Информация о нептуне


Атмосфера Нептуна

Атмосфера Нептуна условно делится на 2 основные области: тропосфера, где температура снижается вместе с высотой, и стратосфера, где температура с высотой, наоборот, увеличивается.

Основными компонентами атмосферы Нептуна являются водород (около 80 &plusmn 3,2%), гелий (19 &plusmn 3,2%) и метан (1,5 &plusmn 0,5%).

В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 километров в час.

Погода на Нептуне характеризуется чрезвычайно динамической системой штормов, с ветрами, достигающими почти сверхзвуковых скоростей.

Исследование Нептуна

Обнаруженный 23 сентября 1846 года Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчетам, а не путем регулярных наблюдений.

Единственное в истории космонавтики посещение окрестностей Нептуна 25 августа 1989 года совершил американский космический аппарат «Voyager 2».

Наблюдения за Нептуном в диапазоне радиоволн показывают, что планета является источником непрерывного излучения и нерегулярных вспышек.

Интересные факты о Нептуне


Нептун – наименьший по размеру среди всех планет-гигантов Солнечной системы.

Поглощение красного света метаном является важнейшим фактором, придающим атмосфере Нептуна синий оттенок.

Во время пролета «Voyager 2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое Темное Пятно, аналогичное Большому Красному Пятну на Юпитере, однако 2 ноября 1994 года космический телескоп «Hubble» не обнаружил его на прежнем месте.

Разнообразная погода на Нептуне, по сравнению с Ураном, как полагают, является следствием более высокой внутренней температуры. При этом Нептун в полтора раза дальше от Солнца, чем Уран, и получает лишь 40% от того количества солнечного света, которое получает другой ледяной гигант.

Масса крупнейшего спутника Тритона составляет более чем 99,5% от суммарной массы всех спутников Нептуна.

Нептун не виден невооруженным глазом.

Ученые экспериментально подтвердили, что на Нептуне и Уране небо в алмазах.

Источник: in-space.ru

Строение Нептуна

Характеристики Нептуна были получены только с помощью одного космического аппарата «Вояджер-2». Все фотографии, были получены именно с него. В 1989 году, он прошел в 4,5 тыс. км от планеты, обнаружив несколько новых спутников и зафиксировав «Большое темное пятно», наподобие «Красного пятна» на Юпитере.


Атмосфера Нептуна

Строение Нептуна по своему составу, очень близко к Урану. Он тоже является газообразной планетой с твердым ядром, массой примерно с Землю и температурой, как на поверхности Солнца – до 7000 К. При этом, общая масса Нептуна примерно в 17 раз более массы Земли. Ядро восьмой планеты, окутывает мантия из воды, метанового льда и аммиака. Далее идет атмосфера, она включает в себя 80% водорода, 19% гелия и около 1% метана. Из метана состоят и верхние облака планеты, которые поглощают спектр красного цвета солнечных лучей, поэтому в цвете планете доминирует синий. Температура верхних слоев составляет – 200 °С. В атмосфере Нептуна зафиксированы самые сильные ветра, среди всех известных планет. Их скорость может достигать 2100 км/ч! Располагаясь на расстоянии 30 а. е., полный оборот вокруг Солнца, занимает у Нептуна почти 165 земных лет, поэтому, с момента своего открытия, он совершит свой первый полный оборот только в 2011 году.

Спутники Нептуна

Уильям Лассель открыл самый большой спутник – Тритон, уже через пару недель, после открытия самого Нептуна. Его плотность составляет 2 г/см³, следовательно, по массе он превосходит на 99% все спутники планеты. Хотя размеры его, чуть больше Луны.


спутник Нептуна - ТритонОн обладает ретроградной орбитой и скорее всего, очень давно, был захвачен полем Нептуна, из расположенного рядом, пояса Койпера. Это поле, постоянно притягивает спутник к планете все ближе и ближе. Поэтому в недалеком, по космическом меркам, будущем (через 100 млн. лет) он столкнется с Нептуном, в результате чего могут образоваться кольца, более мощные и заметные, чем сейчас наблюдаются у Сатурна. На Тритоне присутствует атмосфера, что может означать, наличие жидкого океана, под ледяной корой кромкой поверхности. Т.к. Нептун в римской мифологии был морским богом, все его спутники названы в честь римских морских богов, поменьше рангом. Среди них можно выделить Нереиду, Протей, Деспину, Таласу и Галатею. Масса всех этих спутников, составляет менее 1% от массы Тритона!

