Чи має Нептун поверхню? Планета Нептуна. Характеристики, внутрішня будова Нептуна

Вперше планету Нептун помітив Галілео Галілей у 1612 році. Однак рух небесного тіла був надто повільним, і вчений вважав його за звичайну зірку. Відкриття Нептуна як планети відбулося лише через два сторіччя – у 1846 році. Сталося це випадково. Фахівці помітили деякі дива у русі Урану. Провівши серію розрахунків, стало очевидним, що такі відхилення в траєкторії можливі лише під дією тяжіння сусідніх великих. небесних тіл. Так почала свою космічну історіюпланета Нептун, про яку відкрили людству.

"Морський бог" у космічному просторі

Завдяки напрочуд синьому кольору цю планету назвали ім'ям давньоримського короля морів і океанів – Нептун. Космічне тіло є восьмою в нашій Галактиці, воно далі за інші планети розташоване від Сонця.

Нептун супроводжує безліч супутників. Але виділяють лише два основних - Тритон і Нереїда. Перший як головний супутник має свої відмінні риси:

• Тритон– супутник-гігант, у минулому – самостійна планета;
• діаметр становить 2700 км;
• є єдиним внутрішнім супутником із зворотним ходом, тобто. рухається не проти годинникової стрілки, а нею;
• знаходиться відносно близько до своєї планети - всього 335 000 км;
• має свою атмосферу та хмари, що складаються з метану та азоту;
• поверхня огорнута замерзлими газами, переважно азотом;
• на поверхні б'ють азотні фонтани, висота яких сягає 10 км.

Астрономи припускають, що через 3,6 млрд років Тритон зникне назавжди. Його погубить гравітаційне поле Нептуна, перетворивши на чергове навколопланетне кільце.

Нереїдатакож має неординарні якості:

• відрізняється неправильною формою;
• є володаркою сильно витягнутої орбіти;
• діаметр складає 340 км;
• відстань від Нептуна дорівнює 6,2 млн. км;
• один оборот своєї орбіті проходить за 360 днів.

Існує думка, що Нереїда в минулому була астероїдом, але потрапивши в пастку тяжіння Нептуна залишилася на його орбіті.

Виняткові особливості та цікаві факти про планету Нептун

Розглянути Нептун неозброєним окомнеможливо, але якщо знати точне знаходження планети на зоряному небі, то помилуватися ним можна і потужний бінокль. А ось для повного дослідження потрібна серйозна апаратура. Отримання та обробка інформації про Нептун є досить складним процесом. Зібрані цікаві фактипро цю планету дозволяють дізнатися більше:

Дослідження Нептуна є трудомістким процесом. Через велику віддаленість від Землі телескопічні дані мають низьку точність. Вивчення планети стало можливим лише після появи телескопа Хабл та інших наземних телескопів.

Крім того, Нептун, про який досліджувався за допомогою космічного корабля«Вояджер – 2». Це єдиний апарат, що зумів підібратися найближче до цієї точки Сонячної системи.

Нептун - восьма планета від Сонця. Вона замикає групу планет, відомих як газові гіганти.

Історія відкриття планети.

Нептун стала першою планетою, про існування якої астрономи дізналися ще до того, як побачили її в телескоп.

Нерівномірність руху Урану за своєю орбітою привели астрономів до думки, що причиною такої поведінки планети є гравітаційний вплив іншого небесного тіла. Провівши необхідні математичні розрахунки Йоганн Галле та Генріх д`Арре у Берлінській обсерваторії виявили далеку блакитну планету 23 вересня 1846 року.

В цьому напрямку працювало чимало астрономів і суперечки з цього приводу ведуться досі.

10 речей, які необхідно знати про Нептуна!

1. Нептун є найвіддаленішою планетою в Сонячної системиі займає восьму орбіту від Сонця;
2. Першими про існування Нептуна дізналися математики;
   
3. Навколо Нептуна крутиться 14 супутників;
4. Орбіта Непутна віддалена від Сонця в середньому на 30 а.
5. Один день на Нептуні триває 16 земних годин;
6. Нептун відвідав лише один космічний апарат – Voyager 2;
7. Навколо Нептуна існує система кілець;
8. Нептун має другу за величиною силу тяжкості після Юпітера;
9. Один рік на Нептуні триває 164 земні роки;
10. Атмосфера на Нептуні є надзвичайно активною;

Астрономічні характеристики

Значення імені планети Нептун

Як і інші планети, Нептун отримав свою назву з грецької та римської міфології. Назва Нептун — на честь римського бога моря, напрочуд добре підійшла до планети через її чудовий блакитний відтінок.

Фізичні характеристики Нептуна

Кільця та супутники

Навколо Нептуна обертається 14 відомих супутників, названих на честь менших морських божеств і німф із грецької міфології. Найбільшим супутником планети є Тритон. Він був відкритий Вільямом Ласселом 10 жовтня 1846 лише через 17 днів після відкриття планети.

Тритон є єдиним супутником Нептуна, що має сферичну форму. Інші 13 відомих супутників планети мають неправильну форму. Крім своєї правильної форми, Тритон відомий тим, що має ретроградну орбіту обертання навколо Нептуна (напрямок обертання супутника назад до обертання Нептуна навколо Сонця). Це дає астрономам привід припускати, що Тритон був гравітаційно захоплений Нептуном, а не утворився разом з планетою. Також останні дослідження системи Непутна показали постійне зменшення висоти орбіти обертання Тритон навколо батьківської планети. Це означає, що через мільйони років, Тритон впаде на Нептун або буде повністю зруйнований потужними приливними силами планети.

