I dagenes kjas og mas er verden for en vanlig person noen ganger redusert til størrelsen på jobb og hjem. I mellomtiden, hvis du ser på himmelen, kan du se hvor ubetydelig den er på universets skala. Kanskje det er derfor unge romantikere drømmer om å vie seg til erobringen av verdensrommet og studiet av stjernene. Forskere-astronomer glemmer ikke et sekund at det, i tillegg til Jorden med dens problemer og gleder, er mange andre fjerne og mystiske objekter. En av dem er planeten Neptun, den åttende når det gjelder avstand fra solen, utilgjengelig for direkte observasjon og derfor dobbelt attraktiv for forskere.
Hvordan det hele begynte
Selv på midten av 1800-tallet inneholdt solsystemet, ifølge forskerne, bare syv planeter. Jordens naboer, nær og fjern, har blitt studert ved å bruke alle tilgjengelige fremskritt innen teknologi og databehandling. Mange egenskaper ble først beskrevet teoretisk, og først da funnet praktisk bekreftelse. Med beregningen av Uranus bane var situasjonen noe annerledes. Thomas John Hussey, astronom ogpresten, oppdaget en uoverensstemmelse mellom den virkelige banen til planetens antatte bevegelse. Det kan bare være én konklusjon: det er et objekt som påvirker banen til Uranus. Faktisk var dette den første rapporten om planeten Neptun.
Etter nesten ti år (i 1843) beregnet to forskere samtidig i hvilken bane planeten kunne bevege seg, og tvang gassgiganten til å gjøre plass. Det var engelskmannen John Adams og franskmannen Urbain Jean Joseph Le Verrier. Uavhengig av hverandre, men med ulik nøyaktighet, bestemte de kroppens vei.
Deteksjon og betegnelse
Neptun ble funnet på nattehimmelen av astronomen Johann Gottfried Galle, som Le Verrier kom til med sine beregninger. Den franske forskeren, som senere delte oppdagerens ære med Galle og Adams, tok bare en grad feil i beregningene. Neptun dukket offisielt opp i vitenskapelige artikler 23. september 1846.
I utgangspunktet ble planeten foreslått oppk alt etter den tosidige Janus, men denne betegnelsen slo ikke rot. Astronomer ble mer inspirert av sammenligningen av det nye objektet med kongen av hav og hav, like fremmed for jordens himmelhvelving som, tilsynelatende, den åpne planeten. Navnet på Neptun ble foreslått av Le Verrier og støttet av V. Ya. Struve, som ledet Pulkovo-observatoriet. Navnet ble gitt, det gjensto bare å forstå hva sammensetningen av Neptuns atmosfære er, om den i det hele tatt eksisterer, hva som skjuler seg i dypet, og så videre.
Sammenlignet med jorden
Det har gått mye tid siden åpningen. I dag er omtrent den åttendeplaneten i solsystemet vet vi mye mer. Neptun er mye større enn jorden: diameteren er nesten 4 ganger større, og massen er 17 ganger. En betydelig avstand fra solen etterlater ingen tvil om at været på planeten Neptun også er vesentlig forskjellig fra jorden. Det er ikke noe og kan ikke være liv her. Det handler ikke engang om vinden eller noen uvanlige fenomener. Atmosfæren og overflaten til Neptun er nesten den samme strukturen. Dette er et karakteristisk trekk ved alle gassgiganter, inkludert denne planeten.
Imaginær overflate
Planeten har betydelig dårligere tetthet enn jorden (1,64 g/cm³), noe som gjør det vanskelig å tråkke på overflaten. Ja, og som sådan er det ikke det. Nivået på overflaten ble enige om å identifiseres av størrelsen på trykket: et bøyelig og ganske væskelignende "fast stoff" er plassert i de nedre lagene av atmosfæren, hvor trykket er lik en bar, og faktisk, er en del av det. Enhver rapport om planeten Neptun som et kosmisk objekt av en bestemt størrelse er basert på denne definisjonen av den imaginære overflaten til en kjempe.
Parameterne oppnådd med denne funksjonen i tankene er som følger:
- diameter nær ekvator er 49,5 tusen km;
- størrelsen i polplanet er nesten 48,7 tusen km.
Forholdet mellom disse egenskapene gjør at Neptun er langt fra en sirkel i form. Den er, som den blå planeten, noe flatet ved polene.
Komposisjon av Neptuns atmosfære
Blandingen av gasser som omslutter planeten,innholdet er veldig forskjellig fra jorden. Det overveldende flertallet er hydrogen (80%), den andre posisjonen er okkupert av helium. Denne inerte gassen gir et betydelig bidrag til sammensetningen av atmosfæren til Neptun - 19%. Metan er under en prosent, ammoniakk finnes også her, men i små mengder.
Merkelig nok påvirker én prosent metan i sammensetningen i stor grad hva slags atmosfære Neptun har og hvordan hele gassgiganten ser ut fra en ekstern observatørs synspunkt. Denne kjemiske forbindelsen utgjør planetens skyer og reflekterer ikke lysbølger som tilsvarer rødt. Som et resultat viser det seg at Neptun er en dyp blå for passerende romfartøy. Denne fargen er et av planetens mysterier. Forskere vet ennå ikke helt hva som fører til absorpsjon av den røde delen av spekteret.
Alle gassgiganter har en atmosfære. Det er fargen som skiller Neptun blant dem. På grunn av disse egenskapene kalles den en isplanet. Frossen metan, som ved sin eksistens legger vekt på sammenligningen av Neptun med et isfjell, er også en del av mantelen som omgir planetens kjerne.
