Planéta Neptún. Charakteristika, vnútorná štruktúra Neptúna

Aj keď, samozrejme, slovo „obr“ bude trochu silné vo vzťahu k Neptúnu, planéte, ktorá, aj keď je na kozmické pomery veľmi veľká, má však výrazne nižšiu veľkosť ako naše ďalšie obrovské planéty: Saturn, Saturn atď. . Keď už hovoríme o Uráne, hoci je táto planéta väčšia ako Neptún, Neptún je stále o 18% väčší ako Urán. Vo všeobecnosti možno túto planétu, pomenovanú pre svoju modrú farbu na počesť starovekého boha morí, Neptúna, považovať za najmenšiu z obrích planét a zároveň za najhmotnejšiu – hustota Neptúna je mnohonásobne silnejšia ako hustota planéty. iné planéty. Ale v porovnaní s Neptúnom a našou Zemou sú maličké, ak si predstavíte, že naše Slnko má veľkosť dverí, tak Zem má veľkosť mince a Neptún má rovnakú veľkosť ako veľká baseballová lopta.

História objavenia planéty Neptún

História objavu Neptúna je svojho druhu jedinečná, keďže ide o prvú planétu v našej slnečnej sústave, ktorá bola objavená čisto teoreticky, vďaka matematickým výpočtom, a až potom si ju všimol ďalekohľad. Stalo sa to takto: v roku 1846 francúzsky astronóm Alexis Bouvard pozoroval pohyb planéty Urán cez ďalekohľad a všimol si zvláštne odchýlky na jej obežnej dráhe. Anomáliu v pohybe planéty by podľa neho mohol spôsobiť silný gravitačný vplyv nejakého iného veľkého nebeského telesa. Nemecký kolega Alexis, astronóm Johann Halle, vykonal potrebné matematické výpočty na určenie polohy tejto predtým neznámej planéty a ukázalo sa, že sú správne - čoskoro bol náš Neptún objavený na mieste údajnej polohy neznámej „planéty X“ .

Hoci dlho predtým bola planéta Neptún pozorovaná v ďalekohľade veľkým. Je pravda, že vo svojich astronomických poznámkach to uviedol ako hviezdu, nie ako planétu, takže objav mu nebol pripísaný.

Neptún je najvzdialenejšia planéta slnečnej sústavy

"Ale čo?", pravdepodobne sa pýtate. V skutočnosti tu nie je všetko také jednoduché, ako sa zdá na prvý pohľad. Od svojho objavu v roku 1846 je Neptún právom považovaný za planétu najvzdialenejšiu od Slnka. No v roku 1930 bolo objavené malé Pluto, ktoré je ešte ďalej. Je tu len jedna nuansa: obežná dráha Pluta je silne pretiahnutá pozdĺž elipsy takým spôsobom, že v určitých momentoch svojho pohybu je Pluto bližšie k Slnku ako Neptún. Naposledy sa takýto astronomický jav vyskytol v rokoch 1978 až 1999 - po dobu 20 rokov mal Neptún opäť titul plnohodnotnej „najvzdialenejšej planéty od Slnka“.

Niektorí astronómovia, aby sa zbavili týchto zmätkov, dokonca navrhli „degradovať“ Pluto z názvu planéty, hovoria, že je to len malé nebeské teleso lietajúce na obežnej dráhe, alebo priradiť status „trpasličej planéte“ spory v tejto veci však stále prebiehajú.

Vlastnosti planéty Neptún

Neptún má svoj jasne modrý vzhľad vďaka silnej hustote oblakov v atmosfére planéty; tieto oblaky skrývajú chemické zlúčeniny, ktoré sú pre našu vedu stále úplne neznáme, ktoré po absorpcii zo slnečného žiarenia zmodrajú. Jeden rok na Neptúne sa rovná našim 165 rokom, čo je čas, ktorý Neptúnu trvá, kým dokončí svoj úplný cyklus na svojej obežnej dráhe okolo Slnka. Deň na Neptúne však nie je taký dlhý ako rok, je dokonca kratší ako ten náš na Zemi, pretože trvá len 16 hodín.

Teplota Neptúna

Keďže slnečné lúče dopadajú k vzdialenému „modrému obrovi“ vo veľmi malom množstve, je prirodzené, že na jeho povrchu je veľmi, veľmi chladno – priemerná povrchová teplota je -221 stupňov Celzia, čo je dvakrát menej ako bod mrazu. z vody. Jedným slovom, keby ste boli na Neptúne, premenili by ste sa v mihnutia oka na ľad.

Povrch Neptúna

Povrch Neptúna pozostáva z amoniaku a metánu, ale jadro planéty sa môže ukázať ako skala, ale stále je to len hypotéza. Je zvláštne, že gravitačná sila na Neptúne je veľmi podobná sile Zeme, je len o 17% väčšia ako naša, a to aj napriek tomu, že Neptún je 17-krát väčší ako Zem. Napriek tomu je nepravdepodobné, že by sme v blízkej budúcnosti mohli chodiť okolo Neptúna, pozri predchádzajúci odsek o ľade. A okrem toho na povrchu Neptúna fúka silný vietor, ktorého rýchlosť môže dosahovať až 2400 kilometrov za hodinu (!), azda na žiadnej inej planéte našej slnečnej sústavy nefúka také silné vetry ako u nás.

Veľkosť Neptúna

Ako už bolo spomenuté vyššie, je 17-krát väčšia ako naša Zem. Na obrázku nižšie je porovnanie veľkostí našich planét.

Atmosféra Neptúna

Zloženie atmosféry Neptúna je podobné atmosférám väčšiny podobných obrovských planét: dominujú v nej najmä atómy vodíka a hélia a obsahuje aj malé množstvo amoniaku, zamrznutej vody, metánu a iných chemických prvkov. Na rozdiel od iných veľkých planét však atmosféra Neptúna obsahuje veľa ľadu, čo je spôsobené jeho odľahlou polohou.

Prstene planéty Neptún

Iste, keď počujete o planetárnych prstencoch, okamžite vám napadne Saturn, no v skutočnosti ani zďaleka nie je jediným vlastníkom prstencov. Náš Neptún má tiež prstence, aj keď nie také veľké a krásne ako tie na planéte. Neptún má celkovo päť prstencov pomenovaných podľa astronómov, ktorí ich objavili: Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago a Adams.

Neptúnove prstence pozostávajú z malých kamienkov a kozmického prachu (veľa mikrónových častíc), ich štruktúra je trochu podobná prstencom Jupitera a je dosť ťažké si ich všimnúť, pretože sú čierne. Vedci sa domnievajú, že prstence Neptúna sú relatívne mladé, prinajmenšom oveľa mladšie ako prstence jeho suseda Urána.

Mesiace Neptúna

Neptún, ako každá slušná obria planéta, má svoje satelity, nielen jeden, ale trinásť, pomenované po menších morských bohoch starovekého panteónu.

Obzvlášť zaujímavý je satelit Triton, objavený čiastočne vďaka... pivu. Faktom je, že anglický astronóm William Lasing, ktorý skutočne objavil Tritona, zarobil veľké bohatstvo varením a obchodovaním s pivom, čo mu následne umožnilo investovať veľa peňazí a času do svojho obľúbeného koníčka - astronómie (najmä preto, že nie je lacná na vybavenie kvalitného observatória).

Čo je však na Tritone zaujímavé a jedinečné? Faktom je, že ide o jediný známy satelit v našej slnečnej sústave, ktorý rotuje okolo planéty v opačnom smere ako rotácia samotnej planéty. Vo vedeckej terminológii sa to nazýva „retrográdna orbita“. Vedci predpokladajú, že Triton predtým vôbec nebol satelitom, ale nezávislou trpasličou planétou (ako Pluto), ktorá sa vôľou osudu dostala do sféry vplyvu Neptúnovej gravitácie, v podstate zachytenej „modrým obrom“. Ale tam to nekončí: Neptúnova gravitácia priťahuje Tritona bližšie a bližšie a po niekoľkých miliónoch svetelných rokov môžu gravitačné sily roztrhnúť satelit.

