uzzināt vairāk par šo planētu:

Neptūna izpēte ir darbietilpīgs process. Tā kā ir liels attālums no Zemes, teleskopiskajiem datiem ir zema precizitāte. Planētas izpēte kļuva iespējama tikai pēc Habla teleskopa un citu uz zemes izvietoto teleskopu parādīšanās.

Turklāt Neptūns, kas tika pētīts, izmantojot kosmosa kuģis Ceļotājs 2. Šī ir vienīgā ierīce, kurai izdevies pietuvoties vistuvāk šim punktam Saules sistēmā.

Ilgu laiku Neptūns atradās citu Saules sistēmas planētu ēnā, ieņemot pieticīgu astoto vietu. Astronomi un pētnieki deva priekšroku lielu debess ķermeņu izpētei, vēršot savus teleskopus uz gāzes milzu planētām Jupiteru un Saturnu. Pieticīgais Plutons, kas tika uzskatīts par pēdējo devīto Saules sistēmas planētu, saņēma vēl lielāku zinātnieku aprindu uzmanību. Kopš tās atklāšanas planēta Neptūns un interesanti fakti par to ir maz interesējuši zinātnisko pasauli, visa informācija par to bija nejauša.

Šķita, ka pēc Prāgas XXVI lēmuma Ģenerālā asambleja Starptautiskā Astronomijas savienība par Plutona atzīšanu pundurplanēta, Neptūna liktenis krasi mainīsies. Tomēr, neskatoties uz būtiskām izmaiņām Saules sistēmas sastāvā, Neptūns tagad patiešām atrodas tuvās kosmosa nomalē. Kopš planētas Neptūna triumfējošā atklāšanas gāzes giganta pētījumi ir bijuši ierobežoti. Līdzīga aina vērojama arī mūsdienās, kad ne viena vien kosmosa aģentūra Saules sistēmas astotās planētas izpēti uzskata par prioritāti.

Neptūna atklāšanas vēsture

Pārejot uz Saules sistēmas astoto planētu, jāatzīst, ka Neptūns ne tuvu nav tik milzīgs kā tā brāļi Jupiters, Saturns un Urāns. Planēta ir ceturtais gāzes gigants, jo tās izmērs ir zemāks par visiem trim. Planētas diametrs ir tikai 49,24 tūkstoši km, savukārt Jupitera un Saturna diametrs ir attiecīgi 142,9 tūkstoši km un 120,5 tūkstoši km. Urānam, lai arī tas ir zemāks par pirmajiem diviem, planētu diska izmērs ir 50 tūkstoši km. un pārspēj ceturto gāzes planētu. Bet svara ziņā šī planēta noteikti ir viena no pirmajām trim. Neptūna masa ir 102 x 1024 kg, un tas izskatās diezgan iespaidīgi. Papildus visam tas ir masīvākais objekts starp citiem gāzes milžiem. Tā blīvums ir 1,638 k/m3 un ir lielāks nekā milzīgajam Jupiteram, Saturnam un Urānam.

Ar tik iespaidīgiem astrofiziskiem parametriem astotajai planētai tika piešķirts arī goda vārds. Pateicoties tās virsmas zilajai krāsai, planēta tika nosaukta par godu senajam jūru dievam Neptūnam. Tomēr pirms tam bija ziņkārīga planētas atklāšanas vēsture. Pirmo reizi astronomijas vēsturē planēta tika atklāta ar matemātikas un aprēķinu palīdzību, pirms tā tika ieraudzīta caur teleskopu. Neskatoties uz to, ka Galileo saņēma pirmo informāciju par zilo planētu, tās oficiālā atklāšana notika gandrīz 200 gadus vēlāk. Tā kā viņa novērojumos nebija precīzu astronomisku datu, Galilejs jauno planētu uzskatīja par tālu zvaigzni.

