Har Neptun en overflade? Planeten Neptun. Karakteristika, indre struktur af Neptun. Atmosfære og klima. Stor mørk plet og storm på Neptun

Planeten Neptun blev først bemærket af Galileo Galilei i 1612. Dog bevægelsen himmellegeme Det var for langsomt, og videnskabsmanden betragtede det som en almindelig stjerne. Opdagelsen af ​​Neptun som planet fandt sted kun to århundreder senere - i 1846. Det skete ved et uheld. Eksperter har bemærket nogle mærkværdigheder i Uranus' bevægelse. Efter en række beregninger blev det indlysende, at sådanne afvigelser i banen kun er mulige under indflydelse af tiltrækningen af ​​tilstødende store himmellegemer. Sådan begyndte planeten Neptun sin kosmiske historie, om hvilken den blev åbenbaret for menneskeheden.

"Havguden" i det ydre rum

Tak fantastisk blå farve denne planet blev opkaldt efter den gamle romerske hersker over havene og oceanerne - Neptun. Den kosmiske krop er den ottende i vores galakse, den er placeret længere end andre planeter fra Solen.

Neptun er ledsaget af mange satellitter. Men der er kun to vigtigste - Triton og Nereid. Den første, som hovedsatellit, har sine egne karakteristiske træk:

  • Triton– en kæmpe satellit, i fortiden – en uafhængig planet;
  • diameter er 2.700 km;
  • er den eneste interne satellit med en omvendt bevægelse, dvs. bevæger sig ikke mod uret, men langs den;
  • er relativt tæt på sin planet - kun 335.000 km;
  • har sin egen atmosfære og skyer bestående af metan og nitrogen;
  • overfladen er indhyllet i frosne gasser, hovedsageligt nitrogen;
  • Nitrogenfontæner bryder ud på overfladen, hvis højde når 10 km.

Astronomer antyder, at Triton om 3,6 milliarder år vil forsvinde for altid. Det vil blive ødelagt af Neptuns tyngdefelt, hvilket gør det til en anden cirkumplanetær ring.

Nereid har også ekstraordinære kvaliteter:

  • har en uregelmæssig form;
  • er ejer af en meget langstrakt bane;
  • diameter er 340 km;
  • afstanden fra Neptun er 6,2 millioner km;
  • En omdrejning i dens kredsløb tager 360 dage.

Der er en opfattelse af, at Nereid var en asteroide i fortiden, men faldt i fælden af ​​Neptuns tyngdekraft og forblev i dens kredsløb.

Enestående egenskaber og interessante fakta om planeten Neptun

Det er umuligt at se Neptun med det blotte øje, men hvis du kender den nøjagtige placering af planeten på stjernehimmel, så kan du beundre den med en kraftig kikkert. Men for en komplet undersøgelse er der brug for seriøst udstyr. Indhentning og behandling af information om Neptun er en ret kompleks proces. Indsamlet Interessante fakta Du kan lære mere om denne planet:

At udforske Neptun er en arbejdskrævende proces. På grund af den store afstand fra Jorden har teleskopiske data lav nøjagtighed. At studere planeten blev først muligt efter fremkomsten af ​​Hubble-teleskopet og andre jordbaserede teleskoper.

Derudover Neptun, som blev udforsket ved hjælp af rumfartøjet Voyager 2. Dette er den eneste enhed, der formåede at komme tættest på dette punkt solsystem.

Neptun er den ottende planet fra Solen. Det fuldender gruppen af ​​planeter kendt som gasgiganter.

Historien om opdagelsen af ​​planeten.

Neptun blev den første planet, hvis eksistens astronomer kendte til, selv før de så den gennem et teleskop.

Den ujævne bevægelse af Uranus i dens kredsløb har fået astronomer til at tro, at årsagen til denne opførsel af planeten er gravitationspåvirkningen fra et andet himmellegeme. Efter at have udført de nødvendige matematiske beregninger opdagede Johann Halle og Heinrich d'Arre ved Berlin Observatory en fjern blå planet den 23. september 1846.

Det er meget svært at svare præcist på spørgsmålet, takket være hvem Neptun blev fundet. Mange astronomer har arbejdet i denne retning, og debatter om dette spørgsmål er stadig i gang.

