Šta se nalazi na površini Neptuna. Vizuelno poređenje Zemlje i Neptuna. Karakteristike unutrašnje strukture

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.
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 13 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 uglavnom od vodonika i helijuma, zajedno sa tragovima ugljovodonika i možda dušika, ali sadrži veći udio leda: vodu, amonijak i metan. Neptunovo jezgro, poput Urana, sastoji se uglavnom od leda i stijena. Tragovi metana u vanjskim slojevima atmosfere dijelom su odgovorni za plavu boju planete.

Planet Discovery:
Discoverer	Urbain Le Verrier, Johann Halle, Heinrich d'Arre
Mjesto otvaranja	Berlin
datum otvaranja	23. septembra 1846
Metoda detekcije	proračun
Orbitalne karakteristike:
Perihelion	4,452,940,833 km (29,76607095 AU)
Aphelion	4,553,946,490 km (30,44125206 AU)
Glavna osovina	4,503,443,661 km (30,10366151 AU)
Orbitalni ekscentricitet	0,011214269
Sideralni period revolucije	60.190,03 dana (164,79 godina)
Sinodički period revolucije	367,49 dana
Orbitalna brzina	5,4349 km/s
Prosječna anomalija	267.767281°
Raspoloženje	1,767975° (6,43° u odnosu na solarni ekvator)
Geografska dužina uzlaznog čvora	131.794310°
Periapsis argument	265.646853°
Sateliti	14
Fizičke karakteristike:
Polarna kompresija	0,0171 ± 0,0013
Ekvatorijalni radijus	24.764 ± 15 km
Polarni radijus	24.341 ± 30 km
Površina	7.6408 10 9 km 2
Volume	6.254 10 13 km 3
Težina	1,0243 10 26 kg
Prosječna gustina	1,638 g/cm 3
Ubrzanje slobodnog pada na ekvatoru	11,15 m/s 2 (1,14 g)
Druga brzina bijega	23,5 km/s
Ekvatorijalna brzina rotacije	2,68 km/s (9648 km/h)
Period rotacije	0,6653 dana (15 sati 57 minuta 59 sekundi)
Axis tilt	28,32°
Pravi uspon sjevernog pola	19h 57m 20s
Deklinacija sjevernog pola	42.950°
Albedo	0,29 (Bond), 0,41 (geom.)
Prividna veličina	8,0-7,78m
Ugaoni prečnik	2,2"-2,4"
temperatura:
nivo 1 bar	72 K (oko -200 °C)
0,1 bar (tropopauza)	55 K
Atmosfera:
spoj:	80±3,2% vodonika (H 2) 19±3,2% helijuma 1,5±0,5% metana približno 0,019% vodonik deuterida (HD) približno 0,00015% etana
led:	amonijak, vodeni, amonijum hidrosulfid (NH 4 SH), metan
PLANETA NEPTUNE

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. Temperatura Neptuna u gornjim slojevima atmosfere 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.
12. jula 2011. navršava se tačno jedna neptunska godina - ili 164,79 zemaljskih godina - od otkrića Neptuna 23. septembra 1846. godine.

Fizičke karakteristike:

Sa masom od 1,0243·10 26 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 niže koncentracije isparljivih tvari.
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 je bilo 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 četrdesetak 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 magnetnog polja planete od 16,1 sata. 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.

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 astronomskih jedinica od Sunca. Gravitaciona sila Neptuna ima najznačajniji uticaj na Kuiperov pojas (uključujući i formiranje 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 je orbitalni period nekog objekta oko Sunca povezan sa orbitalnim periodom Neptuna kao mali prirodni brojevi, kao što je 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, nalazi se u rezonanciji 2:3 sa Neptunom. Ovi objekti kruže jednom na svakih 1 1/2 okretaja Neptuna i poznati su kao "plutini" jer je među njima jedan od najvećih objekata Kuiperovog pojasa, Pluton. Iako su orbite Neptuna i Plutona veoma blizu jedna drugoj, rezonancija 2:3 će sprečiti 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, pa je hipoteza o njihovom zarobljavanju Neptunovim gravitacionim poljem sumnjiva. 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. Volumetrijske koncentracije metana, amonijaka i vode pronađene u nižim slojevima atmosfere
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.

Atmosfera i klima

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.

Metan na Neptunu Snimku lažne boje napravila je svemirska letjelica Voyager 2 koristeći tri filtera: plavi, zeleni i filter koji pokazuje apsorpciju svjetlosti metanom. Dakle, regije na slici koje su svijetlo bijele ili crvene sadrže veću koncentraciju metana. Ceo Neptun je prekriven sveprisutnom metanskom maglom u prozirnom sloju atmosfere planete. U središtu planetarnog diska, svjetlost prolazi kroz izmaglicu i ulazi dublje u atmosferu planete, uzrokujući da centar izgleda manje crveno, a na rubovima izmaglica od metana raspršuje sunčevu svjetlost na velikim visinama, što rezultira jarko crvenim oreolom.

PLANETA NEPTUNE

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.

Oblaci velikih visina na Neptunu Snimku je napravila letjelica Voyager 2 dva sata prije njenog najbližeg približavanja Neptunu. Jasno su vidljive vertikalne svijetle pruge Neptunovih oblaka. Ovi oblaci su primećeni na geografskoj širini od 29 stepeni severno blizu Neptunovog istočnog terminatora. Oblaci bacaju senke, što znači da su viši od donjeg neprozirnog sloja oblaka. Rezolucija slike je 11 km po pikselu. Širina oblačnih traka je od 50 do 200 km, a sjene koje bacaju protežu se na 30-50 km. Visina oblaka je oko 50 km.