Planēta parādījās Saules sistēmas kartē daudzu strīdu un nesaskaņu atrisināšanas rezultātā, uz ilgu laiku valdīja astronomu vidū. Jau 1781. gadā, kad zinātniskā pasaule piedzīvoja Urāna atklāšanu, tika novērotas nelielas jaunās planētas orbītas svārstības. Masīvam debess ķermenim, kas rotē eliptiskā orbītā ap Sauli, šādas svārstības nebija raksturīgas. Jau toreiz tika izteikts pieņēmums, ka aiz jaunās planētas orbītas kosmosā pārvietojas cits liels debess objekts, kas ar savu gravitācijas lauku ietekmēja Urāna stāvokli.

Noslēpums palika neatklāts nākamos 65 gadus, līdz britu astronoms Džons Kūks Adamss publiskai apskatei nodeva savu aprēķinu datus, kuros viņš pierādīja citas nezināmas planētas esamību apkārtsaules orbītā. Pēc francūža Laverjē aprēķiniem lielas masas planēta atrodas tieši aiz Urāna orbītas. Pēc tam, kad divi avoti nekavējoties apstiprināja astotās planētas klātbūtni Saules sistēmā, astronomi visā pasaulē sāka to meklēt debess ķermenis naksnīgajās debesīs. Meklēšanas rezultāts nebija ilgi jāgaida. Jau 1846. gada septembrī jaunu planētu atklāja vācietis Johans Gals. Ja runājam par to, kurš atklāja planētu, tad šajā procesā iejaucās pati daba. Zinātne cilvēkam sniedza datus par jauno planētu.

Sākumā dažas grūtības radās ar jaunatklātās planētas nosaukumu. Katrs no astronomiem, kas bija iesaistīti planētas atklāšanā, mēģināja tai piešķirt nosaukumu, kas sakrīt ar pašu vārdu. Tikai pateicoties Pulkovas Imperiālās observatorijas direktora Vasilija Struves pūlēm, zilajai planētai beidzot tika piešķirts nosaukums Neptūns.

Ko zinātnei deva astotās planētas atklāšana?

Līdz 1989. gadam cilvēce bija apmierināta ar zilā giganta vizuālu novērošanu, jo spēja tikai aprēķināt tā astrofiziskos pamatparametrus un aprēķināt tā patieso izmēru. Kā izrādās, Neptūns ir Saules sistēmas vistālāk planēta, attālums no mūsu zvaigznes ir 4,5 miljardi km. Saule Neptūna debesīs spīd kā maza zvaigzne, kuras gaisma planētas virsmu sasniedz 9 stundu laikā. Zemi no Neptūna virsmas atdala 4,4 miljardi kilometru. Bija nepieciešami 12 gadi, līdz Voyager 2 kosmosa kuģis sasniedza zilā giganta orbītu, un tas kļuva iespējams, pateicoties veiksmīgam gravitācijas manevram, ko stacija veica Jupitera un Saturna tuvumā.

Neptūns pārvietojas diezgan regulārā orbītā ar zemu ekscentriskumu. Novirze starp perihēliju un afēliju nav lielāka par 100 miljoniem km. Planēta veic vienu apgriezienu ap mūsu zvaigzni gandrīz 165 Zemes gados. Uzziņai, tikai 2011. gadā planēta veica pilnu orbītu ap Sauli kopš tās atklāšanas.

1930. gadā atklātais Plutons, kas līdz 2005. gadam tika uzskatīts par Saules sistēmas vistālāko planētu, noteiktos laikos atrodas tuvāk Saulei nekā attālais Neptūns. Tas ir saistīts ar faktu, ka Plutona orbīta ir ļoti iegarena.

Neptūna pozīcija orbītā ir diezgan stabila. Tās ass slīpuma leņķis ir 28° un ir gandrīz identisks mūsu planētas slīpuma leņķim. Šajā sakarā uz zilās planētas notiek gadalaiku maiņa, kas garā orbītas ceļa dēļ ilgst ilgus 40 gadus. Neptūna rotācijas periods ap savu asi ir 16 stundas. Taču sakarā ar to, ka uz Neptūna nav cietas virsmas, tā gāzveida apvalka griešanās ātrums planētas polios un pie ekvatora ir atšķirīgs.