Ako dlho trvá let do Neptúna?

Na dlhú dobu. To je skrátka s modernými technológiami, samozrejme. Koniec koncov, vzdialenosť od Neptúna k Slnku je 4,5 miliardy kilometrov a vzdialenosť od Zeme k Neptúnu je 4,3 miliardy kilometrov. Jediný satelit vyslaný zo Zeme na Neptún, Voyager 2, vypustený v roku 1977, dosiahol svoj cieľ až v roku 1989, kde odfotografoval „veľkú tmavú škvrnu“ na povrchu Neptúna a pozoroval množstvo silných búrok v atmosfére planéty.

Video planéty Neptún

A na záver nášho článku vám ponúkame zaujímavé video o planéte Neptún.

Neptún je ôsma planéta od Slnka. Dopĺňa skupinu planét známych ako plynní obri.

História objavovania planéty.

Neptún sa stal prvou planétou, o ktorej existencii astronómovia vedeli ešte skôr, ako ju videli ďalekohľadom.

Nerovnomerný pohyb Uránu na jeho obežnej dráhe priviedol astronómov k presvedčeniu, že dôvodom tohto správania planéty je gravitačný vplyv iného nebeského telesa. Po vykonaní potrebných matematických výpočtov Johann Halle a Heinrich d'Arre na berlínskom observatóriu objavili 23. septembra 1846 vzdialenú modrú planétu.

Je veľmi ťažké presne odpovedať na otázku, vďaka komu bol Neptún nájdený.V tomto smere pracovalo veľa astronómov a diskusie o tejto veci stále prebiehajú.

10 vecí, ktoré potrebujete vedieť o Neptúne!

  1. Neptún je najvzdialenejšia planéta v slnečnej sústave a zaberá ôsmu obežnú dráhu od Slnka;
  2. Matematici boli prví, ktorí vedeli o existencii Neptúna;
  3. Okolo Neptúna krúži 14 satelitov;
  4. Dráha Neputny je vzdialená od Slnka v priemere o 30 AU;
  5. Jeden deň na Neptúne trvá 16 pozemských hodín;
  6. Neptún navštívila iba jedna kozmická loď, Voyager 2;
  7. Okolo Neptúna je sústava prstencov;
  8. Neptún má po Jupiteri druhú najvyššiu gravitáciu;
  9. Jeden rok na Neptúne trvá 164 pozemských rokov;
  10. Atmosféra na Neptúne je mimoriadne aktívna;

Astronomické charakteristiky

Význam názvu planéty Neptún

Rovnako ako iné planéty, aj Neptún dostal svoje meno z gréckej a rímskej mytológie. Meno Neptún, podľa rímskeho boha mora, sa planéte prekvapivo hodilo vďaka jej nádhernému modrému odtieňu.

Fyzikálne vlastnosti Neptúna

Prstene a satelity

Okolo Neptúna obieha 14 známych mesiacov pomenovaných po menších morských božstvách a nymfách z gréckej mytológie. Najväčším mesiacom planéty je Triton. Objavil ju William Lassell 10. októbra 1846, len 17 dní po objavení planéty.

Triton je jediný satelit Neptúna, ktorý má guľový tvar. Zvyšných 13 známych satelitov planéty má nepravidelný tvar. Okrem pravidelného tvaru je Triton známy aj tým, že má retrográdnu obežnú dráhu okolo Neptúna (smer rotácie satelitu je opačný ako smer rotácie Neptúna okolo Slnka). To dáva astronómom dôvod domnievať sa, že Triton bol gravitačne zachytený Neptúnom a nevznikol spolu s planétou. Nedávne štúdie systému Neputna tiež ukázali neustály pokles výšky Tritonovej obežnej dráhy okolo materskej planéty. To znamená, že za milióny rokov Triton spadne na Neptún alebo bude úplne zničený silnými slapovými silami planéty.

V blízkosti Neptúna sa nachádza aj prstencový systém. Výskumy však ukazujú, že sú pomerne mladé a veľmi nestabilné.

Vlastnosti planéty

Neptún je extrémne vzdialený od Slnka, a preto je zo Zeme voľným okom neviditeľný. Priemerná vzdialenosť od našej hviezdy je asi 4,5 miliardy kilometrov. A vďaka pomalému pohybu na obežnej dráhe jeden rok na planéte trvá 165 pozemských rokov.

Hlavná os magnetického poľa Neptúna, podobne ako v prípade Uránu, je silne naklonená vzhľadom na os rotácie planéty a má asi 47 stupňov. To však neovplyvnilo jeho silu, ktorá je 27-krát väčšia ako u Zeme.

Napriek veľkej vzdialenosti od Slnka a v dôsledku toho aj menšej energii prijatej z hviezdy sú vetry na Neptúne trikrát silnejšie ako na Jupiteri a deväťkrát silnejšie ako na Zemi.

V roku 1989 kozmická loď Voyager 2, letiaca v blízkosti sústavy Neptún, zaznamenala vo svojej atmosfére veľkú búrku. Tento hurikán, podobne ako Veľká červená škvrna na Jupiteri, bol taký veľký, že mohol obsiahnuť Zem. Rýchlosť jeho pohybu bola tiež obrovská a dosahovala okolo 1200 kilometrov za hodinu. Takéto atmosférické javy však netrvajú tak dlho ako na Jupiteri. Následné pozorovania Hubbleovho vesmírneho teleskopu nenašli žiadne dôkazy o tejto búrke.

Atmosféra planéty

Atmosféra Neptúna sa príliš nelíši od iných plynných obrov. Pozostáva predovšetkým z dvoch zložiek vodíka a hélia s malými prímesami metánu a rôznych ľadov.

Užitočné články, ktoré odpovedia na najzaujímavejšie otázky o Saturne.

Objekty hlbokého vesmíru

Voyager 2 urobil tento obrázok Neptúna päť dní pred jeho historickým preletom okolo planéty 25. augusta 1989.

Planéta Neptún je záhadný modrý obr na okraji slnečnej sústavy, o ktorého existencii sa tušilo až koncom prvej polovice 19. storočia.

Vzdialená planéta, neviditeľná bez optických prístrojov, bola objavená na jeseň roku 1846. J. C. Adams ako prvý premýšľal o existencii nebeského telesa, ktoré anomálne ovplyvňuje pohyb. Svoje výpočty a predpoklady predložil kráľovskému astronómovi Eriemu, ktorý ich ignoroval. Francúz Le Verrier zároveň študoval odchýlky na obežnej dráhe Uránu, jeho závery o existencii neznámej planéty boli prezentované v roku 1845. Bolo zrejmé, že výsledky dvoch nezávislých štúdií boli veľmi podobné.

V septembri 1846 bola teleskopom Berlínskeho observatória spozorovaná neznáma planéta, ktorá sa nachádzala na mieste uvedenom v Le Verrierových výpočtoch. Objav uskutočnený pomocou matematických výpočtov šokoval vedecký svet a stal sa predmetom sporu medzi Anglickom a Francúzskom o národnú prioritu. Aby sa predišlo sporom, za objaviteľa možno považovať nemeckého astronóma Hallea, ktorý novú planétu skúmal ďalekohľadom. Podľa tradície bolo za meno zvolené meno jedného z rímskych bohov, patróna morí, Neptúna.

Obežná dráha Neptúna

Po Plutu zo zoznamu planét sa Neptún ukázal ako posledný – ôsmy – zástupca slnečnej sústavy. Jeho vzdialenosť od centra je 4,5 miliardy km, prekonanie tejto vzdialenosti trvá vlne svetla 4 hodiny. Planéta bola spolu so Saturnom, Uránom a Jupiterom zaradená do skupiny štyroch plynných obrov. Vďaka obrovskému priemeru obežnej dráhy sa tu rok rovná 164,8 pozemským rokom a deň uplynie za menej ako 16 hodín. Dráha okolo Slnka je blízka kruhovej, jej excentricita je 0,0112.

