Планета Солнечной Системы - Нептун

* Краткие сведения
* Общие сведения
* Открытие Нептуна
* Химический состав, физические условия и строение Нептуна
* Большое Темное Пятно
* Кольца Нептуна
* Магнитосфера
* Нептун - 8 планета
* Спутник - Ларисса
* Спутник - Протеус
* Спутник - Нереида (Nereid)
* Спутник - Тритон (Triton)
* Исследования Нептуна

Краткие сведения

Радиус = 24300 км
Звездный период обращения в годах = 164,7
Синодический период обращения, сутки = 368
Среднее расстояние от Солнца, а. е. = 30,06
Среднее расстояние от Солнца, млн. км = 4496
Наклонение орбиты к эклиптике = 1° 46'
Масса (Земля - 1) = 17,3
Экваториальный диаметр, в d Земли = 3,9
Экваториальный диаметр, км = 50000
Сжатие = 1/60
Звездный период вращения вокруг своей оси = 15,8 суток
Наклон экватора к плоскости орбиты = 29°
Масса = 569.000.000.000.000.000.000.000.000 кг ( 5.69*1026 кг )
Плотность = 1,7 г/см3
Сутки = 16 часов 04 минут
Угол орбиты = 29,6°
Температура = - 218° С
Спутники = 2 штуки

Общие сведения

Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты - 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса - около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила - 165 неполных лет. Средняя температура - 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря Совсем недавно можно было сказать, что Нептун - самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находилась ближе к Солнцу. У обладавших небольшими оптическими инструментам была уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы

Открытие Нептуна

Нептун - это предпоследняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Комета Галилея еще пересекает ее орбиту, в отличие от Плутона. Ее экваториальный диаметр такой же, как и у Урана, хотя расположена на 1627 млн. км дальше от Урана (Уран расположен в 2869 млн. км от Солнца). Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что эту планету не смогли заметить в XVII веке Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений - "на кончике пера" Уран - планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с уче-том возмущений со стороны всех известных планет. Таким обра-зом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, под-верглась испытанию. Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предпо-ложение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действу-ет притяжение еще не известного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, произ-водящее своим притяжением эти отклонения. Они вычислили ор-биту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время должна была находиться неведомая планета. Эта пла-нета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невооруженным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авторитет материалистической науки, привело к ее триумфу После открытия Урана было обращено внимание на то, что орбита его не соответствовала закону Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты. Нептун впервые наблюдался астрономами Галле и д'Аррестом 23-го сентября 1846-го года недалеко от тех положений, которые независимо друг от друга предсказывали англичанин Адамс и француз Леверрье. Вычисления их базировались на результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. Открытие это было триумфом расчетной астрономии Нептун был посещен только одним космическим кораблем: "Вояджером 2" 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате Только одному космическому аппарату "Вояджер 2" удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока... еще только проекты. Вы видите один из необработанных снимков "Вояджера 2".

Химический состав, физические условия и строение Нептуна

Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна - это, по большей части, метан: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2 200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках Вы видите облака в атмосфере Нептуна Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла - он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца

Большое Темное Пятно

После пролета "Вояджера 2" мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. "Вояджер 2" также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, восходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано движение облаков в районе Пятна

Кольца Нептуна

Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии "Вояджера 2" в августе 1989-го года показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее - Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем - безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом - Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна.

Магнитосфера

Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно. Оно, вероятно, создается движениями проводящего вещества (возможно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки: по ее мнению, "Северный полюс" мог бы находиться южнее Москвы... Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более, чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, "Вояждер" двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, "Вояджеру" удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси - 16 часов 7 минут.