Характеристики Нептуна

• Масса: 1,025*1026 кг (в 17 раз больше Земли)
• Диаметр на экваторе: 49528 км (в 3,9 раз больше Земли)
• Диаметр на полюсе: 48680 км
• Наклон оси: 28,3°
• Плотность: 1,64 г/см³
• Температура верхних слоев: около – 200 °C
• Период обращения вокруг оси (сутки): 15 часов 58 минут
• Расстояние от Солнца (среднее): 30 а. е. или 4,5 млрд. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 165 лет
• Скорость вращения по орбите: 5,4 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,011
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 1,77°
• Ускорение свободного падения: 11 м/с²
• Спутники: есть 13 шт.


Источник: kosmos-gid.ru

Сводная информация о Нептуне

Получивший имя в честь римского бога морей, Нептун — восьмая и самая далекая от Солнца планета. Расстояние между ним и центральным светилом составляет около 30 астрономических единиц.

Как и Уран, Нептун относится к «ледяным гигантам», диаметр его экватора в 3,9 раза больше земного, а масса в 17 раз превышает массу Земли.

Полный оборот вокруг Солнца Нептун совершает за 165 земных лет, посещая самые отдаленные окраины околосолнечного мира.

Внутреннее строение Нептуна напоминает Уран — с той разницей, что Нептун несколько плотнее, хотя диаметры обеих планет почти одинаковы.

Атмосфера составляет примерно 15 % общей массы планеты. В нее входят в основном водород, гелий, метан, водный, аммиачный и метановый льды, небольшое количество азота.

Недра Нептуна состоят главным образом из горных пород и льдов, которые при давлениях в 10 млн атмосфер находятся в горячем и полужидком состоянии. Это такой же «океан водного аммиака», как и на Уране, обладающий высокой электропроводностью и порождающий магнитное поле планеты.


Ядро Нептуна состоит из железа, никеля и силикатов. По массе оно в 1,2 раза превосходит Землю.

В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы — их скорости могут достигать до 2 600 км/ч! Температура в верхних слоях атмосферы Нептуна примерно -220 °С, тогда как температуры в центре планеты почти такие же, как и на поверхности Солнца.

Как был открыт Нептун

Иоганн Готтфрид Галле (1812-1910 гг.) еще в возрасте 23 лет начал работать в Берлинской обсерватории, которая стала для него вторым домом.

На протяжении всей своей долгой жизни он изучал движение комет и в конце 19 в. благодаря его усилиям, ученым-современникам стали известны орбиты 178 этих небесных тел.

Ему также принадлежит честь открытия трех новых комет и внутреннего кольца Сатурна.

Письмо Урбена Леверье попало к Галле 23 сентября 1846 г. — в нем, помимо результатов вычислений, содержалась просьба провести поиск новой планеты за пределами орбиты Урана и прилагались ее предположительные координаты.

Едва стемнело, Галле отправился к своему телескопу — одному из самых мощных в Европе в то время — и Нептун оказался на предсказанном Леверье месте!

Так совершилось первое в истории астрономии открытие «на кончике пера». Точность вычислений была поразительной — Леверье определил положение еще неоткрытой планеты с точностью до одного градуса, а Адамс ошибся всего на 12 °.

Вслед за открытием разгорелся жаркий спор между англичанами и французами за право считать вновь открытую планету «своей». В конечном счете согласие было достигнуто — астрономы обеих стран решили отныне считать Джона Адамса и Урбена Леверье «сооткрывателями» Нептуна.

Нептун: торжество математики


О том, как двое ученых — англичанин Джон Адамс и француз Урбен Леверье — в 1846 г. открыли «на бумаге» новую планету Солнечной системы, мы рассказали выше.

