Šta se nalazi na planeti Neptun. Gasni gigant Neptun

Neptun je otkriven na osnovu teorijskih proračuna. Činjenica je da Uran odstupa od izračunate orbite, kao da ga privlači neka druga planeta.

Britanski matematičari i astronomi John Couch Adams(1819-1892) i James Challis su 1845. godine napravili proračun približne lokacije planete. Istovremeno, francuski astronom Urban Le Verrier(1811 - 1877), nakon proračuna, uvjerio ga je da krene u potragu nova planeta. Astronomi su prvi put vidjeli Neptun 23. septembra 1846. godine, nedaleko od položaja koje su nezavisno predvidjeli Englez Adams i Francuz Le Verrier.

Neptun je značajno udaljen od Sunca.

Opće karakteristike planete Neptun

Masa planete je 17 puta više mase Zemlja. Poluprečnik planete je oko četiri Zemljina radijusa. Gustina - Gustoća Zemlje.

Prstenovi su otkriveni oko Neptuna. Oni su otvoreni (polomljeni), odnosno sastoje se od zasebnih lukova koji nisu međusobno povezani. Prstenovi Urana i Neptuna slični su po izgledu.

Struktura Neptuna je vjerovatno skoro ista kao i Urana.

Nasuprot tome, , i Neptun možda nemaju jasnu unutrašnju stratifikaciju. Ali, najvjerovatnije, Neptun ima malo čvrsto jezgro, po masi jednaku Zemlji. Neptunova atmosfera je uglavnom vodonik i helijum sa malom količinom metana (1%). Neptunova plava boja rezultat je apsorpcije crvenog svjetla u atmosferi od strane ovog gasa - baš kao na Uranu.

Planeta ima gromoglasnu atmosferu, tanke porozne oblake koji se sastoje od smrznutog metana. Temperatura Neptunove atmosfere je viša od temperature Urana, dakle oko 80% H 2

Rice. 1. Sastav Neptunove atmosfere

Neptun ima svoj unutrašnji izvor toplote - emituje 2,7 puta više energije nego što prima od Sunca. Prosječna temperatura površine planete je 235 °C. Neptun doživljava jake vjetrove paralelne s ekvatorom planete, velike oluje i vihore. Planeta ima najbrže vjetrove u Sunčevom sistemu, koji dostižu brzinu od 700 km/h. Vjetrovi duvaju na Neptun u zapadnom smjeru, protiv rotacije planete.

Na površini se nalaze planinski lanci i pukotine. Zimi ima azotnog snijega, a ljeti fontane probijaju pukotine.

Sonda Voyager 2 otkrila je moćne ciklone na Neptunu, u kojima brzina vjetra dostiže brzinu zvuka.

Sateliti planete se zovu Triton, Nereid, Naiad, Thalassa, Proteus, Despina, Galatea, Larissa. U 2002-2005 Otkriveno je još pet satelita Neptuna. Svaki od novootkrivenih ima prečnik od 30-60 km.

Najveći Neptunov satelit je Triton. Otvorio ju je 1846. godine William Lassell. Triton je veći od Mjeseca. Gotovo sva masa Neptunovog satelitskog sistema koncentrisana je u Tritonu. Ima veliku gustinu: 2 g/cm 3 .

Iako će, naravno, riječ "gigant" biti malo jaka u odnosu na Neptun, planetu koja je, iako vrlo velika po kosmičkim standardima, ipak značajno inferiornija po veličini u odnosu na naše druge divovske planete: Saturn, Saturn, itd. . Govoreći o Uranu, iako je ova planeta veća od Neptuna, Neptun je i dalje 18% veći po masi od Urana. Općenito, ova planeta, nazvana po svom plava boja U čast drevnog boga mora, Neptun se može smatrati najmanjom od džinovskih planeta i istovremeno najmasovnijim - Neptunova gustina je mnogo puta veća od gustine drugih planeta. Ali u poređenju sa Neptunom i našom Zemljom, oni su sićušni, ako zamislite da je naše Sunce veličine vrata, onda je Zemlja veličine novčića, a Neptun je iste veličine kao velika bejzbol lopta.

Istorija otkrića planete Neptun

Istorija otkrića Neptuna je jedinstvena u svojoj vrsti, jer je to prva planeta u našem Sunčevom sistemu koja je otkrivena čisto teoretski, zahvaljujući matematičkim proračunima, a tek tada je uočena kroz teleskop. Desilo se ovako: davne 1846. godine francuski astronom Aleksis Buvar posmatrao je kretanje planete Uran kroz teleskop i primetio čudna odstupanja u njenoj orbiti. Anomalija u kretanju planete, prema njegovom mišljenju, mogla bi biti uzrokovana snažnim gravitacijskim uticajem nekog drugog velikog nebeskog tijela. Alexisov njemački kolega, astronom Johann Halle, napravio je potrebne matematičke proračune kako bi odredio lokaciju ove do tada nepoznate planete, a oni su se pokazali tačnim - uskoro je naš Neptun otkriven na mjestu navodne lokacije nepoznate "Planete X" .

Iako mnogo prije toga, planetu Neptun je veliki promatrao teleskopom. Istina, u svojim astronomskim bilješkama ju je zabilježio kao zvijezdu, a ne planetu, pa mu otkriće nije pripisano.

Neptun je najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu

“Ali o čemu?”, vjerovatno ćete se pitati. Zapravo, ovdje nije sve tako jednostavno kao što se čini na prvi pogled. Od svog otkrića 1846. godine, Neptun se s pravom smatra najudaljenijom planetom od Sunca. Ali 1930. godine otkriven je mali Pluton, koji je još dalje. Ovdje postoji samo jedna nijansa: Plutonova orbita je snažno izdužena duž elipse na način da je u određenim trenucima svog kretanja Pluton bliži Suncu nego Neptunu. Zadnji put Sličan astronomski fenomen dogodio se od 1978. do 1999. - u roku od 20 godina, Neptun je ponovo dobio titulu punopravne "najdalje planete od Sunca".

Neki astronomi, kako bi se riješili ovih zabuna, čak su predložili da se Pluton "spusti" sa titule planete, kažu, to je samo mali nebesko tijelo, leteći u orbiti, ili dodijeliti status “patuljaste planete”, međutim, sporovi po ovom pitanju su još uvijek u toku.

Karakteristike planete Neptun

Neptun ima svoj svijetloplavi izgled zbog velike gustine oblaka u atmosferi planete; ovi oblaci kriju u sebi još uvijek potpuno nepoznate našoj nauci hemijska jedinjenja, koji postaju plavi kada se apsorbuju od sunčeve svetlosti. Jedna godina na Neptunu jednaka je našim 165 godina, što je vrijeme potrebno Neptunu da završi svoj puni ciklus u svojoj orbiti oko Sunca. Ali dan na Neptunu nije dug kao godina, čak je kraći od našeg na Zemlji, jer traje samo 16 sati.

Temperatura Neptuna

Jer sunčeve zrake do dalekog "plavog diva" stižu u vrlo malim količinama, prirodno je da je na njegovoj površini vrlo, vrlo hladno - prosječna temperatura površina je -221 stepen Celzijusa, što je dva puta niže od tačke smrzavanja vode. Jednom riječju, da ste na Neptunu, u tren oka biste se pretvorili u led.

Površina Neptuna

Neptunova površina se sastoji od amonijaka i metanskog leda, ali se može ispostaviti da je jezgro planete stijena, ali to je još uvijek samo hipoteza. Zanimljivo je da je sila gravitacije na Neptunu vrlo slična onoj na Zemlji, samo je 17% veća od naše, i to uprkos činjenici da je Neptun 17 puta veći od Zemlje. Uprkos tome, malo je verovatno da ćemo moći da hodamo oko Neptuna u bliskoj budućnosti, pogledajte prethodni pasus o ledu. A osim toga, na površini Neptuna pušu jaki vjetrovi čija brzina može doseći i do 2400 kilometara na sat (!), možda ni na jednoj drugoj planeti u našem Sunčevom sistemu nema tako jakih vjetrova kao ovdje.

