A Neptunusz a nyolcadik bolygó a Naptól számítva. Egyes helyeken pályája metszi a Plútó pályáját. Melyik bolygó a Neptunusz? Az óriások kategóriájába tartozik. Asztrológiai jel - J.
Paraméterek
A Neptunusz óriásbolygó a Nap körül kering egy ellipszis alakú pályán, közel a köralakúhoz. A sugár hossza 24 750 kilométer. Ez a szám négyszer nagyobb, mint a Földé. A bolygó saját forgási sebessége olyan gyors, hogy a nap időtartama itt 17,8 óra.
A Neptunusz bolygó körülbelül 4500 millió kilométerre van a Naptól, így a fény alig több mint négy óra alatt éri el a kérdéses objektumot.
Bár a Neptunusz átlagos sűrűsége csaknem háromszor kisebb, mint a Földé (1,67 g/cm³), tömege 17,2-szer nagyobb. Ez a bolygó nagy méretének köszönhető.
Az összetétel, a fizikai feltételek és a szerkezet jellemzői
A Neptunusz és az Uránusz olyan bolygók, amelyek tizenöt százalékos hidrogéntartalmú, megszilárdult gázokon és kis mennyiségű héliumon alapulnak. A tudósok szerint a kék óriásnak nincs tiszta belső szerkezete. A legtöbbvalószínűnek tűnik, hogy a Neptunusz belsejében egy sűrű, kis méretű mag található.
A bolygó atmoszférája héliumból és hidrogénből áll, kis mennyiségű metánkeverékkel. A Neptunuszon gyakran fordulnak elő nagy viharok, ráadásul örvénylések és erős szél is jellemző rá. Utóbbiak nyugati irányba fújnak, sebességük elérheti a 2200 km/h-t is.
Megfigyelték, hogy az óriásbolygók áramlatainak és áramlásainak sebessége a Naptól való távolság növekedésével nő. Erre a mintára még nem találtak magyarázatot. A Neptunusz légkörében speciális berendezéssel készített képeknek köszönhetően lehetővé vált a felhők részletes vizsgálata. Csakúgy, mint a Szaturnusz vagy a Jupiter, ennek a bolygónak is van belső hőforrása. Akár háromszor több energiát képes kibocsátani, mint amennyit a Naptól kap.
Óriási lépés előre
Történelmi dokumentumok szerint Galilei 1612.12.28-án látta meg a Neptunuszt. Másodszor 1613. január 29-én sikerült egy ismeretlen kozmikus testet megfigyelnie. Mindkét esetben a tudós egy állócsillagnak vette fel a bolygót, amely a Jupiterrel kapcsolatban áll. Emiatt nem a Galileo nevéhez fűződik a Neptunusz felfedezése.
Megállapítást nyert, hogy az 1612-es megfigyelési időszakban a bolygó egy állóponton volt, és éppen azon a napon, amikor Galilei először meglátta, visszafelé mozgott. Ez a folyamat akkor figyelhető meg, amikor a Föld megelőzi a külső bolygót a pályáján. Mivel a Neptunusz nem volt messze az állomástól, mozgása túl gyenge volt ahhoz, hogy képes legyen rávegyük észre Galilei nem elég erős távcsövét.
1781-ben Herschelnek sikerült felfedeznie az Uránuszt. Ezután a tudós kiszámította a pályája paramétereit. A kapott adatok alapján Herschel arra a következtetésre jutott, hogy ennek az űrobjektumnak a mozgási folyamatában rejtélyes anomáliák vannak: vagy megelőzte a számítottat, vagy lemaradt attól. Ez a tény lehetővé tette számunkra, hogy feltételezzük, hogy van egy másik bolygó az Uránusz mögött, amely a gravitációs vonzás következtében torzítja mozgásának pályáját.
1843-ban Adams képes volt kiszámítani a titokzatos nyolcadik bolygó pályáját, hogy megmagyarázza az Uránusz pályájának változásait. A tudós adatokat küldött munkájáról a király csillagászának - J. Airey-nek. Hamarosan válaszlevelet kapott, amelyben néhány kérdésben felvilágosítást kértek. Adams elkezdte elkészíteni a szükséges vázlatokat, de valamilyen oknál fogva soha nem küldte el az üzenetet, és ezt követően sem kezdett komoly munkát az ügyön.
A Neptunusz bolygó közvetlen felfedezése Le Verrier, Galle és d'Are erőfeszítéseinek köszönhető. 1846. szeptember 23-án a keresett objektum pályájának elemrendszerére vonatkozó adatok birtokában hozzáláttak a titokzatos objektum pontos helyének meghatározásához. Az első este erőfeszítéseiket siker koronázta. A Neptunusz bolygó felfedezését akkoriban az égi mechanika diadalának nevezték.