10 ting du behøver at vide om Neptun!

  1. Neptun er den fjerneste planet i solsystemet og indtager den ottende bane fra Solen;
  2. Matematikere var de første til at vide om eksistensen af ​​Neptun;
  3. Der er 14 satellitter, der cirkler rundt om Neptun;
  4. Neputnas kredsløb fjernes fra Solen med et gennemsnit på 30 AU;
  5. En dag på Neptun varer 16 jordtimer;
  6. Neptun har kun haft besøg af ét rumfartøj, Voyager 2;
  7. Der er et system af ringe omkring Neptun;
  8. Neptun har den næsthøjeste tyngdekraft efter Jupiter;
  9. Et år på Neptun varer 164 jordår;
  10. Atmosfæren på Neptun er ekstremt aktiv;

Astronomiske egenskaber

Betydningen af ​​navnet på planeten Neptun

Som andre planeter har Neptun sit navn fra græsk og romersk mytologi. Navnet Neptun, efter den romerske havgud, passede overraskende godt til planeten på grund af dens smukke blå nuance.

Neptuns fysiske egenskaber

Ringe og satellitter

Neptun er kredset af 14 kendte måner, opkaldt efter mindre havguder og nymfer fra græsk mytologi.Planets største måne er Triton. Det blev opdaget af William Lassell den 10. oktober 1846, kun 17 dage efter opdagelsen af ​​planeten.

Triton er Neptuns eneste satellit, der har en sfærisk form. De resterende 13 kendte satellitter på planeten har uregelmæssig form. Ud over sin regulære form er Triton kendt for at have en retrograd bane omkring Neptun (satellittens rotationsretning er modsat Neptuns rotation omkring Solen). Dette giver astronomer grund til at tro, at Triton blev gravitationsfanget af Neptun og ikke blev dannet sammen med planeten. Også seneste forskning Neputna-systemerne viste et konstant fald i højden af ​​Tritons kredsløb omkring sin moderplanet. Det betyder, at Triton om millioner af år vil falde ned på Neptun eller blive fuldstændig ødelagt af planetens kraftfulde tidevandskræfter.

Der er også et ringsystem nær Neptun. Forskning viser dog, at de er relativt unge og meget ustabile.

Funktioner af planeten

Neptun er ekstremt fjernt fra Solen og er derfor usynlig for det blotte øje fra Jorden. Den gennemsnitlige afstand fra vores stjerne er omkring 4,5 milliarder kilometer. Og på grund af sin langsomme bevægelse i kredsløb, varer et år på planeten 165 jordår.

Hovedakse magnetfelt Neptun er ligesom Uranus meget skrå i forhold til planetens rotationsakse og er omkring 47 grader. Dette påvirkede dog ikke dens kraft, som er 27 gange større end Jordens.

På trods af lang distance fra Solen og som følge heraf mindre energi modtaget fra stjernen, er vinden på Neptun tre gange stærkere end på Jupiter og ni gange stærkere end på Jorden.

I 1989 så Voyager 2-rumfartøjet, der fløj nær Neptun-systemet, en stor storm i atmosfæren. Denne orkan var ligesom den store røde plet på Jupiter så stor, at den kunne indeholde Jorden. Hastigheden af ​​hans bevægelse var også enorm og beløb sig til omkring 1200 kilometer i timen. Dog sådan atmosfæriske fænomener ikke så længe som på Jupiter. Efterfølgende observationer fra Hubble-rumteleskopet fandt ingen tegn på denne storm.

Planetens atmosfære

Neptuns atmosfære er ikke meget forskellig fra andre gasgiganter. Den består hovedsageligt af to komponenter brint og helium med små blandinger af metan og diverse is.

Nyttige artikler, der vil besvare de fleste interessante spørgsmål om Saturn.

Deep space objekter

Billeder af Neptun taget af Hubble med et interval på 2 år

Planeten Neptun er en gaskæmpe, så den kan simpelthen ikke have en overflade, som vi har på Jorden. Den blågrønne kugle, vi ser på fotografierne, er faktisk bare det øverste skylag. Der er ingen overflade som sådan. Hvis vi gradvist kunne synke ned i planetens atmosfære, ville temperaturen og trykket stige, mens vi dykkede. På et tidspunkt bliver atmosfæren jævnt over i havet, derefter til den iskolde kappe, op til den stenede kerne i midten.