Поряд з Нептуном також є система кілець. Однак проведені дослідження показують, що вони є відносно молодими та дуже нестабільними.

Особливості планети

Нептун надзвичайно віддалений від Сонця, тому невидимий неозброєним поглядом із Землі. Середня відстань від нашого світила становить близько 4,5 млрд кілометрів. Через своє повільне переміщення по орбіті, один рік на планеті триває. земних років.

Головна вісь магнітного поля Нептуна, як і Урана, сильно нахилена стосовно осі обертання планети і становить близько 47 градусів. Однак це не вплинуло на його потужність, яка у 27 разів більша ніж у Землі.

Незважаючи на велику відстань від Сонця і як наслідок менше отримання енергії від світила, вітру на Нептуні втричі сильніше, ніж на Юпітері, і в дев'ять разів сильніше, ніж на Землі.

У 1989 році, космічний апарат Voyager 2 пролітаючи поряд із системою Нептуна, побачив у його атмосфері великий шторм. Цей ураган, як Велика Червона Пляма на Юпітері, був настільки великим, що могло вмістити Землю. Швидкість його пересування також була величезною і складала близько 1200 кілометрів на годину. Проте такі атмосферні явища менш тривалі як у Юпітері. Наступні спостереження космічного телескопа Hubble не знайшли доказів існування цього шторму.

Атмосфера планети

Атмосфера Нептуна мало чим відрізняється від інших газових гігантів. В основному вона складається з двох компонентів водню та гелію з дрібними домішками метану та різних льодів.

Корисні статті які дадуть відповідь на більшість цікавих питаньпро Сатурна.

Об'єкти глибокого космосу

Нептун - восьма і найдальша планета Сонячної системи. Нептун також є четвертою за діаметром та третьою за масою планетою. Маса Нептуна в 17,2 рази, а діаметр екватора в 3,9 рази більше за Землю. Планету було названо на честь римського бога морів.
Виявлений 23 вересня 1846 року, Нептун став першою планетою, відкритою завдяки математичним розрахункам, а чи не шляхом регулярних спостережень. Виявлення непередбачених змін в орбіті Урана породило гіпотезу про невідому планету, гравітаційним впливом якої вони і обумовлені. Нептун було знайдено у межах передбаченого становища. Незабаром було відкрито і його супутник Тритон, проте решта 13 супутників, відомих нині, були невідомі до XX століття. Нептун був відвіданий лише одним космічним апаратом, "Вояджером-2", який пролетів поблизу планети 25 серпня 1989 року.

Нептун за складом близький до Урану, і обидві планети відрізняються за складом від великих планет-гігантів - Юпітера і Сатурна. Іноді Уран та Нептун поміщають в окрему категорію «крижаних гігантів». Атмосфера Нептуна, подібно до атмосфери Юпітера і Сатурна, складається в основному з водню і гелію, поряд зі слідами вуглеводнів і, можливо, азоту, проте містить більш високу частку льодів: водного, аміачного, метанового. Ядро Нептуна, як і Урана, складається головним чином із льодів та гірських порід. Сліди метану у зовнішніх шарах атмосфери, зокрема, є причиною синього кольорупланети.

Відкриття планети:
Першовідкривач	Урбен Левер'є, Йоганн Галле, Генріх д'Арре
Місце відкриття	Берлін
дата відкриття	23 вересня 1846
Спосіб виявлення	розрахунок
Орбітальні характеристики:
Перигелій	4452940833 км (29,76607095 а. е.)
Афелій	4553946490 км (30,44125206 а. е.)
Велика піввісь	4503443661 км (30,10366151 а. е.)
Ексцентриситет орбіти	0,011214269
Сидеричний період звернення	60 190,03 дні (164,79 року)
Синодичний період звернення	367,49 дня
Орбітальна швидкість	5,4349 км/с
Середня аномалія	267,767281°
Нахил	1,767975° (6,43° щодо сонячного екватора)
Довгота висхідного вузла	131,794310 °
Аргумент перицентру	265,646853°
Супутники	14
Фізичні характеристики:
Полярний стиск	0,0171±0,0013
Екваторіальний радіус	24 764 ± 15 км
Полярний радіус	24341 ± 30 км
Площа поверхні	7,6408·10 9 км 2
Об `єм	6,254·10 13 км 3
Маса	1,0243·10 26 кг
Середня щільність	1,638 г/см 3
Прискорення вільного падіння на екваторі	11,15 м/с 2 (1,14 g)
Друга космічна швидкість	23,5 км/с
Екваторіальна швидкість обертання	2,68 км/с (9648 км/год)
Період обертання	0,6653 дні (15 год 57 хв 59 с)
Нахил осі	28,32°
Пряме сходження північного полюса	19г 57м 20с
Відмінювання північного полюса	42,950°
Альбедо	0,29 (Бонд), 0,41 (геом.)
Видима зоряна величина	8,0-7,78 m
Кутовий діаметр	2,2"-2,4"
Температура:
рівень 1 бару	72 К (близько -200 ° С)
0,1 бар (тропопауза)	55 К
Атмосфера:
Склад:	80±3,2% водень (H2) 19±3,2% гелій 1,5±0,5% метан приблизно 0,019% дейтерид водню (HD) приблизно 0,00015% етан
Льоди:	аміачні, водні, гідросульфідно-амонієві (NH 4 SH), метанові
ПЛАНЕТА НЕПТУН

Фізичні характеристики:

Нептун надає великий впливна дуже віддалений від нього пояс Койпера. Пояс Койпера - кільце з крижаних малих планет, подібне до пояса астероїдів між Марсом і Юпітером, але набагато протяжніше. Він знаходиться в межах від орбіти Нептуна (30 а. е.) до 55 астрономічних одиниць від Сонця. Гравітаційна силатяжіння Нептуна надає найбільш істотний вплив на пояс Койпера (у тому числі в плані формування його структури), порівнянну за часткою впливом сили тяжіння Юпітера на пояс астероїдів. За час існування Сонячної системи деякі області поясу Койпера були дестабілізовані гравітацією Нептуна і у структурі пояса утворилися проміжки. Як приклад можна навести область між 40 і 42 а. е.
Орбіти об'єктів, які можуть утримуватись у цьому поясі протягом досить довгого часу, визначаються т.з. віковими резонансами із Нептуном. Для деяких орбіт цей час можна порівняти з часом існування Сонячної системи. Ці резонанси з'являються, коли період обігу навколо Сонця співвідноситься з періодом обігу Нептуна як невеликі натуральні числа, наприклад, 1:2 або 3:4. Таким чином, об'єкти взаємостабілізують свої орбіти. Якщо, наприклад, об'єкт здійснюватиме оборот навколо Сонця вдвічі повільніше Нептуна, він пройде рівно половину шляху, тоді як Нептун повернеться у своє початкове становище.
Найбільш щільно населена частина пояса Койпера, що включає більше 200 відомих об'єктів, знаходиться у резонансі 2:3 з Нептуном Ці об'єкти здійснюють один оборот кожні 1 1/2 обороту Нептуна і відомі як «плутино», тому що серед них знаходиться один з найбільших об'єктівпояси Койпера - Плутон. Хоча орбіти Нептуна та Плутона підходять дуже близько одна до одної, резонанс 2:3 не дозволить їм зіткнутися. В інших, менш «населених» областях існують резонанси 3:4, 3:5, 4:7 та 2:5.
У своїх точках Лагранжа (L4 і L5) – зонах гравітаційної стабільності – Нептун утримує безліч астероїдів-троянців, ніби тягне їх за собою по орбіті. Троянці Нептуна перебувають із ним у резонансі 1:1. Троянці дуже стійкі на своїх орбітах, і тому гіпотеза їхнього захоплення гравітаційним полем Нептуна сумнівна. Швидше за все, вони сформувалися разом із ним.

Внутрішня будова

Атмосфера та клімат

Метан на Нептуні Зображення в фальшивих кольорах було зроблено космічним апаратом Вояджер-2 за допомогою трьох фільтрів: синій, зелений та фільтр, що показує поглинання світла метаном. Таким чином, регіони на зображенні, які мають яскраво білий колірабо червоний відтінок містить велику концентрацію метану. Весь Нептун покриває всюдисущий метановий туман у напівпрозорому шарі атмосфери планети. У центрі диска планети світло проходить крізь серпанок і йде глибше в атмосферу планети, внаслідок чого центр здається менш червоним, а по краях метановий туман розсіює сонячне світло великій висотів результаті формується яскраво-червоний ореол.

ПЛАНЕТА НЕПТУН

Висотні хмарні смуги на Нептуні Зображення отримано космічним апаратом "Вояджер-2" за дві години до максимального зближення з Нептуном. Виразно видно вертикальні яскраві смуги хмар Нептуна. Ці хмари спостерігалися на широті 29 градусів на північ поблизу східного термінатора Нептуна. Хмари відкидають тіні, це означає, що вони знаходяться вище, ніж основний непрозорий хмарний шар. Роздільна здатність зображення 11 км на піксель. Ширина смуг хмар від 50 до 200 км, а тіні, що відкидаються ними, простягаються на 30-50 км. Висота хмар приблизно 50 км.

ПЛАНЕТА НЕПТУН

Одна з відмінностей між Нептуном та Ураном – рівень метеорологічної активності. "Вояджер-2", що пролітав поблизу Урана в 1986 році, зафіксував вкрай слабку активність атмосфери. На противагу Урану, на Нептуні було відзначено помітні зміни погоди під час зйомки з «Вояджера-2» у 1989 році.

Погода на Нептуні характеризується надзвичайно. динамічною системоюштормів, з вітрами, що досягають майже надзвукових швидкостей (близько 600 м/с). Під час відстеження руху постійних хмар було зафіксовано зміну швидкості вітру від 20 м/с у східному напрямку до 325 м/с на західному. У верхньому хмарному шарі швидкості вітрів відрізняються від 400 м/с вздовж екватора до 250 м/с на полюсах. Більшість вітрів на Нептуні дме у напрямку, зворотному обертанню планети навколо своєї осі. Загальна схемавітрів показує, що у високих широтах напрям вітрів збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах протилежно йому. Відмінності у напрямі повітряних потоків, як вважають, наслідок «скін-ефекту», а чи не якихось глибинних атмосферних процесів. Вміст в атмосфері метану, етану та ацетилену в області екватора перевищує в десятки та сотні разів вміст цих речовин в області полюсів. Це спостереження може вважатися свідченням на користь існування апвеллінга на екваторі Нептуна та його зниження ближче до полюсів.