PLANETA NEPTUNE

Neptunova stratosfera je toplija od Uranove zbog veće koncentracije ugljovodonika. Iz nepoznatih razloga, termosfera planete ima anomalno visoku temperaturu od oko 750 K. Za tako visoku temperaturu, planeta je previše udaljena od Sunca da bi mogla zagrijati termosferu ultraljubičastim zračenjem. Možda je ovaj fenomen posljedica atmosferske interakcije s ionima u magnetskom polju planete. Prema drugoj teoriji, osnova mehanizma grijanja su gravitacijski valovi iz unutrašnjih područja planete, koji 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.

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 doživio primjetne vremenske promjene tokom istraživanja Voyagera 2 1989. godine.

Vreme na Neptunu karakteriše izuzetno dinamičan sistem oluja, sa vetrovima koji dostižu skoro nadzvučne brzine (oko 600 m/s). Prilikom praćenja kretanja trajnih oblaka zabilježena je promjena brzine vjetra od 20 m/s na istoku 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. Vjeruje se da su razlike u smjeru strujanja zraka posljedica "efekta kože", a ne bilo kakvih atmosferskih procesa u pozadini. 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 2006. 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. Kako se Neptun polako kreće duž svoje orbite na suprotnu stranu od Sunca, južni pol će postepeno padati u sjenu, a Neptun će zamijeniti sjeverni pol Sunca. Tako će se ispuštanje metana u svemir pomjeriti s južnog pola na sjeverni. Zbog sezonskih promjena, 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 do 2020. godine dolaskom nove sezone na Neptunu. Godišnja doba se mijenjaju svakih 40 godina.

Godine 1989. NASA-in Voyager 2 otkrio je Veliku tamnu mrlju, upornu anticiklonsku oluju veličine 13.000 x 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.

Velika tamna mrlja Fotografija na lijevoj strani snimljena je uskokutnom kamerom Voyagera 2 koja koristi zeleno-narandžasti filter, sa udaljenosti od 4,4 miliona milja od Neptuna, 4 dana i 20 sati prije najbližeg približavanja planeti. Velika tamna mrlja i njen manji pratilac na zapadu, Mala tamna mrlja, jasno su vidljivi. Serija slika sa desne strane pokazuje promjene u Velikoj tamnoj tački tokom 4,5 dana tokom približavanja svemirske letjelice Voyager 2, interval snimanja je bio 18 sati. Velika tamna mrlja nalazi se na geografskoj širini od 20 stepeni južno i proteže se do 30 stepeni u geografskoj dužini. Gornja slika u seriji snimljena je na udaljenosti od 17 miliona km od planete, donja - 10 miliona km. Niz slika je pokazao da se oluja vremenom mijenjala. Konkretno, na zapadu, na početku istraživanja, tamna perjanica protezala se iza BTP-a, koja je zatim uvučena u glavno područje oluje, ostavljajući za sobom niz malih tamnih mrlja - "perli". Veliki svijetli oblak na južnoj granici BTP-a je manje-više stalni pratilac formacije. Prividno kretanje malih oblaka na periferiji sugerira rotaciju FTP-a u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
PLANETA NEPTUNE

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, kao što se može vidjeti na većini jasnih fotografija visoke rezolucije. Smatra se da Neptunove "tamne mrlje" potiču iz troposfere na nižim visinama od svjetlijih, vidljivijih oblaka. Dakle, izgledaju kao rupe u vrhovima oblaka, jer otvaraju praznine koje omogućavaju da se vidi kroz tamnije, dublje slojeve 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

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% količine 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, a njegov unutrašnji izvor toplote dodaje 161% energiji koju prima od Sunca. Iako je Neptun najudaljenija planeta od Sunca, njegova unutrašnja energija je dovoljna da stvori najbrže vjetrove u Sunčevom sistemu.

Nova tamna mrlja Svemirski teleskop Hubble otkrio je novu veliku tamnu mrlju koja se nalazi na sjevernoj hemisferi Neptuna. Neptunov nagib i njegov trenutni položaj čine gotovo nemogućim da se sada vidi više detalja; kao rezultat toga, tačka na slici se nalazi blizu udova planete. Novo mjesto replicira sličnu oluju na južnoj hemisferi koju je otkrio Voyager 2 1989. godine. Godine 1994. slike sa teleskopa Hubble pokazale su da je sunčeva pjega na južnoj hemisferi nestala. Kao i njegov prethodnik, nova oluja je na rubu okružena oblacima. Ovi oblaci nastaju kada se gas iz nižih regiona podiže, a zatim se hladi i formiraju kristale metana.

PLANETA NEPTUNE

Predloženo je nekoliko mogućih objašnjenja, uključujući radiogeno zagrijavanje u jezgru planete (slično zagrijavanju Zemlje radioaktivnim kalijem-40), disocijaciju metana na druge lančane ugljovodonike u Neptunovoj atmosferi i konvekciju u nižoj atmosferi, što dovodi do do kočenja gravitacionih talasa iznad tropopauze.

>Neptunova površina

Površina planete Neptun– ledeni gigant Sunčevog sistema: sastav, struktura sa fotografijama, temperatura, tamna mrlja iz Hubble, Voyager 2 studija.

