Нептун - планета 8 по рахунку від Сонця. Цікаві факти

Нептун - планета, восьма за рахунком від Сонця. У деяких місцях його орбіта перетинається з орбітою Плутона. Яка планета Нептун? Її відносять до розряду гігантів. Астрологічний знак - J.

Параметри

Планета-гігант Нептун виробляє рух навколо Сонця по еліптичній орбіті, близькій до кругової. Довжина радіуса становить 24 750 кілометрів. Цей показник в чотири рази більше, ніж у Землі. Власна швидкість обертання планети настільки швидка, що тривалість доби тут становить 17.8 години.

Планета Нептун від Сонця видалена приблизно на 4500 мільйонів кілометрів, отже, світло доходить до розглянутого об`єкта трохи більше ніж за чотири години.

Хоча середня густина Нептуна майже втричі менше, ніж у Землі (вона становить 1.67 г / смsup3-), його маса в 17.2 рази вище. Це пояснюється великими розмірами планети.

Особливості складу, фізичних умов і будови

Нептун і Уран - планети, основу яких складають отверділі гази з п`ятнадцятивідсотковий вмістом водню і невеликою кількістю гелію. Як припускають учені, у синього гіганта немає чіткої внутрішньої структури. Найбільш вірогідним видається той факт, що всередині Нептуна знаходиться щільне ядро невеликих розмірів.

Атмосферу планети становлять гелій і водень з незначними домішками метану. На Нептуні нерідко трапляються великі бурі, крім того, для нього характерні вихори і сильні вітри. Останні дмуть в західному напрямку, їх швидкість може доходити до 2200 км / год.

Було відмічено, що швидкість течій і потоків у планет-гігантів збільшується в міру віддаленості від Сонця. Пояснення цієї закономірності поки не знайдено. Завдяки знімкам, зробленим спеціальною апаратурою в атмосфері Нептуна, з`явилася можливість детально розглянути хмари. Так само, як у Сатурна або Юпітера, у цієї планети є внутрішнє джерело тепла. Він здатний випромінювати до трьох разів більше енергії, ніж сам одержує від Сонця.

Гігантський крок вперед

Згідно з історичними документами, Галілей побачив Нептун 28.12.1612 року. Вдруге йому вдалося спостерігати невідоме космічне тіло 29.01.1613 р В обох випадках вчений брав планету за нерухому зірку, що знаходиться в з`єднанні з Юпітером. З цієї причини відкриття Нептуна Галілей приписують.

Встановлено, що в період спостережень 1612 планета перебувала в точці стояння, і саме в той день, коли Галілей вперше її побачив, вона перейшла до зворотного руху. Цей процес спостерігається в тому випадку, коли Земля по своїй орбіті обганяє зовнішню планету. Так як Нептун знаходився недалеко від точки стояння, його рух був надто слабким, щоб його зміг помітити недостатньо сильний телескоп Галілея.

У 1781 році Гершель вдалося відкрити Уран. Потім учений обчислив параметри його орбіти. Спираючись на отримані дані, Гершель зробив висновок про наявність загадкових аномалій в процесі руху цього космічного об`єкта: воно то випереджало розрахункове, то відставало від нього. Даний факт дозволив припустити, що за Ураном знаходиться ще одна планета, гравітаційним тяжінням искажающая траєкторію його руху.

У 1843 році Адамсу вдалося обчислити орбіту загадкової восьмий планети з метою пояснення змін в орбіті Урана. Дані про свою роботу вчений вислав астроному короля - Дж. Ейрі. Незабаром йому прийшло у відповідь лист з проханням привести роз`яснення з деяких питань. Адамс почав робити необхідні начерки, однак з якоїсь причини так і не відправив послання і надалі не ініціював серйозну роботу з даного питання.

Безпосереднє відкриття планети Нептун відбулося завдяки старанням Левер`є, Галле та д`Аро. 23.09.1846 року, маючи в розпорядженні дані про систему елементів орбіти шуканого об`єкта, вони приступили до роботи по визначенню точного місцезнаходження загадкового об`єкта. У перший же вечір їх старання увінчалися успіхом. Відкриття планети Нептун в той час називали тріумфом небесної механіки.

