Нептун це найвіддаленіша планета

Планета Нептун є восьмою і найвіддаленішою планетою Сонячної системи. За свій незвичайний синій колір він був названий на честь давньоримського бога морів і океанів.

Нептун входить до групи крижаних гігантів поряд з Ураном. Від газових гігантів Юпітера і Сатурна їх відрізняє мантія, що представляє собою океан суміші води, рідкого аміаку і метану. Той же метан у вигляді газу в атмосфері планети надає їй впізнаваний блакитний відтінок.

Історія відкриття та дослідження

Нептун – єдина планета Сонячної системи, яка не була виявлена шляхом прямого спостереження. Дуже цікава історія відкриття планети.

На початку 17 століття Галілео Галілей двічі спостерігав небесне тіло в телескоп, але прийняв його за зірку, розташовану в околицях Юпітера. Астрономи 19 століття, які спостерігали рух Урана, звернули увагу на його аномальний рух по орбіті, що не відповідало їхнім розрахункам. У 1834 році англієць Томас Джон Хассі припустив, що така поведінка Урана може бути пов’язана з наявністю зовнішнього об’єкта. Одинадцять років потому британський математик Джон Кауч Адамс розрахував орбітальну траєкторію ще не відкритої восьмої планети. Більшість членів астрономічної спільноти не поділяли ентузіазму вчених з приводу знаходження нового планетарного тіла в Сонячній системі.

Точніше, французький математик Урбен Левер’є виявився більш точним за Адамса у своїх математичних розрахунках. Виходячи з його розрахунків, першу спробу знайти «вісімку» зробили астрономи з Кембриджської обсерваторії. Але успіху не мав. Об’єкт виявили лише з другої спроби студент Генріх д’Арре та директор Берлінської обсерваторії Йоганн Енке. Офіційно Нептун був відкритий 23 вересня 1846 року.

Після відкриття небесного тіла розгорілися серйозні суперечки, хто ж насправді його відкрив – Левер’є або Адамс. Лише в 1998 році були знайдені цінні папери з Грінвічської обсерваторії, що стосуються історії цієї події. Після їх детального вивчення було встановлено, що справжнім першовідкривачем восьмої планети все-таки був Левер’є, тому що розрахунки Адамса мали велику похибку.

Довгий час після відкриття небесне тіло називали «планетою Левер’є». Також були запропоновані такі варіанти, як Janus і Oceanus. Свою сучасну назву він отримав на честь свого першовідкривача. Левер’є перейменував його за синій колір поверхні, пов’язаний з давньоримським богом морів. Французького математика підтримав директор Пулковської обсерваторії Василь Струве, і незабаром назва прижилася за межами Франції та Російської імперії.

Першим і поки що єдиним космічним апаратом, який наблизився до далекого гіганта, став міжпланетний зонд «Вояджер-2». У 1989 році зонд пролетів всього 4400 км від верхніх шарів атмосфери крижаного гіганта, збираючи дані про його магнітосферу і погодні явища. Також “Вояджер-2” виявив 6 супутників “Нептуна” та систему кілець.

Загальні відомості про планету

Нептун після пониження Плутона є найдальшою з планет Сонячної системи. Його середня відстань від центральної зірки становить 4,5 млрд км. Сонячне світло долає відстань до Нептуна за 253 хвилини.

Відстань від Землі до Нептуна коливається від мінімуму в 4,3 млрд км до максимуму в 4,553 млрд км. Побачити його допоможе телескоп з двохсоткратним збільшенням і діаметром не менше 250 мм. Такий колір він отримав завдяки своїй газовій оболонці з високим вмістом метану, який поглинає червону частину спектра.

Особливістю Нептуна є неймовірна швидкість руху атмосферних мас. Вихори в його атмосфері можуть досягати 600 м/с, що робить їх найшвидшими серед планетарних ураганів Сонячної системи.