Neptun pripada porodici ledenih divova u Sunčevom sistemu, te stoga nema čvrstu površinu. Plavo-zelena izmaglica koju posmatramo rezultat je iluzije. Ovo su vrhovi dubokih oblaka plina koji ustupaju mjesto vodi i drugom rastopljenom ledu.

Ako pokušate hodati po površini Neptuna, odmah ćete pasti. Tokom spuštanja temperatura i pritisak će se povećati. Dakle, tačka površine je označena na mestu gde pritisak dostiže 1 bar.

Sastav i struktura Neptunove površine

Sa radijusom od 24.622 km, Neptun je 4. najveća solarna planeta. Njegova masa (1,0243 x 10 26 kg) je 17 puta veća od Zemljine. Prisustvo metana apsorbuje crvene talasne dužine i odbija plave. Ispod je crtež strukture Neptuna.

Sastoji se od kamenog jezgra (silikati i metali), omotača (voda, metan i amonijačni led), kao i atmosfere helijuma, metana i vodika. Potonji se dijeli na troposferu, termosferu i egzosferu.

U troposferi temperatura opada sa visinom, au stratosferi raste sa povećanjem nadmorske visine. U prvom se pritisak održava na 1-5 bara, zbog čega se "površina" nalazi ovdje.

Gornji sloj se sastoji od vodonika (80%) i helijuma (19%). Mogu se uočiti formacije oblaka. Na vrhu temperatura omogućava kondenzaciju metana, a tu su i oblaci amonijaka, vode, amonijum sulfida i vodonik sulfida. U nižim područjima tlak dostiže 50 bara, a temperaturna oznaka je 0.

Uočeno je visoko zagrijavanje u termosferi (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.

Površina Neptuna je lišena tvrdoće, 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.

Unutrašnjost toplo

Niko još ne zna zašto se Neptun zagrijava iznutra. Planeta se nalazi posljednja, ali je u istoj temperaturnoj kategoriji kao i Uran. Zapravo, Neptun proizvodi 2,6 puta više energije nego što prima od zvijezde.

Unutrašnje grijanje u kombinaciji sa smrznutim prostorom dovodi do velikih temperaturnih kolebanja. Formiraju se vjetrovi koji mogu ubrzati do 2100 km/h. Unutra se nalazi kamenito jezgro koje se zagreva na hiljade stepeni. Možete pogledati površinu Neptuna na gornjoj fotografiji da biste zapamtili glavne formacije atmosfere diva.

Dugo je Neptun bio u senci drugih planeta Sunčevog sistema, zauzimajući skromno osmo mesto. Astronomi i istraživači radije su proučavali velika nebeska tijela usmjeravajući svoje teleskope na planete plinovitih divova Jupiter i Saturn. Skromni Pluton, koji se smatrao posljednjom devetom planetom Sunčevog sistema, dobio je još više pažnje naučne zajednice. Od svog otkrića, planeta Neptun i zanimljive činjenice o njoj nisu bile od interesa za naučni svijet; sve informacije o njoj bile su nasumične.

Činilo se da će se nakon odluke Praške XXVI Generalne skupštine Međunarodne astronomske unije da prizna Pluton kao patuljastu planetu, sudbina Neptuna dramatično promijeniti. Međutim, uprkos značajnim promjenama u sastavu Sunčevog sistema, Neptun se sada zaista nalazi na periferiji bliskog svemira. Od trijumfalnog otkrića planete Neptuna, istraživanja o plinskom divu su bila ograničena. Slična slika je i danas, kada niti jedna svemirska agencija ne smatra istraživanje osme planete Sunčevog sistema prioritetom.

Istorija otkrića Neptuna

Prelazeći na osmu planetu Sunčevog sistema, moramo priznati da Neptun nije ni približno tako ogroman kao njegova braća Jupiter, Saturn i Uran. Planeta je četvrti plinski gigant, jer je njena veličina inferiorna od sva tri. Prečnik planete je samo 49,24 hiljade km, dok Jupiter i Saturn imaju prečnike od 142,9 hiljada km, odnosno 120,5 hiljada km. Uran, iako inferioran u odnosu na prva dva, ima planetarni disk veličine 50 hiljada km. i nadmašuje četvrtu gasnu planetu. Ali što se tiče težine, ova planeta je sigurno jedna od tri najbolja. Neptunova masa je 102 puta 1024 kg i izgleda prilično impresivno. Uz sve to je i najmasivniji objekt među ostalim plinskim divovima. Gustina mu je 1.638 k/m3 i veća je od gustine ogromnog Jupitera, Saturna i Urana.

Posjedujući tako impresivne astrofizičke parametre, osma planeta je također dobila počasno ime. Zbog plave boje površine, planeta je dobila ime po drevnom bogu mora Neptunu. Međutim, tome je prethodila zanimljiva istorija otkrića planete. Po prvi put u istoriji astronomije, planeta je otkrivena matematikom i proračunima prije nego što je viđena kroz teleskop. Unatoč činjenici da je Galileo dobio prve informacije o plavoj planeti, njeno službeno otkriće dogodilo se gotovo 200 godina kasnije. U nedostatku tačnih astronomskih podataka iz njegovih opservacija, Galileo je novu planetu smatrao udaljenom zvijezdom.

