A napok forgatagában a hétköznapi ember világa olykor a munka és az otthon méretére csökken. Eközben, ha az égre néz, láthatja, hogy az univerzum léptékében milyen jelentéktelen. Talán ezért álmodoznak a fiatal romantikusok arról, hogy az űr meghódításának és a csillagok tanulmányozásának szenteljék magukat. A tudósok-csillagászok egy pillanatra sem feledkeznek meg arról, hogy a Földön, annak problémáival és örömeivel, sok más távoli és titokzatos objektum is létezik. Az egyik a Neptunusz bolygó, amely a nyolcadik a Naptól való távolságát tekintve, nem elérhető közvetlen megfigyelés céljából, és ezért kétszeresen vonzó a kutatók számára.
Hogy kezdődött az egész
A tudósok szerint a Naprendszer még a 19. század közepén is csak hét bolygót tartalmazott. A Föld közeli és távoli szomszédait a technológia és a számítástechnika minden elérhető vívmányának felhasználásával tanulmányozták. Sok jellemzőt először elméletileg írtak le, és csak azután találtak gyakorlati megerősítést. Az Uránusz pályájának kiszámításával némileg más volt a helyzet. Thomas John Hussey csillagász ésa pap eltérést fedezett fel a bolygó feltételezett mozgásának valós pályája között. Csak egy következtetés vonható le: van egy objektum, amely befolyásolja az Uránusz pályáját. Valójában ez volt az első jelentés a Neptunusz bolygóról.
Majdnem tíz év után (1843-ban) két kutató egyidejűleg kiszámolta, hogy a bolygó milyen pályán mozoghat, és arra kényszerítette a gázóriást, hogy helyet csináljon. Ők az angol John Adams és a francia Urbain Jean Joseph Le Verrier voltak. Egymástól függetlenül, de eltérő pontossággal határozták meg a test útját.
Érzékelés és kijelölés
A Neptunust Johann Gottfried Galle csillagász találta meg az éjszakai égbolton, akihez Le Verrier érkezett számításaival. A francia tudós, aki később Galle-lel és Adams-szel osztozott a felfedező dicsőségében, csak egy fokkal hibázott a számításokban. A Neptunusz hivatalosan 1846. szeptember 23-án jelent meg a tudományos közleményekben.
Kezdetben azt javasolták, hogy a bolygót a kétarcú Janusról nevezzék el, de ez az elnevezés nem honosodott meg. A csillagászokat inkább az új objektumnak a tengerek és óceánok királyával való összehasonlítása ösztönözte, aki éppoly idegen a föld mennyezetétől, mint nyilvánvalóan a nyílt bolygó. A Neptunusz nevét Le Verrier javasolta, és V. Ya. Struve támogatta, aki a Pulkovo Obszervatórium vezetője volt. A nevet adták, csak az maradt, hogy megértsük, mi a Neptunusz légkörének összetétele, létezik-e egyáltalán, mit rejt a mélysége stb.
A Földhöz képest
Sok idő telt el a megnyitó óta. Ma a nyolcadikról van szóa Naprendszer bolygója sokkal többet tudunk. A Neptunusz sokkal nagyobb, mint a Föld: átmérője csaknem 4-szer nagyobb, tömege 17-szer. A Naptól való jelentős távolság nem hagy kétséget afelől, hogy a Neptunusz bolygó időjárása is jelentősen eltér a földitől. Itt nincs és nem is lehet élet. Még csak nem is a szélről vagy valami szokatlan jelenségről van szó. A Neptunusz légköre és felszíne szinte azonos szerkezetű. Ez minden gázóriásra jellemző, beleértve ezt a bolygót is.
Képzeletbeli felület
A bolygó sűrűsége lényegesen kisebb, mint a Földé (1,64 g/cm³), ami megnehezíti a felszínre lépést. Igen, és mint ilyen, nem az. A felszín szintjét a nyomás nagyságával határozták meg: egy hajlékony és meglehetősen folyadékszerű "szilárd anyag" található a légkör alsó rétegeiben, ahol a nyomás egy barral egyenlő, és valójában, ennek része. A Neptunusz bolygóról mint meghatározott méretű kozmikus objektumról szóló jelentések az óriások képzeletbeli felszínének ezen a meghatározásán alapulnak.
Az ezzel a funkcióval kapott paraméterek a következők:
- átmérője az Egyenlítő közelében 49,5 ezer km;
- mérete a pólusok síkjában közel 48,7 ezer km.
Ezek a jellemzők aránya miatt a Neptunusz messze nem kör alakú. A Kék Bolygóhoz hasonlóan a sarkoknál kissé lapított.