Štruktúra planéty

Matematické výpočty umožnili vytvoriť teoretický model štruktúry Neptúna. V jeho strede je pevné jadro podobné hmotnosti ako Zem, v jeho zložení sa nachádza železo, kremičitany a nikel. Povrch vyzerá ako viskózna masa čpavku, vody a metánu modifikácií ľadu, ktorá prúdi do atmosféry bez jasnej hranice. Vnútorná teplota jadra je pomerne vysoká - dosahuje 7000 stupňov - ale kvôli vysokému tlaku sa zamrznutý povrch neroztopí. Neptún je 17-krát vyšší ako Zem a jeho hmotnosť je 1,0243 x 10 na 26 kg.

Atmosféra a zúrivé vetry

Základom je: vodík – 82 %, hélium – 15 % a metán – 1 %. Toto je tradičné zloženie pre plynových gigantov. Teplota na konvenčnom povrchu Neptúna ukazuje -220 stupňov Celzia. V spodných vrstvách atmosféry boli pozorované oblaky tvorené kryštálmi metánu, sírovodíka, amoniaku či sulfidu amónneho. Sú to tieto kúsky ľadu, ktoré vytvárajú modrú žiaru okolo planéty, ale to je len časť vysvetlenia. Existuje hypotéza o neznámej látke, ktorá dáva jasne modrú farbu.

Vietor fúkajúci na Neptúne má jedinečnú rýchlosť, jeho priemer je 1000 km/h a nárazy hurikánu dosahujú 2400 km/h. Vzduchové hmoty sa pohybujú proti osi rotácie planéty. Nevysvetliteľným faktom je nárast búrok a vetrov, ktorý pozorujeme s narastajúcou vzdialenosťou medzi planétou a Slnkom.

Kozmická loď "" a Hubbleov teleskop pozorovali úžasný úkaz - Veľkú temnú škvrnu - hurikán epických rozmerov, ktorý sa rútil cez Neptún rýchlosťou 1000 km/h. Podobné víry sa objavujú a miznú na rôznych miestach planéty.

Magnetosféra

Magnetické pole obra získalo výraznú silu, za jeho základ sa považuje vodivý tekutý plášť. Posunutie magnetickej osi vzhľadom na geografickú os o 47 stupňov spôsobí, že magnetosféra zmení svoj tvar po rotácii planéty. Tento mohutný štít odráža energiu slnečného vetra.

Mesiace Neptúna

Satelit Triton bol spozorovaný mesiac po veľkom objave Neptúna. Jeho hmotnosť sa rovná 99 % celého satelitného systému. Výskyt Tritona je spojený s možným zajatím z.
Kuiperov pás je rozľahlá oblasť plná objektov s veľkosťou malých satelitov, no niekoľko je takých veľkých ako Pluto a niektoré možno ešte väčšie. Za Kuiperovým pásom je miesto, odkiaľ k nám prichádzajú kométy. Oortov oblak siaha takmer do polovice k najbližšej hviezde.

Triton je jedným z troch mesiacov v našej sústave, ktorý má atmosféru. Triton má ako jediný guľovitý tvar. Celkovo sa v spoločnosti Neptúna nachádza 14 nebeských telies, pomenovaných po menších bohoch morských hlbín.

Od objavenia planéty sa o jej prítomnosti diskutovalo, no žiadne potvrdenie teórie sa nenašlo. Až v roku 1984 bol na čilskom observatóriu zaznamenaný jasný oblúk. Zvyšných päť prstencov sa podarilo nájsť vďaka výskumu sondy Voyager 2. Formácie majú tmavú farbu a neodrážajú slnečné svetlo. Za svoje mená vďačia ľuďom, ktorí objavili Neptún: Halle, Le Verrier, Argo, Lascelles a ten najvzdialenejší a najneobvyklejší je pomenovaný po Adamsovi. Tento krúžok sa skladá zo samostatných ramien, ktoré by sa mali zlúčiť do jednej štruktúry, ale nie. Za možný dôvod sa považuje vplyv gravitácie na neobjavené satelity. Jedna formácia zostáva bezmenná.

Výskum

Obrovská vzdialenosť Neptúna od Zeme a jeho špeciálna poloha vo vesmíre sťažujú pozorovanie planéty. Príchod veľkých ďalekohľadov s výkonnou optikou rozšíril možnosti vedcov. Všetky štúdie Neptúna sú založené na údajoch získaných misiou Voyager 2. Vzdialená modrá planéta letiaca na okraji nám známeho sveta je plná vecí, o ktorých dodnes prakticky nič nevieme.

New Horizons zachytáva Neptún a jeho mesiac Triton. Snímka vznikla 10. júla 2014 zo vzdialenosti 3,96 miliardy kilometrov.

Obrázky Neptúna

Snímky Neptúna a jeho mesiacov sondy Voyager 2 sú do značnej miery nedocenené. Fascinujúcejší než samotný Neptún je jeho obrovský mesiac Triton, ktorý je veľkosťou a hustotou podobný Plutu. Triton mohol byť zachytený Neptúnom, o čom svedčí jeho retrográdna (v smere hodinových ručičiek) obežná dráha okolo Neptúna. Gravitačná interakcia medzi satelitom a planétou vytvára teplo a udržuje Triton aktívny. Jeho povrch má niekoľko kráterov a je geologicky aktívny.

Jeho prstence sú tenké a slabé a zo Zeme takmer neviditeľné. Voyager 2 urobil fotografiu, keď boli v protisvetle Slnkom. Obrázok je výrazne preexponovaný (10 minút).

Neptúnové oblaky

Napriek veľkej vzdialenosti od Slnka má Neptún veľmi dynamické počasie, vrátane niektorých z najsilnejších vetrov v slnečnej sústave. "Veľká tmavá škvrna" na obrázku už zmizla a ukazuje nám, ako rýchlo sa dejú zmeny na najvzdialenejšej planéte.

Doteraz najkompletnejšia mapa Tritonu

Paul Schenk z Lunar and Planetary Institute (Houston, USA) prepracoval staré údaje sondy Voyager, aby odhalil ďalšie podrobnosti. Výsledkom je mapa oboch hemisfér, hoci veľká časť severnej pologule chýba, pretože bola v tieni, keď sonda preletela okolo.

Animácia vesmírnej lode Voyager 2, ktorá prelietava okolo Triton a, spáchaný v roku 1989. Počas preletu väčšina severnej pologule Triton ale bol v tieni. Vďaka vysokej rýchlosti a pomalej rotácii Voyageru Triton och, videli sme len jednu hemisféru.

Gejzíry Tritonu

Neptún je ôsma a najvzdialenejšia planéta slnečnej sústavy. Neptún je tiež štvrtá najväčšia planéta v priemere a tretia najväčšia z hľadiska hmotnosti. Hmotnosť Neptúna je 17,2-krát a priemer rovníka je 3,9-krát väčší ako priemer Zeme. Planéta bola pomenovaná podľa rímskeho boha morí.
Neptún, objavený 23. septembra 1846, sa stal prvou planétou objavenou skôr matematickými výpočtami než pravidelnými pozorovaniami. Z objavu nepredvídaných zmien na obežnej dráhe Uránu vznikla hypotéza o neznámej planéte, ktorej gravitačný rušivý vplyv ich vyvolal. Neptún bol nájdený v jeho predpokladanej polohe. Čoskoro bol objavený jeho satelit Triton, ale zostávajúcich 13 známych satelitov bolo neznámych až do 20. storočia. Neptún navštívila iba jedna kozmická loď, Voyager 2, ktorá preletela blízko planéty 25. augusta 1989.