Válasszon nevet
Az óriás felfedezése után azon kezdtek gondolkodni, hogy milyen nevet adjanak neki. A legelső lehetőséget Johann Galle javasolta. Egy távoli űrobjektumot akart Janusnak keresztelni a szimbolizáló isten tiszteletérekezdete és vége az ókori római mitológiában, de ez a név sokaknak nem tetszett. Sokkal melegebben fogadták Struve, a Pulkovo Obszervatórium igazgatójának javaslatát. Az ő verziója - a Neptunusz - lett a végleges. Az óriásbolygó hivatalos elnevezése számos vitának és nézeteltérésnek vetett véget.
Hogyan változtak a Neptunnal kapcsolatos ötletek
Hatvan évvel ezelőtt a kék óriással kapcsolatos információk eltértek a maitól. Annak ellenére, hogy viszonylag pontosan ismerték a Nap körüli keringési periódusokat, az Egyenlítőnek a pálya síkjához viszonyított dőlését, voltak olyan adatok, amelyeket kevésbé sikerült megállapítani. Tehát a tömeget a valós 17,15 helyett 17,26-ra becsülték a Földön, az egyenlítői sugarat pedig 3,89-re, nem pedig 3,88-ra a bolygónktól. Ami a tengely körüli forgás sziderikus periódusát illeti, azt hitték, hogy 15 óra 8 perc volt, ami ötven perccel kevesebb, mint a valódi.
Néhány más paraméterben is voltak pontatlanságok. Például, mielőtt a Voyager 2 a lehető legközelebb került volna a Neptunuszhoz, azt feltételezték, hogy a bolygó mágneses tere hasonló a Földéhez. Valójában megjelenésében az úgynevezett ferde forgóhoz hasonlít.
Egy kicsit az orbitális rezonanciákról
A Neptunusz képes befolyásolni a tőle nagy távolságban található Kuiper-övet. Ez utóbbit a Jupiter és a Mars közötti aszteroidaövhöz hasonló, de sokkal nagyobb kiterjedésű, kisebb jeges bolygók gyűrűje képviseli. A Kuiper-övet erősen befolyásolja a Neptunusz gravitációs ereje,ami egyenletes hézagokat eredményez a szerkezetében.
A jelzett övben hosszú ideig tartott objektumok pályáját a Neptunusszal való úgynevezett világi rezonanciák határozzák meg. Bizonyos esetekben ez az idő összemérhető a Naprendszer fennállásának időszakával.
A Neptunusz gravitációs stabilitásának zónáit Lagrange-pontoknak nevezzük. A bolygó nagyszámú trójai aszteroidát tart bennük, mintha a teljes pályán húzná őket.
A belső szerkezet jellemzői
Ebből a szempontból a Neptunusz az Uránuszhoz hasonlít. A légkör a kérdéses bolygó teljes tömegének mintegy húsz százalékát teszi ki. Minél közelebb van a maghoz, annál nagyobb a nyomás. A maximális érték körülbelül 10 GPa. Az alsó atmoszféra nagy koncentrációban tartalmaz vizet, ammóniát és metánt.
A Neptunusz belső szerkezetének elemei:
- Felső felhők és légkör.
- A hidrogén, a hélium és a metán alkotta légkör.
- köpeny (metánjég, ammónia, víz).
- Kő-jégmag.
Éghajlati jellemzők
A Neptunusz és az Uránusz közötti különbségek egyike a meteorológiai aktivitás mértéke. A Voyager 2 űrszondától kapott adatok szerint a kék óriás időjárása gyakran és jelentősen változik.
Azonosítottunk egy rendkívül dinamikus viharrendszert olyan széllel, amely akár 600 m/s sebességet is elér – szinte szuperszonikus (a legtöbbjük a Neptunusz saját forgásával ellentétes irányba fújtengely).
2007-ben kiderült, hogy a bolygó déli pólusának felső troposzférája tíz Celsius-fokkal melegebb, mint a világ többi részén, ahol a hőmérséklet körülbelül -200 ºС. Ez a különbség elég ahhoz, hogy a felső atmoszféra más zónáiból származó metán a déli pólus térségében az űrbe szivárogjon. Az így létrejövő "forró pont" a kék óriás tengelyirányú dőlésének a következménye, amelynek déli pólusa már negyven földi éve a Nap felé néz. Ahogy a Neptunusz lassan mozog pályáján a jelzett égitest ellenkező oldalára, a déli pólus fokozatosan teljesen árnyékba kerül. Így a Neptunusz kiteszi északi pólusát a Napnak. Következésképpen a metán űrbe történő kibocsátásának zónája a bolygónak erre a részére költözik.