Вибір назви

Після виявлення гіганта стали думати про те, яке ж назву йому дати. Найперший варіант був запропонований Іоганном Галле. Він захотів охрестити далекий космічний об`єкт Янусом на честь бога, який символізує початок і кінець в давньоримській міфології, проте ця назва довелося не до душі багатьом. Набагато тепліше було зустрінуте пропозицію Струве - директора Пулковської обсерваторії. Його варіант - Нептун - і став остаточним. Присвоєння офіційної назви планеті-гігантові поклало край численним суперечок і розбіжностей.

Як змінювалися уявлення про Нептуні

Ще шістдесят років тому відомості про синьому гіганті відрізнялися від сьогоднішніх. Незважаючи на те що було відносно точно відомо про Сидеричний і синодичний період обертання навколо Сонця, про нахилі екватора до площини орбіти, були дані, встановлені менш точно. Так, маса оцінювалася в 17.26 земних замість реальних 17.15, а екваторіальний радіус - в 3.89, а не 3.88 від нашої планети. Що стосується зоряного періоду обертання навколо осі, вважалося, що він становить 15 ч. 8 хв., Що на п`ятдесят хвилин менше реального.

У деяких інших параметрах теж були неточності. Приміром, до того як «Вояджер-2» наблизився до Нептуна, наскільки це можливо, передбачалося, що магнітне поле планети схоже по своїй конфігурації з земним. Насправді ж воно нагадує по виду так званий похилий ротатор.

Трохи про орбітальних резонансах

Нептун здатний впливати на що знаходиться на великому відстані від нього пояс Койпера. Останній представлений кільцем з малих крижаних планет, подібних поясу астероїдів між Юпітером і Марсом, але з набагато більшою протяжністю. Пояс Койпера знаходиться під істотним впливом гравітаційної сили тяжіння Нептуна, в результаті чого в його структурі навіть утворилися проміжки.

Орбіти тих об`єктів, які утримуються в зазначеному поясі протягом довгого періоду, встановлюються так званими віковими резонансами з Нептуном. У певних випадках цей час можна порівняти з періодом існування Сонячної системи.

Зони гравітаційної стабільності Нептуна називаються точками Лагранжа. У них планета утримує велику кількість астероїдів-троянців, немов тягнучи їх за собою по всій орбіті.

Особливості внутрішньої будови

У цьому плані Нептун схожий з Ураном. На атмосферу припадає близько двадцяти відсотків від загальної маси розглянутої планети. Чим ближче до ядра, тим вище тиск. Максимальний показник - приблизно 10 ГПа. У нижніх шарах атмосфери є концентрації води, аміаку і метану.

Елементи внутрішньої будови Нептуна:

• Верхні хмари і атмосфера.
• Атмосфера, формована воднем, гелієм і метаном.
• Мантія (метановий лід, аміак, вода).
• Кам`яно-крижане ядро.

Кліматична характеристика

Однією з відмінностей Нептуна від Урана є ступінь метеорологічної активності. Згідно даним, отриманим з апарату "Вояджер-2», погода на синьому гіганті змінюється часто і суттєво.

Вдалося виявити надзвичайно динамічну систему штормів з вітрами, які досягають швидкості навіть в 600 м / с - практично надзвуковий (більшість з них дмуть у напрямку, зворотному обертанню Нептуна навколо власної осі).

У 2007 році було виявлено, що у верхній тропосфері південного полюса планети на десять градусів за Цельсієм тепліше, ніж в інших частинах, де температура дорівнює приблизно -200 ordm-С. Такої різниці цілком достатньо для того, щоб метан з інших зон верхній частині атмосфери просочувався в космос в області південного полюса. Новоутворена «гаряча точка» є наслідком осьового нахилу синього гіганта, південний полюс якого ось уже сорок земних років звернений до Сонця. У міру повільного просування Нептуна по орбіті до протилежної сторони вказаного небесного світила південний полюс поступово повністю піде в тінь. Таким чином, Нептун підставить Сонцю свій північний полюс. Отже, і зона вивільнення метану в космос переміститься в цю частину планети.