Tikai 20. gadsimta beigās cilvēks varēja iegūt precīzāku informāciju par planētu Neptūns. Kosmiskā zonde Voyager 2 lidoja garām zilajam milzim 1989. gadā un nodrošināja zemes iedzīvotājiem Neptūna tuvplāna attēlus. Pēc tam Saules sistēmas attālākā planēta tika atklāta jaunā gaismā. Ir kļuvušas zināmas ziņas par Neptūna astrofizisko apkārtni, kā arī par to, no kā sastāv tā atmosfēra. Tāpat kā visām iepriekšējām gāzes planētām, tai ir vairāki pavadoņi. Neptūna lielāko pavadoni Tritonu atklāja Voyager 2. Planētai ir arī sava gredzenu sistēma, kas tomēr pēc mēroga ir zemāka par Saturna oreolu. No automātiskās zondes saņemtā informācija ir līdz šim jaunākā un unikālākā šāda veida informācija, uz kuras pamata esam guvuši priekšstatu par atmosfēras sastāvu un apstākļiem, kas valda šajā tālajā un aukstajā pasaulē.

Šodien mūsu astotās planētas izpēte zvaigžņu sistēma veikts, izmantojot Habla kosmisko teleskopu. Pamatojoties uz viņa fotogrāfijām, tika sastādīts precīzs Neptūna portrets, noteikts atmosfēras sastāvs, no kā tas sastāv, kā arī noteiktas vairākas zilā milža pazīmes un īpašības.

Astotās planētas raksturojums un īss apraksts

Planētas Neptūna īpašā krāsa radās planētas blīvās atmosfēras dēļ. Precīzu ledaino planētu klājošās mākoņu segas sastāvu noteikt nav iespējams. Tomēr, pateicoties attēliem, kas iegūti, izmantojot Habla, bija iespējams veikt Neptūna atmosfēras spektrālos pētījumus:

planētas atmosfēras augšējie slāņi ir 80% ūdeņraža;
atlikušie 20% nāk no hēlija un metāna maisījuma, kas ir gāzes maisījums ir tikai 1%.

Tieši metāna un kādas citas, vēl nezināmas sastāvdaļas klātbūtne planētas atmosfērā nosaka tās spilgti zilo debeszilo krāsu. Tāpat kā citiem gāzes milžiem, Neptūna atmosfēra ir sadalīta divos reģionos - troposfērā un stratosfērā -, no kuriem katram ir raksturīgs savs sastāvs. Troposfēras pārejas zonā uz eksosfēru veidojas mākoņi, kas sastāv no amonjaka un sērūdeņraža tvaikiem. Visā Neptūna atmosfērā temperatūras parametri svārstās no 200 līdz 240 grādiem pēc Celsija zem nulles. Tomēr uz šī fona viena Neptūna atmosfēras iezīme ir ziņkārīga. Runa ir par par nenormālu augsta temperatūra vienā no stratosfēras posmiem, kas sasniedz vērtības 750 K. To, iespējams, izraisa atmosfēras apakšējo slāņu mijiedarbība ar gravitācijas spēku ietekmē planētas un Neptūna magnētiskā lauka darbība.

Neskatoties uz astotās planētas atmosfēras lielo blīvumu, tās klimatiskā aktivitāte tiek uzskatīta par diezgan vāju. Izņemot stipros viesuļvētras vēji, pūšot ar ātrumu 400 m/s, uz zilo milzi citu spožu meteoroloģiskās parādības netika pamanīts. Vētras uz tālās planētas ir izplatīta parādība, kas raksturīga visām šīs grupas planētām. Vienīgais strīdīgais aspekts, kas rada nopietnas šaubas klimatologos un astronomos par Neptūna klimata pasivitāti, ir lielo un mazo tumšo plankumu klātbūtne tās atmosfērā, kas pēc būtības ir līdzīga Jupitera Lielā Sarkanā plankuma dabai.

