Нептун е осмата планета от Слънцето. На някои места орбитата му се пресича с орбитата на Плутон. Коя планета е Нептун? Тя принадлежи към категорията на гигантите. Астрологичен знак - J.
Параметри
Гигантската планета Нептун се движи около Слънцето по елиптична орбита, близка до кръгова. Дължината на радиуса е 24 750 километра. Тази цифра е четири пъти по-голяма от тази на Земята. Собствената скорост на въртене на планетата е толкова бърза, че продължителността на деня тук е 17,8 часа.
Планетата Нептун е на приблизително 4500 милиона километра от Слънцето, така че светлината достига въпросния обект за малко повече от четири часа.
Въпреки че средната плътност на Нептун е почти три пъти по-малка от тази на Земята (тя е 1,67 g/cm³), масата му е 17,2 пъти по-висока. Това се дължи на големия размер на планетата.
Характеристики на състава, физическите условия и структурата
Нептун и Уран са планети, които се основават на втвърдени газове с петнадесет процента съдържание на водород и малко количество хелий. Както предполагат учените, синият гигант няма ясна вътрешна структура. Повечетоизглежда вероятно вътре в Нептун да има плътно ядро с малки размери.
Атмосферата на планетата е изградена от хелий и водород с незначителни примеси на метан. На Нептун често се случват големи бури, освен това за него са характерни вихри и силни ветрове. Последните духат в западна посока, скоростта им може да достигне до 2200 км/ч.
Забелязано е, че скоростта на теченията и потоците на планетите-гиганти се увеличава с разстоянието от Слънцето. Обяснение за този модел все още не е намерено. Благодарение на снимките, направени от специално оборудване в атмосферата на Нептун, стана възможно облаците да се разгледат подробно. Точно като Сатурн или Юпитер, тази планета има вътрешен източник на топлина. Той е в състояние да излъчва до три пъти повече енергия, отколкото получава от Слънцето.
Гигантска стъпка напред
Според исторически документи, Галилей е видял Нептун на 28.12.1612 г. Вторият път успява да наблюдава неизвестно космическо тяло на 29 януари 1613 г. И в двата случая ученият приема планетата за неподвижна звезда, която е в съвпад с Юпитер. Поради тази причина на Галилей не се приписва откриването на Нептун.
Установено е, че по време на периода на наблюдение от 1612 г. планетата е била в стояща точка и точно в деня, когато Галилей за първи път я е видял, тя се е преместила в движение назад. Този процес се наблюдава, когато Земята изпревари външната планета в своята орбита. Тъй като Нептун не беше далеч от гарата, движението му беше твърде слабо, за да можезабележете недостатъчно здравия телескоп на Галилей.
През 1781 г. Хершел успява да открие Уран. Тогава ученият изчисли параметрите на орбитата си. Въз основа на получените данни Хершел заключи, че има мистериозни аномалии в процеса на движение на този космически обект: той или е изпреварвал изчисления, или изоставал от него. Този факт ни позволи да предположим, че зад Уран има друга планета, която изкривява траекторията на своето движение чрез гравитационно привличане.
През 1843 г. Адамс успява да изчисли орбитата на мистериозната осма планета, за да обясни промените в орбитата на Уран. Ученият изпраща данни за работата си на астронома на краля – Дж. Ейри. Скоро той получи писмо с отговор с молба за разяснения по някои въпроси. Адамс започна да прави необходимите скици, но по някаква причина така и не изпрати съобщението и впоследствие не започна сериозна работа по този въпрос.
Прякото откриване на планетата Нептун се дължи на усилията на Le Verrier, Galle и d'Are. На 23 септември 1846 г., разполагайки с данни за системата от елементи на орбитата на търсения обект, те се заеха да определят точното местоположение на мистериозния обект. Още първата вечер усилията им се увенчаха с успех. Откриването на планетата Нептун беше наречено триумф на небесната механика по това време.