Overfladen vi ser på fotografierne er et af de mest aktive og dynamiske steder i solsystemet.

Af en eller anden grund producerer den mere varme, end den modtager fra Solen. På trods af at det er meget længere fra Solen end Uranus og modtager 40% mindre sollys, dens overfladetemperatur er omtrent den samme som Uranus. Neptun frigiver 2,6 gange mere energi, end den modtager fra Solen. Selv uden Solen vil planeten være synlig.

Dannelse af vinde

Denne store mængde varme genereret kombineres med det kolde rum for at skabe en enorm temperaturforskel.

Temperaturændringer skaber orkanvinde på planeten. Den maksimale vindhastighed på Jupiter når 500 km/t. Dette er dobbelt så hurtigt som de stærkeste orkaner på Jorden. Men dette er ingenting sammenlignet med Neptun. Astronomer har beregnet, at vinden blæser med en hastighed på 2400 km/t.

Hvornår rumskib NASA's Voyager 2 besøgte den i 1989 og opdagede også planetens store mørke plet, en enorm storm, der ligner Jupiters store røde plet. Men i modsætning til Jupiter er den mørke plet ikke særlig stabil og forsvandt i 1994, da Hubble-rumteleskopet forsøgte at finde den.

· · · ·

Den anden planet (efter Uranus) opdaget i den "moderne æra" - Neptun - er den fjerdestørste og ottende planet i afstanden fra Solen. Han blev opkaldt efter den romerske havgud, svarende til Poseidon blandt grækerne. Efter opdagelsen af ​​Uranus begyndte videnskabsmænd over hele verden at argumentere, fordi... banen for dens bane svarede ikke helt til den universelle tyngdelov, som Newton opdagede.

Dette gav dem ideen om eksistensen af ​​en anden planet, endnu ikke kendt, som påvirkede kredsløbet om den syvende planet med dens gravitationsfelt. 65 år efter opdagelsen af ​​Uranus blev planeten Neptun opdaget den 23. september 1846. Hun var den første planet, der blev opdaget ved hjælp af matematiske beregninger i stedet for gennem lange observationer. Englænderen John Adams begyndte beregninger tilbage i 1845, men de var ikke helt korrekte. De blev videreført af Urbain Le Verrier, en astronom og matematiker oprindeligt fra Frankrig. Han beregnede planetens position med en sådan nøjagtighed, at den blev fundet på den allerførste aften med observationer, så Le Verrier begyndte at blive betragtet som opdageren af ​​planeten. Briterne protesterede og efter megen debat anerkendte alle Adams betydelige bidrag, og han regnes også for opdageren af ​​Neptun. Det var et gennembrud inden for beregningsastronomi! Indtil 1930 blev Neptun betragtet som den fjerneste og sidste planet. Opdagelsen af ​​Pluto gjorde den til den næstsidste. Men i 2006 vedtog IAU, Den Internationale Astronomiske Union, en mere præcis formulering af definitionen af ​​"planet", og Pluto begyndte at blive betragtet som en "dværgplanet", og Neptun blev igen den sidste planet i vores solsystem.

Neptuns struktur

Neptuns egenskaber blev opnået ved kun at bruge ét rumfartøj, Voyager 2. Alle billeder er taget fra ham. I 1989 passerede han 4,5 tusinde km fra planeten, opdagede flere nye satellitter og optog en "Great Dark Spot", der ligner den "Red Plet" på Jupiter.

Strukturen af ​​Neptun i dens sammensætning er meget tæt på Uranus. Det er også en gasformig planet med en fast kerne, en masse omtrent på størrelse med Jorden og en temperatur svarende til Solens overflade - op til 7000 K. totalvægt Neptun er omkring 17 gange Jordens masse. Kernen på den ottende planet er indhyllet i en kappe af vand, metan-is og ammoniak. Dernæst kommer atmosfæren, den indeholder 80% brint, 19% helium og omkring 1% metan. De øverste skyer på planeten består også af metan, som absorberer det røde spektrum af solens stråler, så blå dominerer planetens farve. Temperatur øverste lag er – 200 °C. Neptuns atmosfære har de stærkeste vinde af enhver kendt planet. Deres hastighed kan nå op på 2100 km/t! Beliggende i en afstand af 30 a. Det vil sige, at en fuld revolution omkring Solen tager Neptun næsten 165 jordår, og derfor vil den, siden dens opdagelse, først foretage sin første fulde revolution i 2011.