Приведем только текст записки, которую Леверье отправил в Берлин, где в то время над составлением точных карт звездного неба работал замечательный астроном-наблюдатель Иоганн Галле: «Направьте Ваш телескоп в созвездие Водолея в точку эклиптики с долготой 326 градусов, и в пределах одного градуса от этого места Вы найдете новую планету. Она девятой звездной величины и имеет различимый диск».

Этот вывод Леверье и Адамс сделали, в разное время наблюдая за отклонениями в движении Урана по орбите.

Вечером 23 сентября, немало удивленный Галле, выполнил просьбу Леверье — и обнаружил слабую звездочку, которой не было ни на одной звездной карте. Это и был Нептун.

Когда Урбену Леверье предложили взглянуть на вновь открытую планету в телескоп, он отказался, заметив, что не нуждается в этом, так как уже видел ее в своих вычислениях.

Имена астрономов Леверье, Адамса и Галле увековечены в названиях колец Нептуна, открытых спустя 140 лет.

Опоздавший Адамс


Английский математик и астроном Джон Кауч Адамс (1819-1892 гг.) к моменту открытия Нептуна был еще совсем молодым ученым, только что выдержавшим экзамен на магистерскую степень.

В это же время занялся исследованием неправильностей в движение планеты Уран и к 1846 г. понял, что причина этих явлений — существование еще одной планеты, более отдаленной от Солнца.

О своих расчетах Адамс сообщил королевскому астроному Айри, но тот не придал особого значения выводам молодого ученого.

Лишь в 1847 г. работа Адамса, посвященная странному поведению Урана, была опубликована. В ней приводились все необходимые расчеты, но Адамс… опоздал.

К этому времени Нептун был уже обнаружен, определено его точное положение и основные элементы орбиты. И сделали это французский математик и специалист по небесной механике Урбен Леверье и немецкий астроном Иоганн Галле.

Спутники Нептуна

В настоящее время известны 13 спутников Нептуна, и все они, начиная с Тритона и заканчивая Несо, носят имена мифических существ, связанных с водной стихией.

Правда, среди спутников бога морей господствует неравенство — Тритону, названному по имени сына Нептуна, досталось 99,5 % массы всех остальных спутников, и только он имеет форму сфероида. Все прочие представляют собой мелкие космические тела неправильной формы, чей диаметр не превышает 400 км.


Хотя у каждого из них есть своя «изюминка»,- так, например, орбита Несо, крохотной «луны» диаметром всего 60 км, пролегает на расстоянии 48 млн км от Нептуна — примерно на таком же удалении от Солнца располагается Меркурий.

А Нереида, имеющая диаметр в 340 км, имеет настолько вытянутую орбиту, что расстояние от нее до Нептуна изменяется от 1,4 до 9,7 млн км.

Большинство мелких спутников были обнаружены в 1989 г. во время пролета «Вояджера-2» мимо Нептуна.

Кольца Нептуна

Нептун, как и другие планеты его группы, имеет кольца. Правда, они гораздо менее массивные и яркие, чем у Урана и Сатурна. Состоят они из ледяных частиц, покрытых силикатной пылью или соединениями углерода, и носят имена первооткрывателей и исследователей планеты.

Кольцо Адамса, самое дальнее, отстоит на 63 тыс. км от центра Нептуна, кольцо Леверье, более широкое, удалено на 53 тыс. км, еще ближе к планете находятся кольца Галле и Адамса.

Самым необычным оказалось кольцо Адамса — оно не сплошное, а состоит из пяти «дужек», каждая из которых имеет свое название: «Храбрость», «Свобода», «Равенство-1», «Равенство-2» и «Братство».

Согласно законам механики, «дужки» на орбите должны были быстро соединиться в сплошное кольцо, но этого не происходит. Что удерживает кольцо Адамса в таком состоянии — пока загадка.

Почему нужно следить за погодой на Нептуне?

Вас не интересует погода на Нептуне? И напрасно. Ученые считают, что, следя за погодными явлениями на «ледяных гигантах», можно лучше понять погодные процессы, происходящие на Земле.