Veličina Neptuna

Kao što je već spomenuto, ona je 17 puta veća od naše Zemlje. Slika ispod prikazuje poređenje veličina naših planeta.

Atmosfera Neptuna

Sastav Neptunove atmosfere sličan je atmosferama većine sličnih džinovskih planeta: njome uglavnom dominiraju atomi vodika i helijuma, a sadrži i male količine amonijaka, smrznute vode, metana i drugih hemijskih elemenata. Ali za razliku od drugih glavne planete Neptunova atmosfera sadrži mnogo leda, zbog svoje udaljene lokacije.

Prstenovi planete Neptun

Sigurno kada čujete za planetarne prstenove, Saturn vam odmah padne na pamet, ali u stvari, daleko od toga da je jedini vlasnik prstenova. Naš Neptun također ima prstenove, iako ne tako velike i lijepe kao one na planeti. Neptun ima ukupno pet prstenova, nazvanih po astronomima koji su ih otkrili: Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago i Adams.

Neptunovi prstenovi se sastoje od sitnih kamenčića i kosmičke prašine (mnogo mikronskih čestica), njihova struktura je donekle slična prstenovima Jupitera i prilično ih je teško uočiti, jer su crni. Naučnici vjeruju da su Neptunovi prstenovi relativno mladi, barem mnogo mlađi od prstenova njegovog susjeda Urana.

Mjeseci Neptuna

Neptun, kao i svaka pristojna džinovska planeta, ima svoje satelite, ne samo jedan, već trinaest, nazvanih po manjim morskim bogovima drevnog panteona.

Posebno je zanimljiv satelit Triton, otkriven dijelom zahvaljujući... pivu. Činjenica je da je engleski astronom William Lasing, koji je zapravo otkrio Triton, zaradio veliko bogatstvo kuhanjem i trgovinom piva, što mu je naknadno omogućilo da uloži mnogo novca i vremena u svoj omiljeni hobi - astronomiju (posebno jer nije jeftina opremiti visokokvalitetnu opservatoriju).

Ali šta je zanimljivo i jedinstveno kod Tritona? Činjenica je da je ovo jedini poznati satelit u našem Sunčevom sistemu koji rotira oko planete u suprotnom smjeru u odnosu na rotaciju same planete. U naučnoj terminologiji, to se naziva "retrogradna orbita". Naučnici sugeriraju da Triton prije uopće nije bio satelit, već nezavisna patuljasta planeta (poput Plutona), koja je voljom sudbine pala u sferu utjecaja Neptunove gravitacije, u suštini zarobljena od strane "plavog diva". Ali tu nije kraj: Neptunova gravitacija vuče Triton sve bliže i bliže, a nakon nekoliko miliona svjetlosnih godina, gravitacijske sile mogu razdvojiti satelit.

Koliko dugo traje let do Neptuna?

Za dugo vremena. Ovo je ukratko, uz modernu tehnologiju, naravno. Na kraju krajeva, udaljenost od Neptuna do Sunca je 4,5 milijardi kilometara, a udaljenost od Zemlje do Neptuna je 4,3 milijarde kilometara, respektivno. Jedini satelit koji je sa Zemlje poslan na Neptun, Voyager 2, lansiran 1977. godine, stigao je na svoje odredište tek 1989. godine, gdje je fotografirao "veliku tamnu mrlju" na površini Neptuna i uočio niz snažnih oluja u atmosferi planete.

Video o planeti Neptun

I na kraju našeg članka nudimo vam zanimljiv video o planeti Neptunu.

Neptun je osma i najudaljenija planeta od Sunca. Ledeni div se nalazi na udaljenosti od 4,5 milijardi km, što je 30,07 AJ.
Dan na Neptunu (puna revolucija oko svoje ose) je 15 sati i 58 minuta.
Period okretanja oko Sunca (Neptunova godina) traje oko 165 zemaljskih godina.
Površinu Neptuna prekriva ogroman, dubok okean vode i tečnih gasova, uključujući metan. Neptun je plav, kao i naša Zemlja. Ovo je boja metana, koji apsorbuje crveni deo spektra sunčeve svetlosti i reflektuje plavi.
Atmosfera planete se sastoji od vodonika sa malom primjesom helijuma i metana. Temperatura gornjeg ruba oblaka je -210 °C.
Iako je Neptun najudaljenija planeta od Sunca, on je unutrašnja energija dovoljno da ima najbrže vjetrove u Sunčevom sistemu. U atmosferi Neptuna najviše bjesni jaki vjetrovi među planetama Sunčevog sistema, prema nekim procjenama, njihove brzine mogu doseći 2100 km/h
Oko Neptuna kruži 14 satelita. koji su u grčkoj mitologiji dobili imena po raznim bogovima i nimfama mora. Najveći od njih, Triton, ima promjer od 2700 km i rotira se u smjeru suprotnom od rotacije ostalih satelita Neptuna.
Neptun ima 6 prstenova.
Na Neptunu nema života kakvog poznajemo.
Neptun je bio posljednja planeta koju je posjetio Voyager 2 na svom 12-godišnjem putovanju kroz Sunčev sistem. Lansiran 1977. godine, Voyager 2 prošao je unutar 5.000 km od površine Neptuna 1989. godine. Zemlja je bila udaljena više od 4 milijarde km od mjesta događaja; Radio signal sa informacijama putovao je do Zemlje više od 4 sata.

Neptun– osma planeta Sunčevog sistema: otkriće, opis, orbita, sastav, atmosfera, temperatura, sateliti, prstenovi, istraživanje, mapa površine.

Neptun je osma planeta od Sunca i najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu. To je plinski gigant i predstavnik kategorije solarnih planeta vanjskog sistema. Pluton je ispao sa liste planeta, pa Neptun zatvara lanac.

Ne može se naći bez instrumenata, pa je pronađen relativno nedavno. Bliski prilaz je uočen samo jednom tokom preleta Voyagera 2 1989. godine. Hajde da saznamo šta je planeta Neptun u zanimljivim činjenicama.

Zanimljive činjenice o planeti Neptun

Drevni ljudi nisu znali za njega

Neptun se ne može pronaći bez upotrebe instrumenata. Prvi put je primećen tek 1846. godine. Položaj je izračunat matematički. Ime je dato u čast morskom božanstvu Rimljana.

Brzo se rotira oko ose

Ekvatorijalni oblaci završe revoluciju za 18 sati.

Najmanji među ledenim divovima

Manji je od Urana, ali superiorniji u masi. Ispod teške atmosfere nalaze se slojevi gasova vodonika, helijuma i metana. Ima vode, amonijaka i metanskog leda. Unutrašnje jezgro je predstavljeno stenom.

Atmosfera je ispunjena vodonikom, helijumom i metanom

Neptunov metan upija crvenu svjetlost, zbog čega planeta izgleda plavo. Visoki oblaci se konstantno spuštaju.

Aktivna klima

Vrijedi napomenuti velike oluje i snažne vjetrove. Jedna od velikih oluja zabilježena je 1989. godine - Velika tamna mrlja, koja je trajala 5 godina.

Ima tankih prstenova

Predstavljaju ih čestice leda pomiješane sa zrncima prašine i tvarima koje sadrže ugljik.

Postoji 14 satelita

Najzanimljiviji Neptunov satelit je Triton, ledeni svijet koji ispušta čestice dušika i prašine ispod površine. Može se povući planetarnom gravitacijom.