Neptuns måner

William Lassell opdagede den største måne, Triton, blot et par uger efter opdagelsen af ​​selve Neptun. Dens tæthed er 2 g/cm³, derfor overstiger den i masse med 99% alle planetens satellitter. Selvom dens størrelse er lidt større end Månen.

Den har en retrograd bane og er højst sandsynligt for meget lang tid siden fanget af Neptuns felt fra det nærliggende Kuiperbælt. Dette felt trækker konstant satellitten tættere og tættere på planeten. Derfor vil den i den nærmeste fremtid efter kosmiske standarder (om 100 millioner år) kollidere med Neptun, som et resultat af hvilke ringe kan dannes, der er mere kraftfulde og mærkbare end dem, der i øjeblikket observeres omkring Saturn. Triton har en atmosfære, hvilket kan betyde, at der er et flydende hav under den iskolde skorpe på kanten af ​​overfladen. Fordi Neptun var i romersk mytologi en havgud, alle hans måner er opkaldt efter romerske havguder af mindre rang. Blandt dem er Nereid, Proteus, Despina, Talasa og Galatea. Massen af ​​alle disse satellitter er mindre end 1% af massen af ​​Triton!

Neptuns egenskaber

Vægt: 1.025*1026 kg (17 gange mere end Jorden)
Diameter ved ækvator: 49.528 km (3,9 gange større end Jorden)
Diameter ved stangen: 48680 km
Akselhældning: 28,3°
Massefylde: 1,64 g/cm³
Temperatur på de øverste lag: ca. – 200 °C
Omdrejningsperiode omkring aksen (dage): 15 timer 58 minutter
Afstand fra solen (gennemsnit): 30 a. e. eller 4,5 milliarder km
Omløbsperiode omkring Solen (år): 165 år
Omløbshastighed: 5,4 km/s
Orbital excentricitet: e = 0,011
Orbital hældning til ekliptika: i = 1,77°
Tyngdeacceleration: 11 m/s²
Satellitter: der er 13 stykker.

class="part1">

Detaljer:

Planeten Neptun

Generel information om Neptun

© Vladimir Kalanov,
internet side
"Viden er magt".

Efter opdagelsen af ​​Uranus i 1781 kunne astronomer i lang tid ikke forklare årsagerne til afvigelserne i bevægelsen af ​​denne planet i dens kredsløb fra de parametre, der blev bestemt af lovene for planetarisk bevægelse opdaget af Johannes Kepler. Det blev antaget, at der kunne være en anden stor planet ud over Uranus kredsløb. Men rigtigheden af ​​denne antagelse skulle bevises, for hvilken det var nødvendigt at udføre komplekse beregninger.

Neptun fra en afstand af 4,4 millioner km.

Neptun. Foto i falske farver.

Opdagelsen af ​​Neptun

Opdagelsen af ​​Neptun "på spidsen af ​​en kuglepen"

Siden oldtiden har folk kendt til eksistensen af ​​fem planeter, der er synlige for det blotte øje: Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn.

Og således beregnede den talentfulde engelske matematiker John Couch Adams (1819-1892), som netop var uddannet fra St. John's College i Cambridge, i 1844-1845 den omtrentlige masse af den transuraniske planet, elementerne i dens elliptiske bane og heliocentriske længdegrad. Adams blev efterfølgende professor i astronomi og geometri ved Cambridge University.

Adams baserede sine beregninger på den antagelse, at den ønskede planet skulle være placeret i en afstand af 38,4 astronomiske enheder fra Solen. Denne afstand blev foreslået for Adams af den såkaldte Titius-Bode-regel, som etablerer en procedure for omtrentlig beregning af afstanden mellem planeter fra Solen. I fremtiden vil vi forsøge at tale mere detaljeret om denne regel.

Adams præsenterede sine beregninger for lederen af ​​Greenwich Observatory, men de blev ikke opmærksomme på.