Atmosfēras apakšējie slāņi vienmērīgi pārvēršas amonjaka un metāna ledus slānī. Tomēr Neptūna diezgan iespaidīgā gravitācijas spēka klātbūtne liecina, ka planētas kodols var būt ciets. Šīs hipotēzes atbalstam augsta vērtība brīvā kritiena paātrinājums - 11,75 m/s2. Salīdzinājumam uz Zemes šī vērtība ir 9,78 m/s2.

Teorētiski iekšējā struktūra Neptūns izskatās šādi:

dzelzs-akmens kodols, kura masa ir 1,2 reizes lielāka par mūsu planētas masu;
planētas apvalks, kas sastāv no amonjaka, ūdens un metāna karstā ledus, kura temperatūra ir 7000K;
planētas apakšējā un augšējā atmosfēra, kas piepildīta ar ūdeņraža, hēlija un metāna tvaikiem. Neptūna atmosfēras masa ir 20% no visas planētas masas.

Grūti pateikt, kādi ir Neptūna iekšējo slāņu faktiskie izmēri. Iespējams, tā ir milzīga saspiesta gāzes bumba, kas ir auksta no ārpuses un uzkarsēta līdz ļoti augstai temperatūrai iekšpusē.

Tritons ir Neptūna lielākais pavadonis

Kosmiskā zonde Voyager 2 atklāja veselu Neptūna satelītu sistēmu, no kurām šodien ir identificēti 14. Lielākais objekts ir satelīts ar nosaukumu Triton, kura masa ir 99,5% no visu pārējo astotās planētas satelītu masas. Vēl viena lieta ir ziņkārīga. Tritons ir vienīgais dabisks pavadonis Saules sistēma, kas griežas iekšā pretējā virzienā mātes planētas puses rotācija. Iespējams, ka Tritons kādreiz bija līdzīgs Plutonam un bija objekts Kuipera joslā, bet pēc tam to notvēra zilais milzis. Pēc Voyager 2 pārbaudes izrādījās, ka Tritonam, tāpat kā Jupitera un Saturna pavadoņiem - Io un Titānam - ir sava atmosfēra.

Laiks rādīs, cik noderīga šī informācija būs zinātniekiem. Tikmēr Neptūna un tā apkārtnes izpēte norit ārkārtīgi lēni. Saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem mūsu Saules sistēmas pierobežas reģionu izpēte sāksies ne agrāk kā 2030. gadā, kad parādīsies progresīvāki kosmosa kuģi.

Ja jums ir kādi jautājumi, atstājiet tos komentāros zem raksta. Mēs vai mūsu apmeklētāji ar prieku atbildēsim uz tiem

Dienu burzmā miers par parasts cilvēks dažreiz tas tiek samazināts līdz darba un mājas izmēram. Tikmēr, ja paskatās debesīs, var redzēt, cik tas ir nenozīmīgi, iespējams, tāpēc jaunie romantiķi sapņo veltīt sevi kosmosa iekarošanai un zvaigžņu izpētei. Zinātnieki-astronomi ne mirkli neaizmirst, ka bez Zemei ar tās problēmām un priekiem ir arī daudzi citi tālu un noslēpumaini objekti. Viena no tām ir planēta Neptūns, kas ir astotā vistālāk no Saules, kas nav pieejama tiešam novērojumam un tāpēc pētniekiem ir divtik pievilcīga.

Kā tas viss sākās

19. gadsimta vidū Saules sistēma, pēc zinātnieku domām, ietvēra tikai septiņas planētas. Zemes tuvākie un attālie kaimiņi ir pētīti, izmantojot visus pieejamos tehnoloģiju un skaitļošanas sasniegumus. Daudzas īpašības vispirms tika aprakstītas teorētiski, un tikai pēc tam tika atrasts praktisks apstiprinājums. Aprēķinot Urāna orbītu, situācija bija nedaudz atšķirīga. Tomass Džons Husejs, astronoms un priesteris, atklāja neatbilstību starp patieso planētas trajektoriju un paredzamo. Secinājums varētu būt tikai viens: ir kāds objekts, kas ietekmē Urāna orbītu. Patiesībā šis bija pirmais vēstījums par planētu Neptūns.