Орбіта і радіус

Орбіта Нептуна має низький ексцентриситет, перевершуючи лише орбіту Венери (0,011 і 0,007 відповідно). Він робить оберт навколо Сонця за 164,8 року, рухаючись по орбіті з середньою швидкістю 5,44 км/с. Новий рік з моменту відкриття небесного тіла почався 12 липня 2011 року.

Нахил осі обертання до площини орбіти Нептуна становить 28,3°. Це схоже на земні та марсіанські значення, що вказує на сезонність клімату. Однак через віддаленість від Сонця сезони тут тривають протягом 40 років.

Гігант обертається навколо своєї осі за 16 годин. Це відноситься і до його магнітного поля. З атмосферою справи йдуть інакше. Екваторіальний пояс газової оболонки здійснює повний оберт навколо своєї осі за 18 годин, а полярні області за 12 годин. Така різниця у швидкості призвела до виникнення найсильніших ураганів у Сонячній системі.

Фізичні характеристики

• Розмір Нептуна: середній радіус – 24,62 тисячі км, площа поверхні – 7,65 * 109 кв.
• Маса Нептуна становить 1,024*1026 кг.
• Середнє значення щільності – 1,64 г/куб.
• Прискорення сили тяжіння в екваторіальній частині планети становить 11,2 м/с2.

За будовою Нептун нагадує свого сусіда по Сонячній системі крижаного гіганта Урана. Під газовою оболонкою, яка займає до 20% маси планети, знаходиться крижана мантія. Він являє собою суміш рідкого аміаку і метану. Насправді назвати цей панцирний лід складно. Його температура коливається від 1700 ° C до 4700 ° C і являє собою величезний киплячий океан. Цю рідину прозвали льодом за її надзвичайну щільність.

Під мантією, яка йде на глибину 7000 км, знаходиться ядро Нептуна. До його складу входять солі заліза і кремнію, які піддаються тиску 7 мегабар і температурі 5500°C.

Атмосферу

Верхні шари атмосфери Нептуна являють собою воднево-гелієву суміш зі співвідношенням компонентів 4:1. Чим ближче до крижаного панцира, тим більше домішок метану в атмосфері. Це найпростіше вуглеводневе з’єднання надає предмету синій колір. Також в нижніх шарах газової оболонки утворюються метанові хмари, які відповідають за характерний синій колір планети.

Атмосфера Нептуна, як і більшості великих тіл Сонячної системи, має чотири основні області: тропосферу, стратосферу, термосферу та екзосферу. У тропосфері в міру віддалення від поверхні крижаного гіганта температура знижується мінімум до -213 ° С, а потім у верхніх шарах атмосфери підвищується до -103 ° С. Термосфера прогрівається до аномальних 470 °.

Погода і клімат

Розрахувати середню температуру Нептуна неможливо, тому що він не має твердої поверхні. Ядро планети нагрівається до 5500°C, температура в мантії коливається від 4700°C до 1700°C, а найхолодніше місце – верхня частина тропосфери – охолоджується до -213°.

Через нахил осі обертання, аналогічно Землі, восьма планета схильна до зміни пір року. Однак служать вони дуже довго – трохи більше 40 років. З 1980 року на південній стороні триває літо, а в 2020 році воно прийде і в її північну частину.

Верхні шари атмосфери в екваторіальній області обертаються повільніше, ніж в області полюсів. Через це відбуваються гігантські урагани, що досягають неймовірних 600 м/с. Найбільшим вихором прийнято вважати Велику темну пляму, яка спостерігалася в період з 1989 по 1994 рік. Його розмір досягав 13 * 6,6 тис. В цей же час тут вирували ще два великих урагану, розташовані на південь від попереднього. У 2017 році в екваторіальній зоні був зафіксований вихор діаметром 9 тис.

Кільця Нептуна

Кільцева система планети залишається невиявленою понад 120 років з моменту її відкриття. У 1968 році було висловлено припущення, що кільця мали Нептун, що було підтверджено міжпланетним зондом «Вояджер-2» у 1989 році.