«Супроводжуючі» гіганта

Нептун - планета, що має, за сьогоднішніми даними, вісім супутників. Серед них один великий, три середніх і чотири маленьких. Розглянемо докладніше три найбільших.

Тритон

Це найбільший супутник, який має планета-гігант Нептун. Його відкрив У. Лассел в 1846 році. Тритон віддалений від Нептуна на 394 700 км, його радіус становить 1600 км. Як передбачається, у нього є атмосфера. За розмірами об`єкт близький до Місяця. На думку вчених, до захоплення Нептуном Тритон був самостійною планетою.

Нереїда

Це другий за розмірами супутник розглянутої планети. В середньому він віддалений від Нептуна на 6.2 мільйона кілометрів. Радіус Нерєїди - 100 кілометрів, а діаметр - в два рази більше. Для того щоб зробити один виток навколо Нептуна, цьому супутнику потрібно 360 днів, тобто практично цілий земний рік. Відкриття Нерєїди відбулося в 1949 році.

Протеус

Ця планета займає третє місце не тільки за розмірами, але і по віддаленості від Нептуна. Не можна сказати, що Протеус має якісь особливі характеристики, однак саме його вчені вибрали для створення тривимірної інтерактивної моделі, що базується на знімках апарату "Вояджер-2».

Решта супутники представляють собою невеликі планети, яких в Сонячній системі безліч.

Особливості вивчення

Нептун - планета яка за рахунком від Сонця? Восьма. Якщо ви знаєте точно, де знаходиться цей гігант, то зможете його побачити навіть у потужний бінокль. Нептун є досить складним для вивчення космічним тілом. Це пояснюється частково тим, що його блиск трохи перевищує восьму зоряну величину. Приміром, один з вищезгаданих супутників - Тритон - має блиск, рівний чотирнадцяти зоряним величинам. Для того щоб виявити диск Нептуна, потрібно застосовувати великі збільшення.

Космічний апарат «Вояджер-2» зумів досягти такого об`єкта, як Нептун. Планета (фото дивіться в статті) прийняла гостя із Землі в серпні 1989-го. Завдяки даним, зібраним цим кораблем, вчені мають хоча б якісь відомості про це загадкове об`єкті.

Дані з «Вояджера»

Нептун - планета, що мала Велика Темна Пляма на території південної півкулі. Це найбільш відома деталь про об`єкт, отримана в результаті роботи космічного апарату. По діаметру це Пляма практично дорівнювало Землі. Вітри Нептуна відносили його з величезною швидкістю в 300 м / с у західному напрямку.

За спостереженнями HST (Hubble Space Telescope) за 1994 рік, Велика Темна Пляма зникла. Передбачається, що воно або розсіялася, або виявилося закритим іншими частинами атмосфери. Через кілька місяців, завдяки телескопу «Хаббл», вдалося виявити нове Пляма, що знаходиться вже в північній півкулі планети. На підставі цього можна зробити висновок, що Нептун - планета, атмосфера якої швидко змінюється - імовірно через легких коливань температур нижніх і верхніх хмар.

Завдяки «Вояджер-2» встановлено, що у описуваного об`єкта є кільця. Їх наявність було виявлено в 1981 році, коли одна з зірок затьмарила Нептун. Спостереження з Землі не приносили особливого результату: замість повних кілець виднілися лише слабкі дуги. На допомогу знову прийшов «Вояджер-2». У 1989 році апаратом були зроблені докладні знімки кілець. Одне з них має цікаву викривлену структуру.

Що відомо про магнітосфері

Нептун - це планета, магнітне поле якої орієнтовано досить дивно. Магнітна вісь на 47 градусів нахилена до осі обертання. На Землі це знайшло б відображення в незвичайному поведінці стрілки компаса. Так, Північний полюс став би знаходитися південніше Москви. Ще один незвичайний факт полягає в тому, що у Нептуна вісь симетрії магнітного поля проходить не через його центр.

Питання без відповідей

- Чому на Нептуні такі сильні вітри, тоді як він дуже віддалений від Сонця? Для здійснення таких процесів внутрішнє джерело тепла, що знаходиться в глибині планети, недостатньо сильний.

- Чому на об`єкті є недолік водню і гелію?