У 2006 році було помічено, що верхня тропосфера південного полюса Нептуна була на 10 °C тепліша, ніж решта Нептуна, де температура в середньому становить -200 °C. Така різниця в температурі є достатньою, щоб метан, який в інших областях верхньої частини атмосфери Нептуна знаходиться в замороженому вигляді, просочувався в космос на південному полюсі. Ця «гаряча точка» – наслідок осьового нахилу Нептуна, південний полюс якого вже чверть нептуніанського року, тобто приблизно 40 земних років, звернений до Сонця. У міру того, як Нептун повільно просуватиметься орбітою до протилежної сторони Сонця, південний полюс поступово піде в тінь, і Нептун підставить Сонцю північний полюс. Таким чином, вивільнення метану до космосу переміститься з південного полюса на північний. Через сезонні зміни хмарні смуги у південній півкулі Нептуна, як спостерігалося, збільшилися у розмірі й альбедо. Ця тенденція була помічена ще 1980 року, і, як очікується, триватиме до 2020 року з настанням на Нептуні нового сезону. Сезони змінюються кожні 40 років.

У 1989 році апаратом НАСА «Вояджер-2» було відкрито велику темну пляму, стійкий шторм-антициклон розмірами 13 000 x 6600 км. Цей атмосферний шторм нагадував велику червону пляму Юпітера, проте 2 листопада 1994 року космічний телескоп «Хаббл» не виявив його на колишньому місці. Натомість нову схожу освіту було виявлено у північній півкулі планети. Скутер - це інший шторм, виявлений на південь від Великої темної плями. Його назва - наслідок того, що ще за кілька місяців до зближення «Вояджера-2» з Нептуном було ясно, що ця групка хмар переміщалася набагато швидше за Велику темну пляму. Наступні зображення дозволили виявити ще швидші, ніж скутер, групи хмар.

Велика темна пляма Фотографія ліворуч зроблена вузько вугільною камерою Вояджера-2 за допомогою зеленого та помаранчевого фільтра, з відстані 4,4 млн. миль від Нептуна за 4 дні та 20 годин до максимального зближення з планетою. Добре видно Велику темну пляму та її менший компаньйон на заході Малу темну пляму. Серія знімків праворуч показує зміни Великої темної плями протягом 4,5 діб під час підльоту космічного апаратуВояджер-2, інтервал зйомки 18:00. Велика темна пляма знаходиться на широті 20 градусів на південь і охоплює до 30 градусів по довготі. Верхнє зображення у серії отримано з відривом 17 млн. км від планети, нижнє - 10 млн. км. Серія знімків показала, що шторм змінюється згодом. Зокрема на заході спочатку зйомки за БТП тягнувся темний шлейф, який потім втягнувся в основну область шторму, залишивши серію з невеликих темних плям-"бусинок". Велика яскрава хмара на південному кордоніБТП є більш менш постійним супутником освіти. Видимий рух невеликих хмар на периферії передбачає обертання БТП проти годинникової стрілки.
ПЛАНЕТА НЕПТУН

Оскільки ці шторми мають стійкий характері і можуть існувати протягом кількох місяців, вони, як вважається, мають вихрову структуру. Часто зв'язуються з темними плямами яскравіші, незмінні хмари метану, які формуються в тропопаузі. Постійність супутніх хмар показує, що деякі колишні темні плями можуть продовжити своє існування як циклон, навіть при тому, що вони втрачають темне забарвлення. Темні плями можуть розсіятися, якщо вони рухаються надто близько до екватора або через якийсь інший невідомий поки що механізм

Більш різноманітна погода на Нептуні, порівняно з Ураном, як вважають, – наслідок вищої внутрішньої температури. При цьому Нептун у півтора рази віддаленіший від Сонця, ніж Уран, і отримує лише 40% від кількості сонячного світла, яку отримує Уран. Поверхневі температури цих двох планет приблизно рівні. Верхні області тропосфери Нептуна досягають дуже низької температури -221,4 °C. На глибині, де тиск дорівнює 1 бар, температура досягає -201,15 °C. Глибше йдуть гази, проте температура стійко підвищується. Як і з Ураном, механізм нагріву невідомий, але невідповідність велика: Уран випромінює в 1,1 разів більше енергії, ніж отримує від Сонця. Нептун випромінює в 2,61 рази більше, ніж отримує, його внутрішнє джерело тепла додає 161% до енергії, що отримується від Сонця. Хоча Нептун - найдальша від Сонця планета, його внутрішньої енергіївиявляється достатньо, щоб породити найшвидші вітри у Сонячній системі.

Нова темна пляма Космічний телескоп Хабблвиявив нову велику темну пляму, розташовану в північній півкулі Нептуна. Нахил Нептуна та його нинішнє становище майже не дозволяють зараз розглянути більше подробиць, в результаті пляма на знімку знаходиться поблизу лімбу планети. Нова пляма копіює подібний шторм на південній півкулі, який було виявлено Вояджером-2 у 1989 році. 1994 року знімки з телескопа Хаббл показали, що пляма в південній півкулі зникла. Як і його попередник, новий шторм оточений хмарами на кордоні. Ці хмари виникають, коли газ з нижніх областей піднімається нагору, а потім охолоджується з утворенням кристалів метанового льоду.

ПЛАНЕТА НЕПТУН

Нептун – восьма планета, що входить до нашої сонячної системи. Вчені виявили її найпершою на основі постійних спостережень за небом та глибоких математичних досліджень. Урбен Джозеф Ле Верр'є після тривалих обговорень поділився своїми спостереженнями з Берлінською обсерваторією, де їх вивчав Йоганн Готфрід Галле. Саме там 23 вересня 1846 р. і знайшли Нептун. Через сімнадцять днів було знайдено його супутник – Тритон.

Планета Нептун знаходиться на відстані 4,5 млрд кілометрів від Сонця. За 165 років вона проходить свою орбіту. Її не можна побачити неозброєним оком, оскільки вона знаходиться на значній відстані від Землі.