Giant's Escorts
A Neptunusz egy olyan bolygó, amelynek a mai adatok szerint nyolc műholdja van. Közülük egy nagy, három közepes és négy kicsi. Nézzük meg közelebbről a három legnagyobbat.
Triton
Ez a Neptunusz óriásbolygó legnagyobb műholdja. W. Lassell fedezte fel 1846-ban. A Triton 394 700 km-re van a Neptunusztól, sugara pedig 1600 km. Állítólag légköre van. Az objektum mérete közel áll a Holdhoz. A tudósok szerint a Neptunusz elfoglalása előtt a Triton független bolygó volt.
Nereid
Ez a vizsgált bolygó második legnagyobb műholdja. Átlagosan 6,2 millió kilométerre van a Neptunusztól. A Nereid sugara 100 kilométer, átmérője pedig ennek kétszerese. Azért, hogya Neptunusz körüli fordulat megtételéhez ez a műhold 360 napot vesz igénybe, vagyis majdnem egy teljes földi évet. Nereid felfedezésére 1949-ben került sor.
Proteus
Ez a bolygó nemcsak méretében, hanem a Neptunusztól való távolságában is a harmadik helyen áll. Ez nem jelenti azt, hogy Proteusnak bármilyen különleges jellemzői lennének, de az ő tudósai döntöttek úgy, hogy a Voyager 2 készülék képei alapján létrehoznak egy háromdimenziós interaktív modellt.
A többi műhold kis bolygó, amelyek közül nagyon sok van a Naprendszerben.
Tanulmányi szolgáltatások
Neptunusz – melyik bolygó származik a Napból? Nyolcadik. Ha pontosan tudja, hol van ez az óriás, akkor még erős távcsővel is láthatja. A Neptunusz meglehetősen nehezen tanulmányozható kozmikus test. Ez részben annak köszönhető, hogy a fényereje valamivel több, mint a nyolcadik magnitúdó. Például a fenti műholdak egyike - a Triton - tizennégy magnitúdóval egyenlő fényerővel rendelkezik. Nagy nagyítások szükségesek a Neptunusz korongjának megtalálásához.
A Voyager 2 űrszondának sikerült elérnie egy olyan objektumot, mint a Neptunusz. A bolygó (lásd a fotót a cikkben) 1989 augusztusában vendéget fogadott a Földről. A hajó által gyűjtött adatoknak köszönhetően a tudósok legalább némi információval rendelkeznek erről a titokzatos objektumról.
Adatok a Voyagerből
A Neptunusz egy bolygó, amelynek a déli féltekén volt egy nagy sötét foltja. Ezaz objektum leghíresebb részlete, amelyet az űrszonda munkájának eredményeként kaptak. Átmérőjében ez a Folt majdnem megegyezett a Földével. A Neptunusz szele óriási, 300 m/s sebességgel vitte őt nyugati irányba.
A HST (Hubble Űrteleszkóp) 1994-es megfigyelései szerint a Nagy Sötét Folt eltűnt. Feltételezhető, hogy vagy szétszóródott, vagy a légkör más részei borították. Néhány hónappal később a Hubble-teleszkópnak köszönhetően sikerült felfedezni egy új Foltot, amely már a bolygó északi féltekén található. Ennek alapján megállapíthatjuk, hogy a Neptunusz egy olyan bolygó, amelynek légköre gyorsan változik - feltehetően az alsó és felső felhők hőmérsékletének enyhe ingadozása miatt.
A Voyager 2-nek köszönhetően megállapították, hogy a leírt objektumnak gyűrűi vannak. Jelenlétük 1981-ben derült ki, amikor az egyik csillag elhomályosította a Neptunuszt. A Földről végzett megfigyelések nem hoztak sok eredményt: teli gyűrűk helyett csak halvány ívek látszottak. Ismét a Voyager 2 jött a segítségre. 1989-ben a készülék részletes képeket készített a gyűrűkről. Az egyiknek érdekes ívelt szerkezete van.
Amit a magnetoszféráról tudunk?
A Neptunusz egy furcsa irányultságú mágneses mezővel rendelkező bolygó. A mágneses tengely 47 fokkal dől el a forgástengelyhez képest. A Földön ez az iránytű tű szokatlan viselkedésében tükröződne. Így az Északi-sark Moszkvától délre helyezkedne el. Egy másik szokatlan tény, hogy a Neptunusz esetében a mágneses tér szimmetriatengelye nem megy áta közepén keresztül.
Megválaszolatlan kérdések
- Miért fúj olyan erős a Neptunusz, amikor nagyon messze van a Naptól? Az ilyen folyamatok végrehajtásához a bolygó mélyén található belső hőforrás nem elég erős.
- Miért hiányzik a hidrogén és a hélium a létesítményben?