Нептун - 8 планета

Обычно в небесной механике приходится вычислять возмущения по уже известному расположению других планет. При изучении движения Урана нужно было решить обратную задачу: зная возмущения, найти место вызывающей их неизвестной планеты. Эту трудную задачу, как уже ранее было сказано, решили французский астроном Леверье и английский ученый Адаме. Только одними расчетами, совсем не глядя на небо, они указали место на небе, где должна находиться неизвестная планета. И действительно, когда на это место астроном Галле направил телескоп, то обнаружил новую планету. Так была открыта восьмая планета солнечной системы - Нептун. У нее оказалось два спутника. Это открытие было великим торжеством науки: оно ясно показывало, что система мира Коперника правильна, что верны те законы движения и притяжения, которые дал великий Ньютон и на которых основаны все расчеты, выполняемые в небесной механике. После того как открыли Уран, было отмечено, что его орбита не согласуется с законами Ньютона. Таким образом было предсказано существование другой более отдаленной планеты, которая должна была воздействовать на орбиту Урана. Нептун первыми наблюдали Galle и d'Arrest 23 сентября 1846 года очень близко к местонахождению, независимо предсказанному Adams и Verrier из вычислений, основанных на наблюемых положениях Юпитера, Сатурна и Урана. Нептун был посещен только одним космическим кораблем, Вояджером 2, 25 августа 1989 года. Почти все, что мы знаем об этой планете, мы знаем благодаря этой экспедиции. То, что орбита Плутона настолько эксцентрическая, что иногда пересекает орбиту Нептуна, делает Нептун наиболее отдаленной от Солнца планетой в течение нескольких лет. По своему составу Нептун подобен Урану: различные "льды" и горная порода с небольшим количеством гелия и приблизительно 15% водорода. Как и Уран, Нептун не имеет отчетливого внутреннего иерархического строения, а скорее более или менее однороден по составу. Но, вероятно, внутри него находится малое ядро из скалистого материала. Его атмосфера по большей части состоит из водорода и гелия с небольшим количеством метана. Синий цвет Нептуна - результат поглощения красного света метаном в верхних слоях атмосферы. Как на любой газовой планете, на Нептуне дуют ветры с очень высокими скоростями. Ветры Нептуна самые быстрые в солнечной системе, их скорость достигает 2000 км/час. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник теплоты - он излучает вдвое больше энергии, чем получает от Солнца. Во время полета Вояджера наиболее выдающейся особенностью Нептуна было Большое Темное Пятно в южном полушарии. Его размер составлял приблизительно половину размера Большого Красного Пятна Юпитера (размер диаметра Земли). Ветер, дующий на поверхности Нептуна, перемещал Большое Темное Пятно в западном направлении со скоростью 300 метров в секунду (700 миль в час). Вояджер 2 также обнаружил меньшее темное пятно в южном полушарии и малое неправильное белое облако, которое проносилось вокруг Нептуна каждые 16 часов, известное сейчас под названием "Скутер". Природа его остается загадкой. Однако наблюдения Нептуна 1994 года показывают, что Большое Темное Пятно исчезло! Оно или просто рассеялось, или постоянно скрыто под атмосферой. Несколькими месяцами позже было обнаружено новое темное пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за небольших изменений в разностях температур между верхними и нижними слоями облаков

Спутник - Ларисса

Краткие сведения о Ларисса
Орбита = 73 600 км от Нептуна
Диаметр = 193 км (208 x 178 км)
Масса = ? кг
Ларисса - пятый из известных спутников Нептуна. Открытие Лариссы обычно приписывают Гарольду Рицме. Первые (и пока единственные) снимки этого небесного тела были получены кораблем Voyager 2. Как и Протеус, Ларисса имеет неправильную (не сферическую) форму и, кажется, покрыиа большим количеством кратеров

Спутник - Протеус

Краткие сведения о Протеусе
Орбита = 117 600 км от Нептуна
Диаметр = 418 км (436 x 416 x 402 км)
Масса = ? кг
Протеус - второй по величине шестой из известных спутников Нептуна. В мифологии Протеус - морской бог, который по желанию может изменять свой внешний вид. Протеус был обнаружен кораблем Voyager 2 в 1989 году. Хотя он больше, чем Нереида, он не был открыт раньше из-за того, что это очень темное небесное тело, находящееся так близко к Нептуну, что его нельзя было разглядеть в ярком блеске планеты. Протеус имеет неправильную (не сферическую) форму. Покрытая кратерами поверхность этого спутника не проявляет никаких признаков геологической активности

Спутник - Нереида (Nereid)

Краткие сведения о Нереида
Орбита = 5 513 400 км от Нептуна
Диаметр = 340 км (436 x 416 x 402 км)
Масса = ? кг
Нереида - третий по величине и самый удаленный спутник Нептуна. В мифологии Нереида - одна из морских нимф. Это небесное тело имеет самую высокоэсцентричную орбиту из всех планет и спутников Солнечной системы. Его расстояние от Нептуна изменяется от 1 353 600 км до 9 623 700 км

Спутник - Тритон (Triton)