Neptún má podobné zloženie ako Urán a obe planéty sa svojím zložením líšia od väčších obrích planét Jupiter a Saturn. Niekedy sú Urán a Neptún zaradené do samostatnej kategórie „ľadových obrov“. Atmosféra Neptúna, podobne ako atmosféra Jupitera a Saturnu, pozostáva hlavne z vodíka a hélia spolu so stopami uhľovodíkov a možno aj dusíka, ale obsahuje vyšší podiel ľadu: vodu, čpavok a metán. Jadro Neptúna, podobne ako Urán, pozostáva hlavne z ľadu a kameňa. Stopy metánu vo vonkajších vrstvách atmosféry sú čiastočne zodpovedné za modrú farbu planéty.


Objav planéty:
Objaviteľ Urbain Le Verrier, Johann Halle, Heinrich d'Arre
Miesto otvorenia Berlín
dátum otvorenia 23. septembra 1846
Metóda detekcie kalkulácia
Orbitálne vlastnosti:
Perihélium 4 452 940 833 km (29,76607095 AU)
Aphelion 4 553 946 490 km (30,44125206 AU)
Hriadeľ hlavnej nápravy 4 503 443 661 km (30,10366151 AU)
Orbitálna excentricita 0,011214269
Hviezdne obdobie revolúcie 60 190,03 dní (164,79 rokov)
Synodické obdobie revolúcie 367,49 dní
Orbitálna rýchlosť 5,4349 km/s
Priemerná anomália 267,767281°
Nálada 1,767975° (6,43° vzhľadom k slnečnému rovníku)
Zemepisná dĺžka vzostupného uzla 131,794310°
Argument periapsis 265,646853°
Satelity 14
Fyzicka charakteristika:
Polárna kompresia 0,0171 ± 0,0013
Rovníkový polomer 24 764 ± 15 km
Polárny polomer 24 341 ± 30 km
Plocha povrchu 7,6408 10 9 km 2
Objem 6,254 10 13 km 3
Hmotnosť 1,0243 10 26 kg
Priemerná hustota 1,638 g/cm3
Zrýchlenie voľného pádu na rovníku 11,15 m/s2 (1,14 g)
Druhá úniková rýchlosť 23,5 km/s
Rovníková rýchlosť otáčania 2,68 km/s (9648 km/h)
Obdobie rotácie 0,6653 dňa (15 hodín 57 minút 59 sekúnd)
Náklon osi 28,32°
Rektascenzia severného pólu 19h 57m 20s
Deklinácia severného pólu 42,950°
Albedo 0,29 (dlhopis), 0,41 (geom.)
Zdanlivá veľkosť 8,0-7,78 m
Uhlový priemer 2,2"-2,4"
teplota:
úroveň 1 bar 72 K (asi -200 °C)
0,1 bar (tropopauza) 55 tis
Atmosféra:
zlúčenina: 80 ± 3,2 % vodíka (H2)
19±3,2% hélia
1,5 ± 0,5 % metánu
približne 0,019 % deuteridu vodíka (HD)
približne 0,00015 % etánu
Ľad: amoniak, vodný, hydrosulfid amónny (NH 4 SH), metán
PLANÉTA NEPTÚN

Atmosféra Neptúna je domovom najsilnejších vetrov zo všetkých planét slnečnej sústavy, podľa niektorých odhadov môže ich rýchlosť dosiahnuť 2100 km/h. Počas preletu sondy Voyager 2 v roku 1989 bola na južnej pologuli Neptúna objavená takzvaná Veľká tmavá škvrna, podobná Veľkej červenej škvrne na Jupiteri. Teplota Neptúna vo vyšších vrstvách atmosféry sa blíži k -220 °C. V strede Neptúna sa teplota pohybuje podľa rôznych odhadov od 5400 K do 7000-7100 °C, čo je porovnateľné s teplotou na povrchu Slnka a porovnateľné s vnútornou teplotou väčšiny známych planét. Neptún má slabý a fragmentovaný prstencový systém, ktorý bol pravdepodobne objavený už v 60. rokoch, ale spoľahlivo potvrdený až sondou Voyager 2 v roku 1989.
12. júla 2011 je presne jeden neptúnsky rok – čiže 164,79 pozemského roka – od objavu Neptúna 23. septembra 1846.

Fyzicka charakteristika:


S hmotnosťou 1,0243·10 26 kg je Neptún medzičlánkom medzi Zemou a veľkými plynnými obrami. Jeho hmotnosť je 17-krát väčšia ako hmotnosť Zeme, ale je len 1/19 hmotnosti Jupitera. Rovníkový polomer Neptúna je 24 764 km, čo je takmer 4-krát viac ako Zem. Neptún a Urán sú často považované za podtriedu plynných obrov nazývaných „ľadové obry“ kvôli ich menšej veľkosti a nižším koncentráciám prchavých látok.
Priemerná vzdialenosť medzi Neptúnom a Slnkom je 4,55 miliardy km (približne 30,1 priemernej vzdialenosti medzi Slnkom a Zemou alebo 30,1 AU) a dokončenie revolúcie okolo Slnka trvá 164,79 roka. Vzdialenosť medzi Neptúnom a Zemou je medzi 4,3 a 4,6 miliardy km. 12. júla 2011 Neptún dokončil svoju prvú úplnú obežnú dráhu od objavenia planéty v roku 1846. Zo Zeme to bolo vidieť inak ako v deň objavu, a to v dôsledku toho, že doba obehu Zeme okolo Slnka (365,25 dňa) nie je násobkom periódy Neptúnovej revolúcie. Eliptická dráha planéty je oproti dráhe Zeme naklonená o 1,77°. V dôsledku prítomnosti excentricity 0,011 sa vzdialenosť medzi Neptúnom a Slnkom mení o 101 miliónov km - rozdiel medzi perihéliom a aféliom, teda najbližšími a najvzdialenejšími bodmi polohy planéty pozdĺž orbitálnej dráhy. Neptúnov axiálny sklon je 28,32°, čo je podobné axiálnemu sklonu Zeme a Marsu. V dôsledku toho planéta zažíva podobné sezónne zmeny. Vzhľadom na dlhú obežnú dobu Neptúna však ročné obdobia trvajú približne štyridsať rokov.
Obdobie hviezdnej rotácie pre Neptún je 16,11 hodiny. Kvôli axiálnemu sklonu podobnému ako má Zem (23°), zmeny v perióde hviezdnej rotácie počas jej dlhého roka nie sú významné. Pretože Neptún nemá pevný povrch, jeho atmosféra podlieha diferenciálnej rotácii. Široká rovníková zóna rotuje s periódou približne 18 hodín, čo je pomalšie ako 16,1 hodinová rotácia magnetického poľa planéty. Na rozdiel od rovníka sa polárne oblasti otáčajú každých 12 hodín. Spomedzi všetkých planét slnečnej sústavy je tento typ rotácie najvýraznejší u Neptúna. To vedie k silnému posunu vetra v zemepisnej šírke.