Изберете име
След откриването на гиганта те започнаха да мислят какво име да му дадат. Първият вариант беше предложен от Йохан Гале. Той искаше да кръсти далечен космически обект Янус в чест на символизиращия богначалото и края в древноримската митология, но това име не се хареса на мнозина. Предложението на директора на Пулковската обсерватория Струве беше прието много по-топло. Неговата версия - Нептун - стана окончателна. Присвояването на официално име на гигантската планета сложи край на многобройни спорове и разногласия.
Как се промениха идеите за Нептун
Преди 60 години информацията за синия гигант беше различна от днешната. Въпреки факта, че звездните и синодичните периоди на въртене около Слънцето бяха сравнително точно известни, наклонът на екватора към равнината на орбитата имаше данни, които бяха установени по-малко точно. И така, масата беше оценена на 17,26 Земята вместо реалните 17,15, а екваториалният радиус - на 3,89, а не на 3,88 от нашата планета. Що се отнася до звездния период на въртене около оста, се смяташе, че той е 15 часа и 8 минути, което е с петдесет минути по-малко от реалния.
Имаше неточности и в някои други параметри. Например, преди Вояджър 2 да се приближи възможно най-близо до Нептун, се предполагаше, че магнитното поле на планетата е подобно по конфигурация на земното. Всъщност той прилича на външен вид на така наречения наклонен ротатор.
Малко за орбиталните резонанси
Нептун е в състояние да повлияе на пояса на Кайпер, разположен на голямо разстояние от него. Последният е представен от пръстен от малки ледени планети, подобен на астероидния пояс между Юпитер и Марс, но в много по-голяма степен. Поясът на Кайпер е силно повлиян от гравитационното привличане на Нептун,което води до равномерни пропуски в структурата му.
Орбитите на тези обекти, които се задържат в посочения пояс за дълъг период от време, се установяват от така наречените светски резонанси с Нептун. В определени случаи това време е сравнимо с периода на съществуване на Слънчевата система.
Зоните на гравитационната стабилност на Нептун се наричат точки на Лагранж. В тях планетата държи голям брой троянски астероиди, сякаш ги влачи по цялата орбита.
Характеристики на вътрешната структура
В това отношение Нептун е подобен на Уран. Атмосферата представлява около двадесет процента от общата маса на въпросната планета. Колкото по-близо до ядрото, толкова по-високо е налягането. Максималната стойност е около 10 GPa. Долната атмосфера съдържа концентрации на вода, амоняк и метан.
Елементи от вътрешната структура на Нептун:
- Горни облаци и атмосфера.
- Атмосфера, образувана от водород, хелий и метан.
- Мантия (метанов лед, амоняк, вода).
- Каменно-ледено ядро.
Климатични характеристики
Една от разликите между Нептун и Уран е степента на метеорологична активност. Според данните, получени от космическия кораб Voyager 2, времето на синия гигант се променя често и значително.
Идентифицирахме изключително динамична система от бури с ветрове, които достигат скорост от дори 600 m/s - почти свръхзвукови (повечето от тях духат в посока, обратна на въртенето на Нептун около своя собственос).
През 2007 г. беше разкрито, че горната тропосфера на южния полюс на планетата е с десет градуса по Целзий по-топла от останалата част на света, където температурата е около -200 ºС. Подобна разлика е напълно достатъчна, за да може метан от други зони на горната атмосфера да проникне в космоса в района на южния полюс. Получената "гореща точка" е следствие от аксиалния наклон на синия гигант, чийто южен полюс е обърнат към Слънцето в продължение на четиридесет земни години. Тъй като Нептун бавно се движи в орбита към противоположната страна на посоченото небесно тяло, южният полюс постепенно ще премине напълно в сянка. Така Нептун ще изложи северния си полюс на Слънцето. Следователно зоната на изпускане на метан в космоса ще се премести в тази част на планетата.