Planeta se pojavila na mapi Sunčevog sistema kao rezultat rješavanja brojnih sporova i nesuglasica koje su dugo vladale među astronomima. Već 1781. godine, kada je naučni svijet svjedočio otkriću Urana, zabilježene su male orbitalne fluktuacije nove planete. Za masivno nebesko tijelo koje se okreće po eliptičnoj orbiti oko Sunca, takve fluktuacije su bile nekarakteristične. Već tada se sugerisalo da se iza orbite nove planete u svemiru kreće još jedan veliki nebeski objekat, koji je svojim gravitacionim poljem uticao na položaj Urana.

Misterija je ostala neriješena narednih 65 godina, sve dok britanski astronom John Cooch Adams nije iznio na uvid javnosti podatke svojih proračuna, u kojima je dokazao postojanje još jedne nepoznate planete u cirkumsolarnoj orbiti. Prema proračunima Francuza Laverriera, planeta velike mase nalazi se odmah iza orbite Urana. Nakon što su dva izvora odmah potvrdila prisustvo osme planete u Sunčevom sistemu, astronomi širom svijeta počeli su da traže ovo nebesko tijelo na noćnom nebu. Rezultat potrage nije dugo čekao. Već u septembru 1846. godine, Nijemac Johann Gall otkrio je novu planetu. Ako govorimo o tome ko je otkrio planetu, onda se sama priroda umiješala u proces. Nauka je čovjeku pružila podatke o novoj planeti.

U početku su se pojavile neke poteškoće s imenom novootkrivene planete. Svaki od astronoma koji je učestvovao u otkriću planete pokušao je da joj da ime u skladu sa njihovim imenom. Samo zahvaljujući naporima direktora Carske opservatorije Pulkovo Vasilija Struvea, naziv Neptun je konačno dodijeljen plavoj planeti.

Šta je otkriće osme planete donijelo nauci?

Do 1989. godine, čovječanstvo je bilo zadovoljno vizualnim promatranjem plavog diva, budući da je bilo u stanju samo izračunati njegove osnovne astrofizičke parametre i izračunati njegovu pravu veličinu. Kako se ispostavilo, Neptun je najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu, udaljenost od naše zvijezde je 4,5 milijardi km. Sunce sija na neptunskom nebu kao mala zvijezda, čija svjetlost stiže do površine planete za 9 sati. Zemlja je od površine Neptuna udaljena 4,4 milijarde kilometara. Letjelici Voyager 2 je trebalo 12 godina da stigne do orbite plavog diva, a to je postalo moguće zahvaljujući uspješnom gravitacijskom manevru koji je stanica izvela u blizini Jupitera i Saturna.

Neptun se kreće po prilično pravilnoj orbiti sa niskim ekscentricitetom. Odstupanje između perihela i afela nije veće od 100 miliona km. Planeta je napravila jednu revoluciju oko naše zvijezde za skoro 165 zemaljskih godina. Za referencu, planeta je tek 2011. godine napravila punu orbitu oko Sunca od svog otkrića.

Otkriven 1930. godine, Pluton, koji se do 2005. smatrao najudaljenijom planetom u Sunčevom sistemu, u određenim trenucima je bliži Suncu nego udaljenom Neptunu. To je zbog činjenice da je orbita Plutona veoma izdužena.

Položaj Neptuna u orbiti je prilično stabilan. Ugao nagiba njegove ose je 28° i gotovo je identičan kutu nagiba naše planete. S tim u vezi, na plavoj planeti dolazi do smjene godišnjih doba, koja zbog duge orbitalne putanje traje dugih 40 godina. Period rotacije Neptuna oko sopstvene ose je 16 sati. Međutim, zbog činjenice da Neptun nema čvrstu površinu, brzina rotacije njegove plinovite ljuske na polovima i na ekvatoru planete je različita.

Tek krajem 20. veka čovek je uspeo da dobije tačnije informacije o planeti Neptunu. Svemirska sonda Voyager 2 proletjela je pored plavog diva 1989. i pružila Zemljanima slike Neptuna izbliza. Nakon toga, najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu otkrivena je u novom svjetlu. Postali su poznati detalji astrofizičkog okruženja Neptuna, kao i od čega se sastoji njegova atmosfera. Kao i sve prethodne plinovite planete, ima nekoliko satelita. Najveći Neptunov mjesec, Triton, otkrio je Voyager 2. Planeta takođe ima svoj sistem prstenova, koji je, međutim, inferiorniji u odnosu na Saturnov oreol. Informacija dobijena od automatske sonde je daleko najnovija i jedinstvena te vrste, na osnovu koje smo stekli predstavu o sastavu atmosfere i uslovima koji vladaju u ovom dalekom i hladnom svijetu.

Danas se osma planeta našeg zvjezdanog sistema proučava pomoću svemirskog teleskopa Hubble. Na osnovu njegovih slika sastavljen je tačan portret Neptuna, određen je sastav atmosfere, od čega se sastoji, te identifikovane brojne karakteristike i karakteristike plavog diva.

Karakteristike i kratak opis osme planete

Specifična boja planete Neptun nastala je zbog guste atmosfere planete. Nije moguće utvrditi tačan sastav pokrivača oblaka koji prekriva ledenu planetu. Međutim, zahvaljujući slikama dobijenim pomoću Hubblea, bilo je moguće provesti spektralne studije Neptunove atmosfere:

• gornji slojevi atmosfere planete su 80% vodonika;
• preostalih 20% dolazi od mješavine helijuma i metana, od čega je samo 1% prisutno u mješavini plina.