Такие наблюдения велись в течение пяти последних лет.

15 сентября 2009 г. на Нептуне возник мощный шторм, получивший имя «Аннабель». Практически в то же самое время на Земле в Карибском море зародился и начал движение к побережью США ураган «Изабель».

Ученым удалось связать оба этих явления с отклонениями в «поведении» Солнца, которые воздействуют как на земную, так и «нептунианскую» атмосферы.

Эта планета, имеющая 13 спутников, очень похожа на Уран, но имеет твердое ядро. На Нептуне есть Большое Темное Пятно, подобное Большому Красному Пятну на Юпитере. Это значит, что в его атмосфере тоже бушуют сильные ветры.

Какая планета самая ветреная? Хотя есть и другие ветреные планеты (например, Уран), самые сильные ветры дуют на Нептуне. Их скорость достигает 2600 км/ч. Чудовищные ураганы Нептуна могли бы уничтожить всю планету Земля!

Источник: vunderkind.info

Интересные факты о планете Нептун

О нем не знали древние

  • Нептун нельзя отыскать без использования инструментов. Впервые его заметили лишь в 1846 году. Позицию вычислили математически. Имя дано в честь морского божества у римлян.

Стремительно вращается на оси

  • Экваториальные облака выполняют оборот за 18 часов.

Наименьший среди ледяных гигантов

  • Он меньше Урана, но превосходит по массе. Под тяжелой атмосферой скрываются слои водорода, гелия и метановых газов. Есть вода, аммиак и метановый лед. Внутреннее ядро представлено скалой.

Атмосфера наполнена водородом, гелием и метаном

  • Метан Нептуна впитывает красный цвет, поэтому планета выглядит синей. Высокие облака постоянно дрейфуют.

Активный климат

  • Стоит отметить крупные штормы и мощные ветры. Одна из масштабных бурь зафиксирована в 1989 году – Большое темное пятно, длившееся 5 лет.

Есть тонкие кольца

  • Представлены ледяными частичками, смешанными с пылевыми зернами и углеродосодержащим веществом.

Есть 14 спутников

  • Самым интересным спутником Нептуна выступает Тритон – морозный мир, выпускающий частички азота и пыли из-под поверхности. Может быть притянутым планетарной гравитацией.

Отправили одну миссию

  • В 1989 году мимо Нептуна пролетел Вояджер-2, приславший первые крупномасштабные снимки системы. Также за планетой наблюдал телескоп Хаббл.

Размер, масса и орбита планеты Нептун

При радиусе в 24622 км это четвертая по крупности планета, которая вчетверо крупнее нашей. С массой 1.0243 х 1026 кг обходит нас в 17 раз. Эксцентриситет составляет всего 0.0086, а расстояние от Солнца до Нептуна – 29.81 а.е. в приближенном состоянии и 30.33. а.е. на максимальном.

Физические характеристики планеты Нептун

На сидерический оборот уходит 16 часов, 6 минут и 36 секунд, а на орбитальный проход – 164.8 лет. Наклон оси Нептуна – 28.32° и напоминает земной, поэтому планета проходит сквозь похожие сезонные перемены. Но стоит прибавить фактор длительной орбиты, и получим сезон с продолжительностью в 40 лет.

Планетарная орбита Нептуна влияет на пояс Койпера. Из-за гравитации планеты некоторые объекты лишаются стабильности и создают разрывы в поясе. В некоторых пустых участках проходит орбитальный путь. Резонанс с телами – 2:3. То есть, тела завершают 2 орбитальных прохода на каждые 3 у Нептуна.

Орбита и вращение планеты Нептун

Ледяной гигант располагает троянскими телами, устроившимися на точках Лагранжа L4 и L5. Некоторые даже поражают своей стабильностью. Скорее всего, они просто создались рядом, а не притянулись гравитационно позже.

Состав и поверхность планеты Нептун

Эту разновидность объектов именуют ледяными гигантами. Присутствует скалистое ядро (металлы и силикаты), мантия, созданная из воды, метанового льда, аммиаков и водородной, гелиевой и метановой атмосферы. Детальное строение Нептуна просматривается на рисунке.