Poslao jednu misiju

Godine 1989. Voyager 2 je proletio pored Neptuna, poslavši prve slike sistema velikih razmjera. Planetu je posmatrao i teleskop Hubble.

Veličina, masa i orbita planete Neptun

Sa radijusom od 24.622 km, to je četvrta najveća planeta, četiri puta veća od naše. Sa masom od 1,0243 x 10 26 kg, nadmašuje nas 17 puta. Ekscentricitet je samo 0,0086, a udaljenost od Sunca do Neptuna je 29,81 AJ. u približnom stanju i 30.33. a.e. na maksimumu.

Polarna kompresija	0,0171
Ekvatorijalni	24 764
Polarni radijus	24.341 ± 30 km
Površina	7.6408 10 9 km²
Volume	6.254 10 13 km³
Težina	1,0243 10 26 kg
Prosječna gustina	1,638 g/cm³
Ubrzanje besplatno pada na ekvatoru	11,15 m/s²
Drugi prostor brzina	23,5 km/s
Ekvatorijalna brzina rotacija	2,68 km/s 9648 km/h
Period rotacije	0,6653 dana 15 h 57 min 59 s
Axis tilt	28,32°
Pravo uzdizanje sjeverni pol	19h 57m 20s
Deklinacija sjevernog pola	42.950°
Albedo	0,29 (obveznica) 0,41 (geom.)
Prividna veličina	8,0-7,78 m
Ugaoni prečnik	2,2"-2,4"

Siderična revolucija traje 16 sati, 6 minuta i 36 sekundi, a orbitalni prolazak traje 164,8 godina. Aksijalni nagib Neptuna je 28,32° i sličan je Zemljinom, tako da planeta prolazi kroz slične sezonske promjene. Ali dodamo faktor duge orbite i dobićemo sezonu u trajanju od 40 godina.

Neptunova planetarna orbita utiče na Kuiperov pojas. Zbog gravitacije planete, neki objekti postaju nestabilni i stvaraju praznine u pojasu. U nekim praznim područjima postoji orbitalna putanja. Rezonancija sa telima – 2:3. To jest, tijela završe 2 orbitalna prolaza za svaka 3 na Neptunu.

Ledeni div ima trojanska tijela koja se nalaze na Lagrangeovim tačkama L4 i L5. Neki čak zadivljuju svojom stabilnošću. Najvjerovatnije su jednostavno stvoreni u blizini, a kasnije nisu privučeni gravitaciono.

Sastav i površina planete Neptun

Ova vrsta objekta naziva se ledeni divovi. Postoji kameno jezgro (metali i silikati), omotač od vode, metanskog leda, amonijaka i atmosfere vodika, helija i metana. Detaljna struktura Neptuna je vidljiva na slici.

Jezgro sadrži nikl, željezo i silikate, a njegova masa je 1,2 puta veća od naše. Centralni pritisak raste na 7 Mbara, što je dvostruko više od našeg. Situacija se zagrijava do 5400 K. Na dubini od 7000 km metan se pretvara u dijamantske kristale, koji padaju u obliku grada.

Plašt dostiže 10-15 puta veću masu od Zemlje i ispunjen je mješavinom amonijaka, metana i vode. Supstanca se naziva ledena, iako je u stvarnosti gusta, vruća tečnost. Atmosferski sloj se proteže 10-20% od centra.

U nižim slojevima atmosfere možete vidjeti kako se povećavaju koncentracije metana, vode i amonijaka.

Mjeseci planete Neptun

Neptunova lunarna porodica predstavljena je sa 14 satelita, gdje svi osim jednog imaju imena u čast grčke i rimske mitologije. Podijeljeni su u 2 klase: regularne i neregularne. Prvi su Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 i Proteus. Nalaze se najbliže planeti i marširaju kružnim orbitama.

Sateliti se kreću od 48.227 km do 117.646 km od planete, a svi osim S/2004 N 1 i Proteusa kruže oko planete za manje od njenog orbitalnog perioda (0,6713 dana). Prema parametrima: 96 x 60 x 52 km i 1,9 × 10 17 kg (Naiad) do 436 x 416 x 402 km i 5,035 × 10 17 kg (Proteus).

Svi sateliti, osim Proteusa i Larisse, su izduženog oblika. Spektralna analiza pokazuje da su nastale od vodenog leda pomiješanog s tamnim materijalom.

Nepravilni prate nagnute ekscentrične ili retrogradne orbite i žive na velikim udaljenostima. Izuzetak je Triton, koji kruži oko Neptuna po kružnoj orbitalnoj putanji.

Na listi neregularnih nalaze se Triton, Nereide, Halimeda, Sao, Laomedea, Neso i Psamatha. U pogledu veličine i mase, praktično su stabilni: od 40 km u prečniku i 1,5 × 10 16 kg mase (Psamapha) do 62 km i 9 x 10 16 kg (Halimeda).

Triton i Nereide se razmatraju odvojeno jer su najveći nepravilni meseci u sistemu. Triton sadrži 99,5% Neptunove orbitalne mase.

Rotiraju se blizu planete i imaju neobične ekscentričnosti: Triton ima skoro savršen krug, a Nereidina je najekscentričnija.

Najveći Neptunov satelit je Triton. Prečnik mu je 2700 km, a masa 2,1 x 10 22 kg. Njegova veličina je dovoljna za postizanje hidrostatičke ravnoteže. Triton se kreće retrogradnom i kvazikružnom putanjom. Napunjena je dušikom, ugljičnim dioksidom, metanom i vodenim ledom. Albedo je više od 70%, pa se smatra jednim od najsjajnijih objekata. Površina izgleda crvenkasto. Takođe je iznenađujuće jer ima svoj atmosferski sloj.

Gustina satelita je 2 g/cm 3, što znači da je 2/3 mase dato kamenju. Mogu biti prisutni i tečna voda i podzemni okean. Na jugu se nalazi velika polarna kapa, drevni ožiljci kratera, kanjoni i izbočine.

Vjeruje se da je Triton bio privučen gravitacijom i ranije se smatrao dijelom Kuiperovog pojasa. Privlačenje plime dovodi do konvergencije. Do sudara planete i satelita moglo bi doći za 3,6 milijardi godina.

Nereida je treća po veličini u lunarnoj porodici. Rotira u progradnoj ali izuzetno ekscentričnoj orbiti. Spektroskop je pronašao led na površini. Možda haotična rotacija i izduženi oblik dovode do nepravilnih promjena prividne veličine.

Atmosfera i temperatura planete Neptun

Na višoj nadmorskoj visini, Neptunova atmosfera se sastoji od vodonika (80%) i helijuma (19%) sa manjim tragovima metana. Plava nijansa nastaje jer metan apsorbira crvenu svjetlost. Atmosfera je podijeljena na dvije glavne sfere: troposferu i stratosferu. Između njih postoji tropopauza sa pritiskom od 0,1 bar.

Spektralna analiza pokazuje da je stratosfera maglovita zbog akumulacije mješavina nastalih kontaktom UV zraka i metana. Sadrži ugljen monoksid i cijanid vodonik.

Za sada niko ne može objasniti zašto je termosfera zagrejana na 476,85°C. Neptun je izuzetno udaljen od zvijezde, pa je potreban drugačiji mehanizam grijanja. To može biti kontakt atmosfere sa ionima u magnetnom polju ili gravitacioni talasi same planete.

Neptun nema čvrstu površinu, pa se atmosfera različito rotira. Ekvatorijalni dio rotira sa periodom od 18 sati, magnetno polje - 16,1 sat, a polarna zona - 12 sati. Zbog toga nastaju jaki vjetrovi. Tri velike je snimio Voyager 2 1989. godine.