Gandrīz desmit gadus vēlāk (1843. gadā) divi pētnieki vienlaikus aprēķināja orbītu, pa kuru planēta varētu pārvietoties, liekot gāzes gigantam atbrīvot vietu. Tie bija anglis Džons Adamss un francūzis Urbeins Žans Džozefs Le Verjē. Neatkarīgi viens no otra, bet ar atšķirīgu precizitāti viņi noteica ķermeņa kustības ceļu.

Atklāšana un apzīmēšana

Neptūnu naksnīgajās debesīs atrada astronoms Johans Gotfrīds Halle, pie kura Le Verjē ieradās ar saviem aprēķiniem. Franču zinātnieks, kurš vēlāk dalījās atklājēja godībā ar Gallu un Adamsu, savos aprēķinos kļūdījās tikai par pakāpi. gadā oficiāli parādījās Neptūns zinātniskie darbi 1846. gada 23. septembris.

Sākotnēji tika ierosināts nosaukt planētu, taču šis apzīmējums neiesakņojās. Astronomi vairāk iedvesmojās, salīdzinot jauno objektu ar jūru un okeānu karali, kas ir tikpat svešs zemes virsmai kā, acīmredzot, atklātā planēta. Neptūna nosaukumu ierosināja Le Verrier un atbalstīja V. Ya Struve, kurš vadīja nosaukumu, atlika tikai saprast, kāds ir Neptūna atmosfēras sastāvs, vai tas vispār pastāv, kas tajā slēpjas. dziļumi utt.

Salīdzinot ar Zemi

Kopš atklāšanas pagājis daudz laika. Šodien mēs zinām daudz vairāk par Saules sistēmas astoto planētu. Neptūns ir ievērojami lielāks par Zemi: tā diametrs ir gandrīz 4 reizes lielāks un tā masa ir 17 reizes lielāka. Ievērojamais attālums no Saules nerada šaubas, ka arī uz planētas Neptūns laikapstākļi manāmi atšķiras no tiem, kas ir uz Zemes. Šeit nav un nevar būt dzīvības. Tas pat nav par vēju vai kaut ko citu neparastas parādības. Neptūna atmosfēra un virsma ir praktiski vienādas struktūras. Šis raksturīga iezīme visi gāzes giganti, kas ietver šo planētu.

Iedomāta virsma

Planētas blīvums ir ievērojami mazāks nekā Zemes blīvums (1,64 g/cm³), tāpēc ir grūti uzkāpt uz tās virsmas. Jā, un kā tāds tas neeksistē. Viņi vienojās noteikt virsmas līmeni pēc spiediena lieluma: lokanā un diezgan šķidrā “cietā viela” atrodas zemākajos līmeņos, kur spiediens ir vienāds ar vienu bāru, un faktiski ir tā daļa. Jebkurš vēstījums par planētu Neptūnu kā noteikta izmēra kosmisku objektu ir balstīts uz šo milža iedomātās virsmas definīciju.

Parametri, kas iegūti, ņemot vērā šo funkciju, ir šādi:

diametrs pie ekvatora ir 49,5 tūkstoši km;

tā izmērs polu plaknē ir gandrīz 48,7 tūkstoši km.

Šo raksturlielumu attiecība padara Neptūnu tālu no apļa formas. Tā, tāpat kā Zilā planēta, ir nedaudz saplacināta pie poliem.

Neptūna atmosfēras sastāvs

Gāzu maisījums, kas aptver planētu, pēc satura ļoti atšķiras no tā, kas atrodas uz Zemes. Pārsvarā lielākā daļa ir ūdeņradis (80%), otro vietu ieņem hēlijs. Šī inertā gāze sniedz būtisku ieguldījumu Neptūna atmosfēras sastāvā – 19%. Šeit atrodams arī metāns, kas ir mazāks par procentu, bet nelielos daudzumos.