Neptún má veľký vplyv na Kuiperov pás, ktorý je od neho veľmi vzdialený. Kuiperov pás je prstenec ľadových malých planét, podobný pásu asteroidov medzi Marsom a Jupiterom, ale oveľa rozsiahlejší. Pohybuje sa od obežnej dráhy Neptúna (30 AU) až po 55 astronomických jednotiek od Slnka. Gravitačná sila Neptúna má najvýznamnejší vplyv na Kuiperov pás (aj z hľadiska formovania jeho štruktúry), porovnateľný s vplyvom gravitácie Jupitera na pás asteroidov. Počas existencie Slnečnej sústavy boli niektoré oblasti Kuiperovho pásu destabilizované gravitáciou Neptúna a v štruktúre pásu sa objavili medzery. Príkladom je oblasť medzi 40 a 42 a. e.
Dráhy predmetov, ktoré je možné v tomto páse dostatočne dlho udržať, sú určené tzv. odveké rezonancie s Neptúnom. Pre niektoré obežné dráhy je tento čas porovnateľný s časom celej existencie Slnečnej sústavy. Tieto rezonancie sa objavujú, keď je obežná doba objektu okolo Slnka spojená s obežnou dobou Neptúna ako malé prirodzené čísla, napríklad 1:2 alebo 3:4. Objekty si tak vzájomne stabilizujú svoje dráhy. Ak napríklad objekt obieha okolo Slnka dvakrát rýchlejšie ako Neptún, prejde presne do polovice, zatiaľ čo Neptún sa vráti do pôvodnej polohy.
Najhustejšie osídlená časť Kuiperovho pásu, ktorý zahŕňa viac ako 200 známych objektov, je v rezonancii 2:3 s Neptúnom. Tieto objekty obiehajú raz za 1 1/2 otáčky Neptúna a sú známe ako "plutinos", pretože medzi nimi je jeden z najväčších objektov Kuiperovho pásu, Pluto. Aj keď sú obežné dráhy Neptúna a Pluta veľmi blízko seba, rezonancia 2:3 zabráni ich zrážke. V iných, menej obývaných oblastiach, sú rezonancie 3:4, 3:5, 4:7 a 2:5.
Vo svojich Lagrangeových bodoch (L4 a L5) - zónach gravitačnej stability - Neptún drží veľa trójskych asteroidov, akoby ich ťahal po obežnej dráhe. Neptúnove trójske kone sú s ním v rezonancii 1:1. Trójske kone sú na svojich obežných dráhach veľmi stabilné, a preto je hypotéza o ich zajatí gravitačným poľom Neptúna pochybná. S najväčšou pravdepodobnosťou sa s ním vytvorili.

Vnútorná štruktúra


Vnútorná štruktúra Neptúna sa podobá vnútornej štruktúre Uránu. Atmosféra tvorí približne 10-20% celkovej hmotnosti planéty a vzdialenosť od povrchu po koniec atmosféry je 10-20% vzdialenosti od povrchu k jadru. V blízkosti jadra môže tlak dosiahnuť 10 GPa. Objemové koncentrácie metánu, amoniaku a vody nachádzajúce sa v spodných vrstvách atmosféry
Postupne sa táto tmavšia a teplejšia oblasť zhutňuje do prehriateho tekutého plášťa, kde teploty dosahujú 2000-5000 K. Hmotnosť Neptúnovho plášťa je podľa rôznych odhadov 10-15-krát väčšia ako hmotnosť Zeme a je bohatá na vodu, čpavok , metán a iné zlúčeniny. Podľa všeobecne uznávanej terminológie v planetárnej vede sa táto hmota nazýva ľadová, aj keď ide o horúcu, veľmi hustú kvapalinu. Táto vysoko vodivá kvapalina sa niekedy nazýva oceán vodného amoniaku. V hĺbke 7 000 km sú také podmienky, že sa metán rozkladá na diamantové kryštály, ktoré „padajú“ na jadro. Podľa jednej hypotézy existuje celý oceán „diamantovej tekutiny“. Jadro Neptúna sa skladá zo železa, niklu a kremičitanov a predpokladá sa, že má hmotnosť 1,2-krát väčšiu ako Zem. Tlak v strede dosahuje 7 megabarov, teda asi 7 miliónov krát viac ako na povrchu Zeme. Teplota v strede môže dosiahnuť 5400 K.

Atmosféra a klíma


Vodík a hélium sa našli v horných vrstvách atmosféry, ktoré v danej nadmorskej výške tvoria 80 a 19 %. Pozorované sú aj stopy metánu. Pozoruhodné absorpčné pásy metánu sa vyskytujú pri vlnových dĺžkach nad 600 nm v červenej a infračervenej časti spektra. Rovnako ako v prípade Uránu je absorpcia červeného svetla metánom hlavným faktorom, ktorý dodáva atmosfére Neptúna jej modrý odtieň, hoci jasná azúrová farba Neptúna sa líši od striedmejšej akvamarínovej farby Uránu. Keďže obsah metánu v atmosfére Neptúna sa veľmi nelíši od atmosféry Uránu, predpokladá sa, že existuje aj nejaká, zatiaľ neznáma, zložka atmosféry, ktorá sa podieľa na vzniku modrej farby. Atmosféra Neptúna sa delí na 2 hlavné oblasti: dolnú troposféru, kde teplota s nadmorskou výškou klesá a stratosféru, kde teplota naopak s nadmorskou výškou stúpa. Hranica medzi nimi, tropopauza, je na úrovni tlaku 0,1 baru. Stratosféra ustupuje termosfére pri úrovni tlaku nižšej ako 10 -4 - 10 -5 mikrobarov. Termosféra sa postupne mení na exosféru. Modely troposféry Neptúna naznačujú, že v závislosti od nadmorskej výšky pozostáva z oblakov rôzneho zloženia. Oblaky vyšších úrovní sú v zóne tlaku pod jeden bar, kde teploty podporujú kondenzáciu metánu.

Metán na Neptúne
Snímku vo falošných farbách urobila sonda Voyager 2 pomocou troch filtrov: modrého, zeleného a filtra, ktorý ukazuje absorpciu svetla metánom. Oblasti na obrázku, ktoré sú jasne biele alebo červené, teda obsahujú vyššiu koncentráciu metánu. Celý Neptún je pokrytý všadeprítomným metánovým oparom v priesvitnej vrstve atmosféry planéty. V strede disku planéty svetlo prechádza oparom a prechádza hlbšie do atmosféry planéty, čo spôsobuje, že stred sa javí menej červený a na okrajoch metánový opar rozptyľuje slnečné svetlo vo vysokých nadmorských výškach, výsledkom čoho je jasne červené halo.
PLANÉTA NEPTÚN

Pri tlaku medzi jedným a piatimi barmi sa tvoria oblaky amoniaku a sírovodíka. Pri tlaku vyššom ako 5 barov môžu oblaky pozostávať z amoniaku, sírovodíka, sírovodíka a vody. Hlbšie, pri tlaku približne 50 barov, môžu existovať oblaky vodného ľadu pri teplotách až 0 °C. Je tiež možné, že sa v tejto oblasti môžu nachádzať oblaky čpavku a sírovodíka. Neptúnove oblaky vo vysokej nadmorskej výške boli pozorované podľa tieňov, ktoré vrhali na nepriehľadnú vrstvu oblakov pod nimi. Medzi nimi sú popredné oblačné pásy, ktoré sa „obtáčajú“ okolo planéty v konštantnej zemepisnej šírke. Tieto okrajové skupiny majú šírku 50-150 km a samotné sú 50-110 km nad hlavnou vrstvou oblačnosti. Štúdia Neptúnovho spektra naznačuje, že jeho spodná stratosféra je zahmlená v dôsledku kondenzácie ultrafialových produktov fotolýzy metánu, ako je etán a acetylén. V stratosfére sa našli aj stopy kyanovodíka a oxidu uhoľnatého.

Oblakové pásy vo vysokej nadmorskej výške na Neptúne
Snímku urobila sonda Voyager 2 dve hodiny pred jej najbližším priblížením k Neptúnu. Zvislé jasné pruhy oblakov Neptúna sú jasne viditeľné. Tieto oblaky boli pozorované na 29 stupňov severnej zemepisnej šírky v blízkosti východného terminátora Neptúna. Mraky vrhajú tiene, čo znamená, že sú vyššie ako spodná nepriehľadná vrstva oblakov. Rozlíšenie obrazu je 11 km na pixel. Šírka oblačných pásov je od 50 do 200 km a tiene, ktoré vrhajú, siahajú do 30 až 50 km. Výška oblačnosti je približne 50 km.
PLANÉTA NEPTÚN

Stratosféra Neptúna je teplejšia ako stratosféra Uránu kvôli vyššej koncentrácii uhľovodíkov. Termosféra planéty má z neznámych príčin anomálne vysokú teplotu okolo 750 K. Pre takú vysokú teplotu je planéta príliš ďaleko od Slnka na to, aby zohriala termosféru ultrafialovým žiarením. Možno je tento jav dôsledkom interakcie atmosféry s iónmi v magnetickom poli planéty. Podľa inej teórie sú základom vyhrievacieho mechanizmu gravitačné vlny z vnútorných oblastí planéty, ktoré sa rozptyľujú v atmosfére. Termosféra obsahuje stopy oxidu uhoľnatého a vody, ktoré sa do nej dostali, pravdepodobne z vonkajších zdrojov, ako sú meteority a prach.