Всього восьма планета має 5 основних кілець. Найближчим до його поверхні є кільце Галле, розташоване на відстані 42 тис. Останнє кільце Нептуна, назване на честь британського математика Адамса, віддалене від планети на 63 тисячі км і має п’ять дуг під назвами Мужність, Свобода, Рівність 1, Рівність 2 і Братерство.

Кільця Нептуна складаються з водяного льоду і солей кремнію. Імовірно, в них також містяться органічні речовини, які надають кільцевій системі червоний відтінок.

Супутники

Загалом найдальша планета в нашій системі має 14 відкритих на даний момент природних супутників. Найбільшим супутником Нептуну є Тритон, відкритий всього через 17 днів після відкриття самої планети. Його поверхня являє собою крижаний панцир з безліччю активних кріовулканів.

Тритон є найбільшим планетарним супутником, що рухається в протилежному напрямку до своєї планети. Саме завдяки цьому супутнику Нептун не став найхолоднішою планетою в нашій зоряній системі. Їхня приливна взаємодія трохи підвищує температуру планети, змушуючи її викидати більше теплової енергії, ніж Уран. На думку вчених, Тритон поступово наближається до свого “господаря” і з часом увійде в його орбіту, розпавшись на частини. Тоді Нептун стане об’єктом з найпотужнішою системою кілець.

Нереїда є другим відкритим супутником Нептуна. Свою назву він отримав на честь морських німф, героїнь міфів Стародавньої Греції. За розмірами Нереїда посідає третє місце серед супутників крижаного гіганта.

Ще 6 супутників були відкриті в 1989 році «Вояджером-2». Свої назви вони отримали на честь морських німф і божеств давньогрецької міфології. Всі вони покриті льодом і мають кам’яне ядро.

З 2012 по 2013 рік було відкрито шість супутників меншого розміру діаметром до 60 км.

Земля і Нептун

Спробуємо порівняти третю і восьму планети Сонячної системи:

• Крижаний гігант в 17 разів перевищує масу Землі, і всього в 4 рази перевищує розмір льоду.
• Кут нахилу осі нахилу до площини орбіти обох тіл має приблизно однакову величину, що і визначає зміну пір року.
• Максимальна відстань між ними становить 4,6 млрд км.
• Сила тяжіння тут в 1,13 рази більша, ніж у Землі.

Цікаві факти про Нептун

• Її орбіта є однією з найменш ексцентричних серед планет, поступаючись лише орбітальній траєкторії Венери.
• Тритон є еквівалентом давньоримського бога Нептуна в грецькій міфології.
• Згідно з однією з гіпотез, крижані гіганти раніше були ближче до Сонця. На більш далекі орбіти планети виштовхувала величезна гравітаційна сила, яка виникла під час резонансу орбіт Юпітера і Сатурна.
• Ретроградне обертання Тритона доводить, що колись він був астероїдом. При цьому супутник продовжує повільно наближатися до господаря.
• Найближчим часом жодне космічне агентство не планує запускати зонди для вивчення G8.
• Плутон має більш ексцентричну орбіту, тому іноді він знаходиться ближче до Сонця, ніж його сусід.
• У надрах крижаного гіганта можуть бути поклади алмазів. У мантійному шарі планети на глибині близько десяти тисяч кілометрів умови такі, що метан розпадається на найпростіші його складові. Вуглець кристалізується під впливом екстремально високого тиску і температури, випадаючи у вигляді алмазного граду.
• Це найменший газовий гігант. При цьому у всій Сонячній системі вона займає третє місце за масою і четверте за діаметром.
• Через сто років після відкриття «вісімки» новий елемент 93 періодичної системи отримав назву нептуній.
• При описі планет за межами Сонячної системи в якості метонімів використовуються Нептун і Юпітер. Так називають екзопланети зі схожими розмірами та масою.