- Яким чином зробити розробку порівняно недорогого проекту, щоб максимально повно вивчити Уран і Нептун за допомогою космічних апаратів?

- Унаслідок яких процесів формується незвичайне магнітне поле планети?

Сучасні дослідження

Створення точних моделей Нептуна і Урану з метою наочного опису процесу формування крижаних гігантів виявилося непростим завданням. Для пояснення еволюції цих двох планет висунули чимала кількість гіпотез. Згідно з однією з них, обидва гіганта з`явилися через нестабільність всередині базового протопланетарного диска, а пізніше їх атмосфери були буквально здуті випромінюванням великої зірки класу В або О.

Відповідно до іншої концепції, Нептун і Уран сформувалися порівняно недалеко від Сонця, де щільність матерії вище, а після перемістилися на поточні орбіти. Ця гіпотеза стала найбільш поширеною, оскільки завдяки їй можна пояснити наявні резонанси в поясі Койпера.

Спостереження

Нептун - яка планета від Сонця? Восьма. І його не представляється можливим побачити неозброєним оком. Показник зоряної величини гіганта - між +7.7 і +8.0. Таким чином, він тьмяніше багатьох небесних об`єктів, включаючи карликову планету Церера, супутники Юпітера і деякі астероїди. Для організації якісних спостережень за планетою потрібно телескоп з не менш ніж двісті і збільшенням і діаметром в 200-250 міліметрів. При наявності бінокля 7х50 синій гігант буде помітний як слабка зірка.

Зміна кутового діаметра розглянутого космічного об`єкта знаходиться в межах 2.2-2.4 кутових секунд. Це пояснюється тим, що на дуже великій відстані від Землі знаходиться планета Нептун. Факти про стан поверхні блакитного гіганта добувати було вкрай складно. Багато чого змінилося з появою космічного телескопа «Хаббл» і найпотужніших наземних приладів, оснащених адаптивною оптикою.

Спостереження за планетою в радіохвильове діапазоні дозволили встановити, що Нептун являє собою джерело спалахів нерегулярного характеру, а також безперервного випромінювання. Обидва явища пояснюються обертовим магнітним полем синього гіганта. На більш холодному тлі в інфрачервоній зоні спектра чітко проглядаються хвилювання в глибинах атмосфери планети - так звані шторми. Вони породжуються теплом, що виходить від сжимающегося ядра. Завдяки спостереженням можна максимально точно визначити їх розміри і форму, а також відстежувати переміщення.

Загадкова планета Нептун. Цікаві факти

- Протягом майже цілого століття цей синій гігант вважався самим далеким у всій Сонячній системі. І навіть відкриття Плутона не змінило даного переконання. Нептун - планета яка за рахунком? Восьма, а не остання, дев`ята. Тим не менш, він іноді виявляється далі всіх від нашого світила. Справа в тому, що Плутон має витягнуту орбіту, яка часом знаходиться ближче до Сонця, ніж орбіта Нептуна. Синього гігантові вдалося повернути собі статус найдальшої планети. І все завдяки тому, що Плутон перевели в розряд карликових об`єктів.

- Нептун має самі невеликі розміри серед чотирьох відомих газових гігантів. Його екваторіальний радіус менше, ніж у Урана, Сатурна і Юпітера.

- Як і на всіх газових планетах, на Нептуні немає твердої поверхні. Навіть якби космічний корабель зумів до нього дістатися, він не зміг би приземлитися. Замість цього стало б відбуватися занурення вглиб планети.

- Гравітація Нептуна трохи більше земний (на 17%). Значить, сила тяжіння діє на обох планетах практично однаково.

- Для того щоб обернутися навколо Сонця, Нептуну потрібно 165 земних років.

- Синій насичений колір планети пояснюється найпотужнішими лініями такого газу, як метан, що превалюють у відбитому світлі гіганта.

Висновок

У процесі освоєння космосу величезну роль зіграло відкриття планет. Нептун і Плутон, так само як і інші об`єкти, виявлені в результаті копіткої праці багатьох астрономів. Швидше за все, те, що зараз людству відомо про Всесвіт, - лише мала частина реальної картини. Космос - це велика таємниця, і розгадувати її доведеться ще не одне століття.