Jedným z rozdielov medzi Neptúnom a Uránom je úroveň meteorologickej aktivity. Voyager 2, ktorý v roku 1986 preletel blízko Uránu, zaznamenal mimoriadne slabú atmosférickú aktivitu. Na rozdiel od Uránu zaznamenal Neptún počas prieskumu sondy Voyager 2 v roku 1989 výrazné zmeny počasia.

Počasie na Neptúne je charakteristické mimoriadne dynamickým búrkovým systémom, kedy vietor dosahuje takmer nadzvukovú rýchlosť (asi 600 m/s). Pri sledovaní pohybu trvalej oblačnosti bola zaznamenaná zmena rýchlosti vetra z 20 m/s na východe na 325 m/s na západe. V hornej vrstve oblačnosti sa rýchlosť vetra pohybuje od 400 m/s pozdĺž rovníka do 250 m/s na póloch. Väčšina vetrov na Neptúne fúka v smere opačnom k ​​rotácii planéty na jej osi. Všeobecný vzorec vetra ukazuje, že vo vysokých zemepisných šírkach sa smer vetra zhoduje so smerom rotácie planéty a v nízkych zemepisných šírkach je opačný. Predpokladá sa, že rozdiely v smere prúdenia vzduchu sú skôr dôsledkom "efektu pokožky" než akýchkoľvek základných atmosférických procesov. Obsah metánu, etánu a acetylénu v atmosfére v oblasti rovníka je desiatky a stokrát vyšší ako obsah týchto látok v oblasti pólu. Toto pozorovanie možno považovať za dôkaz v prospech existencie vzostupu na Neptúnovom rovníku a jeho poklesu bližšie k pólom.

V roku 2006 bolo pozorované, že horná troposféra južného pólu Neptúna bola o 10 °C teplejšia ako zvyšok Neptúna, kde sú priemerné teploty -200 °C. Tento rozdiel teplôt je dostatočný na to, aby umožnil úniku metánu, ktorý je zamrznutý v iných oblastiach hornej atmosféry Neptúna, do vesmíru na južnom póle. Toto „horúce miesto“ je dôsledkom axiálneho sklonu Neptúna, ktorého južný pól je obrátený k Slnku už štvrť neptúnskeho roka, teda asi 40 pozemských rokov. Ako sa Neptún pomaly pohybuje po svojej dráhe na opačnú stranu Slnka, južný pól sa postupne dostane do tieňa a Neptún nahradí Slnko severným pólom. Uvoľňovanie metánu do vesmíru sa teda presunie z južného pólu na sever. V dôsledku sezónnych zmien sa pozorovalo, že oblakové pásy na južnej pologuli Neptúna sa zväčšujú a zväčšujú sa albedo. Tento trend bol zaznamenaný už v roku 1980 a očakáva sa, že bude pokračovať až do roku 2020 s príchodom novej sezóny na Neptúne. Ročné obdobia sa menia každých 40 rokov.

V roku 1989 sonda NASA Voyager 2 objavila Veľkú temnú škvrnu, vytrvalú anticyklónovú búrku s rozmermi 13 000 x 6 600 km. Táto atmosférická búrka pripomínala Jupiterovu Veľkú červenú škvrnu, no 2. novembra 1994 ju Hubblov vesmírny teleskop nenašiel na pôvodnom mieste. Namiesto toho bola na severnej pologuli planéty objavená nová podobná formácia. Scooter je ďalšia búrka nájdená južne od Veľkej temnej škvrny. Jeho názov je dôsledkom skutočnosti, že niekoľko mesiacov pred priblížením Voyageru 2 k Neptúnu bolo jasné, že táto skupina oblakov sa pohybuje oveľa rýchlejšie ako Veľká tmavá škvrna. Následné zábery odhalili skupiny oblakov ešte rýchlejšie ako skúter.

Veľká tmavá škvrna
Fotografia vľavo bola odfotená úzkouhlou kamerou sondy Voyager 2 s použitím zeleného a oranžového filtra zo vzdialenosti 4,4 milióna míľ od Neptúna, 4 dni a 20 hodín pred najbližším priblížením k planéte. Veľká tmavá škvrna a jej menší spoločník na západe, Malá tmavá škvrna, sú jasne viditeľné.
Séria obrázkov vpravo ukazuje zmeny vo Veľkej tmavej škvrne počas 4,5 dňa počas priblíženia kozmickej lode Voyager 2, interval snímania bol 18 hodín. Veľká tmavá škvrna sa nachádza na 20 stupňov južnej šírky a siaha až do 30 stupňov dĺžky. Horný obrázok v sérii bol urobený vo vzdialenosti 17 miliónov km od planéty, spodný - 10 miliónov km. Séria snímok ukázala, že búrka sa časom menila. Najmä na západe, na začiatku prieskumu, sa za BTP tiahol tmavý oblak, ktorý sa potom vtiahol do hlavnej oblasti búrky a zanechal za sebou sériu malých tmavých škvŕn - „korálky“. Veľký jasný oblak na južnej hranici BTP je viac-menej stálym spoločníkom formácie. Zjavný pohyb malých oblakov na periférii naznačuje rotáciu FTP proti smeru hodinových ručičiek.
PLANÉTA NEPTÚN

Malá tmavá škvrna, druhá najintenzívnejšia búrka pozorovaná počas priblíženia sondy Voyager 2 k planéte v roku 1989, sa nachádza ešte južnejšie. Spočiatku sa zdala úplne tmavá, ale keď sa približovala, jasný stred Malej tmavej škvrny sa stal viditeľnejším, ako je možné vidieť na väčšine jasných fotografií s vysokým rozlíšením. Predpokladá sa, že „tmavé škvrny“ Neptúna pochádzajú z troposféry v nižších nadmorských výškach ako jasnejšie a viditeľnejšie oblaky. Zdá sa teda, že sú to diery vo vrcholoch oblakov, pretože otvárajú medzery, ktoré umožňujú vidieť cez tmavšie a hlbšie vrstvy oblakov.

Pretože tieto búrky sú trvalé a môžu pretrvávať mesiace, predpokladá sa, že majú vírovú štruktúru. S tmavými škvrnami sú často spojené jasnejšie, pretrvávajúce oblaky metánu, ktoré sa tvoria v tropopauze. Pretrvávanie sprievodných oblakov ukazuje, že niektoré bývalé „tmavé škvrny“ môžu naďalej existovať ako cyklón, aj keď stratia svoju tmavú farbu. Tmavé škvrny sa môžu rozplynúť, ak sa pohybujú príliš blízko k rovníku alebo iným, zatiaľ neznámym mechanizmom

Predpokladá sa, že rôznorodejšie počasie na Neptúne v porovnaní s Uránom je dôsledkom vyšších vnútorných teplôt. Zároveň je Neptún jeden a pol krát ďalej od Slnka ako Urán a dostáva len 40% množstva slnečného svetla, ktoré dostáva Urán. Povrchové teploty týchto dvoch planét sú približne rovnaké. Horná troposféra Neptúna dosahuje veľmi nízku teplotu -221,4 °C. V hĺbke, kde je tlak 1 bar, teplota dosahuje -201,15 °C. Plyny idú hlbšie, ale teplota neustále stúpa. Rovnako ako v prípade Uránu, mechanizmus zahrievania nie je známy, ale rozdiel je veľký: Urán vyžaruje 1,1-krát viac energie, než dostáva od Slnka. Neptún vyžaruje 2,61-krát viac ako prijíma, pričom jeho vnútorný zdroj tepla pridáva 161 % k energii, ktorú dostáva od Slnka. Hoci je Neptún najvzdialenejšou planétou od Slnka, jeho vnútorná energia je dostatočná na generovanie najrýchlejších vetrov v slnečnej sústave.