В ядре присутствует никель, железо и силикаты, а по массе в 1.2 раз обходит нашу. Центральное давление возрастает до 7Мбар, что вдвое выше нашего. Обстановка накаляется до 5400 К. На глубине в 7000 км метан трансформируется в алмазные кристаллы, которые опускаются вниз в виде града.

Мантия достигает в 10-15 раз превосходит земную массу и наполнена аммиачной, метановой и водной смесью. Вещество называют ледяным, хотя в реальности это плотная раскаленная жидкость. Атмосферный слой простирается на 10-20% от центра.

В нижних атмосферных слоях можно заметить, как возрастают метановые, водные и аммиачные концентрации.

Спутники планеты Нептун

Лунная семья Нептуна представлена 14-ю спутниками, где все кроме одного обладают именами в честь греческой и римской мифологии. Они разделены на 2 класса: регулярные и нерегулярные. Первые – Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса, S/2004 N 1 и Протей. Расположены ближе всего к планете и маршируют по круговым орбитам.

Спутники отдалены от планеты на расстояние 48227 км до 117 646 км, и все, кроме S/2004 N 1 и Протея, обходят планету меньше, чем ее орбитальный период (0.6713 дня). По параметрам: 96 x 60 x 52 км и 1.9 × 1017 кг (Наяда) до 436 x 416 x 402 км и 5.035 × 1017 кг (Протей).

Все спутники, кроме Протея и Лариссы, вытягиваются по своей форме. Спектральный анализ показывает, что они сформировались из водяного льда с примесью темного материала.

Неправильные следуют по наклонным эксцентричным или ретроградным орбитам и проживают на большой отдаленности. Исключение – Тритон, вращающийся вокруг Нептуна по круговому орбитальному пути.

В списке нерегулярных можно найти Тритон, Нереид, Галимеда, Сао, Лаомедеа, Несо и Псамафа. По размеру и массе они практически устойчивые: от 40 км в диаметре и 1.5 × 1016 кг в массе (Псамафа) до 62 км и 9 х 1016 кг (Галимеда).

Отдельно рассматриваются Тритон и Нереид, потому что это крупнейшие нерегулярные луны в системе. Тритон вмещает 99.5% орбитальной массы Нептуна.

Они близко вращаются к планете и обладают необычными эксцентриситетами: у Тритона – практически идеальный круг, а у Нереиды – наиболее эксцентричная.

Самый большой спутник Нептуна – Тритон. Его диаметр охватывает 2700 км, а масса – 2.1 х 1022 кг. Его размера хватает, чтобы добиться гидростатического баланса. Тритон движется по ретроградному и квазикруговому пути. Его наполняет азот, двуокись углерода, метан и водяные льды. Альбедо – больше 70%, поэтому считается одним из наиболее ярких объектов. Поверхность выглядит красноватой. Удивляет и тем, что обладает своим атмосферным слоем.

Плотность спутника – 2 г/см3, а значит 2/3 массы отдано на скальные породы. Также может присутствовать вода в жидком состоянии и подземный океан. На юге расположена крупная полярная шапка, древние кратерные шрамы, каньоны и уступы.

Есть мнение, что Тритон был притянут гравитацией и ранее считался частью пояса Койпера. Приливное притяжение приводит к сближению. Между планетой и спутником может произойти столкновение через 3.6 млрд. лет.

Нереида стоит на третьем месте по величине в лунной семье. Вращается по проградной, но крайне эксцентрической орбите. Спектроскоп нашел льды на поверхности. Возможно, именно хаотическое вращение и вытянутая форма приводят к нерегулярным изменениям видимой величины.

Атмосфера и температура планеты Нептун

На возвышении атмосфера Нептуна состоит из водорода (80%) и гелия (19%) с небольшими метановыми примесями. Синий оттенок появляется из-за того, что метан впитывает красный свет. Атмосфера делится на два главных шара: тропосфера и стратосфера. Между ними есть тропопауза с давлением в 0.1 бар.

Спектральный анализ показывает, что стратосфера туманная из-за скопления смесей, созданных контактом УФ-лучей и метана. В ней заметны монооксид углерода и цианистый водород.