Prva oluja proširila se na 13.000 x 6.600 km i izgledala je kao Jupiterova Velika crvena mrlja. Godine 1994. teleskop Hubble pokušao je pronaći Veliku tamnu tačku, ali je nije bilo. Ali nova se formirala na teritoriji sjeverne hemisfere.

Skuter je još jedna oluja koju predstavlja slaba oblačnost. Nalaze se južno od Velike tamne tačke. 1989. godine uočena je i Mala tamna mrlja. U početku je izgledalo potpuno mračno, ali kada se uređaj približio, bilo je moguće otkriti svijetlo jezgro.

Prstenovi planete Neptun

Planeta Neptun ima 5 prstenova nazvanih po naučnicima: Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago i Adams. Predstavljene su prašinom (20%) i sitnim fragmentima stijena. Teško ih je pronaći jer im nedostaje svjetlina i razlikuju se po veličini i gustoći.

Johann Hale je bio prvi koji je ispitao planetu pomoću instrumenta za uvećanje. Prsten je prvi i udaljen je 41.000-43.000 km od Neptuna. Le Verrier je širok samo 113 km.

Na udaljenosti od 53200-57200 km sa širinom od 4000 km nalazi se Lascelles Ring. Ovo je najširi prsten. Naučnik je pronašao Triton 17 dana nakon otkrića planete.

Prsten Arago, koji se nalazi na 57.200 km, proteže se na 100 km. François Arago je bio mentor Le Verriera i bio je aktivan u debati o planeti.

Adams je širok samo 35 km. Ali ovaj prsten je Neptunov najsjajniji i lako ga je pronaći. Ima pet lukova, od kojih se tri zovu Sloboda, Jednakost, Bratstvo. Vjeruje se da je lukove gravitacijski uhvatila Galatea, smještena unutar prstena. Pogledajte fotografiju Neptunovog prstena.

Prstenovi su tamni i napravljeni od organska jedinjenja. Drži dosta prašine. Vjeruje se da su to mlade formacije.

Istorija proučavanja planete Neptun

Neptun je zabeležen tek u 19. veku. Iako, ako pažljivo proučite Galilejeve skice iz 1612. godine, primijetit ćete da tačke ukazuju na lokaciju ledenog diva. Dakle, ranije su planetu jednostavno zamijenili za zvijezdu.

Godine 1821. Alexis Bouvard je napravio dijagrame koji pokazuju orbitalnu putanju Urana. Ali dalji pregled je pokazao odstupanja od crteža, pa je naučnik pomislio da se u blizini nalazi veliko telo koje utiče na stazu.

Džon Adams je započeo detaljno proučavanje orbitalnog prolaska Urana 1843. Bez obzira na njega 1845-1846. Urbe Le Verrier je radio. Svoje znanje je podijelio sa Johannom Halleom u Berlinskoj opservatoriji. Potonji je potvrdio da se u blizini nalazi nešto veliko.

Otkriće planete Neptun izazvalo je mnogo kontroverzi oko njegovog otkrića. Ali naučni svet priznao zasluge Le Verriera i Adamsa. Ali 1998. smatralo se da je prvi uradio više.

Isprva je Le Verrier predložio da se objekt imenuje u njegovu čast, što je izazvalo veliko ogorčenje. Ali njegov drugi prijedlog (Neptun) je postao moderno ime. Činjenica je da se uklapa u tradiciju imena. Ispod je mapa Neptuna.

Karta površine planete Neptun

Kliknite na sliku da je uvećate

Neptun je osma i najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu. Neptun je takođe četvrta planeta po prečniku i treća po veličini. Masa Neptuna je 17,2 puta, a prečnik ekvatora je 3,9 puta veći od Zemljinog. Planeta je dobila ime po rimskom bogu mora. Njegov astronomski simbol Neptun symbol.svg je stilizovana verzija Neptunovog trozuba.

Otkriven 23. septembra 1846. godine, Neptun je postao prva planeta otkrivena matematičkim proračunima, a ne redovnim posmatranjima. Otkriće nepredviđenih promjena u orbiti Urana potaklo je hipotezu o nepoznatoj planeti, čiji ih je gravitacijski remećejući utjecaj izazvao. Neptun je pronađen u okviru svog predviđenog položaja. Ubrzo je otkriven njegov satelit Triton, ali je preostalih 12 danas poznatih satelita bilo nepoznato do 20. stoljeća. Neptun je posjetila samo jedna svemirska letjelica, Voyager 2, koja je doletjela blizu planete 25. avgusta 1989. godine.

Neptun je po sastavu sličan Uranu, a obje planete se po sastavu razlikuju od većih džinovskih planeta Jupitera i Saturna. Ponekad se Uran i Neptun stavljaju u posebnu kategoriju "ledenih divova". Neptunova atmosfera, poput one Jupitera i Saturna, sastoji se prvenstveno od vodonika i helijuma, zajedno sa tragovima ugljovodonika i možda azota, ali sadrži veći udio leda: vode, amonijaka i metana. Neptunovo jezgro, poput Urana, sastoji se uglavnom od leda i stijena. Uzrok su posebno tragovi metana u vanjskim slojevima atmosfere plave boje planete.

Neptunova atmosfera je dom najjačih vjetrova bilo koje planete u Sunčevom sistemu; prema nekim procjenama, njihove brzine mogu doseći 2.100 km/h. Tokom preleta Voyagera 2 1989. godine, na južnoj hemisferi Neptuna otkrivena je takozvana Velika tamna mrlja, slična Velikoj crvenoj mrlji na Jupiteru. Neptunova temperatura u gornjih slojeva atmosfera je blizu -220 °C. U centru Neptuna, temperatura se kreće, prema različitim procjenama, od 5400 K do 7000-7100 °C, što je uporedivo sa temperaturom na površini Sunca i uporedivo sa unutrašnjom temperaturom većine poznatih planeta. Neptun ima slab i fragmentiran sistem prstenova, koji je vjerovatno otkriven još 1960-ih, ali je pouzdano potvrđen tek od strane Voyagera 2 1989. godine.

Godine 1948., u čast otkrića planete Neptun, predloženo je da se imenuje novi hemijski element na broju 93 Neptunijum.

12. jula 2011. navršava se tačno jedna neptunska godina, odnosno 164,79 zemaljskih godina, od otkrića Neptuna 23. septembra 1846. godine.

Ime

Neptun je neko vrijeme nakon svog otkrića označavan jednostavno kao "planeta van Urana" ili kao "Le Verrierova planeta". Prvi koji je iznio ideju službenog imena bio je Halle, koji je predložio ime "Janus". U Engleskoj, Čiles je predložio drugo ime: "Ocean".

Tvrdeći da ima pravo da imenuje planetu koju je otkrio, Le Verrier je predložio da se nazove Neptun, lažno tvrdeći da je takvo ime odobrio francuski Biro za geografske dužine. U oktobru je pokušao da planetu nazove svojim imenom Le Verrier, a podržao ga je i direktor opservatorije François Arago, ali je inicijativa naišla na značajno protivljenje izvan Francuske. Francuski almanasi su vrlo brzo vratili ime Herschel za Uran, u čast njegovog otkrića Williama Herschela, a Le Verrier za novu planetu.

Direktor opservatorije Pulkovo Vasilij Struve preferirao je ime "Neptun". O razlozima svog izbora izvijestio je na kongresu Carske akademije nauka u Sankt Peterburgu 29. decembra 1846. godine. Ovo ime je dobilo podršku izvan Rusije i ubrzo je postalo opšteprihvaćeno međunarodno ime za planetu.