Nová tmavá škvrna
Hubbleov vesmírny teleskop objavil novú veľkú tmavú škvrnu nachádzajúcu sa na severnej pologuli Neptúna. Naklonenie Neptúna a jeho aktuálna poloha znemožňujú teraz vidieť viac detailov, výsledkom čoho je, že škvrna na obrázku sa nachádza blízko okraja planéty. Nová škvrna kopíruje podobnú búrku na južnej pologuli, ktorú objavil Voyager 2 v roku 1989. V roku 1994 snímky z Hubbleovho teleskopu ukázali, že slnečná škvrna na južnej pologuli zmizla. Rovnako ako jej predchodca, aj nová búrka je na okraji obklopená oblakmi. Tieto oblaky sa tvoria, keď plyn z nižších oblastí stúpa nahor a potom sa ochladzuje a vytvára kryštály metánového ľadu.
PLANÉTA NEPTÚN

Bolo navrhnutých niekoľko možných vysvetlení, vrátane rádiogénneho zahrievania jadrom planéty (podobne ako zahrievanie Zeme rádioaktívnym draslíkom-40), disociácie metánu na iné reťazcové uhľovodíky v atmosfére Neptúna a konvekcie v spodnej atmosfére, ktorá vedie k brzdeniu gravitačných vĺn nad tropopauzou.

V zhone dní sa svet pre bežného človeka niekedy scvrkne na veľkosť práce a domova. Medzitým, keď sa pozriete na oblohu, uvidíte, aké je to bezvýznamné.Možno aj preto mladí romantici snívajú o tom, že sa budú venovať dobývaniu vesmíru a štúdiu hviezd. Vedci-astronómovia ani na chvíľu nezabúdajú, že okrem Zeme s jej problémami a radosťami existuje mnoho ďalších vzdialených a tajomných objektov. Jednou z nich je planéta Neptún, ôsma najvzdialenejšia od Slnka, neprístupná priamemu pozorovaniu, a preto dvojnásobne atraktívna pre výskumníkov.

Ako to všetko začalo

Ešte v polovici 19. storočia slnečná sústava podľa vedcov obsahovala iba sedem planét. Susedia Zeme, bezprostrední a vzdialení, boli študovaní pomocou všetkých dostupných pokrokov v technológii a výpočtovej technike. Mnohé charakteristiky boli najskôr popísané teoreticky a až potom našli praktické potvrdenie. S výpočtom dráhy Uránu bola situácia trochu iná. Thomas John Hussey, astronóm a kňaz, objavil nesúlad medzi skutočnou trajektóriou planéty a očakávanou. Záver môže byť len jeden: existuje objekt, ktorý ovplyvňuje obežnú dráhu Uránu. V skutočnosti to bola prvá správa o planéte Neptún.

Takmer o desať rokov neskôr (v roku 1843) dvaja výskumníci súčasne vypočítali obežnú dráhu, na ktorej by sa planéta mohla pohybovať, čím prinútili plynového obra, aby urobil miesto. Išlo o Angličana Johna Adamsa a Francúza Urbaina Jeana Josepha Le Verriera. Nezávisle od seba, no s rôznou presnosťou určovali dráhu pohybu tela.

Detekcia a označenie

Neptún našiel na nočnej oblohe astronóm Johann Gottfried Halle, za ktorým prišiel Le Verrier so svojimi výpočtami. Francúzsky vedec, ktorý neskôr zdieľal slávu objaviteľa s Galle a Adamsom, sa vo svojich výpočtoch mýlil len o stupeň. Neptún sa oficiálne objavil vo vedeckých prácach 23. septembra 1846.

Pôvodne bolo navrhnuté pomenovať planétu, ale toto označenie sa nezakorenilo. Astronómovia sa viac inšpirovali porovnaním nového objektu s kráľom morí a oceánov, ktorý je rovnako cudzí zemskému povrchu ako zjavne objavená planéta. Meno Neptúna navrhol Le Verrier a podporil ho V. Ya Struve, ktorý bol na čele tohto názvu. Zostávalo už len pochopiť, aké je zloženie atmosféry Neptúna, či vôbec existuje, čo sa skrýva v jej hĺbky a pod.

V porovnaní so Zemou

Od otvorenia ubehlo veľa času. Dnes vieme o ôsmej planéte slnečnej sústavy oveľa viac. Neptún je podstatne väčší ako Zem: jeho priemer je takmer 4-krát väčší a jeho hmotnosť je 17-krát väčšia. Značná vzdialenosť od Slnka nenechá nikoho na pochybách, že počasie na planéte Neptún je tiež výrazne odlišné od toho na Zemi. Život tu nie je a nemôže byť. Nejde ani tak o vietor či nejaké nezvyčajné javy. Atmosféra a povrch Neptúna sú prakticky rovnaké. Toto je charakteristická črta všetkých plynných obrov, medzi ktoré patrí aj táto planéta.

Imaginárny povrch

Hustota planéty je výrazne nižšia ako hustota Zeme (1,64 g/cm³), čo sťažuje vstup na jej povrch. Áno, a ako taký neexistuje. Dohodli sa na identifikácii povrchovej hladiny podľa veľkosti tlaku: poddajná a skôr tekutá „tuhá látka“ sa nachádza v nižších úrovniach, kde sa tlak rovná jednému baru, a v skutočnosti je jej súčasťou. Akékoľvek posolstvo o planéte Neptún ako o kozmickom objekte špecifickej veľkosti je založené na tejto definícii imaginárneho povrchu obra.

Parametre získané pri zohľadnení tejto funkcie sú nasledovné:

    priemer na rovníku je 49,5 tisíc km;

    jeho veľkosť v rovine pólov je takmer 48,7 tisíc km.

Pomer týchto charakteristík robí Neptúna ďaleko od tvaru kruhu. Rovnako ako Modrá planéta je na póloch trochu sploštená.

Zloženie atmosféry Neptúna

Zmes plynov, ktorá obklopuje planétu, je svojím obsahom veľmi odlišná od tej na Zemi. Drvivú väčšinu tvorí vodík (80 %), na druhej pozícii je hélium. Tento inertný plyn sa významnou mierou podieľa na zložení atmosféry Neptúna – 19 %. Metán tvorí menej ako percento, nachádza sa tu aj amoniak, ale v malom množstve.

Napodiv, jedno percento metánu v zložení výrazne ovplyvňuje, akú atmosféru má Neptún a aký je celý plynný gigant z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa. Táto chemická zlúčenina tvorí oblaky planéty a neodráža svetelné vlny zodpovedajúce červenej farbe. Výsledkom je, že Neptún sa okoloidúcim javí ako tmavomodrý. Táto farba je jednou z tajomstiev planéty. Vedci zatiaľ úplne nevedia, čo presne vedie k absorpcii červenej časti spektra.

Všetci plynní obri majú atmosféru. Práve farbou medzi nimi vyniká Neptún. Vďaka takýmto vlastnostiam sa nazýva ľadová planéta. Zamrznutý metán, ktorý svojou existenciou pridáva váhu porovnaniu Neptúna s ľadovcom, je tiež súčasťou plášťa obklopujúceho jadro planéty.

Vnútorná štruktúra

Jadro vesmírneho objektu obsahuje zlúčeniny železa, niklu, horčíka a kremíka. Jadro má približne rovnakú hmotnosť ako celá Zem. Navyše, na rozdiel od iných prvkov vnútornej štruktúry, má dvojnásobnú hustotu ako Modrá planéta.