Краткие сведения о Тритон
Орбита = 354 760 км от Нептуна
Диаметр = 2 700 км
Масса = 2,14e22 кг
Тритон - седьмой по счету и самый большой из спутников Нептуна. Тритон был открыт Ласселем в 1846 году всего через несколько недель после открытия самого Нептуна. В греческой мифологии Тритон - морской бог, сын Посейдона (Нептуна); обычно он изображается с человеческой головой и рыбьим хвостом. К Тритону летал только один космический корабль, Voyager 2, в августе 1989 года. Почти все, что мы знаем об этом спутнике, мы знаем благодаря этому полету. Из-за того, что орбита Тритона носит попятный характер, приливные взаимодействия между Нептуном и Тритоном уменьшают энергию Тритона, результатом чего является понижение его орбиты. Поэтому когда-нибудь, в далеком будущем, Тритон или разрушится (возможно, с формированием кольца вокруг Нептуна), или столкнется со своей планетой. Ось вращения Тритона также необычна, ее наклон к оси Нептуна составляет 157° Плотность Тритона (2.0) немного больше, чем плотности льдистых лун Сатурна (например, Реи). Тритон, возможно, только приблизительно на 25% состоит из замороженной воды, остальная часть - горный материал. Voyager обнаружил, что Тритон имеет атмосферу, хотя она очень незначительна - приблизительно 0.01 миллибара, состоящую главным образом из азота с небольшим количеством метана. Тонкий туман простирается вверх на 5-10 км. Температура на поверхности Тритона составляет всего 34.5 K (-235 C) - там так же холодно, как на Плутоне. Такая температура частично обусловлена высоким альбедо (.7 - .8), что означает, что поглащается очень немного солнечного света. При такой температуре метан, азот и двуокись углерода заморожены до твердого состояния. На изображениях Тритона можно разглядеть очень немного кратеров, его поверхность сравнительно молода. Почти все южное полушарие покрыто "ледяным колпаком" замороженного азота и метана. Наиболее интересной и совершенно неожиданной особенностью этого необычного мира являются ледяные вулканы, в состав которых входит, возможно, жидкий азот, пыль и материалы, содержащие метан. Один из снимков, сделанных Vojager, показывает выброс, поднимающийся на высоту 8 км над поверхностью. Тритон, Ио и Венера - единственые тела в Солнечной системе помимо Земли, которые, как известно, проявляют вулканическую активность в настоящее время. Также интересно обратить внимание, что вулканические процессы, происходящие во внешней Солнечной системе, различны. Извержения на Земле и Венере (и на Марсе в прошлом) состоят из горного материала и управляются внутренней теплотой планет. Извержения на Ио состоят из серы или составов серы и управляются приливными взаимодействиями с Юпитером. Извержения Тритона состоят из летучих веществ, таких как азот или метан, и управляются сезонным нагревом от Солнца

Исследования Нептуна

К моменту встречи с Нептуном 25 августа 1989 г. "Вояджер-2" преодолел расстояние 4,5 млрд километров. Несмотря на долгий путь, занявший 12 лет, и многочисленные коррекции траектории при перелёте от Юпитера к Сатурну и Урану, "Вояджер" оказался на минимальном расстоянии от Нептуна (менее 5 тыс. километров) в точно рассчитанное на Земле время. На цветных снимках, синтезированных на основе слабых сигналов с "Вояджера", видимая поверхность Нептуна представляет собой плотный облачный слой голубого цвета с полосами и белыми и тёмными пятнами. Сильный вихревой шторм размером с нашу планету вращается против часовой стрелки. У Нептуна обнаружено магнитное поле, ось магнитных полюсов отклонена на 50° от оси вращения планеты. "Вояджер-2" выявил у Нептуна также пять слабых колец. По наземным исследованиям были известны лишь два спутника: Тритон и Нереида, обращающиеся вокруг Нептуна в обратном направлении. "Вояджер" открыл ещё шесть спутников размерами от 200 до 50 км, вращающихся в том же направлении, что и Нептун. У Тритона и Нереиды в ультрафиолетовом диапазоне обнаружены явления, напоминающие земные полярные сияния. Тритон имеет очень тонкую газовую оболочку, верхний слой которой состоит из азота. В нижних слоях обнаружены метан и твёрдые частицы азотных образований. Наряду с кратерами на его поверхности открыты действующие вулканы, каньоны и горы. "Вояджер-2" продолжает исследование космического пространства за пределами Солнечной системы. Учёные надеются получать сведения с этого космического аппарата до 2013 г.


Используются технологии uCoz