U rimskoj mitologiji, Neptun je bog mora i odgovara grčkom Posejdonu.

Status

Od svog otkrića do 1930. godine, Neptun je ostao najudaljenija poznata planeta od Sunca. Nakon otkrića Plutona, Neptun je postao pretposljednja planeta, sa izuzetkom 1979-1999, kada je Pluton bio u Neptunovoj orbiti. Međutim, proučavanje Kuiperovog pojasa 1992. godine navelo je mnoge astronome na raspravu o tome treba li Pluton smatrati planetom ili dijelom Kuiperovog pojasa. 2006. godine Međunarodna astronomska unija usvojila je novu definiciju pojma "planeta" i klasifikovala Pluton kao patuljastu planetu, i tako ponovo učinila Neptun posljednjom planetom u Sunčevom sistemu.

Evolucija ideja o Neptunu

U kasnim 1960-im, ideje o Neptunu bile su nešto drugačije od današnjih. Iako su zvezdani i sinodički periodi okretanja oko Sunca, prosječna udaljenost od Sunca i nagib ekvatora prema orbitalnoj ravni bili poznati relativno precizno, postojali su i parametri mjereni manje precizno. Konkretno, masa je procijenjena na 17,26 Zemljinih umjesto 17,15; ekvatorijalni radijus je 3,89 umjesto 3,88 od Zemlje. Siderički period okretanja oko ose procijenjen je na 15 sati i 8 minuta umjesto na 15 sati i 58 minuta, što je najznačajnija nesklad između sadašnjeg znanja o planeti i znanja tog vremena.

U nekim tačkama kasnije je došlo do neslaganja. U početku, prije leta Voyagera 2, pretpostavljalo se da Neptunovo magnetsko polje ima istu konfiguraciju kao polje Zemlje ili Saturna. Prema najnovijim zamislima, Neptunovo polje ima oblik tzv. "kosi rotator". Pokazalo se da su geografski i magnetski „polovi“ Neptuna (ako zamislimo njegovo polje kao dipolni ekvivalent) međusobno pod uglom većim od 45°. Dakle, kada se planeta rotira, njeno magnetsko polje opisuje konus.

fizičke karakteristike

Poređenje veličina Zemlje i Neptuna

Sa masom od 1,0243·1026 kg, Neptun je posredna karika između Zemlje i velikih gasovitih divova. Njegova masa je 17 puta veća od Zemljine, ali je samo 1/19 mase Jupitera. Neptunov ekvatorijalni radijus je 24.764 km, što je skoro 4 puta više od Zemljinog. Neptun i Uran se često smatraju podklasom plinovitih divova koji se nazivaju "ledeni divovi" zbog njihove manje veličine i veće koncentracije isparljivih tvari. Kada se traže egzoplanete, Neptun se koristi kao metonim: otkrivene egzoplanete sa sličnim masama često se nazivaju "Neptuni", a astronomi takođe često koriste Jupiter ("Jupiteri") kao metonim.

Orbita i rotacija

Tokom jedne pune revolucije Neptuna oko Sunca, naša planeta napravi 164,79 okretaja.

Prosječna udaljenost između Neptuna i Sunca je 4,55 milijardi km (oko 30,1 prosječna udaljenost između Sunca i Zemlje, ili 30,1 AJ), a potrebno je 164,79 godina da se izvrši revolucija oko Sunca. Udaljenost između Neptuna i Zemlje je između 4,3 i 4,6 milijardi km. 12. jula 2011. Neptun je završio svoju prvu punu orbitu od otkrića planete 1846. godine. Sa Zemlje će biti vidljivo drugačije nego na dan otkrića, kao rezultat činjenice da period Zemljine revolucije oko Sunca (365,25 dana) nije višekratnik perioda Neptunove revolucije. Eliptična orbita planete je nagnuta 1,77° u odnosu na Zemljinu orbitu. Zbog prisustva ekscentriciteta od 0,011, udaljenost između Neptuna i Sunca se mijenja za 101 milion km - razlika između perihela i afela, odnosno najbliže i najudaljenije tačke položaja planete duž orbitalne putanje. Aksijalni nagib Neptuna je 28,32°, što je slično aksijalnom nagibu Zemlje i Marsa. Kao rezultat toga, planeta doživljava slične sezonske promjene. Međutim, zbog dugog orbitalnog perioda Neptuna, godišnja doba traju po četrdeset godina.

Period zvezdane rotacije za Neptun je 16,11 sati. Zbog aksijalnog nagiba sličnog Zemljinom (23°), promjene u periodu sideralne rotacije tokom njene duge godine nisu značajne. Budući da Neptun nema čvrstu površinu, njegova atmosfera je podložna diferencijalnoj rotaciji. Široka ekvatorijalna zona rotira sa periodom od približno 18 sati, što je sporije od rotacije od 16,1 sat magnetsko polje planete. Za razliku od ekvatora, polarne oblasti se rotiraju svakih 12 sati. Među svim planetama Sunčevog sistema, ova vrsta rotacije je najizraženija kod Neptuna. To dovodi do snažnog pomjeranja vjetra po širini.

Orbitalne rezonancije

Dijagram prikazuje orbitalne rezonancije uzrokovane Neptunom u Kuiperovom pojasu: rezonancija 2:3 (Plutino), "klasični pojas", na orbite na koje Neptun nije značajno utjecao, i rezonancija 1:2 (Tutino)

Neptun ima veliki uticaj na Kuiperov pojas, koji je od njega veoma udaljen. Kuiperov pojas je prsten ledenih malih planeta, sličan asteroidnom pojasu između Marsa i Jupitera, ali mnogo veći. Ona se kreće od orbite Neptuna (30 AJ) do 55 astronomske jedinice od sunca. Gravitaciona sila Neptuna ima najznačajniji uticaj na Kuiperov oblak (uključujući i u smislu formiranja njegove strukture), uporediv s obzirom na uticaj Jupiterove gravitacije na asteroidni pojas. Tokom postojanja Sunčevog sistema, neke regije Kuiperovog pojasa bile su destabilizovane Neptunovom gravitacijom, a u strukturi pojasa su se pojavile praznine. Primjer je područje između 40 i 42 a. e.

Orbite objekata koji se u ovom pojasu mogu držati dovoljno dugo određuju se tzv. prastare rezonancije sa Neptunom. Za neke orbite ovo vrijeme je uporedivo s vremenom cjelokupnog postojanja Sunčevog sistema. Ove rezonancije se pojavljuju kada se orbitalni period objekta oko Sunca poveže sa orbitalnim periodom Neptuna kao mali cijeli brojevi, na primjer, 1:2 ili 3:4. Na taj način objekti međusobno stabiliziraju svoje orbite. Ako, na primjer, neki objekt kruži oko Sunca dvostruko brže od Neptuna, on će preći tačno pola puta, dok će se Neptun vratiti u prvobitni položaj.

Najgušće naseljeni dio Kuiperovog pojasa, koji uključuje više od 200 poznatih objekata, je u rezonanciji 2:3 sa Neptunom]. Ovi objekti naprave jedan okret na svakih 1? orbite Neptuna i poznati su kao "plutini" jer se među njima nalazi jedan od najvećih objekata Kuiperovog pojasa, Pluton. Iako se orbite Neptuna i Plutona seku, rezonancija 2:3 će spriječiti njihov sudar. U drugim, manje naseljenim područjima, postoje rezonancije 3:4, 3:5, 4:7 i 2:5. U svojim Lagrangeovim tačkama (L4 i L5), zonama gravitacione stabilnosti, Neptun drži mnoge trojanske asteroide, kao da ih vuče po orbiti. Neptunovi Trojanci su u rezonanciji 1:1 s njim. Trojanci su veoma stabilni u svojim orbitama i stoga je hipoteza o njihovom zarobljavanju Neptunovim gravitacionim poljem malo verovatna. Najvjerovatnije su se formirali s njim.