Jadro je zakryté, ako už bolo spomenuté, plášťom. Jeho zloženie je v mnohom podobné atmosférickému: je tu prítomný amoniak, metán a voda. Hmotnosť vrstvy sa rovná pätnástim zemským časom, pričom je veľmi zahrievaná (až 5000 K). Plášť nemá jasnú hranicu a do neho plynule prúdi atmosféra planéty Neptún. Zmes hélia a vodíka tvorí vrchnú časť konštrukcie. Hladká premena jedného prvku na druhý a rozmazané hranice medzi nimi sú vlastnosti charakteristické pre všetkých plynných obrov.

Výskumné výzvy

Závery o tom, akú atmosféru má Neptún, ktorá je charakteristická jeho štruktúrou, sa robia prevažne na základe už získaných údajov o Uráne, Jupiteri a Saturne. Vzdialenosť planéty od Zeme značne sťažuje štúdium.

V roku 1989 pri Neptúne preletela kozmická loď Voyager 2. Toto bolo jediné stretnutie s pozemským poslom. Jeho plodnosť je však zrejmá: väčšinu informácií o Neptúne poskytla vede práve táto loď. Voyager 2 objavil najmä Veľké a Malé tmavé škvrny. Obe začiernené plochy boli jasne viditeľné na pozadí modrej atmosféry. Dnes nie je jasné, aký je charakter týchto útvarov, ale predpokladá sa, že ide o vírivé prúdy alebo cyklóny. Objavujú sa v horných vrstvách atmosféry a obletujú planétu veľkou rýchlosťou.

Nekonečný pohyb

Mnohé parametre sú určené prítomnosťou atmosféry. Neptún je charakteristický nielen svojou nezvyčajnou farbou, ale aj neustálym pohybom vytváraným vetrom. Rýchlosť, ktorou oblaky lietajú okolo planéty v blízkosti rovníka, presahuje tisíc kilometrov za hodinu. Zároveň sa pohybujú v opačnom smere vzhľadom na rotáciu samotného Neptúna okolo svojej osi. Zároveň sa planéta otáča ešte rýchlejšie: úplná rotácia trvá iba 16 hodín a 7 minút. Pre porovnanie: jedna revolúcia okolo Slnka trvá takmer 165 rokov.

Ďalšia záhada: rýchlosť vetra v atmosfére plynných obrov rastie so vzdialenosťou od Slnka a dosahuje svoj vrchol na Neptúne. Tento jav zatiaľ nebol podložený, rovnako ako niektoré teplotné vlastnosti planéty.

Rozvod tepla

Počasie na planéte Neptún je charakteristické postupnou zmenou teploty v závislosti od nadmorskej výšky. Vrstva atmosféry, kde sa konvenčný povrch nachádza, plne zodpovedá druhému názvu (ľadová planéta). Teplota tu klesá na takmer -200 ºC. Ak sa posuniete vyššie od povrchu, všimnete si zvýšenie tepla až na 475º. Vedci zatiaľ nenašli hodné vysvetlenie takýchto rozdielov. Neptún má mať vnútorný zdroj tepla. Takýto „ohrievač“ by mal generovať dvakrát toľko energie, než koľko prichádza na planétu zo Slnka. Teplo z tohto zdroja v kombinácii s energiou, ktorá sem prúdi z našej hviezdy, je pravdepodobne príčinou silného vetra.

Slnečné svetlo ani vnútorný „ohrievač“ však nedokážu zvýšiť teplotu na povrchu tak, že je tu výrazná zmena ročných období. A hoci sú na to splnené ďalšie podmienky, na Neptúne nie je možné rozlíšiť zimu od leta.

Magnetosféra

Výskum sondy Voyager 2 pomohol vedcom dozvedieť sa veľa o magnetickom poli Neptúna. Veľmi sa líši od Zeme: zdroj sa nenachádza v jadre, ale v plášti, vďaka čomu je magnetická os planéty výrazne posunutá voči jej stredu.

Jednou z funkcií poľa je ochrana pred slnečným vetrom. Tvar magnetosféry Neptúna je veľmi pretiahnutý: ochranné línie v časti planéty, ktorá je osvetlená, sa nachádzajú vo vzdialenosti 600 000 km od povrchu a na opačnej strane - viac ako 2 milióny km.

Voyager zaznamenal variabilitu intenzity poľa a umiestnenie magnetických čiar. Takéto vlastnosti planéty tiež ešte neboli úplne vysvetlené vedou.

Prstene

Koncom 19. storočia, keď vedci už nehľadali odpoveď na otázku, či je na Neptúne atmosféra, vyvstala pred nimi ďalšia úloha. Bolo potrebné vysvetliť, prečo na trase ôsmej planéty začali hviezdy pre pozorovateľa miznúť o niečo skôr, ako sa k nim Neptún priblížil.

Problém bol vyriešený až po takmer storočí. V roku 1984 sa pomocou výkonného teleskopu podarilo preskúmať najjasnejší prstenec planéty, ktorý bol neskôr pomenovaný po jednom z objaviteľov Neptúna Johnovi Adamsovi.

Ďalší výskum objavil ešte niekoľko podobných útvarov. Boli to tí, ktorí zablokovali hviezdy na ceste planéty. Dnes sa astronómovia domnievajú, že Neptún má šesť prstencov. Skrýva sa v nich ešte jedna záhada. Adamsov prsteň pozostáva z niekoľkých oblúkov umiestnených v určitej vzdialenosti od seba. Dôvod tohto umiestnenia je nejasný. Niektorí vedci sa prikláňajú k názoru, že sila gravitačného poľa jedného zo satelitov Neptúna, Galatea, ich drží v tejto polohe. Iné poskytujú presvedčivý protiargument: jeho veľkosť je taká malá, že je nepravdepodobné, že by sa s úlohou vyrovnala. V blízkosti môže byť niekoľko ďalších neznámych satelitov, ktoré pomáhajú Galatee.

Vo všeobecnosti sú prstence planéty divadlom, ktoré je pôsobivejšie a krásnejšie ako podobné útvary Saturna. V trochu fádnom vzhľade hrá dôležitú úlohu zloženie. Prstence väčšinou obsahujú bloky metánového ľadu potiahnuté zlúčeninami kremíka, ktoré dobre absorbujú svetlo.

Satelity

Neptún má (podľa posledných údajov) 13 satelitov. Väčšina z nich má malú veľkosť. Jedine Triton má vynikajúce parametre, len o niečo menší priemer ako Mesiac. Zloženie atmosféry Neptúna a Tritonu je odlišné: satelit má plynný obal zo zmesi dusíka a metánu. Tieto látky dávajú planéte veľmi zaujímavý vzhľad: zamrznutý dusík s inklúziami metánového ľadu vytvára na povrchu v oblasti južného pólu skutočnú farebnú vlnu: odtiene žltej v kombinácii s bielou a ružovou.

Osud fešáka Tritona medzitým nie je taký ružový. Vedci predpovedajú, že sa zrazí s Neptúnom a bude ním pohltený. V dôsledku toho sa ôsma planéta stane vlastníkom nového prstenca, ktorý má jasnosť porovnateľnú s formáciami Saturna a dokonca aj pred nimi. Zostávajúce satelity Neptúna sú výrazne nižšie ako Triton, niektoré z nich ešte nemajú mená.

Ôsma planéta slnečnej sústavy do značnej miery zodpovedá jej názvu, ktorého výber ovplyvnila prítomnosť atmosféry – Neptún. Jeho zloženie prispieva k vzhľadu charakteristickej modrej farby. Neptún sa rúti pre nás nepochopiteľným priestorom ako boh morí. A podobne ako v hlbinách oceánu, časť vesmíru, ktorá začína za Neptúnom, skrýva pred ľuďmi veľa tajomstiev. Vedci budúcnosti ich ešte musia objaviť.