Prisutnost metana i neke druge, za sada nepoznate komponente u atmosferi planete, određuje njenu svijetloplavu azurnu boju. Kao i drugi plinoviti divovi, Neptunova atmosfera je podijeljena na dva regiona - troposferu i stratosferu - od kojih je svaki karakteriziran svojim sastavom. U zoni prijelaza troposfere u egzosferu dolazi do stvaranja oblaka koji se sastoji od para amonijaka i sumporovodika. U cijeloj Neptunovoj atmosferi, temperaturni parametri variraju između 200-240 stepeni Celzijusa ispod nule. Međutim, na ovoj pozadini, jedna karakteristika Neptunove atmosfere je radoznala. Riječ je o nenormalno visokoj temperaturi u jednom od dijelova stratosfere, koja dostiže vrijednosti od 750 K. To je vjerovatno uzrokovano interakcijom nižih slojeva atmosfere sa gravitacijskim silama planete i djelovanjem Neptunovog magnetnog polja.

Uprkos velikoj gustoći atmosfere osme planete, smatra se da je njena klimatska aktivnost prilično slaba. Osim jakih orkanskih vjetrova koji su duvali brzinom od 400 m/s, na plavom divu nisu primijećeni drugi upečatljivi meteorološki fenomeni. Oluje na udaljenoj planeti su uobičajena pojava koja je tipična za sve planete ove grupe. Jedini kontroverzni aspekt koji kod klimatologa i astronoma izaziva ozbiljne sumnje u pasivnost Neptunove klime je prisustvo u njegovoj atmosferi Velike i Male tamne mrlje, čija je priroda slična prirodi Velike crvene mrlje na Jupiteru.

Niži slojevi atmosfere glatko se pretvaraju u sloj amonijačnog i metanskog leda. Međutim, prisustvo Neptunove prilično impresivne gravitacione sile sugeriše da bi jezgro planete moglo biti čvrsto. U prilog ovoj hipotezi, visoka vrijednost ubrzanja gravitacije je 11,75 m/s2. Poređenja radi, na Zemlji ova vrijednost iznosi 9,78 m/s2.

Teoretski, unutrašnja struktura Neptuna izgleda ovako:

• jezgro od željeza od kamena, koje ima masu 1,2 puta veću od mase naše planete;
• plašt planete, koji se sastoji od amonijaka, vode i metanskog vrućeg leda, čija je temperatura 7000K;
• donja i gornja atmosfera planete, ispunjena parama vodonika, helijuma i metana. Masa Neptunove atmosfere je 20% mase cele planete.

Teško je reći koje su stvarne dimenzije unutrašnjih slojeva Neptuna. Vjerovatno je to ogromna komprimirana lopta plina, hladna izvana, a zagrijana na vrlo visoke temperature iznutra.

Triton je najveći Neptunov mjesec

Svemirska sonda Voyager 2 otkrila je čitav sistem Neptunovih satelita, od kojih je 14 danas identifikovano. Najveći objekt je satelit po imenu Triton, čija masa iznosi 99,5% mase svih ostalih satelita osme planete. Još jedna stvar je zanimljiva. Triton je jedini prirodni satelit Sunčevog sistema koji se rotira u smjeru suprotnom smjeru rotacije matične planete. Moguće je da je Triton nekada bio sličan Plutonu i da je bio objekat u Kuiperovom pojasu, ali ga je tada uhvatio plavi div. Nakon ispitivanja od strane Voyagera 2, pokazalo se da Triton, kao i sateliti Jupitera i Saturna - Io i Titan - ima svoju atmosferu.

Vrijeme će pokazati koliko će ova informacija biti korisna za naučnike. U međuvremenu, proučavanje Neptuna i njegove okoline odvija se izuzetno sporo. Prema preliminarnim proračunima, proučavanje graničnih područja našeg Sunčevog sistema počet će najranije 2030. godine, kada se pojave naprednije svemirske letjelice.

Ako imate bilo kakvih pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti

Na samom rubu Sunčevog sistema nalazi se plava planeta Neptun. Ova planeta je donedavno imala osmi serijski broj u planetarnom nizu, zatvarajući grupu planeta plinovitih divova. Danas, kada je Pluton reklasifikovan kao patuljasta planeta, Neptun je bio posljednja poznata planeta u Sunčevom sistemu. Kakav je ovaj daleki svijet? Koja je poslednja planeta u sistemu naše zvezde?

Sunce, koje se nalazi na udaljenosti od 4,5 milijardi km od planete, izgleda kao sjajna velika zvijezda

Istorija otkrića osme planete

Godine 1846. dogodio se značajan događaj u istoriji astronomije. Po prvi put, veliki nebeski objekat je otkriven ne kao rezultat vizuelnog posmatranja nebeske sfere. Planeta je otkrivena matematičkim proračunima, koji su omogućili izračunavanje lokacije objekta. Naučnike je na takve akcije ponukalo neobično ponašanje Urana, sedme planete Sunčevog sistema. Davne 1781. godine astronomi su, posmatrajući trećeg plinovitog diva, otkrili periodične fluktuacije u orbitalnoj putanji Urana, što je ukazivalo na to da su na planetu djelovale vanjske gravitacijske sile. Ova činjenica dala je razloga za pretpostavku da postoji neko veliko nebesko tijelo izvan orbite Urana.

