Má Neptun povrch? Planeta Neptun. Charakteristika, vnitřní struktura Neptunu. Atmosféra a klima. Velká temná skvrna a bouře na Neptunu

Planetu Neptun si poprvé všiml Galileo Galilei v roce 1612. Nicméně pohyb nebeské těleso Bylo to příliš pomalé a vědec to považoval za obyčejnou hvězdu. K objevu Neptunu jako planety došlo až o dvě století později – v roce 1846. Stalo se to náhodou. Odborníci si všimli některých zvláštností v pohybu Uranu. Po sérii výpočtů se ukázalo, že takové odchylky v trajektorii jsou možné pouze pod vlivem přitažlivosti sousedních velkých nebeských těles. Tak začala planeta Neptun svou vesmírnou historii, o které byla lidstvu zjevena.

"Bůh moře" ve vesmíru

Díky úžasné modrá barva tato planeta byla pojmenována po starořímském vládci moří a oceánů – Neptunovi. Kosmické těleso je osmé v naší Galaxii, nachází se dále než ostatní planety od Slunce.

Neptun je doprovázen mnoha satelity. Ale jsou jen dva hlavní - Triton a Nereid. První, jako hlavní satelit, má své vlastní charakteristické rysy:

  • Triton– obří satelit, v minulosti – nezávislá planeta;
  • průměr je 2 700 km;
  • je jedinou vnitřní družicí se zpětným pohybem, tzn. nepohybuje se proti směru hodinových ručiček, ale podél něj;
  • je relativně blízko své planety – pouhých 335 000 km;
  • má vlastní atmosféru a mraky skládající se z metanu a dusíku;
  • povrch je zahalen zmrzlými plyny, hlavně dusíkem;
  • Na hladině vyvěrají dusíkové fontány, jejichž výška dosahuje 10 km.

Astronomové předpokládají, že za 3,6 miliardy let Triton navždy zmizí. Bude zničen gravitačním polem Neptunu, čímž se změní na další cirkumpanetární prstenec.

Mořská nymfa má také mimořádné vlastnosti:

  • má nepravidelný tvar;
  • je vlastníkem vysoce protáhlé oběžné dráhy;
  • průměr je 340 km;
  • vzdálenost od Neptunu je 6,2 milionu km;
  • Jedna revoluce na její oběžné dráze trvá 360 dní.

Existuje názor, že Nereid byla v minulosti asteroidem, ale upadla do pasti gravitace Neptuna a zůstala na jeho oběžné dráze.

Výjimečné vlastnosti a zajímavá fakta o planetě Neptun

Neptun je nemožné vidět pouhým okem, ale pokud znáte přesnou polohu planety na hvězdné nebe, pak jej můžete obdivovat výkonným dalekohledem. Ale pro kompletní studium je potřeba seriózní vybavení. Získávání a zpracování informací o Neptunu je poměrně složitý proces. Shromážděno zajímavá fakta Více o této planetě se můžete dozvědět:

Průzkum Neptunu je proces náročný na práci. Vzhledem k velké vzdálenosti od Země mají teleskopická data nízkou přesnost. Studium planety bylo možné až po příchodu Hubbleova dalekohledu a dalších pozemních dalekohledů.

Navíc Neptun, který byl prozkoumán pomocí sondy Voyager 2. Toto je jediné zařízení, které se tomuto bodu dokázalo nejvíce přiblížit sluneční soustava.

Neptun je osmá planeta od Slunce. Doplňuje skupinu planet známých jako plynní obři.

Historie objevování planety.

Neptun byl první planetou, o jejíž existenci astronomové věděli ještě předtím, než ji viděli dalekohledem.

Nerovnoměrný pohyb Uranu na jeho oběžné dráze vedl astronomy k domněnce, že důvodem tohoto chování planety je gravitační vliv jiného nebeského tělesa. Po provedení nezbytných matematických výpočtů objevili Johann Halle a Heinrich d'Arre na berlínské observatoři 23. září 1846 vzdálenou modrou planetu.