Få måneder senere lavede den franske astronom Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) uafhængigt af Adams beregninger og præsenterede dem for Greenwich Observatory. Her huskede man straks Adams’ beregninger, og fra 1846 blev der iværksat et observationsprogram ved Cambridge Observatory, men det gav ikke resultater.

I sommeren 1846 lavede Le Verrier en mere detaljeret rapport ved Paris Observatory og introducerede sine kolleger for hans beregninger, som var de samme og endnu mere nøjagtige end Adams's. Men franske astronomer, der havde værdsat Le Verriers matematiske færdigheder, viste ikke megen interesse for problemet med at søge efter en transuraniumplanet. Dette kunne ikke andet end skuffe Mester Le Verrier, og den 18. september 1846 sendte han et brev til assistenten for Berlin Observatory, Johann Gottfried Halle (1812-1910), hvori han især skrev: "... Gør dig den ulejlighed at pege teleskopet mod stjernebilledet Vandmanden. Du vil finde en planet med niende størrelsesorden inden for 1° fra ekliptikpunktet ved 326° længde..."

Opdagelsen af ​​Neptun på himlen

Den 23. september 1846, umiddelbart efter at have modtaget brevet, rettede Johann Halle og hans assistent, seniorstuderende Heinrich d'Arre, et teleskop mod stjernebilledet Vandmanden og opdagede en ny, ottende planet næsten nøjagtigt på det sted, Le Verrier angiver.

Det meddelte Paris Academy of Sciences snart ny planet"på spidsen af ​​pennen" blev opdaget af Urbain Le Verrier. Briterne forsøgte at protestere og krævede, at John Adams blev anerkendt som opdageren af ​​planeten.

Hvem blev prioriteret til opdagelse - England eller Frankrig? Prioriteringen af ​​åbningen blev anerkendt for... Tyskland. Moderne encyklopædiske opslagsbøger viser, at planeten Neptun blev opdaget i 1846 af Johann Halle ifølge de teoretiske forudsigelser fra W.Zh. Le Verrier og J.K. Adams.

Det forekommer os, at europæisk videnskab handlede retfærdigt i denne sag i forhold til alle tre videnskabsmænd: Galle, Le Verrier og Adams. Navnet på Heinrich d’Arre, som dengang var assistent for Johann Halle, forbliver også i videnskabens historie. Selvom, selvfølgelig, arbejde Halle og hans assistent med hensyn til volumen og intensitet var betydeligt mindre end det, hvilket Adams og Le Verrier gjorde, og udførte komplekse matematiske beregninger, som mange matematikere på den tid ikke foretog, idet de betragtede problemet som uløseligt.

Den opdagede planet fik navnet Neptun efter den gamle romerske havegud (de gamle grækere havde Poseidon i "positionen" som haveguden). Navnet Neptun blev selvfølgelig valgt ifølge traditionen, men det viste sig at være ganske vellykket i den forstand, at planetens overflade minder om det blå hav, hvor Neptun hersker. Forresten blev det muligt definitivt at bedømme planetens farve kun næsten halvandet århundrede efter dens opdagelse, da det amerikanske rumfartøj i august 1989, efter at have afsluttet et forskningsprogram nær Jupiter, Saturn og Uranus, fløj over Nordpolen Neptun i en højde af kun 4500 km og transmitterede billeder af denne planet til Jorden. Voyager 2 er indtil videre det eneste rumfartøj rettet mod nærheden af ​​Neptun. Ganske vist blev nogle eksterne oplysninger om Neptun også opnået ved hjælp af, selvom den er i kredsløb nær Jorden, dvs. i nærliggende rum.

Planeten Neptun kunne godt være blevet opdaget af Galileo, som lagde mærke til den, men forvekslede den med en usædvanlig stjerne. Siden da, i næsten to hundrede år, indtil 1846, forblev en af ​​solsystemets gigantiske planeter i uklarhed.

Generel information om Neptun

Neptun, den ottende planet i afstanden fra Solen, er cirka 4,5 milliarder kilometer (30 AU) væk fra lyset (min. 4.456, maks. 4.537 milliarder km).