Zbog neposredne blizine Urana i Neptuna (udaljenost između objekata je 10,876 AJ), planete su u bliskoj interakciji jedna s drugom, utječući na orbitalne parametre jedne druge

Međutim, prve pretpostavke su dugo ostale samo hipoteze, sve dok 1845-46. engleski astronom i matematičar John Couch Adams nije sjeo da radi matematičke proračune. Uprkos činjenici da njegov naučni rad, koji je dokazao postojanje druge planete, nije izazvao pometnju u naučnoj zajednici, Adamsovi napori nisu bili uzaludni. Bukvalno godinu dana kasnije, Francuz Laverrier je u sličnom radu potvrdio ispravnost Adamsovih proračuna, dodajući dokaze u prilog postojanju nove planete. Tek nakon što su primljena dva nezavisna proračuna, naučna zajednica je počela bjesomučno pretraživati ​​noćno nebo u potrazi za misterioznim objektom u području Sunčevog sistema određenom proračunima. Tačku na ovo pitanje uspio je stati Nijemac Johann Halle, koji je 23. septembra 1846. zapravo otkrio novu planetu na periferiji Sunčevog sistema.

Nije bilo posebnih poteškoća s imenom. Planetarni disk je imao jasnu plavu nijansu kada se posmatra kroz teleskop. To je dovelo do imena datog novoj planeti u čast Neptuna, starog rimskog boga mora. Tako je, nakon Jupitera, Saturna i Urana, nebeski svod popunjen još jednim bogom. Za to je zaslužan direktor opservatorije Pulkovo Vasilij Struve, koji je prvi predložio takvo ime.

Dijagram udaljenosti: Neptun - Zemlja i Neptun - Sunce. Za označavanje tako velikih udaljenosti u astrofizici, uobičajeno je raditi s astronomskim jedinicama - A.E.

Pokazalo se da je otkriveno nebesko tijelo prilično velikih dimenzija, što bi zaista moglo utjecati na položaj Urana u orbiti. Novootkrivena planeta nalazi se na periferiji Sunčevog sistema, na udaljenosti od 4,5 milijardi kilometara od Sunca. Naša Zemlja je od osme planete odvojena ništa manje - 4,3 milijarde kilometara.

Astrofizički parametri osme planete

Budući da je na tako velikoj udaljenosti, Neptun je jedva vidljiv optičkim instrumentima. To se objašnjava činjenicom da planeta jedva puzi po nebeskom svodu i da se lako može pomiješati sa slabo svjetlucavom zvijezdom. Orbitalni put boga mora traje 60 hiljada godina. Drugim riječima, kada se Neptun vrati na mjesto gdje je otkriven 1846. godine, na Zemlji će proći 60 hiljada godina.

Raspored planeta Sunčevog sistema po redu. Nakon četiri zemaljske planete slijede četiri plinovita gigantska planeta, čiji rang upotpunjuje Neptun.

Astrofizički parametri orbite osme planete izračunati su u ranoj fazi. Utvrđeno je da Neptun ima sljedeće orbitalne karakteristike:

• u perihelu planeta je na udaljenosti od 4,452,940,833 km od Sunca;
• u afelu, Neptun se približava glavnom tijelu na udaljenosti od 4.553.946.490 km;
• orbitalni ekscentricitet je samo 0,011214269;
• Neptun se kreće u orbiti brzinom od 5,43 km/s;
• Neptunski dani traju 15 sati i 8 minuta;
• Neptunov aksijalni nagib je 28,32°.

Iz gornjih podataka je jasno da se planeta ponaša prilično impresivno u svemiru, osim velike brzine kojom Neptun rotira oko svoje ose. Ugao nagiba objekta u odnosu na ravan ekliptike omogućava Suncu da ravnomjerno obasjava površinu ovog dalekog i hladnog svijeta. Ovakav položaj objekta osigurava smjenu godišnjih doba, čije trajanje je oko 40 godina.

Što se tiče fizičkih parametara, tačni podaci su dobijeni tek krajem 20. veka. Ispostavilo se da je Neptun četvrta najveća planeta u Sunčevom sistemu, iza svoje starije braće Jupitera, Saturna i Urana. Prečnik ovog udaljenog objekta je 49.244 km. Karakteristično je da su neslaganja između polarne i ekvatorijalne kompresije Neptuna neznatna. Planeta je gotovo savršena sfera, koja je skoro 4 puta veća od naše planete. Neptunova masa je 1,0243·10²⁶ kg. Ovo je manje od mase Jupitera i Saturna, ali 17 puta veće od mase Zemlje.

Poređenje veličine planete Neptuna sa drugim planetama Sunčevog sistema. Uran i Neptun se jasno ističu u odnosu na veličinu plinovitih divova Jupitera i Saturna.

Proračuni dobijeni kasnije od svemirske sonde Voyager 2 omogućili su dobijanje ideja o gustoći osme planete, koja iznosi 1,638 g/cm³. Ovo je tri puta manje od istog parametra za Zemlju. Zbog toga je planeta klasifikovana kao planeta gasnog giganta. Uprkos tome, naučnici smatraju da je Neptun prelazna planeta od zemaljskih planeta do planetarnih objekata gasovite i ledene strukture. Iako je 17 puta masivniji od Zemlje, Neptun je po masi znatno inferiorniji od Jupitera - samo 1/19 mase najveće planete. Gravitacija plave planete je druga iza Jupiterove.