Savādi, bet viens procents metāna sastāvā ļoti ietekmē to, kāda atmosfēra ir Neptūnam un kāds ir viss gāzes gigants no ārēja novērotāja viedokļa. Šis ķīmiskais savienojums veido planētas mākoņus un neatstaro sarkanai krāsai atbilstošus gaismas viļņus. Rezultātā garāmgājējiem Neptūns šķiet dziļi zils. Šī krāsa ir viens no planētas noslēpumiem. Zinātnieki vēl pilnībā nezina, kas tieši noved pie spektra sarkanās daļas absorbcijas.

Visiem gāzes gigantiem ir atmosfēra. Tā ir krāsa, kas izceļ Neptūnu starp tiem. Šādu īpašību dēļ to sauc ledus planēta. Saldēts metāns, kas ar savu eksistenci palielina svaru Neptūna salīdzinājumam ar aisbergu, ir arī daļa no planētas kodolu aptverošās apvalka.

Iekšējā struktūra

Kosmosa objekta kodols satur dzelzs, niķeļa, magnija un silīcija savienojumus. Kodols pēc masas ir aptuveni vienāds ar visu Zemi. Turklāt atšķirībā no citiem elementiem iekšējā struktūra, tā blīvums ir divreiz lielāks nekā Zilajai planētai.

Kodols, kā jau minēts, ir pārklāts ar apvalku. Tās sastāvs daudzējādā ziņā ir līdzīgs atmosfēras sastāvam: šeit ir amonjaks, metāns un ūdens. Slāņa masa ir vienāda ar piecpadsmit Zemes reizēm, kamēr tas ir ļoti uzkarsēts (līdz 5000 K). Mantijai nav skaidras robežas, un tajā vienmērīgi ieplūst planētas Neptūna atmosfēra. Hēlija un ūdeņraža maisījums ir augšējā daļa struktūrā. Vienu elementu vienmērīga pārveide citā un izplūdušās robežas starp tiem ir īpašības, kas raksturīgas visiem gāzes gigantiem.

Pētniecības izaicinājumi

Secinājumi par to, kāda ir Neptūna uzbūvei raksturīgā atmosfēra, lielā mērā tiek izdarīti, balstoties uz jau iegūtajiem datiem par Urānu, Jupiteru un Saturnu. Planētas attālums no Zemes padara to daudz grūtāk izpētīt.

1989. gadā kosmosa kuģis Voyager 2 lidoja netālu no Neptūna. Šī bija vienīgā tikšanās ar zemes vēstnesi. Tomēr tā auglība ir acīmredzama: lielāko daļu informācijas par Neptūnu zinātnei sniedza šis kuģis. Jo īpaši Voyager 2 atklāja lielos un mazos tumšos plankumus. Uz zilās atmosfēras fona bija labi saskatāmi abi nomelnušie laukumi. Mūsdienās nav skaidrs, kāda ir šo veidojumu būtība, taču tiek pieņemts, ka tās ir virpuļplūsmas jeb cikloni. Tie parādās iekšā augšējie slāņi atmosfērā un lielā ātrumā steidzas apkārt planētai.

Mūžīgā kustība

Daudzus parametrus nosaka atmosfēras klātbūtne. Neptūnu raksturo ne tikai tā neparasta krāsa, bet arī pastāvīga kustība, ko rada vējš. Ātrums, ar kādu mākoņi lido ap planētu pie ekvatora, pārsniedz tūkstoš kilometru stundā. Tajā pašā laikā tie pārvietojas pretējā virzienā attiecībā pret paša Neptūna rotāciju ap savu asi. Tajā pašā laikā planēta griežas vēl ātrāk: pilnīga rotācija aizņem tikai 16 stundas un 7 minūtes. Salīdzinājumam: viena apgrieziena ap Sauli prasa gandrīz 165 gadus.

Vēl viens noslēpums: vēja ātrums gāzes gigantu atmosfērā palielinās līdz ar attālumu no Saules un sasniedz maksimumu Neptūnā. Šī parādība vēl nav pierādīta, kā arī dažas planētas temperatūras iezīmes.

