Планета Нептун

планета НептунНептун — восьмая планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше земных.

Нептун был открыт с помощью математических вычислений. Эта задача была решена практически одновременно французским астрономом У. Леверье и англичанином Дж. Адамсом, исходившими из того предположения, что возмущения движения Урана возможно вызваны притяжением более далекого массивного небесного тела. Практически сразу же после публикации итогов расчетов немецкий астроном И. Галле нашел планету всего в 1 градусе от точки, предсказанной математиками.

Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.

Первоначально Нептуном собирались назвать планету, носящую ныне имя Уран, чтобы увековечить морские победы Великобритании. Однако по каким-то причинам это название не прошло. Когда же в І846 г. француз У. Леверье вычислил восьмую планету, то было предложено поименовать ее Нептуном, т.к. это соответствовало античной традиции. Имена всех предков Юпитера уже присутствовали в Солнечной системе (Сатурн и Уран), оставалось только разместить там родного брата Юпитера — Нептуна-Посейдона, с которым верховный бог разделял власть над миром.

Астрономия планеты Нептун

Среднее расстояние Нептуна от Солнца составляет 30.1 а.е., или 4,55 млрд км км. Период обращения Нептуна вокруг Солнца достигает 164.79 земных лет. Точная величин периода осевого вращения этой планеты пока не установлена, но вычисления показывают период, близкий к 16 ч. На небе Нептун виден как слабая звезда 8-й величины. Эллиптическая орбита планеты наклонена на 1,77° относительно орбиты Земли. Осевой наклон Нептуна — 28,32°, что похоже на наклон оси Земли и Марса. В результате этого планета испытывает схожие сезонные изменения. Однако из-за длинного орбитального периода Нептуна сезоны длятся около сорока лет каждый.

Астрофизика

Эта планета-гигант находится во внешней области Солнечной системы. Ее диаметр в 4 раза больше диаметра Земли, а масса составляет 17,24 земной массы. Таким образом, средняя плотность вещества Нептуна равна 2,06 г/см3.

Несмотря на то, что Нептун трудно наблюдать из-за его большого удаления, точно установлено, что планета обладает атмосферой наподобие Юпитера и Сатурна. На спектрограммах не видно явных следов аммиака, но водород присутствует. Поглощение энергии парами метана в желтых и красных лучах так велико, что при визуальных наблюдениях Нептун кажется зеленоватым.

Возрастающая интенсивность поглощения метаном и ослабление поглощения аммиаком от Юпитера к Нептуну несомненно являются следствием падения температуры. Чем меньше температура, тем меньше давление паров аммиака, следовательно в атмосфере Нептуна должно остаться очень мало газообразного аммиака, а метан будет вымерзать там при довольно высоких давлениях.

На фотографиях Нептуна в инфракрасном свете, полученных в условиях слабого освещения центральной части полосы поглощения метана, экваториальные области темнее высокоширотных. Это, в свою очередь, означает, что на экваторе луч наблюдательного прибора более глубоко проникает в метановую атмосферу. Отсутствие газообразного аммиака и высокое содержание метана легко объясняется огромным расстоянием планеты от Солнца.

Температура поверхности Нептуна равна минус 217 С. Теоретически Нептун должен быть холоднее на 12 градусов. Очевидно, Нептун обладает внутренними источниками тепла, дающими примерно столько же энергии, сколько ее приходит от Солнца. Единственная причина такого нагревания, которую сумели подобрать астрономы — гравитационное сжатие, начавшееся в ходе эволюции и продолжающееся до наших дней.

Внутреннее тепло Нептуна всего в несколько раз больше внутреннего тепла Земли, а значит, перенос тепла к видимой поверхности и его излучение в пространство на Нептуне не связано с какими-то дополнительными проблемами. Поэтому его облачная система крайне слаба по сравнению с системами Юпитера и Сатурна и едва ли будет доступна наблюдениям с Земли. Здесь не обойтись без помощи космических аппаратов или космических телескопов. Кроме того на Нептуне может существовать дымка, которая скрывает более низкие облака.

Поскольку Нептун не имеет твёрдой поверхности, его атмосфера подвержена дифференциальному вращению. Широкая экваториальная зона вращается с периодом приблизительно 18 часов, что медленнее, чем 16,1-часовое вращение магнитного поля планеты. В противоположность экватору, полярные области вращаются за 12 часов. Среди всех планет Солнечной системы такой вид вращения наиболее ярко выражен именно у Нептуна. Это приводит к сильному широтному сдвигу ветров.

Спутники естественные

У Нептуна известно два естественных спутника. Более крупный из них, Тритон — один из самых больших спутников в Солнечной системе. Он открыт более ста лет назад и характеризуется обратным вращением. Его масса превышает массу Луны в 1,9 раза. Второй спутник, Нереида, был открыт в 1949 г. Нереида обращается вокруг Нептуна за 365 земных суток по очень вытянутой орбите, большая полуось которой достигает длины 5510 тыс. км.

В 1982 г. группа ученых из Аризоны под руководством Г. Рейцемы осуществила исследование покрытия Нептуном звезды 52 созвездия Змееносца с двух точек наблюдений. Затмения звезды планетой не произошло, но неожиданно для ученых на обоих пунктах наблюдений было зарегистрировано падение блеска звезды, продолжавшееся около 8 с. Наблюдатели сумели объяснить такое явление только существованием неизвестного спутника Нептуна.

По оценкам ученых, третий спутник этой планеты должен был находиться на расстоянии 50 ООО км от Нептуна, т.е. ближе, чем Тритон и Нереида, и иметь поперечник 180 км. Предполагается, что этот спутник имеет 20-ю звездную величину. Такой слабый объект очень труден для наблюдения в оптическом диапазоне, особенно если учесть близость спутника к планете. Однако последующие исследования показали, что вокруг Нептуна обращается отнюдь не третий спутник, но система колец из обломочного каменного и ледяного материала, подобная уже известным системам колец Сатурна, Урана и Юпитера.