Neptun hører ligesom , til gruppen af ​​gasformige kæmpeplaneter. Diameteren af ​​dens ækvator er 49.528 km, hvilket er næsten fire gange større end Jordens (12.756 km). Rotationsperioden omkring sin akse er 16 timer 06 minutter. Perioden med revolution omkring Solen dvs. Længden af ​​et år på Neptun er næsten 165 jordår. Neptuns volumen er 57,7 gange Jordens volumen, og dens masse er 17,1 gange Jordens. Den gennemsnitlige massefylde af stoffet er 1,64 (g/cm³), hvilket er mærkbart højere end på Uranus (1,29 (g/cm³)), men væsentligt mindre end på Jorden (5,5 (g/cm³)). Tyngdekraften på Neptun er næsten halvanden gang større end på Jorden.

Fra oldtiden indtil 1781 anså folk Saturn for at være den fjerneste planet. Opdaget i 1781 "udvidede" Uranus solsystemets grænser med det halve (fra 1,5 milliarder km til 3 milliarder km).

Men 65 år senere (1846) blev Neptun opdaget, og den "udvidede" solsystemets grænser med yderligere halvanden gang, dvs. op til 4,5 milliarder km i alle retninger fra Solen.

Som vi vil se senere, blev dette ikke en grænse for den plads, som vores solsystem optager. 84 år efter opdagelsen af ​​Neptun, i marts 1930, opdagede amerikaneren Clyde Tombaugh en anden planet, der kredsede om Solen i en gennemsnitlig afstand på omkring 6 milliarder km.

Det er rigtigt, at Den Internationale Astronomiske Union i 2006 fratog Pluto sin "titel" som planet. Ifølge videnskabsmænd viste Pluto sig at være for lille til en sådan titel og blev derfor overført til kategorien dværge. Men dette ændrer ikke på sagens essens – alligevel er Pluto som et kosmisk legeme en del af Solsystemet. Og ingen kan garantere, at der ikke er flere kosmiske legemer ud over Plutos kredsløb, der kan blive en del af solsystemet som planeter. Under alle omstændigheder, ud over Plutos kredsløb, er rummet fyldt med en række kosmiske objekter, hvilket bekræftes af tilstedeværelsen af ​​det såkaldte Edgeworth-Kuiper bælte, der strækker sig til 30-100 AU. Vi vil tale om dette bælte lidt senere (se "Viden er magt").

Neptuns atmosfære og overflade

Neptuns atmosfære

Neptun sky relief

Neptuns atmosfære består hovedsageligt af brint, helium, metan og ammoniak. Metan absorberer den røde del af spektret og transmitterer blå og grønne farver. Det er grunden til, at overfladefarven på Neptun ser grønlig-blå ud.

Atmosfærens sammensætning er som følger:

Hovedkomponenter: hydrogen (H2) 80±3,2%; helium (He) 19±3,2%; metan (CH 4) 1,5±0,5%.
Urenhedskomponenter: acetylen (C 2 H 2), diacetylen (C 4 H 2), ethylen (C 2 H 4) og ethan (C 2 H 6), samt kulilte (CO) og molekylært nitrogen (N 2) ;
Aerosoler: ammoniakis, vandis, ammoniumhydrosulfid (NH 4 SH) is, methanis (? - tvivlsomt).

Temperatur: ved 1 bar trykniveau: 72 K (–201 °C);
ved trykniveau 0,1 bar: 55 K (–218 °C).

Startende fra en højde på omkring 50 km fra atmosfærens overfladelag og videre op til en højde på flere tusinde kilometer, er planeten dækket af nattelysende cirrusskyer, der hovedsageligt består af frossen metan (se billedet øverst til højre). Blandt skyerne observeres formationer, der ligner cykloniske hvirvler i atmosfæren, svarende til det, der sker på Jupiter. Sådanne hvirvler vises som pletter og opstår og forsvinder med jævne mellemrum.

Atmosfæren bliver gradvist til væske, og derefter solid planeter antages at bestå hovedsageligt af de samme stoffer - brint, helium, metan.

Neptuns atmosfære er meget aktiv: meget stærke vinde blæser på planeten. Hvis vi kaldte vinde på Uranus med hastigheder på op til 600 km/t orkaner, hvad skal vi så kalde vinde på Neptun, der blæser med hastigheder på 1000 km/t? Der er ingen stærkere vinde på nogen anden planet i solsystemet.