В атмосфері Нептуна панують найсильніші вітри, за деякими оцінками вчених, вони можуть розвивати швидкість 2100 км/год. У 1989 році під час прольоту апарату «Вояджер-2» у південній півкулі планети було виявлено Велику темну пляму, таку саму, як Велика червона пляма на планеті Юпітер. У верхніх шарах атмосфери температура Нептуна близька до 220 градусів за Цельсієм. Температура в центрі Нептуна варіюється від 5400 K до 7000-7100 C, що відповідає температурі на поверхні Сонця і внутрішній температурі більшості планет. Нептун має фрагментовану і слабку кільцеву систему, яку виявили ще в 1960-ті роки, але офіційно підтвердили в 1989 році «Вояджером-2».

Історія відкриття планети Нептун

28 грудня 1612 Галілео Галілей досліджував Нептун, а потім 29 січня 1613 р. Але в обох випадках він прийняв Нептун за нерухому зірку, яка з'єднувалася з Юпітером на небі. Саме тому відкриття Нептуна Галілею не надали.

У грудні 1612 під час першого спостереження Нептун знаходиться в точці стояння, а в день спостереження він перейшов до зворотного руху. Зворотний рух простежується, коли наша планета обганяє зовнішню планету по своїй осі. Оскільки Нептун знаходився поблизу точки стояння, його рух був надто слабким, і Галілей не зміг побачити його за допомогою свого маленького телескопа.

Алексіс Бувард в 1821 продемонстрував астрономічні таблиці орбіти планети Уран. Пізніше спостереження показали сильні відхилення від створених ним таблиць. З огляду на цю обставину, вчений припустив, що невідоме тіло своєю гравітацією обурює орбіту Урана. Свої обчислення він відправив королівському астроному серу Джорджу Ейрі, а той попросив Куха роз'яснення. Він уже почав накидати відповідь, але з якихось причин не відправив її і не наполягав над роботою з цього питання.

У 1845-1846 роки Урбен Левер'є незалежно від Адамса швидко провів свої розрахунки, але співвітчизники його ентузіазму не поділяли. Ознайомившись із першою оцінкою Левер'є довготи Нептуна та її схожості з оцінкою Адамс, Ейрі вдалося переконати Джеймса Чайлза, директора Кембриджської обсерваторії, розпочати пошуки, що тривали з серпня до вересня. Двічі Чайлз насправді спостерігав Нептун, але внаслідок того, що він відклав обробку результатів на пізніший термін, у нього не вийшло вчасно ідентифікувати планету.

У цей час Левер'є переконав астронома Йоганна Готфріда Галле, який працює в Берлінській обсерваторії, зайнятися пошуками. Студент обсерваторії Гейнріх д’Арре запропонував Галле порівняти намальовану карту неба в районі передбаченого Левер'є розташування з видом неба на Наразі, щоб спостерігати рух планети щодо нерухомих зірок. У першу ж ніч планету було виявлено приблизно після 1 години пошуку. Йоганном Енке, спільно з директором обсерваторії, протягом 2 ночей продовжували спостереження тієї ділянки неба, де розташовувалася планета, внаслідок чого вони виявили її пересування щодо зірок і змогли переконатися, що це насправді нова планета. 23 вересня 1846 року Нептуна знайшли. Він знаходиться в межах 1 від координат Левер'є і приблизно в 12 від координат, які були передбачені Адамсом.

Відразу після відкриття була суперечка між французами та англійцями за право вважати відкриття планети своїм. В результаті вони дійшли консенсусу і прийняли рішення вважати Левер'є та Адамса співвідкривачами. У 1998 році в черговий раззнайдено «папір Нептуна», які були присвоєні астроному Оліну Дж. Еггену незаконно і зберігалися у нього протягом тридцяти років. Після його смерті їх знайшли в його володінні. Деякі історики після перегляду документів вважають, що Адамс не заслуговує на рівних з Левер'є прав на відкриття планети. У принципі це ставилося під сумнів і раніше, наприклад, ще з 1966 року Деннісом Роулінсом. У журналі «Dio» він опублікував статтю з вимогою визнати рівноправність Адамса на відкриття крадіжки. «Так, Адамс зробив певні обчислення, але він був дещо не впевнений у тому, де знаходиться Нептун», – заявив Ніколас Коллеструм у 2003 році.

Походження назви Нептун

Певний час після відкриття планета Нептун позначалося як «планета Левер'є» чи «зовнішня від Урану планета». Першим ідею про офіційне найменування висунув Галле, який запропонував назву "Янус". Чайлз в Англії запропонував назву "Океан".

Левер'є, стверджуючи, що має право дати найменування, запропонував назвати її Нептуном, помилково вважаючи, що ця назва визнана французьким бюро довгот. Вчений спробував назвати планету в жовтні на ім'я «Левер'є» і був підтриманий директором обсерваторії, але ця ініціатива натрапила на опори за межами Франції. Альманахи швидко повернули назву Гершель (на честь Вільяма Гершеля, першовідкривача) для Урана та Левер'є для нової планети.

Але, незважаючи на це, Василь Струве, директор Пулковської обсерваторії, зупиняється на назві «Нептун». Про своє рішення він заявив на з'їзді Імператорської Академії наук 29 грудня 1846, який відбувся в Петербурзі. Ця назва отримала підтримку за межами Росії і дуже скоро стала прийнятою міжнародною назвою планети.