Glavne karakteristike Neptuna

Nakon dugih opservacija, otkriveno je da Neptun nema čvrstu površinu. Kao i druge divovske planete, osmu planetu karakterizira odsustvo jasne granice između atmosfere i zamišljene površine. Neptunova atmosfera je u stalnom kretanju, podvrgnuta diferencijalnoj rotaciji. U ekvatorijalnoj zoni, period rotacije planete je 5 sati duži nego na polovima. Zbog ove razlike u atmosferi plavog diva dolazi do kolosalnog pomaka zraka, što doprinosi nastanku jakih vjetrova. Na osmoj planeti stalno pušu vjetrovi čija je brzina kosmička brzina - 600 s. Oštra promjena smjera strujanja zraka uzrokuje oluje, od kojih je većina uporediva s veličinom Jupiterove crvene mrlje.

Tamna tačka u Neptunovoj atmosferi. Objekt koji po strukturi i dinamici veoma podsjeća na Crvenu mrlju - područje kolosalne oluje na Jupiteru.

Hemijski sastav atmosfere udaljene planete podsjeća na strukturu zvjezdane materije. U vazdušnom omotaču Neptuna dominira vodonik, čija količina varira između 50-80% u zavisnosti od visine slojeva. Ostatak površinskog sloja vazduha je 19% helijuma, nešto manje od 1,5% metana. Plava boja kosmičkog boga objašnjava se prisustvom metana u atmosferi, koji u spektralnom opsegu potpuno apsorbuje crvene talase. Za razliku od Urana, koji se pojavljuje kao blijeda mrlja na sočivu teleskopa, Neptun ima tamnoplavu boju. Ovo navodi naučnike na razmišljanje o prisustvu u atmosferi planete, pored metana, i drugih komponenti koje utiču na spektar boja. To mogu biti aerosoli, predstavljeni u obliku kristala amonijaka i vodenog leda.

Tačna dubina atmosferskog sloja još uvijek nije poznata. Postoje informacije o prisustvu dva sloja - troposfere i stratosfere. Zahvaljujući podacima dobijenim sa Voyagera 2, bilo je moguće izračunati atmosferski pritisak u tropopauzi, koji iznosi samo 0,1 bar. Što se tiče temperaturne ravnoteže, zbog ogromne udaljenosti od Sunca, na Neptunu vlada kraljevstvo hladnoće. Temperature dostižu 200 °C sa predznakom minus. Misterija za naučnike je visoka temperatura zabeležena u termosferi. Na ovom području zabilježen je značajan skok temperature, dostižući vrijednosti od 476 stepeni Celzijusa sa znakom plus.

Neptunova atmosfera je 80% vodonika (H₂). Helijum u vazdušnom omotaču planete je 15%. Po svom hemijskom sastavu, plinski gigant podsjeća na zvijezdu u početnim fazama formiranja.

Prisustvo visokih temperatura u termosferi planete ukazuje na prisustvo procesa jonizacije u Neptunovoj atmosferi. Prema drugoj verziji, gravitacijske sile same planete stupaju u interakciju s atmosferom, stvarajući kinetičku energiju u procesu trenja.

Što se same planete tiče, moguće je da Neptun ima čvrsto jezgro. O tome svjedoči snažno magnetsko polje planete. Oko jezgra je debeo sloj omotača, koji je vruća i užarena tečna supstanca. Pretpostavlja se da se Neptunov omotač sastoji od amonijaka, metana i vode. Zamišljena površina planete je vrući led. Zbog posljednjeg faktora, planeta se smatra ledenim divom, gdje je većina plinova zamrznuta.

Po svojoj strukturi, Neptun je vrlo sličan strukturi drugih planeta plinovitih divova, međutim, za razliku od Jupitera i Urana, plinovite komponente su predstavljene smrznutim ledom.

Najnovija istraživanja o Neptunu i poznata otkrića

Ogromna udaljenost koja razdvaja naše svjetove ne dozvoljava intenzivna i detaljna proučavanja Neptuna. Potrebno je četiri sata da sunčeva svjetlost dotakne površinu atmosfere osme planete. Do danas je samo jedna letjelica lansirana sa Zemlje uspjela da stigne u blizinu Neptuna. To se dogodilo 1989. godine, 12 godina nakon lansiranja Voyagera 2 u svemir. Sa otkrićem Neptuna, veličina Sunčevog sistema se skoro udvostručila. Još u vrijeme otkrića planete bilo je moguće otkriti njegov najveći satelit, koji je dobio sumorno ime Triton. Ovaj satelit ima sferni planetarni oblik. Nakon toga, bilo je moguće identificirati još 12 mjeseci nepravilnog oblika.

Neptun ima 13 prirodnih satelita. Najveći od njih su Triton, Nereid, Proteus i Thalassa.

Nakon Voyagerovog leta, postalo je jasno da je Triton najhladnije mjesto u Sunčevom sistemu. Na površini satelita je zabilježena temperatura od -235⁰C.

Naučnici pretpostavljaju da je ove objekte uhvatila džinovska planeta iz Kuiperovog pojasa. Priroda Neptunovih prstenova je slična. Do danas su otkrivena tri glavna prstena planete: Adams, Laverrier i Halle prsten.

Naknadna istraživanja najudaljenije planete u Sunčevom sistemu povezana su sa letom Neptun Orbitera. Lansiranje je bilo planirano za 2016. godinu, ali je lansiranje sonde moralo biti odgođeno. Pretpostavlja se da je sada u toku rad na proširenju zadataka za buduća istraživanja, koja će uključivati ​​rad sonde u vanjskim regijama Sunčevog sistema.