Пока никто не может объяснить, почему термосфера раскалена до 476.85°C. Нептун крайне далеко расположен от звезды, поэтому нужен другой механизм нагрева. Это может быть контакт атмосферы с ионами в магнитном поле или же гравитационные волны самой планеты.

Нептун лишен твердой поверхности, поэтому атмосфера вращается дифференциально. Экваториальная часть совершает обороты с периодом в 18 часов, магнитное поле – 16.1 часов, а полярная зона – 12 часов. Именно поэтому возникают сильные ветры. Три масштабных зафиксировал Вояджер-2 в 1989 году.

Первый шторм простирался на 13000 х 6600 км и смахивал на Большое Красное Пятно Юпитера. В 1994 году телескоп Хаббл попытался отыскать Большое Темное Пятно, но его не было. Зато на территории северного полушария образовалось новое.

Скутер – еще один шторм, представленный светлым облачным покровом. Они находятся южнее Большого Темного Пятна. В 1989 году также заметили и Маленькое Темное Пятно. Сначала оно казалось полностью темным, но когда аппарат приблизился, то удалось зафиксировать яркое ядро.

Кольца планеты Нептун

Планета Нептун располагает 5-ю кольцами, наименованных в честь ученых: Галле, Леверье, Ласселл, Араго и Адамс. Представлены пылью (20%) и небольшими осколками породы. Их сложно отыскать, потому что лишены яркости и отличаются по величине и плотности.

Иоганн Галле был первым, кто рассмотрел планету в увеличительный прибор. Кольцо идет первым и отдалено на 41000-43000 км от Нептуна. Леверье занимает в ширину всего 113 км.

На отдаленности в 53200-57200 км с шириной в 4000 км находится кольцо Ласселла. Это наиболее широкое кольцо. Ученый нашел Тритон через 17 дней после обнаружения планеты.

На 100 км простирается кольцо Араго, расположенное в 57200 км. Франсуа Араго наставлял Леверье и активно выступал в споре о планете.

Адамс в ширину простирается всего на 35 км. Но это кольцо самое яркое у Нептуна и его легко найти. Обладает пятью дугами, три из которых именуют Свобода, Равенство, Братство. Полагают, что дуги были гравитационно пойманы Галатеей, расположенной внутри кольца. Взгляните на фото колец Нептуна.

Кольца темные и созданы из органических соединений. Вмещают много пыли. Полагают, что это молодые формирования.

История изучения планеты Нептун

Нептун не фиксировали до 19-го века. Хотя, если внимательно рассмотреть зарисовки Галилея с 1612 года, то можно заметить, что точки наводят на расположение ледяного гиганта. Так что раньше планету просто принимали за звезду.

В 1821 году Алексис Бувар выпустил схемы, отображающие орбитальный путь Урана. Но дальнейший обзор показал отклонения от чертежа, поэтому ученый подумал, что рядом есть крупное тело, влияющее на путь.

За детальное изучение орбитального прохода Урана принялся Джон Адамс в 1843 году. Независимо от него в 1845-1846-х гг. трудился Урбе Леверье. Своими знаниями он поделился с Иоганном Галле в Берлинской обсерватории. Последний подтвердил, что рядом есть что-то большое.

Открытие планеты Нептун вызывало много споров относительно первооткрывателя. Но научный мир признал заслуги Леверье и Адамса. Но в 1998 году посчитали, что все же первый сделал больше.

Сначала Леверье предложил наименовать объект в свою честь, что вызвало массу возмущения. Зато второе его предложение (Нептун) стало современным названием. Дело в том, что оно вписывалось в традиции наименования. Ниже представлена карта Нептуна.

Карта поверхности планеты Нептун

Полезные статьи:


Ссылки


Планеты Солнечной системы
Карликовые планеты Плутон · Церера · Хаумеа · Макемаке · Эрида
Планеты Земной группы Меркурий · Венера · Земля · Марс
Газовые гиганты Юпитер · Сатурн · Уран · Нептун

Источник: v-kosmose.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.