Je velmi obtížné přesně odpovědět na otázku, díky komu byl Neptun nalezen, mnoho astronomů pracovalo tímto směrem a debaty na toto téma stále probíhají.

10 věcí, které potřebujete vědět o Neptunu!

  1. Neptun je nejvzdálenější planeta Sluneční soustavy a zaujímá osmou dráhu od Slunce;
  2. Matematici byli první, kdo věděl o existenci Neptunu;
  3. Kolem Neptunu krouží 14 satelitů;
  4. Dráha Neputny je vzdálena od Slunce v průměru o 30 AU;
  5. Jeden den na Neptunu trvá 16 pozemských hodin;
  6. Neptun navštívila pouze jedna kosmická loď, Voyager 2;
  7. Kolem Neptunu je soustava prstenců;
  8. Neptun má druhou nejvyšší gravitaci po Jupiteru;
  9. Jeden rok na Neptunu trvá 164 pozemských let;
  10. Atmosféra na Neptunu je extrémně aktivní;

Astronomické charakteristiky

Význam jména planety Neptun

Stejně jako ostatní planety, i Neptun získal své jméno z řecké a římské mytologie. Jméno Neptun, po římském bohu moře, planetě překvapivě dobře slušelo díky svému nádhernému modrému odstínu.

Fyzikální vlastnosti Neptunu

Prsteny a satelity

Neptun obíhá 14 známých měsíců, pojmenovaných po menších mořských božstvech a nymfách z řecké mytologie, největším měsícem planety je Triton. Objevil ji William Lassell 10. října 1846, pouhých 17 dní po objevení planety.

Triton je jediný satelit Neptunu, který má kulovitý tvar. Zbývajících 13 známých satelitů planety má nepravidelný tvar. Kromě pravidelného tvaru je Triton známý tím, že má retrográdní oběžnou dráhu kolem Neptunu (směr rotace satelitu je opačný než rotace Neptunu kolem Slunce). To dává astronomům důvod věřit, že Triton byl gravitačně zachycen Neptunem a nevznikl spolu s planetou. Také nejnovější výzkum Systémy Neputna vykazovaly neustálý pokles výšky oběžné dráhy Tritonu kolem mateřské planety. To znamená, že za miliony let Triton spadne na Neptun nebo bude zcela zničen mocnými slapovými silami planety.

V blízkosti Neptunu je také prstencový systém. Výzkumy však ukazují, že jsou poměrně mladí a velmi nestabilní.

Vlastnosti planety

Neptun je extrémně vzdálen od Slunce, a proto je ze Země neviditelný pouhým okem. Průměrná vzdálenost od naší hvězdy je asi 4,5 miliardy kilometrů. A díky pomalému pohybu na oběžné dráze trvá jeden rok na planetě 165 pozemských let.

Hlavní osa magnetické pole Neptun, stejně jako Uran, je vzhledem k rotační ose planety velmi nakloněn a má asi 47 stupňů. To však neovlivnilo jeho sílu, která je 27krát větší než u Země.

Navzdory velká vzdálenost od Slunce a v důsledku toho méně energie přijaté od hvězdy, vítr na Neptunu je třikrát silnější než na Jupiteru a devětkrát silnější než na Zemi.

V roce 1989 spatřila kosmická loď Voyager 2, letící poblíž soustavy Neptun, ve své atmosféře velkou bouři. Tento hurikán, stejně jako Velká rudá skvrna na Jupiteru, byl tak velký, že by mohl pojmout Zemi. Rychlost jeho pohybu byla také obrovská a činila asi 1200 kilometrů za hodinu. Nicméně takové atmosférické jevy ne tak dlouho jako na Jupiteru. Následná pozorování Hubbleovým vesmírným dalekohledem nenalezla žádný důkaz této bouře.

Atmosféra planety

Atmosféra Neptunu se příliš neliší od ostatních plynných obrů. Skládá se především ze dvou složek vodíku a helia s malými příměsmi metanu a různých ledů.

Užitečné články, které odpoví nejvíce zajímavé otázky o Saturnu.