Siltuma sadale

Laikapstākļus uz planētas Neptūns raksturo pakāpeniskas temperatūras izmaiņas atkarībā no augstuma. Atmosfēras slānis, kurā atrodas nosacītā virsma, pilnībā atbilst otrajam nosaukumam ( ledus planēta). Šeit temperatūra pazeminās līdz gandrīz -200 ºC. Ja virzāties augstāk no virsmas, pamanīsit siltuma pieaugumu līdz 475º. Zinātnieki vēl nav atraduši cienīgu skaidrojumu šādām atšķirībām. Domājams, ka Neptūnam ir iekšējais avots karstums. Šādam “sildītājam” vajadzētu radīt divreiz vairāk enerģijas nekā tam, kas nāk uz planētu no Saules. Siltums no šī avota apvienojumā ar enerģiju, kas šeit plūst no mūsu zvaigznes, iespējams, ir spēcīgo vēju cēlonis.

Tomēr ne saules gaisma, arī iekšējais “sildītājs” nevar paaugstināt temperatūru uz virsmas, lai šeit būtu manāma gadalaiku maiņa. Un, lai gan ir izpildīti citi nosacījumi, Neptūnā nav iespējams atšķirt ziemu no vasaras.

Magnetosfēra

Voyager 2 pētījumi palīdzēja zinātniekiem daudz uzzināt par Neptūna magnētisko lauku. Tas ļoti atšķiras no Zemes: avots atrodas nevis kodolā, bet gan mantijā, kā rezultātā planētas magnētiskā ass ir ievērojami nobīdīta attiecībā pret tās centru.

Viena no lauka funkcijām ir aizsardzība pret saules vēju. Neptūna magnetosfēras forma ir ļoti izstiepta: aizsarglīnijas planētas daļā, kas ir apgaismota, atrodas 600 tūkstošu km attālumā no virsmas, bet pretējā pusē - vairāk nekā 2 miljonu km attālumā.

Voyager reģistrēja lauka intensitātes un atrašanās vietas mainīgumu magnētiskās līnijas. Šādas planētas īpašības arī zinātne vēl nav pilnībā izskaidrojusi.

Gredzeni

IN XIX beigas gadsimtā, kad zinātnieki vairs nemeklēja atbildi uz jautājumu, vai uz Neptūna ir atmosfēra, viņu priekšā radās cits uzdevums. Bija jāpaskaidro, kāpēc astotās planētas maršrutā zvaigznes novērotājam sāka izbalēt nedaudz agrāk, nekā tām tuvojās Neptūns.

Problēma tika atrisināta tikai pēc gandrīz gadsimta. 1984. gadā ar jaudīga teleskopa palīdzību izdevās izpētīt planētas spožāko gredzenu, kas vēlāk tika nosaukts viena no Neptūna atklājējiem Džona Adamsa vārdā.

Turpmākajos pētījumos tika atrasti vēl vairāki līdzīgi veidojumi. Viņi bija tie, kas bloķēja zvaigznes uz planētas ceļa. Mūsdienās astronomi uzskata, ka Neptūnam ir seši gredzeni. Tajos slēpjas vēl kāds noslēpums. Adamsa gredzens sastāv no vairākām arkām, kas atrodas zināmā attālumā viena no otras. Šīs izvietošanas iemesls nav skaidrs. Daži pētnieki sliecas domāt, ka spēks viņus notur šajā stāvoklī gravitācijas lauks viens no Neptūna pavadoņiem - Galatea. Citi sniedz pārliecinošu pretargumentu: tā izmērs ir tik mazs, ka maz ticams, ka tas tiktu galā ar uzdevumu. Iespējams, tuvumā atrodas vēl vairāki nezināmi satelīti, kas palīdz Galatejai.

Kopumā planētas gredzeni ir skats, kas pēc iespaidīguma un skaistuma ir zemāks par līdzīgiem Saturna veidojumiem. Ne mazākā loma nedaudz vājajā izskats kompozīcijas lugas. Gredzenos lielākoties ir metāna ledus bloki, kas pārklāti ar silīcija savienojumiem, kas labi absorbē gaismu.