Ескорт на гиганта
Нептун е планета, която според днешните данни има осем спътника. Сред тях един голям, три средни и четири малки. Нека разгледаме по-отблизо трите най-големи.
Triton
Това е най-големият спътник, който притежава гигантската планета Нептун. Открит е от В. Ласел през 1846г. Тритон е на 394 700 км от Нептун и има радиус от 1600 км. Предполага се, че има атмосфера. Обектът е близо до Луната. Според учените преди залавянето на Нептун Тритон е бил независима планета.
Nereid
Това е вторият по големина спътник на разглежданата планета. Средно е на 6,2 милиона километра от Нептун. Радиусът на Нереидата е 100 километра, а диаметърът е два пъти по-голям. За даза да направи един оборот около Нептун, този спътник отнема 360 дни, тоест почти цяла земна година. Откриването на Нереида става през 1949 г.
Proteus
Тази планета се нарежда на трето място не само по размер, но и по разстояние от Нептун. Това не означава, че Протей има някакви специални характеристики, но неговите учени са избрали да създадат триизмерен интерактивен модел, базиран на изображения от апарата Voyager 2.
Останалите спътници са малки планети, от които има много в Слънчевата система.
Функции за изследване
Нептун - коя планета е от Слънцето? осми. Ако знаете точно къде се намира този гигант, можете да го видите дори с мощен бинокъл. Нептун е доста трудно за изучаване космическо тяло. Това отчасти се дължи на факта, че неговата яркост е малко повече от осма величина. Например, един от горните спътници - Тритон - има яркост, равна на четиринадесет величини. Необходими са големи увеличения, за да се намери дискът на Нептун.
Космическият кораб Вояджър 2 успя да достигне обект като Нептун. Планетата (виж снимката в статията) получи гост от Земята през август 1989 г. Благодарение на данните, събрани от този кораб, учените имат поне малко информация за този мистериозен обект.
Данни от Voyager
Нептун е планета, която има Голямо тъмно петно в южното полукълбо. Това енай-известният детайл за обекта, получен в резултат на работата на космическия кораб. По диаметър това петно беше почти равно на Земята. Ветровете на Нептун го носеха с огромна скорост от 300 m/s в западна посока.
Според наблюденията на HST (космическия телескоп Хъбъл) през 1994 г. Голямото тъмно петно е изчезнало. Предполага се, че той или се е разпръснал, или е бил покрит от други части на атмосферата. Няколко месеца по-късно, благодарение на телескопа Хъбъл, беше възможно да се открие ново Петно, което вече е в северното полукълбо на планетата. Въз основа на това можем да заключим, че Нептун е планета, чиято атмосфера се променя бързо - вероятно поради леки колебания в температурите на долните и горните облаци.
Благодарение на Voyager 2 е установено, че описаният обект има пръстени. Тяхното присъствие е разкрито през 1981 г., когато една от звездите засенчи Нептун. Наблюденията от Земята не донесоха много резултат: вместо пълни пръстени се виждаха само слаби дъги. За пореден път на помощ се притече Вояджър 2. През 1989 г. апаратът прави подробни снимки на пръстените. Един от тях има интересна извита структура.
Какво е известно за магнитосферата
Нептун е планета със странно ориентирано магнитно поле. Магнитната ос е наклонена на 47 градуса спрямо оста на въртене. На Земята това би било отразено в необичайното поведение на стрелката на компаса. Така Северният полюс ще се намира на юг от Москва. Друг необичаен факт е, че за Нептун оста на симетрия на магнитното поле не минавапрез центъра му.
Въпроси без отговор
- Защо Нептун има толкова силни ветрове, когато е много далеч от Слънцето? За извършване на такива процеси вътрешният източник на топлина, разположен в дълбините на планетата, не е достатъчно силен.
- Защо има липса на водород и хелий в съоръжението?
- Как да разработим сравнително евтин проект за изследване на Уран и Нептун възможно най-пълно с помощта на космически кораб?