Objekty hlubokého vesmíru

Snímky Neptunu pořízené HST v intervalu 2 let

Planeta Neptun je plynný obr, takže prostě nemůže mít povrch, jako my na Zemi. Modrozelená koule, kterou vidíme na fotografiích, je ve skutečnosti jen horní vrstva mraků. Povrch jako takový neexistuje. Pokud bychom se postupně dokázali ponořit do atmosféry planety, teplota a tlak by se při potápění zvýšily. V určitém okamžiku se atmosféra plynule změní v oceán, pak v ledový plášť až ke skalnatému jádru ve středu.

Povrch, který vidíme na fotografiích, je jedním z nejaktivnějších a nejdynamičtějších míst ve sluneční soustavě.

Z nějakého důvodu produkuje více tepla, než přijímá od Slunce. Nehledě na to, že je od Slunce mnohem dále než Uran a přijímá o 40 % méně sluneční světlo, jeho povrchová teplota je přibližně stejná jako teplota Uranu. Neptun uvolňuje 2,6krát více energie, než přijímá ze Slunce. I bez Slunce bude planeta viditelná.

Tvorba větrů

Toto velké množství generovaného tepla se kombinuje s chladným prostorem a vytváří obrovský teplotní rozdíl.

Změny teploty vytvářejí na planetě větry o síle hurikánu. Maximální rychlost větru na Jupiteru dosahuje 500 km/h. To je dvojnásobek rychlosti nejsilnějších hurikánů na Zemi. Ale to není nic ve srovnání s Neptunem. Astronomové vypočítali, že vítr vane rychlostí 2400 km/h.

Když kosmická loď NASA Voyager 2 ji navštívil v roce 1989 a objevil také Velkou temnou skvrnu planety, obrovskou bouři podobnou Jupiterově Velké rudé skvrně. Ale na rozdíl od Jupiteru není temná skvrna příliš stabilní a zmizela v roce 1994, když se ji pokusil najít Hubbleův vesmírný dalekohled.

· · · ·

Druhá planeta (po Uranu) objevená v „moderní době“ – Neptun – je čtvrtá největší a osmá planeta ve vzdálenosti od Slunce. Byl pojmenován po římském bohu moře, podobně jako Poseidon u Řeků. Po objevu Uranu se vědci z celého světa začali hádat, protože... trajektorie jeho oběžné dráhy zcela neodpovídala univerzálnímu gravitačnímu zákonu objevenému Newtonem.

To jim dalo myšlenku na existenci další dosud neznámé planety, která svým gravitačním polem ovlivňovala oběžnou dráhu sedmé planety. 65 let po objevu Uranu byla 23. září 1846 objevena planeta Neptun. Byla první planetou, která byla objevena spíše pomocí matematických výpočtů než pomocí dlouhého pozorování. Angličan John Adams začal s výpočty již v roce 1845, ale nebyly zcela správné. Pokračoval v nich Urbain Le Verrier, astronom a matematik původem z Francie. Polohu planety vypočítal s takovou přesností, že byla nalezena hned první večer pozorování, takže Le Verrier začal být považován za objevitele planety. Britové protestovali a po mnoha debatách všichni uznali Adamsův značný přínos a je také považován za objevitele Neptunu. Byl to průlom ve výpočetní astronomii! Do roku 1930 byl Neptun považován za nejvzdálenější a poslední planetu. Objev Pluta se stal předposledním. V roce 2006 však IAU, Mezinárodní astronomická unie, přijala přesnější formulaci definice „planety“ a Pluto začalo být považováno za „trpasličí planetu“ a Neptun se opět stal poslední planetou naší sluneční soustavy.

Struktura Neptunu

Charakteristiky Neptunu byly získány pouze pomocí jedné kosmické lodi, Voyageru 2. Všechny fotografie byly pořízeny od něj. V roce 1989 prošel 4,5 tisíce km od planety, objevil několik nových satelitů a zaznamenal „Velkou temnou skvrnu“, podobnou „Rudé skvrně“ na Jupiteru.