Unutrašnja struktura

Unutrašnja struktura Neptuna podseća na unutrašnju strukturu Urana. Atmosfera čini otprilike 10-20% ukupne mase planete, a udaljenost od površine do kraja atmosfere je 10-20% udaljenosti od površine do jezgra. U blizini jezgra, pritisak može dostići 10 GPa. Zapreminske koncentracije metana, amonijaka i vode nalaze se u nižim slojevima atmosfere.

Unutrašnja struktura Neptuna:
1. Gornji sloj atmosfere, gornji oblaci
2. Atmosfera koja se sastoji od vodonika, helijuma i metana
3. Plašt od vode, amonijaka i metanskog leda
4. Jezgro od kamenog leda

Postepeno se ovo tamnije i toplije područje zbija u pregrijani tečni omotač, gdje temperature dostižu 2000-5000 K. Masa Neptunovog omotača je 10-15 puta veća od Zemljine, prema različitim procjenama, i bogata je vodom, amonijakom , metan i druga jedinjenja. Prema opšteprihvaćenoj terminologiji u planetarnoj nauci, ova materija se naziva ledena, iako je to vruća, vrlo gusta tečnost. Ova visoko provodljiva tečnost se ponekad naziva okean vodenog amonijaka. Na dubini od 7.000 km uslovi su takvi da se metan raspada u kristale dijamanata, koji "padaju" na jezgro. Prema jednoj hipotezi, postoji čitav okean „dijamantske tečnosti“. Neptunovo jezgro se sastoji od gvožđa, nikla i silikata i veruje se da ima masu 1,2 puta veću od Zemljine. Pritisak u centru dostiže 7 megabara, odnosno oko 7 miliona puta više nego na površini Zemlje. Temperatura u centru može dostići 5400 K.

Magnetosfera

I sa svojom magnetosferom i magnetnim poljem, jako nagnutim pod uglom od 47° u odnosu na osu rotacije planete, i koji se proteže do 0,55 njegovog poluprečnika (otprilike 13 500 km), Neptun podseća na Uran. Prije nego što je Voyager 2 stigao na Neptun, naučnici su vjerovali da je Uranova nagnuta magnetosfera rezultat njegove "bočne rotacije". Međutim, sada, nakon poređenja magnetnih polja ove dvije planete, naučnici vjeruju da ova čudna orijentacija magnetosfere u svemiru može biti uzrokovana plimom i osekom u unutrašnjim područjima. Takvo polje može nastati zbog konvektivnih kretanja tekućine u tankom sfernom sloju električno vodljivih tekućina ove dvije planete (navodna kombinacija amonijaka, metana i vode), koja pokreće hidromagnetski dinamo. Magnetno polje na ekvatorijalnoj površini Neptuna procjenjuje se na 1,42 T tokom magnetnog momenta od 2,16 1017 Tm. Neptunovo magnetsko polje ima složenu geometriju koja uključuje relativno velike inkluzije iz nebipolarnih komponenti, uključujući jak kvadrupolni moment koji može biti jači od dipolnog momenta. Nasuprot tome, Zemlja, Jupiter i Saturn imaju relativno mali kvadrupolni moment, a njihova polja manje odstupaju od polarne ose. Neptunov pramčani udar, gdje magnetosfera počinje da usporava solarni vjetar, prolazi na udaljenosti od 34,9 planetarnih radijusa. Magnetopauza, gde magnetosferski pritisak uravnotežuje solarni vetar, nalazi se na udaljenosti od 23-26,5 Neptunovih radijusa. Magnetorep se proteže do približno 72 Neptunova radijusa, a vrlo vjerovatno i mnogo dalje.

Atmosfera

Vodonik i helijum pronađeni su u gornjim slojevima atmosfere, koji čine 80 odnosno 19%, respektivno, na datoj visini. Uočeni su i tragovi metana. Primetne apsorpcione trake metana javljaju se na talasnim dužinama iznad 600 nm u crvenom i infracrvenom delu spektra. Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti metanom je glavni faktor koji daje Neptunovoj atmosferi plavu nijansu, iako se Neptunova svijetla azurna boja razlikuje od umjerenije akvamarinske boje Urana. Budući da se sadržaj metana u Neptunovoj atmosferi ne razlikuje mnogo od onog u Uranu, pretpostavlja se da postoji i neka, još nepoznata komponenta atmosfere koja doprinosi stvaranju plave boje. Neptunova atmosfera je podijeljena na 2 glavna područja: donju troposferu, gdje temperatura opada s visinom, i stratosferu, gdje temperatura, naprotiv, raste s visinom. Granica između njih, tropopauza, je na nivou pritiska od 0,1 bar. Stratosfera ustupa mjesto termosferi na nivou pritiska nižem od 10-4 - 10-5 mikrobara. Termosfera se postepeno pretvara u egzosferu. Modeli Neptunove troposfere sugeriraju da se, ovisno o nadmorskoj visini, sastoji od oblaka različitog sastava. Oblaci višeg nivoa su u zoni pritiska ispod jednog bara, gde temperature pogoduju kondenzaciji metana.

Fotografija koju je napravio Voyager 2 prikazuje vertikalni reljef oblaka

Pri pritisku između jednog i pet bara nastaju oblaci amonijaka i sumporovodika. Pri pritiscima većim od 5 bara, oblaci se mogu sastojati od amonijaka, amonijum sulfida, vodonik sulfida i vode. Dublje, pri pritisku od približno 50 bara, oblaci vodenog leda mogu postojati na temperaturama do 0 °C. Također je moguće da se na ovom području mogu naći oblaci amonijaka i vodonik sulfida. Neptunovi oblaci na velikim visinama posmatrani su po senkama koje su bacale na neprozirni sloj oblaka ispod. Istaknuti među njima su oblačni pojasevi koji se "omotavaju" oko planete na stalnoj geografskoj širini. Ove periferne grupe imaju širinu od 50-150 km, a same su 50-110 km iznad glavnog sloja oblaka. Proučavanje Neptunovog spektra sugerira da je njegova donja stratosfera zamagljena zbog kondenzacije produkta ultraljubičaste fotolize metana, kao što su etan i acetilen. U stratosferi su takođe pronađeni tragovi cijanovodonika i ugljen monoksida. Neptunova stratosfera je toplija od Uranove zbog veće koncentracije ugljovodonika. Iz nepoznatih razloga, termosfera planete ima anomalno visoku temperaturu od oko 750 K. visoke temperature planeta je predaleko od Sunca da bi zagrejala termosferu ultraljubičastim zračenjem. Možda je ovaj fenomen posljedica atmosferske interakcije s ionima u magnetskom polju planete. Prema drugoj teoriji, mehanizam grijanja se zasniva na gravitacijskim valovima iz unutrašnji regioni planete koje se raspršuju u atmosferi. Termosfera sadrži tragove ugljičnog monoksida i vode koji su u nju ušli, vjerovatno iz vanjskih izvora kao što su meteoriti i prašina.

Klima

Jedna od razlika između Neptuna i Urana je nivo meteorološke aktivnosti. Voyager 2, koji je letio u blizini Urana 1986. godine, zabilježio je izuzetno slabu atmosfersku aktivnost. Za razliku od Urana, Neptun je pokazao primetne vremenske promene tokom istraživanja Voyagera 2 1989. godine.