A Neptunusz légkörének összetétele
A bolygót körülvevő gázkeverék,tartalom nagyon különbözik a földitől. Túlnyomó többsége a hidrogén (80%), a második helyet a hélium foglalja el. Ez az inert gáz jelentősen hozzájárul a Neptunusz légkörének összetételéhez - 19%. A metán kevesebb mint egy százalék, ammónia is megtalálható itt, de kis mennyiségben.
Furcsa módon az összetételben lévő metán egy százaléka nagymértékben befolyásolja, hogy a Neptunusz milyen légkörrel rendelkezik, és hogyan néz ki az egész gázóriás külső szemlélő szemszögéből. Ez a kémiai vegyület alkotja a bolygó felhőit, és nem veri vissza a vörösnek megfelelő fényhullámokat. Ennek eredményeként a Neptunusz mélykéknek bizonyul az elhaladó űrhajók számára. Ez a szín a bolygó egyik titka. A tudósok még nem tudják teljesen, hogy pontosan mi vezet a spektrum vörös részének elnyeléséhez.
Minden gázóriásnak van légköre. Ez a szín az, ami megkülönbözteti a Neptunust közülük. Ezen jellemzői miatt jégbolygónak nevezik. A fagyott metán, amely létezésével súlyt ad a Neptunusz és a jéghegy összehasonlításának, szintén része a bolygó magját körülvevő köpenynek.
Belső szerkezet
Az űrobjektum magja vas-, nikkel-, magnézium- és szilíciumvegyületeket tartalmaz. Tömegét tekintve a mag megközelítőleg megegyezik a Föld egészével. Ugyanakkor a belső szerkezet más elemeivel ellentétben sűrűsége kétszer akkora, mint a Kék Bolygóé.
A magot, ahogy már említettük, a köpeny fedi. Összetétele sok tekintetben hasonlít a légkörihez: ittammónia, metán, víz van jelen. A réteg tömege tizenöt földi tömegével egyenlő, miközben erősen felmelegszik (5000 K-ig). A köpenynek nincs egyértelmű határa, és a Neptunusz bolygó légköre simán beáramlik. A szerkezet felső részét hélium és hidrogén keveréke alkotja. Az egyik elem zökkenőmentes átalakulása a másikba és a közöttük lévő elmosódott határok olyan tulajdonságok, amelyek minden gázóriásra jellemzőek.
Kutatási nehézségek
A szerkezetére jellemző Neptunusz légkörére vonatkozó következtetések nagyrészt az Uránuszról, a Jupiterről és a Szaturnuszról már megszerzett adatokon alapulnak. A bolygónak a Földtől való távolsága miatt sokkal nehezebb tanulmányozni.
1989-ben a Voyager 2 űrszonda a Neptunusz közelében repült. Ez volt az egyetlen találkozása a jégóriásnak a földi hírnökkel. Gyümölcsöző hatása azonban nyilvánvaló: ez a hajó szolgáltatta a legtöbb információt a tudomány számára a Neptunuszról. A Voyager 2 különösen a nagy és kicsi sötét foltokat fedezte fel. Mindkét megfeketedett terület jól látható volt a kék légkör hátterében. A mai napig nem világos, hogy milyen természetűek ezek a képződmények, de feltételezhető, hogy örvényáramok vagy ciklonok. A felső légkörben jelennek meg, és nagy sebességgel söpörnek körbe a bolygón.
Örökmozgó
Sok paraméter határozza meg a légkör jelenlétét. A Neptunust nemcsak szokatlan színe jellemzi, hanem a szél által keltett állandó mozgás is. Az egyenlítő körüli bolygó körüli felhők sebessége meghaladja az ezer kilométert óránként. Ugyanakkor a Neptunusz tengely körüli forgásával ellentétes irányba mozognak. Ugyanakkor a bolygó még gyorsabban fordul: a teljes forgás mindössze 16 óra 7 percet vesz igénybe. Összehasonlításképpen: egy Nap körüli forradalom csaknem 165 évig tart.
Még egy rejtély: a szél sebessége a gázóriások légkörében a Naptól való távolság növekedésével nő, és a Neptunuszon eléri a csúcsot. Ezt a jelenséget, valamint a bolygó néhány hőmérsékleti jellemzőjét még nem igazolták.
Hőelosztás
A Neptunusz bolygó időjárását a magasságtól függően fokozatos hőmérséklet-változás jellemzi. A légkörnek az a rétege, ahol a feltételes felület található, teljes mértékben megfelel a kozmikus test (jégbolygó) második nevének. A hőmérséklet itt közel -200 ºC-ra csökken. Ha feljebb lép a felületről, akkor észrevehető hőemelkedés lesz 475º-ig. A tudósok még nem találtak méltó magyarázatot az ilyen különbségekre. A Neptunusznak állítólag van egy belső hőforrása. Egy ilyen "fűtőnek" kétszer annyi energiát kell termelnie, mint amennyi a Napból érkezik a bolygóra. Az ebből a forrásból származó hő és a csillagunkból ide érkező energia valószínűleg az oka az erős szélnek.