Фізичні характеристики

Нептун має масу 1,0243×1026 кг і виступає проміжною ланкою між великими газовими гігантами та Землею. Його вага в сімнадцять разів більша за Землю і 1/19 від маси Юпітера. Що ж до екваторіального радіусу Нептуна, він відповідає 24 764 км, що майже вчетверо більше земного. Уран і Нептун часто відносять до підкласу газових гігантів («крижані гіганти») через їхню велику концентрацію летких речовин і меншого розміру.

Внутрішня будова

Одночасно варто відзначити те, що внутрішня будова планети Нептун схожа на будову Урану. Атмосфера становить приблизно 10-20% від усієї маси планети, відстань від поверхні до атмосфери – 10-20% відстані від поверхні планети до ядра. Тиск поблизу ядра може становити 10 гПа. Концентрації аміаку, метану та води виявлені у нижніх шарах атмосфери.

Ця гарячіша і темніша область поступово ущільнюється в перегріту рідку мантію, температура якої досягає 2000 - 5000 К. Вага мантії планети перевищує Земну в десять - п'ятнадцять разів за різними оцінками, вона багата аміаком, водою, метаном та іншими сполуками. Цю матерію, за загальноприйнятою термінологією, називають крижаною, навіть незважаючи на те, що це щільна та дуже гаряча рідина. Цю рідину, що має високу електропровідність, часто називають океаном водяного аміаку. Метан на глибині 7 тис. км розкладається на алмазні кристали, що «падають» на ядро. Вчені висунули гіпотезу, що є цілий океан «алмазної рідини». Ядро планети складається з нікелю, заліза та силікатів і важить у 1,2 рази більше за нашу планету. У центрі тиск досягає 7 мегабарів, що в порівнянні з Землею в мільйони разів більше. У центрі температура сягає 5400 До.

Атмосфера Нептуна

Вченими було виявлено гелій та водоспад у верхніх шарах атмосфери. На цій висоті вони становлять 19% та 80%. Крім цього, простежуються сліди метану. Смуги поглинання метану простежуються на довжинах хвиль, що перевищують 600 нм в інфрачервоній та червоній частині спектра. Як і в ситуації з Ураном, поглинання метаном червоного світла є ключовим фактором, що надає синій відтінок Нептуну, хоча яскрава блакить відрізняється від помірного аквамаринового кольору Урану. Оскільки відсоток метану в атмосфері не сильно відрізняється від такого в атмосфері Урану, вчені припускають, що є якийсь невідомий компонент атмосфери, який сприяє формуванню синього кольору. Атмосфера ділиться на дві основні області, а саме - нижча тропосфера, в якій спостерігається зниження температури з висотою, і стратосфера, де простежується інша закономірність, - температура збільшується з висотою. Кордон тропопаузи (знаходиться між ними) розташовується на рівні тиску 0,1 барів. На рівні тиску нижче 10-4 – 10-5 мікробарів стратосфера змінюється термосферою. Поступово термосфера перетворюється на екзосферу. Моделі тропосфери дозволяють вважати, що з урахуванням висоти вона складається із хмар приблизних складів. У зоні тиску нижче 1 бару знаходяться хмари верхнього рівня, де температура сприяє конденсації метану.

Хмари сірководню та аміаку формуються при тиску між 1 та 5 барами. При більшому тискухмари можуть складатися з сульфіду амонію, аміаку, води та сірководню. Глибше, при тиску приблизно 50 бар, можуть формуватися хмари з водяного льоду, у разі температури 0 °C. Вчені припускають, що в цій зоні можуть знаходитися хмари із сірководню та аміаку. Крім цього, не виключено, що в цій зоні можуть бути знайдені хмари із сірководню та аміаку.

Для такої невисокої температури Нептун знаходиться надто далеко від Сонця, щоб воно розігріло термосферу УФ-радіацією. Ймовірно, що це явище – наслідок атмосферного взаємодії з іонами, що у магнітному полі планети. Інша теорія каже, що основним механізмом розігріву виступають хвилі гравітації із внутрішніх областей Нептуна, які згодом розсіюються в атмосфері. Термосфера включає сліди чадного газу та води, що потрапила туди із зовнішніх джерел (пил та метеорити).

Клімат Нептуна

Воно з відмінностей між Ураном та Нептуном – рівень метеорологічної активності. «Вояджер-2», що пролетів поблизу урану, в 1986 році зафіксував слабку активність атмосфери. Нептун, на противагу Урану, демонстрував явні погодні зміни під час зйомки 1989 року.

Погода на планеті відрізняється серйозною динамічною системою штормів. Причому швидкість вітру може досягати близько 600 м/с (надзвукова швидкість). Під час відстеження руху хмар було помічено зміну швидкості вітру. у східному напрямку від 20 м/с; на західному – до 325 м/с. Щодо верхнього хмарного шару, то тут швидкість вітрів також варіюється: вздовж екватора від 400 м/с; на полюсах – до 250 м/с. При цьому більшість вітрів дають напрям, який обертається назад Нептуна навколо осі. Схема вітрів показує, що й напрям на високих широтах збігається з напрямом обертання планети, але в низьких широтах цілком протилежно йому. Різниця у напрямі вітрів, як вважають науковці, наслідок «скрин-ефекту» і пов'язана з глибинними атмосферними процесами. Вміст в атмосфері етану, метану та ацетилену в області екватора в десятки, а то й сотні разів перевищує вміст цих речовин у галузі полюсів. Таке спостереження дає привід вважати, що на екваторі Нептуна і ближче до полюсів існує апвеллінг. У 2007 році вченими було помічено, що верхня куля тропосфери південного полюса планети була на 10 ° C тепліша порівняно з іншою частиною Нептуна, де в середньому температура становить -200 °C. Причому такої різниці цілком достатньо, щоб метан в решті областей верхньої частини атмосфери знаходився в замороженому вигляді, поступово просочувався в космос на південному полюсі.