Velika tamna tačka (gore), skuter (beli oblak u sredini) i mala tamna tačka (dole)

Vrijeme na Neptunu je izuzetno dinamički sistem oluje, sa vjetrovima koji ponekad dostižu nadzvučnu brzinu (oko 600 m/s). Prilikom praćenja kretanja trajnih oblaka, promjena brzine vjetra od 20 m/s do istočni pravac do 325 m/s na zapadu. U gornjem sloju oblaka brzine vjetra variraju od 400 m/s duž ekvatora do 250 m/s na polovima. Većina vjetrova na Neptunu duva u smjeru suprotnom od rotacije planete oko svoje ose. Opći obrazac vjetrova pokazuje da se na visokim geografskim širinama smjer vjetrova poklapa sa smjerom rotacije planete, a na niskim geografskim širinama je suprotan njemu. Razlike u smjeru protok vazduha, vjeruje se da je posljedica „efekta kože“, a ne bilo kakvih dubinskih atmosferskih procesa. Sadržaj metana, etana i acetilena u atmosferi u ekvatorskom području je desetine i stotine puta veći od sadržaja ovih supstanci u području polova. Ovo zapažanje se može smatrati dokazom u prilog postojanja uzdizanja na Neptunovom ekvatoru i njegovog smanjenja bliže polovima. Godine 2007. uočeno je da je gornja troposfera Neptunovog južnog pola bila 10 °C toplija od ostatka Neptuna, gdje je prosječna temperatura -200 °C. Ova razlika u temperaturi dovoljna je da omogući da metan, koji je zamrznut u drugim područjima gornje atmosfere Neptuna, iscuri u svemir na južnom polu. Ova „vruća tačka“ je posledica aksijalnog nagiba Neptuna, čiji je južni pol okrenut prema Suncu već četvrt neptunske godine, odnosno oko 40 zemaljskih godina. Dok se Neptun polako kreće kroz svoju orbitu prema Suprotna strana Južni pol će postepeno padati u senku, a Neptun će zameniti severni pol za Sunce. Tako će se ispuštanje metana u svemir pomjeriti s južnog pola na sjeverni. Zbog sezonske promjene Uočeno je da se oblačni pojasevi na južnoj hemisferi Neptuna povećavaju u veličini i albedu. Ovaj trend je uočen još 1980. godine, a očekuje se da će se nastaviti i u 2020. dolaskom nove sezone na Neptunu. Godišnja doba se mijenjaju svakih 40 godina.

Oluje

Velika tamna mrlja, fotografija sa Voyagera 2

Godine 1989. NASA-in svemirski brod Voyager 2 otkrio je Veliku tamnu mrlju, stalnu anticiklonsku oluju veličine 13.000 do 6.600 km. Ova atmosferska oluja ličila je na Jupiterovu Veliku crvenu mrlju, ali 2. novembra 1994. svemirski teleskop Hubble je nije pronašao na njenoj prvobitnoj lokaciji. Umjesto toga, nova slična formacija otkrivena je na sjevernoj hemisferi planete. Skuter je još jedna oluja pronađena južno od Velike tamne tačke. Njegovo ime je posledica činjenice da je nekoliko meseci pre približavanja Voyagera 2 Neptunu bilo jasno da se ova grupa oblaka kretala mnogo brže od Velike tamne tačke. Naredne slike otkrile su grupe oblaka čak i brže od skutera. Mala tamna tačka, druga najintenzivnija oluja uočena tokom približavanja Voyagera 2 planeti 1989. godine, nalazi se još južnije. U početku je izgledalo potpuno mračno, ali kako se približavalo, svijetli centar Male tamne mrlje postao je vidljiviji, što se može vidjeti na najjasnijim fotografijama iz visoka rezolucija. Smatra se da Neptunove "tamne mrlje" potiču iz troposfere na nižim visinama od svjetlijih, vidljivijih oblaka. Stoga se čini da su to rupe u gornjem sloju oblaka. Budući da su ove oluje uporne i mogu trajati mjesecima, smatra se da imaju vrtložnu strukturu. Često su povezani s tamnim mrljama svjetliji, uporni oblaci metana koji se formiraju u tropopauzi. Postojanost pratećih oblaka pokazuje da neke nekadašnje "tamne mrlje" mogu nastaviti postojati kao ciklon, iako izgube svoju tamnu boju. Tamne mrlje se mogu raspršiti ako se približe ekvatoru ili putem nekog drugog još nepoznatog mehanizma.

Unutrašnja toplota

Vjeruje se da je raznovrsnije vrijeme na Neptunu, u poređenju sa Uranom, posljedica viših unutrašnjih temperatura. Istovremeno, Neptun je jedan i po puta udaljeniji od Sunca od Urana i prima samo 40% sunčeve svjetlosti koju prima Uran. Površinske temperature ove dvije planete su približno jednake. Gornja troposfera Neptuna dostiže vrlo nisku temperaturu od -221,4 °C. Na dubini na kojoj je pritisak 1 bar temperatura dostiže -201,15 °C. Gasovi idu dublje, ali temperatura stalno raste. Kao i kod Urana, mehanizam grijanja je nepoznat, ali je razlika velika: Uran emituje 1,1 puta više energije nego što prima od Sunca. Neptun emituje 2,61 puta više nego što prima, njegov unutrašnji izvor toplote proizvodi 161% onoga što prima od Sunca. Uprkos činjenici da je Neptun najudaljenija planeta od Sunca, njegova unutrašnja energija je dovoljna da ima najbrže vjetrove u Sunčevom sistemu. Predloženo je nekoliko mogućih objašnjenja, uključujući radiogeno zagrevanje jezgra planete (kao što se Zemlja zagreva kalijum-40, na primer), disocijaciju metana na druge lančane ugljovodonike u Neptunovoj atmosferi i konvekciju u nižoj atmosferi, što dovodi do do kočenja gravitacionih talasa iznad tropopauze.

Obrazovanje i migracije

Simulacija vanjske planete i Kuiperov pojas: a) Prije nego što su Jupiter i Saturn ušli u rezonanciju 2:1; b) Rasipanje objekata Kuiperovog pojasa u Sunčevom sistemu nakon promjene orbite Neptuna; c) Nakon što je Jupiter izbacio tijela Kuiperovog pojasa.

Pokazalo se da je teško precizno modelirati formiranje ledenih divova Neptuna i Urana. Moderni modeli Vjeruje se da je gustina materije u vanjskim područjima Sunčevog sistema bila preniska za formiranje tako velikih tijela tradicionalno prihvaćenom metodom akrecije materije na jezgro. Iznesene su mnoge hipoteze koje objašnjavaju evoluciju Urana i Neptuna.

Jedan od njih vjeruje da oba ledena giganta nisu nastala akrecijom, već su se pojavila zbog nestabilnosti unutar prvobitnog protoplanetarnog diska, a kasnije je njihove atmosfere “odnijelo” zračenje masivne zvijezde O ili B klase.

Drugi koncept je da su se Uran i Neptun formirali blizu Sunca, gdje je gustina materije bila veća, a zatim su se preselili u svoje trenutne orbite. Hipoteza o migraciji Neptuna je popularna jer pomaže objasniti trenutne rezonancije u Kuiperovom pojasu, posebno rezonanciju 2:5. Kako se Neptun kretao prema van, sudario se sa objektima proto-Kuiperovog pojasa, stvarajući nove rezonancije i haotično mijenjajući postojeće orbite. Smatra se da su rasuti disk objekti na svojim trenutnim pozicijama zbog interakcije sa rezonancijama koje su nastale Neptunovom migracijom.