Satelīti

Neptūnam ir (pēc jaunākajiem datiem) 13 satelīti. Lielākā daļa no tiem ir maza izmēra. Tikai Tritonam ir izcili parametri, tikai pēc diametra tas ir nedaudz zemāks par Mēnesi. Neptūna un Tritona atmosfēras sastāvs ir atšķirīgs: satelītam ir gāzes apvalks, kas izgatavots no slāpekļa un metāna maisījuma. Šīs vielas dod ļoti interesants skats planēta: sasalušais slāpeklis ar metāna ledus ieslēgumiem rada īstu krāsu satricinājumu uz virsmas Dienvidpola reģionā: dzeltenas nokrāsas apvienojumā ar balto un rozā.

Tikmēr izskatīgā Tritona liktenis nav tik rožains. Zinātnieki prognozē, ka tas sadursies ar Neptūnu un to absorbēs. Rezultātā astotā planēta kļūs par jauna gredzena īpašnieci, kas pēc spilgtuma ir salīdzināma ar Saturna veidojumiem un pat apsteidz tos. Atlikušie Neptūna satelīti ir ievērojami zemāki par Triton, dažiem no tiem vēl nav pat nosaukumu.

Saules sistēmas astotā planēta lielā mērā atbilst tās nosaukumam, kuras izvēli ietekmēja atmosfēras klātbūtne - Neptūns. Tās sastāvs veicina raksturīgās zilās krāsas izskatu. Neptūns kā jūru dievs steidzas caur mums nesaprotamu kosmosu. Un līdzīgi okeāna dziļumos tā daļa no kosmosa, kas sākas aiz Neptūna, glabā daudz noslēpumu no cilvēkiem. Nākotnes zinātniekiem tie vēl nav jāatklāj.

Neptūns, kā redzams no Voyager 2

Pēc zinātnieku domām, Neptūns ir viena no aukstākajām vietām Saules sistēmā. Planētas mākoņu virsējā slāņa temperatūra (kur spiediens ir 0,1 bārs) var pazemināties līdz 55 grādiem pēc Kelvina. Tas ir -218 grādi pēc Celsija.

Neptūna temperatūra

Vidējā atmosfēras temperatūra līmenī, kurā spiediens ir 1 bārs (kas ir aptuveni vienāds ar 1 atmosfēras spiedienu, kā uz Zemes virsmas), ir 73 K (-200 Celsija).

Bet planētas dienvidu polā ir viena dīvaina anomālija. Ir par 10 grādiem siltāks nekā citās milža vietās. Šis tā sauktais “karstais punkts” parādījās, jo Dienvidpols, kas pašlaik ir vērsts pret Sauli. Pārvietojoties pa orbītu, mainās dažādu reģionu apgaismojums. Laika gaitā Ziemeļpols Kļūs siltāks un dienvidu atdzisīs.

Ja mēs dosimies virtuālā ceļojumā uz planētas centru, mēs atklāsim, ka tās sildīšana strauji palielinās līdz ar dziļumu. Tāpat kā uz visām planētām, iekšējo slāņu temperatūra ir daudz augstāka nekā virsmas temperatūra.

Serdes temperatūra ir 7000 grādi pēc Celsija, kas ir nedaudz augstāka nekā uz Saules virsmas.

Milzīgā temperatūras atšķirība starp centru un tā virsmu rada milzīgas vētras. Vēja ātrums ir aptuveni 2100 km/h, padarot tos par ātrākajiem Saules sistēmā.

Kāda ir planētas temperatūra salīdzinājumā ar citiem Saules sistēmas objektiem? Plutonā tas ir tikai 33 Kelvini, kas ir aukstāks nekā Neptūnā. Bet Plutons vairs nav planēta, tāpēc tā nevar būt visvairāk aukstā planēta Saules sistēmā. Uz Urāna mākoņu slāņa temperatūra (pie 1 bāra spiediena līmeņa) vidēji ir 76 Kelvini. Uz citām planētām ir daudz siltāks, līdz pat +425 grādiem pēc Celsija uz Merkura virsmas.