- Поради какви процеси се образува необичайното магнитно поле на планетата?
Модерни изследвания
Създаването на точни модели на Нептун и Уран с цел визуално описание на процеса на образуване на ледени гиганти се оказа трудна задача. За да се обясни еволюцията на тези две планети, се издигат значителен брой хипотези. Според един от тях и двата гиганта са се появили поради нестабилност в основния протопланетен диск, а по-късно атмосферите им са били буквално издухани от радиацията на голяма звезда от клас B или O.
Според друга концепция, Нептун и Уран са се образували относително близо до Слънцето, където плътността на материята е по-висока, и след това са се преместили в текущите си орбити. Тази хипотеза стана най-често срещаната, тъй като може да обясни съществуващите резонанси в пояса на Кайпер.
Наблюдения
Нептун - коя планета е от Слънцето? осми. И не е възможно да се види с просто око. Магнитудът на гиганта е между +7,7 и +8,0. Значи той е по-тъмен от многонебесни обекти, включително планетата джудже Церера, луните на Юпитер и някои астероиди. За организиране на висококачествени наблюдения на планетата е необходим телескоп с поне двеста пъти увеличение и диаметър 200-250 милиметра. С бинокъл 7x50 синият гигант ще се вижда като слаба звезда.
Промяната в ъгловия диаметър на разглеждания космически обект е в рамките на 2,2-2,4 дъгови секунди. Това се дължи на факта, че планетата Нептун се намира на много голямо разстояние от Земята. Беше изключително трудно да се извлекат факти за състоянието на повърхността на синия гигант. Много се промени с появата на космическия телескоп Хъбъл и най-мощните наземни инструменти, оборудвани с адаптивна оптика.
Наблюденията на планетата в обхвата на радиовълните позволиха да се установи, че Нептун е източник на проблясъци с неправилен характер, както и на непрекъснато излъчване. И двата феномена се обясняват с въртящото се магнитно поле на синия гигант. На по-студен фон в инфрачервената зона на спектъра ясно се виждат смущения в дълбините на атмосферата на планетата, т. нар. бури. Те се генерират от топлината, излъчвана от свиващото се ядро. Благодарение на наблюдения можете да определите размера и формата им възможно най-точно, както и да проследявате движенията им.
Мистериозната планета Нептун. Интересни факти
- В продължение на почти век този син гигант се смяташе за най-отдалечения в цялата Слънчева система. И дори откриването на Плутон не промени това вярване. Нептун - каква планета е? осмо, непоследно, девети. Понякога обаче се оказва най-отдалеченото от нашето светило. Факт е, че Плутон има удължена орбита, която понякога е по-близо до Слънцето, отколкото орбитата на Нептун. Синият гигант успя да си върне статута на най-далечната планета. И всичко благодарение на факта, че Плутон беше прехвърлен в категорията обекти джуджета.
- Нептун е най-малкият от четирите известни газови гиганта. Екваториалният му радиус е по-малък от този на Уран, Сатурн и Юпитер.
- Както при всички газови планети, Нептун няма твърда повърхност. Дори космическият кораб да беше успял да стигне до него, той нямаше да може да кацне. Вместо това ще се случи гмуркане дълбоко в планетата.
- Гравитацията на Нептун е малко по-голяма от тази на Земята (с 17%). Това означава, че силата на гравитацията действа на двете планети по почти същия начин.
- Нептун се върти около Слънцето за 165 земни години.
- Синият наситен цвят на планетата се обяснява с най-мощните линии на такъв газ като метан, преобладаващ в отразената светлина на гиганта.
Заключение
В процеса на изследване на космоса откриването на планети изигра огромна роля. Нептун и Плутон, както и други обекти, са открити в резултат на упоритата работа на много астрономи. Най-вероятно това, което сега е известно на човечеството за Вселената, е само малка част от реалната картина. Космосът е голяма мистерия и ще отнеме повече от един век, за да я разгадаем.