Predloženo 2004 kompjuterski model Alessandro Morbidelli iz Opservatorije Côte d'Azur u Nici sugerirao je da je kretanje Neptuna u Kuiperov pojas moglo biti pokrenuto formiranjem rezonancije 1:2 u orbitama Jupitera i Saturna, koja je služila kao neka vrsta gravitacijske sile koja je gurala Uran i Neptun u više orbite i prisilno mijenjaju svoju lokaciju. Guranje objekata iz Kuiperovog pojasa kao rezultat ove migracije takođe može objasniti Kasno teško bombardovanje koje se dogodilo 600 miliona godina nakon formiranja Sunčevog sistema i pojave trojanskih asteroida u blizini Jupitera.

Sateliti i prstenovi

Kod Neptuna ovog trenutka Poznato je 13 satelita. Masa najvećeg je više od 99,5% ukupne mase svih Neptunovih satelita, a samo je ona dovoljno masivna da postane sferoidna. Ovo je Triton, koji je otkrio William Lassell samo 17 dana nakon otkrića Neptuna. Za razliku od svih drugih velikih satelita planeta u Sunčevom sistemu, Triton ima retrogradnu orbitu. Možda je bila zarobljena Neptunovom gravitacijom, a ne formirana in situ, i možda je nekada bila patuljasta planeta u Kajperovom pojasu. Dovoljno je blizu Neptunu da je stalno u sinhronoj rotaciji.

Neptun (gore) i Triton (ispod)

Zbog ubrzanja plime, Triton polako spiralno kruži prema Neptunu, i na kraju će biti uništen kada dostigne Rocheovu granicu, što će rezultirati prstenom koji bi mogao biti moćniji od Saturnovih prstenova (to će se dogoditi u relativno kratkom vremenu na astronomskim skalama). period: 10 do 100 miliona godina). Godine 1989., Tritonova procjena temperature bila je -235 °C (38 K). U to vrijeme, ovo je bila najmanja izmjerena vrijednost za objekte u Sunčevom sistemu sa geološkom aktivnošću. Triton je jedan od tri satelita planeta Sunčevog sistema koji imaju atmosferu (zajedno sa Iom i Titanom). Moguće je da ispod Tritonove ledene kore postoji tečni okean sličan okeanu Evrope.

Drugi (po vremenu otkrića) poznati Neptunov satelit je Nereid, satelit nepravilnog oblika sa jednim od najvećih orbitalnih ekscentriciteta među ostalim satelitima u Sunčevom sistemu. Ekscentricitet od 0,7512 daje mu apoapsu 7 puta veću od periapse.

Neptunov mjesec Proteus

Od jula do septembra 1989. Voyager 2 je otkrio 6 novih satelita Neptuna. Među njima je značajan satelit Proteus nepravilnog oblika. Izvanredno je koliko tijelo svoje gustine može biti veliko, a da ga vlastita gravitacija ne povuče u sferni oblik. Neptunov drugi najmasivniji mjesec je samo četvrtina procenta Tritonove mase.

Četiri najdublja Neptunova satelita su Naiad, Thalassa, Despina i Galatea. Njihove orbite su toliko blizu Neptuna da su unutar njegovih prstenova. Sljedeća, Larisa, prvobitno je otkrivena 1981. tokom okultacije zvijezde. Zatamnjenje se u početku pripisivalo prstenastim lukovima, ali kada je Voyager 2 posjetio Neptun 1989. godine, otkriveno je da je okultaciju proizveo satelit. Između 2002. i 2003. otkriveno je još 5 nepravilnih satelita Neptuna, koji su objavljeni 2004. godine. Budući da je Neptun bio rimski bog mora, njegovi su mjeseci nazvani po manjim morskim božanstvima.

Prstenovi

Neptunovi prstenovi koje je snimio Voyager 2

Neptun ima sistem prstenova, iako mnogo manje značajan od, na primjer, Saturna. Prstenovi mogu biti sastavljeni od ledenih čestica obloženih silikatima ili materijalom na bazi ugljika, što im najvjerovatnije daje njihovu crvenkastu nijansu. Neptunov sistem prstenova ima 5 komponenti.
[uredi] Zapažanja

Neptun nije vidljiv golim okom jer je njegova magnituda između +7,7 i +8,0. Tako su galilejski sateliti Jupitera, patuljasta planeta Ceres i asteroidi 4 Vesta, 2 Pallas, 7 Iris, 3 Juno i 6 Hebe svjetliji od njega na nebu. Za pouzdano posmatranje planete potreban vam je teleskop sa uvećanjem od 200 ili više i prečnikom od najmanje 200-250 mm.U ovom slučaju možete videti Neptun kao mali plavkasti disk, sličan Uranu. Sa dvogledom od 7-50 može se vidjeti kao slaba zvijezda.

Zbog velike udaljenosti između Neptuna i Zemlje, ugaoni prečnik planete varira samo unutar 2,2-2,4 lučne sekunde. Ovo je najmanja vrijednost među ostalim planetama u Sunčevom sistemu, pa je vizualno posmatranje detalja površine ove planete teško. Stoga je tačnost većine teleskopskih podataka o Neptunu bila loša sve do pojave Hubble svemirskog teleskopa i velikih zemaljskih teleskopa s adaptivnom optikom. 1977. godine, na primjer, čak ni Neptunov period rotacije nije bio pouzdano poznat.

Posmatraču na Zemlji svakih 367 dana Neptun ulazi u prividno retrogradno kretanje, formirajući tako neobične zamišljene petlje na pozadini zvijezda tokom svake opozicije. U aprilu i julu 2010. i oktobra i novembra 2011. ove orbitalne petlje će ga približiti koordinatama na kojima je otkriven 1846.

Posmatranja Neptuna na radio talasima pokazuju da je planeta izvor kontinuiranog zračenja i nepravilnih baklji. Oba se objašnjavaju rotirajućim magnetnim poljem planete. U infracrvenom dijelu spektra, na hladnijoj pozadini, jasno su vidljivi poremećaji u dubinama Neptunove atmosfere (tzv. „oluje“), nastali toplinom iz kontrahiranog jezgra. Posmatranja omogućavaju da se sa velikom sigurnošću utvrdi njihov oblik i veličina, kao i da se prate njihova kretanja.

Istraživanja

Voyager 2 slika Tritona

Voyager 2 je najbliže Neptunu došao 25. avgusta 1989. godine. Budući da je Neptun bio posljednja velika planeta koju je letjelica mogla posjetiti, odlučeno je da se napravi blizak prelet Tritona, bez obzira na posljedice po putanju leta. Sa sličnim zadatkom suočio se i Voyager 1 - prelet u blizini Saturna i njegovog najvećeg satelita Titana. Slike Neptuna koje je na Zemlju prenio Voyager 2 postale su osnova za cjelonoćni program Javnog RTV servisa (PBS) 1989. godine pod nazivom Neptun cijelu noć.

Tokom približavanja, signali sa uređaja putovali su do Zemlje 246 minuta. Stoga se, najvećim dijelom, misija Voyager 2 oslanjala na unaprijed učitane komande za približavanje Neptunu i Tritonu, a ne na komande sa Zemlje. Voyager 2 je prošao prilično blizu Nereida prije nego što je prošao samo 4.400 km od Neptunove atmosfere 25. avgusta. Kasnije tog dana, Voyager je doletio blizu Tritona.

Voyager 2 je potvrdio postojanje magnetnog polja planete i otkrio da je ono nagnuto, poput Uranovog polja. Pitanje perioda rotacije planete riješeno je mjerenjem radio emisije. Voyager 2 je takođe otkrio Neptunov neobično aktivan vremenski sistem. Otkriveno je 6 novih satelita planete i prstenova, kojih je, kako se ispostavilo, bilo nekoliko.

Oko 2016. NASA je planirala da pošalje svemirski brod Neptun Orbiter na Neptun. Trenutno nisu objavljeni procijenjeni datumi lansiranja, a strateški plan za istraživanje Sunčevog sistema više ne uključuje ovaj uređaj.