Struktura Neptunu je svým složením velmi blízká Uranu. Je to také plynná planeta s pevným jádrem, hmotností přibližně velikosti Země a teplotou podobnou povrchu Slunce - až 7000 K. celková hmotnost Neptun je asi 17krát větší než hmotnost Země. Jádro osmé planety je obaleno pláštěm z vody, metanového ledu a čpavku. Následuje atmosféra, která obsahuje 80 % vodíku, 19 % helia a asi 1 % metanu. Horní mraky planety jsou také vyrobeny z metanu, který pohlcuje červené spektrum slunečních paprsků, takže modrá barva dominuje barvě planety. Teplota horní vrstvy je – 200 °C. Atmosféra Neptunu má nejsilnější větry ze všech známých planet. Jejich rychlost může dosáhnout 2100 km/h! Nachází se ve vzdálenosti 30 a. To znamená, že úplná revoluce kolem Slunce trvá Neptunu téměř 165 pozemských let, a proto od svého objevu provede svou první úplnou revoluci až v roce 2011.

Měsíce Neptunu

William Lassell objevil největší měsíc Triton jen pár týdnů po objevu samotného Neptunu. Jeho hustota je 2 g/cm³, takže svou hmotností převyšuje o 99 % všechny satelity planety. I když jeho velikost je o něco větší než Měsíc.

Má retrográdní dráhu a s největší pravděpodobností, velmi dávno, byla zachycena Neptunovým polem z nedalekého Kuiperova pásu. Toto pole neustále přitahuje satelit blíž a blíž k planetě. Proto se v blízké budoucnosti podle kosmických standardů (za 100 milionů let) srazí s Neptunem, v důsledku čehož se mohou vytvořit prstence, které jsou silnější a znatelnější než ty, které jsou v současnosti pozorovány kolem Saturnu. Triton má atmosféru, což může naznačovat přítomnost tekutého oceánu pod ledovou kůrou na okraji povrchu. Protože Neptun v římské mytologii byl mořský bůh, všechny jeho měsíce jsou pojmenovány po římských mořských bohech nižšího postavení. Mezi nimi jsou Nereid, Proteus, Despina, Talasa a Galatea. Hmotnost všech těchto satelitů je menší než 1 % hmotnosti Tritonu!

Charakteristika Neptunu

Hmotnost: 1,025*1026 kg (17 krát více než Země)
Průměr na rovníku: 49 528 km (3,9krát větší než Země)
Průměr na pólu: 48680 km
Náklon nápravy: 28,3°
Hustota: 1,64 g/cm³
Teplota vrchních vrstev: cca – 200 °C
Doba rotace kolem osy (dny): 15 hodin 58 minut
Vzdálenost od Slunce (průměr): 30 a. e. nebo 4,5 miliardy km
Doba oběhu kolem Slunce (rok): 165 let
Oběžná rychlost: 5,4 km/s
Orbitální excentricita: e = 0,011
Sklon dráhy k ekliptice: i = 1,77°
Gravitační zrychlení: 11 m/s²
Satelity: je 13 kusů.

class="part1">

Podrobnosti:

Planeta Neptun

Obecné informace o Neptunu

© Vladimír Kalanov,
webové stránky
"Vědění je síla."

Po objevu Uranu v roce 1781 astronomové po dlouhou dobu nedokázali vysvětlit důvody odchylek v pohybu této planety na její oběžné dráze od parametrů, které byly určeny zákony pohybu planet objevenými Johannesem Keplerem. Předpokládalo se, že za dráhou Uranu by mohla být další velká planeta. Správnost tohoto předpokladu ale musela být prokázána, k čemuž bylo nutné provést složité výpočty.

Neptun ze vzdálenosti 4,4 milionu km.

Neptune. Fotografie ve falešných barvách.

Objev Neptunu

Objev Neptunu „na špičce pera“

Od pradávna lidé věděli o existenci pěti planet, které jsou viditelné pouhým okem: Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn.

A tak talentovaný anglický matematik John Couch Adams (1819-1892), který právě promoval na St. John's College v Cambridge, v letech 1844-1845 vypočítal přibližnou hmotnost transuranové planety, prvky její eliptické dráhy a heliocentrickou délku. Adams se následně stal profesorem astronomie a geometrie na Cambridgeské univerzitě.