Struktura Neptuna, prema NASA-i. Autori i peahen: NASA.

Budući da je plinski gigant (ili ledeni div), Neptun nema čvrstu površinu. Kao što znate, plavo-zeleni disk koji smo svi vidjeli na NASA-inim fotografijama nije površina planete. Ono što vidimo su zapravo vrhovi veoma dubokih oblaka gasa, i ako bi osoba pokušala da stane na jedan od ovih vrhova, jednostavno bi počela da propada kroz gasne slojeve planete. Tokom ovog pada, on će iskusiti kontinuirano povećanje temperature i pritiska sve dok konačno ne dođe do "čvrstog" jezgra. To će biti površina, koja se (kao iu slučaju drugih plinskih divova) u astronomiji definira kao tačka u atmosferi u kojoj tlak dostiže jedan bar. Neptunova površina jedno je od najaktivnijih i najdinamičnijih mjesta u cijelom našem Sunčevom sistemu.

Prosječni radijus planete je 24.622 ± 19 kilometara, što Neptun čini četvrtom po veličini planetom u Sunčevom sistemu. Ali sa masom od 1,0243*10 26 kilograma – što je oko 17 puta više od mase Zemlje – to je treća planeta po masi u našem sistemu. Zbog svoje manje veličine i veće hlapljive koncentracije u odnosu na Jupiter i Saturn, Neptun (poput Urana) se često naziva ledenim divom, podklasom džinovskih plinovitih planeta.

Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti metanom u atmosferi uzrokuje da Neptun izgleda plavo. Budući da je količina metana u Neptunovoj atmosferi skoro slična onoj u Uranu, vjerovatno postoji neka nepoznata komponenta koja je odgovorna za svjetliju boju Neptuna.

Atmosfera Neptuna se može podijeliti na dva glavna područja: troposferu, gdje temperatura opada sa visinom; i stratosfere, gde temperatura raste sa visinom. U troposferi se pritisak kreće od jednog do pet bara (100 i 500 kPa), stoga se „površina“ Neptuna nalazi unutar ovog područja. Stoga možemo reći da se „površina“ Neptuna sastoji od 80% vodonika i 19% helijuma. U gornji sloj atmosfere prodiru pokretne trake oblaka koji imaju različit sastav u zavisnosti od nadmorske visine i pritiska. Na gornjem nivou, temperature su pogodne da se metan kondenzuje; oblaci se ovde sastoje od amonijaka, amonijum sulfida, vodonik sulfida i vode.

Slika Neptuna sa leve strane snimljena je tokom testiranja adaptivnog optičkog instrumenta MUSE postavljenog na VLT. Slika desno je sa svemirskog teleskopa Hubble. Imajte na umu da su obje slike snimljene u različito vrijeme. Zasluge: ESO/P Weilbacher, AIP/NASA/ESA/MH Wong & J. Tollefson, UC Berkeley.

Na nižim nivoima, vjeruje se da mogu postojati i oblaci amonijaka i vodonik sulfida. U nižim predelima troposfere, gde je pritisak oko 50 bara (5 MPa) i temperatura 273 K (0 °C), trebalo bi da se nalaze oblaci koji se sastoje od vodenog leda.

Budući da Neptun nije čvrsto tijelo, njegova atmosfera prolazi kroz diferencijalnu rotaciju. Dakle, ekvatorijalna zona rotira sa periodom od oko 18 sati, a period rotacije polarnih područja ne prelazi 12 sati. Ova diferencijalna rotacija je izraženija nego kod bilo koje druge planete u Sunčevom sistemu, a rezultira prisustvom vrlo jakih vjetrova i oluja. Tri najimpresivnija od njih uočena su 1989. godine svemirskom sondom Voyager 2. Najveća oluja dostigla je 13.000 kilometara u dužinu i 6.600 kilometara u širinu, što je uporedivo sa veličinom Velike crvene mrlje na Jupiteru. Nažalost, poznata kao Velika tamna tačka, ova oluja nije primećena pet godina kasnije kada su je istraživači tražili pomoću Hubble svemirskog teleskopa.

Iz razloga koji su astronomima još nepoznati, Neptun je neobično vruć. Uprkos činjenici da je ova planeta mnogo dalje od Sunca od Urana i prima 40% manje sunčeve svjetlosti, temperatura na njenoj površini je približno jednaka onoj Urana. U stvari, Neptun emituje 2,6 puta više energije nego što prima od Sunca.

Tako velika količina unutrašnje topline, koja se graniči sa hladnoćom vanjskog prostora, stvara ogromnu temperaturnu razliku. I to uzrokuje da se na Neptunu pojavljuju superbrzi vjetrovi. Maksimalna brzina vjetra na Jupiteru može doseći 500 km/h. Ovo je dvostruko brže od najjačih uragana na Zemlji. Ali ovo nije ništa u poređenju sa Neptunom. Astronomi su izračunali da vjetrovi na Neptunu mogu dostići 2.100 km/h.

Duboko unutar Neptuna možda i dalje ima zaista tvrdu površinu, ali temperatura u tom području će biti na hiljade stepeni, što je dovoljno da se stena otopi. Dakle, nije moguće stajati na „površini“ Neptuna, a kamoli hodati po njoj.