Через сезонні зміни хмарні смуги в південній півкулі планети збільшувалися в альбедо і розмірі. Така тенденція простежувалася ще у 1980 році, на думку фахівців, вона триватиме до 2020 року з настанням на планеті нового сезону, які змінюються кожні сорок років.

Супутники Нептуна

На даний момент у Нептуна відомо тринадцять супутників. Найбільший із них важить більше 99,5% від загальної маси всіх супутників планети. Це Тритон, який був відкритий Вільям Лассел через сімнадцять днів після відкриття самої планети. Тритон, на відміну від інших великих супутників у нашій Сонячній системі, має ретроградну орбіту. Не виключено, що його захопила гравітація Нептуна, і, можливо, у минулому він був карликовою планетою. Він знаходиться на невеликій відстані від Нептуна, щоб бути зафіксованим у синхронному обертанні. Тритон через припливне прискорення повільно рухається спіраллю до планети і в результаті при досягненні межі Роша буде зруйнований. Як наслідок, утворюється кільце, яке буде потужнішим, ніж кільця Сатурна. Передбачається, що це відбудеться через проміжок від 10 до 100 мільйонів років.

Тритон – один із 3 супутників, що мають атмосферу (поряд з Титаном та Іо). Вказується на можливість існування рідкого океану під крижаною корою Тритона, подібного до океану Європи.

Наступним відкриттям супутником Нептуна була Нереїда. Вона відрізняється неправильною формою і входить до найвищих ексцентриситетів орбіти.

У період із липня по вересень 1989 року вдалося виявити ще шість нових супутників. Серед них варто відзначити Протей, що має неправильну форму та високу щільність.

Чотири внутрішні супутники – Таласса, Наяда, Галатея та Деспіна. Їхні орбіти настільки близькі до планети, що знаходяться в межах її кілець. Лариса, що йде за ними, була вперше відкрита у 1981 році.

У період між 2002 і 2003 роком вдалося відкрити ще п'ятьох супутників Нептуна, які мають неправильну форму. Оскільки Нептун вважався римським богом морів, його супутники назвали на честь інших морських істот.

Спостереження за Нептуном

Ні для кого не секрет, що Нептуна не видно з Землі неозброєним оком. Карликова планета Церера, Галілеєві супутники Юпітера та астероїди 2 Паллада, 4 Веста, 3 Юнона, 7 Іріда та 6 Геба видно яскравіше на небі. Щоб спостерігати за планетою, потрібен телескоп, що має збільшення від 200х і діаметром не менше ніж 200-250 мм. У такому разі можна побачити планету як невеликий блакитний диск, що нагадує Уран.

Кожні 367 днів для земного спостерігача планета Нептун входить у ретроградний рух, що здається, утворює певні уявні петлі на тлі інших зірок у період кожного протистояння.

Спостереження за планетою в діапазоні радіохвиль показує, що Нептун є джерелом нерегулярних спалахів та безперервного випромінювання. Обидва явища пояснюють таким, що обертається магнітним полем. В інфрачервоній частині спектра добре простежуються шторми Нептуну. Можна встановити їх розмір і форму, а також точно відстежити їхнє пересування.

2016 року НАСА збирається запустити до Нептуна КА «Нептун Орбітер». На сьогоднішній день жодних точних дат старту офіційно не називають, до плану дослідження Сонячної системи не входить цей апарат.

Вояджер-2 зробив це знімок Нептуна за п'ять днів до свого історичного прольоту планети 25 серпня 1989 року.

Планета Нептун – таємничий блакитний гігант на околиці Сонячної системи, існування якого не підозрювали до кінця першої половини XIXсторіччя.

Далека, невидима без оптичних приладівпланета була відкрита восени 1846 року. Першим про існування небесного тіла, що аномально впливає на рух, замислився Дж. К. Адамс. Свої розрахунки та припущення він представив королівському астроному Ері, який залишив їх поза увагою. У цей час дослідженням відхилень в орбіті Урану займався француз Леверье, його висновки про існування невідомої планети було представлено 1845 року. Було очевидним, що результати двох незалежних досліджень дуже близькі.

У вересні 1846 через телескоп Берлінської обсерваторії була помічена невідома планета, розташована в місці, зазначеному в розрахунках Левер'є. Відкриття, зроблене за допомогою математичних обчислень, вразило науковий світі стало предметом суперечки Англії та Франції про національний пріоритет. Щоб уникнути суперечок, можна вважати першовідкривачем німецького астронома Галле, який розглянув нову планетуу телескоп. За традицією для назви вибрали ім'я одного з римських богів – покровителя морів Нептуна.

Орбіта Нептуна

Після Плутона зі списку планет Нептун виявився останнім – восьмим – представником Сонячної системи. Його віддаленість від центру становить 4,5 млрд. км, на проходження цієї відстані хвилі світла потрібно 4 години. Планета разом із Сатурном, Ураном та Юпітером увійшла до групи чотирьох газових гігантів. Через величезний діаметр орбіти рік тут дорівнює 164,8 земним, а доба пролітає менш ніж за 16 годин. Траєкторія проходження навколо Сонця близька до кругової, її ексцентриситет дорівнює 0,0112.