Adams při svých výpočtech vycházel z předpokladu, že by se požadovaná planeta měla nacházet ve vzdálenosti 38,4 astronomických jednotek od Slunce. Tuto vzdálenost Adamsovi navrhlo tzv. Titius-Bodeovo pravidlo, které stanovilo postup pro přibližný výpočet vzdálenosti planet od Slunce. V budoucnu se pokusíme o tomto pravidle mluvit podrobněji.

Adams předložil své výpočty vedoucímu Greenwichské observatoře, ale nebyla jim věnována pozornost.

O několik měsíců později, nezávisle na Adamsovi, francouzský astronom Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) provedl výpočty a předložil je Greenwichské observatoři. Zde si okamžitě vzpomněli na Adamsovy výpočty a od roku 1846 byl na observatoři v Cambridge spuštěn pozorovací program, který však nepřinesl žádné výsledky.

V létě 1846 podal Le Verrier na pařížské observatoři podrobnější zprávu a seznámil své kolegy se svými výpočty, které byly stejné a ještě přesnější než Adamsovy. Ale francouzští astronomové, kteří ocenili Le Verrierovu matematickou dovednost, neprojevili velký zájem o problém hledání transuranové planety. To nemohlo mistra Le Verriera nezklamat a 18. září 1846 zaslal asistentovi berlínské hvězdárny Johannu Gottfriedovi Halleovi (1812-1910) dopis, ve kterém zejména napsal: „... Dejte si práci a nasměrujte dalekohled na souhvězdí Vodnáře. Najdete planetu deváté velikosti do 1° od bodu ekliptiky na zeměpisné délce 326°..."

Objev Neptunu na obloze

23. září 1846, ihned po obdržení dopisu, Johann Halle a jeho asistent, starší student Heinrich d'Arre, nasměrovali dalekohled do souhvězdí Vodnáře a objevili novou, osmou planetu téměř přesně v místě označeném Le Verrierem.

Pařížská akademie věd to brzy oznámila nová planeta„na špičce pera“ objevil Urbain Le Verrier. Britové se pokusili protestovat a požadovali, aby byl John Adams uznán jako objevitel planety.

Kdo dostal při objevování přednost – Anglie nebo Francie? Priorita otevření byla uznána pro... Německo. Moderní encyklopedické příručky naznačují, že planetu Neptun objevil v roce 1846 Johann Halle podle teoretických předpovědí W.Zh.

Le Verrier a J.K. Adams. Zdá se nám, že evropská věda v této věci jednala spravedlivě ve vztahu ke všem třem vědcům: Galle, Le Verrier a Adams. V dějinách vědy zůstává i jméno Heinricha d’Arreho, který byl tehdy asistentem Johanna Hallea. I když samozřejmě objemem a intenzitou byla práce Halleho a jeho asistenta výrazně

méně než to , což dělali Adams a Le Verrier, prováděli složité matematické výpočty, které mnozí matematici té doby neprováděli, protože problém považovali za neřešitelný. Objevená planeta byla pojmenována Neptun po starořímském bohu moří (staří Řekové měli Poseidona v „pozici“ boha moří). Jméno Neptun bylo zvoleno samozřejmě podle tradice, ale dopadlo to docela úspěšně v tom smyslu, že povrch planety připomíná modré moře, kde vládne Neptun. Mimochodem, barvu planety bylo možné definitivně posoudit až téměř půldruhého století po jejím objevení, když v srpnu 1989 americká kosmická loď po dokončení výzkumného programu poblíž Jupiteru, Saturnu a Uranu přeletěla nad

severní pól

Obecné informace o Neptunu

Neptun ve výšce pouhých 4500 km a přenesl snímky této planety na Zemi. Voyager 2 zůstává zatím jedinou kosmickou lodí, která míří do blízkosti Neptunu. Pravda, některé vnější informace o Neptunu byly získány i pomocí, ačkoli je na oběžné dráze blízké Zemi, tzn. v blízkém prostoru.