Azonban sem a napfény, sem a belső "fűtő" nem képes úgy felemelni a hőmérsékletet a felszínen, hogy itt érezhető legyen az évszakváltás. És bár ennek egyéb feltételei teljesülnek, lehetetlen megkülönböztetni a telet a nyártól a Neptunuszon.
Magnetosféra
A Voyager 2 kutatása segített a tudósoknak sokat tanulni a Neptunusz mágneses teréről. Nagyon különbözik a földitől: a forrás nem a magban, hanem a köpenyben található, ami miatt a bolygó mágneses tengelye nagymértékben el van tolva a középpontjától.
A mező egyik funkciója a napszél elleni védelem. A Neptunusz magnetoszféra alakja erősen megnyúlt: a védővonalak a bolygó megvilágított részén 600 ezer km távolságra helyezkednek el a felszíntől, az ellenkező oldalon pedig több mint 2 millió km-re.
A Voyager rögzítette a térerősség és a mágneses vonalak elhelyezkedésének inkonzisztenciáját. A bolygó ilyen tulajdonságait a tudomány még nem magyarázza meg teljesen.
gyűrűk
A 19. század végén, amikor a tudósok már nem keresték a választ arra a kérdésre, hogy van-e légkör a Neptunuszon, egy másik feladat is felmerült előttük. Meg kellett magyarázni, hogy a nyolcadik bolygó útvonala mentén miért kezdtek a csillagok halványodni a megfigyelő számára valamivel korábban, mint ahogy a Neptunusz közeledett feléjük.
A probléma csak majdnem egy évszázad után oldódott meg. 1984-ben egy nagy teljesítményű távcső segítségével meg lehetett tekinteni a bolygó legfényesebb gyűrűjét, amelyet később a Neptunusz egyik felfedezőjéről, John Adamsről neveztek el.
További kutatások több hasonló képződményt is feltártak. Ők zárták le a csillagokat a bolygó útja mentén. Ma a csillagászok úgy vélik, hogy a Neptunusznak hat gyűrűje van. Egy másik rejtélyt tartalmaznak. Az Adams-gyűrű néhány ívből álltávolságot egymástól. Ennek az elhelyezésnek az oka nem világos. Egyes kutatók hajlamosak azt gondolni, hogy a Neptunusz egyik műholdjának, a Galateának a gravitációs mezőjének ereje tartja őket ebben a helyzetben. Mások komoly ellenérvet mondanak: mérete olyan kicsi, hogy aligha birkózott volna meg a feladattal. Talán több ismeretlen műhold is van a közelben, amelyek Galateát segítik.
Általában elmondható, hogy a bolygó gyűrűi lenyűgöző látványban és szépségben alacsonyabbak, mint a Szaturnusz hasonló képződményei. A kissé unalmas megjelenésben nem utolsó sorban a kompozíció játszik szerepet. A gyűrűk főként szilíciumvegyületekkel bevont metánjégdarabokat tartalmaznak, amelyek jól elnyelik a fényt.
Műholdak
A Neptune (a legfrissebb adatok szerint) 13 műhold tulajdonosa. Legtöbbjük kis méretű. Kimagasló paraméterekkel csak a Triton rendelkezik, amely csak valamivel alacsonyabb átmérőjű, mint a Hold. A Neptunusz és a Triton légkörének összetétele eltérő: a műhold nitrogén és metán keverékéből álló gázburokkal rendelkezik. Ezek az anyagok nagyon érdekes megjelenést kölcsönöznek a bolygónak: a fagyott nitrogén metánjég zárványaival valódi színzavart hoz létre a felszínen a Déli-sark közelében: a sárga túlcsordulása fehérrel és rózsaszínnel kombinálódik.
A jóképű Triton sorsa viszont nem olyan rózsás. A tudósok azt jósolják, hogy ütközik a Neptunusszal, és elnyeli. Ennek eredményeként a nyolcadik bolygó egy új gyűrű tulajdonosa lesz, amelynek fényereje a Szaturnusz képződményeihez hasonlítható, sőt megelőzi őket. A Neptunusz többi műholdja lényegesen gyengébb a Tritonnál, néhány közülükmég neve sincs.
A Naprendszer nyolcadik bolygója nagyrészt megfelel a nevének, melynek kiválasztását a légkör jelenléte is befolyásolta - a Neptunusz. Összetétele hozzájárul a jellegzetes kék szín megjelenéséhez. A Neptunusz a tengerek isteneként rohan át a számunkra felfoghatatlan űrben. És hasonlóan az óceánok mélyéhez, a kozmosznak az a része, amely a Neptunuszon túl kezdődik, sok titkot őriz az ember előtt. A jövő tudósai még nem fedezték fel őket.