Будова планети

Математичні розрахунки дозволили створити теоретичну модель будівлі Нептуна. У центрі розташоване тверде ядро, за масою аналогічне Землі, у складі помічено залізо, силікати, нікель. Поверхня виглядає в'язкою масою з аміачної, водної та метанової модифікації льоду, яка без чіткої межі перетікає в атмосферу. Внутрішня температура ядра досить висока – досягає 7000 градусів, – але через високого тискузастигла поверхня не тане. Нептуна перевищує земну у 17 разів і становить 1,0243х10 у 26 кг.

Атмосфера та бурхливі вітри

Основу становлять: водень – 82%, гелій – 15% та метан – 1%. Це традиційний склад для газових гігантів. Температура на умовній поверхні Нептуна показує -220 градусів за Цельсієм. У нижніх шарах атмосфери помічені хмари, утворені кристалами метану, сірководнем, аміаком або сульфідом амонію. Саме ці шматочки льоду створюють блакитне свічення навколо планети, але це лише частина пояснення. Існує гіпотеза про невідому речовину, що дає яскравий синій колір.

Унікальну швидкість мають вітри, що дмуть на Нептуні, її середнє число дорівнює 1000 км/год, а пориви при урагані досягають 2400 км/год. Повітряні маси рухаються проти осі обертання планети. Незрозумілим фактом є посилення бур та вітрів, яке спостерігається з наростанням відстані між планетою та Сонцем.

Космічний апарат « » та телескоп Хаббл спостерігали дивовижне явище– Велика Темна Пляма – ураган грандіозних розмірів, що мчав Нептуном зі швидкістю 1000 км/год. Подібні вихори з'являються і пропадають у різних місцяхпланети.

Магнітосфера

Магнітне поле гіганта отримало значну потужність, його основою вважається струмопровідна рідка мантія. Зміщення магнітної осі по відношенню до географічної на 47 градусів змушує магнітосферу змінювати свою форму за обертанням планети. Цей могутній щит відбиває енергію сонячного вітру.

Супутники Нептуна

Супутник - Тритон - був помічений через місяць після грандіозного відкриття Нептуна. Його маса дорівнює 99% від усієї системи супутників. Поява Тритона пов'язують з можливим захопленням.
Пояс Койпера - велика область, заповнена об'єктами розміром з невеликий супутник, але є деякі з них розміром з Плутон і деякі, може навіть більше. За поясом Койпера розташовується місце звідки до нас прилітають комети. Хмара Оорта тягнеться майже на півдорозі до найближчої зірки.

Тритон - одна з трьох місяців у нашій системі, що володіє атмосферою. Тритон єдиний має сферичну форму. Загалом у компанії Нептуна 14 небесних тіл, названих іменами дрібніших богів морських глибин.

З часу виявлення планети обговорювалося наявність у неї, але доказів теорії не знаходили. Лише 1984 року в чилійській обсерваторії помітили яскраву дугу. Інші п'ять кілець було знайдено завдяки дослідженням апарату «Вояджер-2». Освіта мають темний колірі не відображають сонячне світло. Своїми іменами вони зобов'язані людям, які відкрили Нептун: Галле, Левер'є, Арго, Лассель, а найдальше і найнезвичайніше названо на честь Адамса. Ця каблучка складається з окремих дужок, які повинні були злитися в єдину конструкцію, але не роблять цього. Можливою причиноювважається вплив гравітації ще не відкритих супутників. Одна освіта залишилася безіменною.

Дослідження

Величезна віддаленість Нептуна від Землі та особливе розташування в космосі ускладнюють спостереження за планетою. Поява великих телескопів із потужною оптикою розширила можливості вчених. Усі дослідження Нептуна ґрунтуються на даних, отриманих місією «Вояджер-2». Далека синя планета, що летить біля кордону відомого нам світу, сповнена, про які ми практично нічого ще не знаємо.

Нові Горизонти зобразили Нептун та його супутник Тритон. Знімок зроблено 10 липня 2014 року з відстані 3,96 млрд кілометрів.

Зображення Нептуна

Зображення Нептуна та його супутників, зроблені Вояджером-2, значною мірою недооцінюють. Цікавішим, ніж навіть сам Нептун, є його гігантський супутник Тритон, який схожий за розміром і щільністю на Плутон. Тритон, можливо, був захоплений Нептуном, про що свідчить його ретроградний рух (за годинниковою стрілкою) по орбіті навколо Нептуна. Гравітаційна взаємодіяміж супутником і планетою генерує тепло та підтримує Тритон активним. Його поверхня має кілька кратерів та геологічно активна.

Його кільця тонкі та слабкі та майже невидимі із Землі. Вояджер-2 зробив знімок, коли вони були підсвічені Сонцем. Зображення сильно переекспоноване (10 хвилин).

Хмари Нептуна

Незважаючи на велику відстань від Сонця, Нептун має дуже динамічну погоду, у тому числі найбільш сильні вітриу Сонячній системі. «Велика Темна Пляма», що видно на знімку, вже зникла і показує нам, як швидко відбуваються зміни на найдальшій планеті.

Найповніша карта Тритону на сьогоднішній день

Пол Шенк з інституту Місяця та планет (Х'юстон, США) переробив старі дані Вояджера, щоб виявити більше деталей. В результаті вийшла карта обох півкуль, хоча більша частинаПівнічної півкулі відсутня через те, що в момент прольоту зонда була в тіні.

Анімація прольоту космічного апарату Вояджер-2 повзТритон а, скоєного 1989 року. Під час прольоту, більша частина Північної півкуліТритон а була в тіні. Через велику швидкість Вояджера та повільне обертанняТритон а, ми змогли побачити лише одну півкулю.

Гейзери Тритону