Neptun, stejně jako , patří do skupiny plynných obřích planet. Průměr jeho rovníku je 49 528 km, což je téměř čtyřikrát větší než průměr Země (12 756 km). Doba rotace kolem své osy je 16 hodin 06 minut. Období revoluce kolem Slunce tj. Délka roku na Neptunu je téměř 165 pozemských let. Objem Neptunu je 57,7krát větší než objem Země a jeho hmotnost je 17,1krát větší než objem Země. Průměrná hustota látky je 1,64 (g/cm³), což je znatelně více než na Uranu (1,29 (g/cm³)), ale výrazně méně než na Zemi (5,5 (g/cm³)). Gravitační síla na Neptunu je téměř jedenapůlkrát větší než na Zemi.

Od starověku až do roku 1781 lidé považovali Saturn za nejvzdálenější planetu. Uran, objevený v roce 1781, „rozšířil“ hranice sluneční soustavy o polovinu (z 1,5 miliardy km na 3 miliardy km).

Ale o 65 let později (1846) byl objeven Neptun, který „rozšířil“ hranice sluneční soustavy ještě jedenapůlkrát, tzn. až 4,5 miliardy km ve všech směrech od Slunce.

Jak uvidíme později, nestal se to limit pro prostor obsazený naší sluneční soustavou. 84 let po objevu Neptunu, v březnu 1930, objevil Američan Clyde Tombaugh další planetu, obíhající kolem Slunce v průměrné vzdálenosti asi 6 miliard km.

Je pravda, že Mezinárodní astronomická unie v roce 2006 zbavila Pluta jeho „titulu“ jako planety. Podle vědců se Pluto ukázalo jako příliš malé na takový titul, a proto bylo převedeno do kategorie trpaslíků. To ale nemění podstatu věci – přesto je Pluto jako vesmírné těleso součástí Sluneční soustavy. A nikdo nemůže zaručit, že za oběžnou dráhou Pluta už neexistují žádná další kosmická tělesa, která by se jako planety mohla stát součástí Sluneční soustavy. V každém případě za oběžnou dráhou Pluta je prostor zaplněn nejrůznějšími vesmírnými objekty, což potvrzuje i přítomnost takzvaného Edgeworth-Kuiperova pásu, sahajícího do 30-100 AU.

O tomto pásu si povíme o něco později (viz „Vědění je síla“).

Atmosféra a povrch Neptunu

Atmosféra Neptunu

Neptunův mrak reliéf

Atmosféru Neptunu tvoří hlavně vodík, helium, metan a čpavek. Metan pohlcuje červenou část spektra a propouští modré a zelené barvy. To je důvod, proč povrchová barva Neptunu vypadá zelenomodrá.

Složení atmosféry je následující:
Hlavní složky: vodík (H 2) 80±3,2 %; helium (He) 19±3,2 %; methan (CH4) 1,5 ± 0,5 %.
Aerosoly: čpavkový led, vodní led, hydrosulfid amonný (NH 4 SH) led, metanový led (? - sporné).

Teplota: při úrovni tlaku 1 bar: 72 K (–201 °C);
při úrovni tlaku 0,1 bar: 55 K (–218 °C).

Počínaje výškou asi 50 km od povrchových vrstev atmosféry a dále až do výšky několika tisíc kilometrů je planeta pokryta noctilucentními cirrovými mraky, skládajícími se převážně ze zmrzlého metanu (viz foto vpravo nahoře). Mezi mraky jsou pozorovány útvary, které připomínají cyklónové víry atmosféry, podobně jako na Jupiteru. Takové víry se objevují jako skvrny a pravidelně se objevují a mizí.

Atmosféra se postupně mění v kapalinu a pak solidní předpokládá se, že planety se skládají převážně ze stejných látek – vodíku, hélia, metanu.

Atmosféra Neptunu je velmi aktivní: na planetu vanou velmi silné větry. Pokud jsme na Uranu nazvali větry o rychlosti až 600 km/h hurikány, jak bychom pak na Neptunu nazvali větry, které vanou rychlostí 1000 km/h? Na žádné jiné planetě sluneční soustavy nejsou silnější větry.