- Hogyan dolgozzunk ki egy viszonylag olcsó projektet az Uránusz és a Neptunusz minél teljesebb körű felfedezésére űrhajók segítségével?
- Milyen folyamatok hatására jön létre a bolygó szokatlan mágneses tere?
Modern kutatás
Nehéz feladatnak bizonyult a Neptunusz és az Uránusz pontos modelljeinek elkészítése a jégóriások képződési folyamatának vizuális leírására. E két bolygó evolúciójának magyarázatához számos hipotézist terjesztettek elő. Egyikük szerint mindkét óriás az alap protoplanetáris korongon belüli instabilitás miatt jelent meg, és később légkörüket szó szerint elfújta egy nagy B vagy O osztályú csillag sugárzása.
Egy másik felfogás szerint a Neptunusz és az Uránusz a Naphoz viszonylag közel alakult ki, ahol nagyobb az anyagsűrűség, majd átkerültek jelenlegi pályájukra. Ez a hipotézis vált a legelterjedtebbé, mivel megmagyarázhatja a Kuiper-övben meglévő rezonanciákat.
Megfigyelések
Neptunusz – melyik bolygó származik a Napból? Nyolcadik. És szabad szemmel nem lehet látni. Az óriás magnitúdója +7,7 és +8,0 között van. Szóval halványabb, mint sokanégi objektumok, köztük a Ceres törpebolygó, a Jupiter holdjai és néhány aszteroida. A bolygó jó minőségű megfigyelésének megszervezéséhez legalább kétszázszoros nagyítású, 200-250 milliméter átmérőjű teleszkópra van szükség. 7x50-es távcsővel a kék óriás halvány csillagként lesz látható.
A vizsgált térobjektum szögátmérőjének változása 2,2-2,4 ívmásodperc között van. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Neptunusz bolygó nagyon nagy távolságra található a Földtől. Rendkívül nehéz volt tényeket kinyerni a kék óriás felszínének állapotáról. Sok minden megváltozott a Hubble Űrteleszkóp és a legerősebb, adaptív optikával felszerelt földi műszerek megjelenésével.
A bolygó megfigyelései a rádióhullám-tartományban lehetővé tették annak megállapítását, hogy a Neptunusz szabálytalan természetű villanások, valamint folyamatos sugárzás forrása. Mindkét jelenséget a kék óriás forgó mágneses tere magyarázza. A spektrum infravörös zónájában a hidegebb háttér előtt jól láthatóak a bolygó légkörének mélyén fellépő zavarok, az úgynevezett viharok. Ezeket az összehúzódó magból kiáramló hő termeli. A megfigyeléseknek köszönhetően a lehető legpontosabban meghatározhatja méretüket és alakjukat, valamint nyomon követheti mozgásukat.
A titokzatos Neptunusz bolygó. Érdekes tények
- Majdnem egy évszázadon át ezt a kék óriást tartották a legtávolabbinak az egész Naprendszerben. És még a Plútó felfedezése sem változtatta meg ezt a hitet. Neptunusz - melyik bolygó? nyolcadik, nemutolsó, kilencedik. Néha azonban kiderül, hogy ez áll a legtávolabb a világítótestünktől. A helyzet az, hogy a Plútónak megnyúlt pályája van, ami néha közelebb van a Naphoz, mint a Neptunusz pályája. A kék óriásnak sikerült visszaszereznie a legtávolabbi bolygó státuszát. És mindez annak köszönhető, hogy a Plútót a törpe objektumok kategóriájába helyezték át.
- A Neptunusz a legkisebb a négy ismert gázóriás közül. Egyenlítői sugara kisebb, mint az Uránuszé, a Szaturnuszé és a Jupiteré.
- Mint minden gázbolygónak, a Neptunusznak sincs szilárd felülete. Még ha az űrhajónak sikerült is eljutnia hozzá, nem tudott volna leszállni. Ehelyett a bolygó mélyére merülne.
- A Neptunusz gravitációja valamivel nagyobb, mint a Földé (17%-kal). Ez azt jelenti, hogy a gravitációs erő mindkét bolygóra majdnem ugyanúgy hat.
- A Neptunusz 165 földi év alatt kering a Nap körül.
- A bolygó kék telített színét az olyan gázok legerősebb vonalai magyarázzák, mint a metán, amelyek az óriás visszavert fényében uralkodnak.
Következtetés
Az űrkutatás folyamatában a bolygók felfedezése óriási szerepet játszott. A Neptunusz és a Plútó, valamint más objektumok számos csillagász fáradságos munkájának eredményeként kerültek felfedezésre. Valószínűleg az, amit az emberiség ma már az Univerzumról ismer, csak egy kis része a valós képnek. Az űr egy nagy rejtély, és több mint egy évszázadba fog telni, hogy megfejtsük.