Intern struktur
Kjernen i et romobjekt inneholder jern, nikkel, magnesium og silisiumforbindelser. Når det gjelder masse, er kjernen omtrent lik hele jorden. Samtidig, i motsetning til andre elementer i den indre strukturen, har den en tetthet som er dobbelt så høy som den på den blå planeten.
Kjernen er, som allerede nevnt, dekket av mantelen. Sammensetningen er på mange måter lik atmosfærisk: herammoniakk, metan, vann er tilstede. Massen til laget er lik femten jordas, mens den er sterkt oppvarmet (opp til 5000 K). Mantelen har ikke en klar grense, og atmosfæren til planeten Neptun flyter jevnt inn i den. En blanding av helium og hydrogen utgjør den øvre delen av strukturen. Den jevne transformasjonen av ett element til et annet og de uskarpe grensene mellom dem er egenskaper som er karakteristiske for alle gassgiganter.
Forskningsvansker
Konklusjoner om atmosfæren til Neptun, som er typisk for dens struktur, er i stor grad basert på allerede innhentede data om Uranus, Jupiter og Saturn. At planeten befinner seg langt fra jorden gjør det mye vanskeligere å studere den.
I 1989 fløy romsonden Voyager 2 nær Neptun. Dette var isgigantens eneste møte med den jordiske budbringeren. Dens fruktbarhet er imidlertid åpenbar: det var dette skipet som ga mesteparten av informasjonen om Neptun til vitenskapen. Spesielt oppdaget Voyager 2 de store og små mørke flekkene. Begge de svarte områdene var godt synlige mot bakgrunnen av den blå atmosfæren. Til dags dato er det ikke klart hva disse formasjonene har, men det antas at dette er virvelstrømmer eller sykloner. De dukker opp i den øvre atmosfæren og feier rundt planeten i stor hastighet.
Evig bevegelse
Mange parametere bestemmer tilstedeværelsen av atmosfæren. Neptun er ikke bare preget av sin uvanlige farge, men også av den konstante bevegelsen skapt av vinden. Hastigheten der skyer sirkler planeten rundt ekvator overstiger tusen kilometer i timen. Samtidig beveger de seg i retning motsatt av rotasjonen til selve Neptun rundt aksen. Samtidig snur planeten enda raskere: en fullstendig rotasjon tar bare 16 timer og 7 minutter. Til sammenligning: én revolusjon rundt solen tar nesten 165 år.
Et annet mysterium: vindhastigheten i atmosfæren til gassgiganter øker med avstanden fra solen og når en topp på Neptun. Dette fenomenet er ennå ikke underbygget, så vel som noen av temperaturtrekkene på planeten.
Varmefordeling
Været på planeten Neptun er preget av en gradvis endring i temperaturen avhengig av høyden. Det laget av atmosfæren, der den betingede overflaten er lokalisert, tilsvarer fullt ut det andre navnet på den kosmiske kroppen (isplaneten). Temperaturen her faller til nesten -200 ºC. Hvis du beveger deg fra overflaten høyere, vil det være en merkbar økning i varme opp til 475º. Forskere har ennå ikke funnet en verdig forklaring på slike forskjeller. Neptun skal ha en intern varmekilde. En slik "varmer" skal produsere dobbelt så mye energi som den kommer til planeten fra Solen. Varmen fra denne kilden, kombinert med energien som kommer hit fra stjernen vår, er sannsynligvis årsaken til den sterke vinden.
Men verken sollyset eller den innvendige «varmeren» kan heve temperaturen på overflaten slik at årstidene kjennes her. Og selv om andre vilkår for dette er oppfylt, er det umulig å skille vinter fra sommer på Neptun.
Magnetosphere
Voyager 2-forskning har hjulpet forskere med å lære mye om Neptuns magnetfelt. Den er veldig forskjellig fra jordens: Kilden befinner seg ikke i kjernen, men i mantelen, på grunn av dette er planetens magnetiske akse sterkt forskjøvet fra sentrum.
En av funksjonene til feltet er beskyttelse mot solvinden. Formen på Neptuns magnetosfære er svært langstrakt: de beskyttende linjene i den delen av planeten som er opplyst er plassert i en avstand på 600 tusen km fra overflaten, og på motsatt side - mer enn 2 millioner km.
Voyager registrerte inkonsistensen av feltstyrken og plasseringen av magnetlinjene. Slike egenskaper ved planeten er heller ikke fullt ut forklart av vitenskapen ennå.
Ringer
På slutten av 1800-tallet, da forskerne ikke lenger lette etter svar på spørsmålet om det er en atmosfære på Neptun, dukket det opp en annen oppgave foran dem. Det var nødvendig å forklare hvorfor stjernene langs banen til den åttende planeten begynte å blekne for observatøren litt tidligere enn Neptun nærmet seg dem.
Problemet ble løst først etter nesten et århundre. I 1984, ved hjelp av et kraftig teleskop, var det mulig å vurdere planetens lyseste ring, senere oppk alt etter en av oppdagerne av Neptun - John Adams.
Ytterligere undersøkelser avdekket flere lignende formasjoner. Det var de som lukket stjernene langs planetens bane. I dag anser astronomer at Neptun har seks ringer. De inneholder et annet mysterium. Adams-ringen består av flere buer plassert på noenavstand fra hverandre. Årsaken til denne plasseringen er uklar. Noen forskere er tilbøyelige til å tro at kraften til gravitasjonsfeltet til en av Neptuns satellitter, Galatea, holder dem i denne posisjonen. Andre gir et tungtveiende motargument: størrelsen er så liten at den neppe ville ha taklet oppgaven. Kanskje er det flere ukjente satellitter i nærheten som hjelper Galatea.
Generelt sett er planetens ringer et syn som er dårligere med hensyn til imponerende og skjønnhet enn lignende formasjoner av Saturn. Ikke den siste rollen i det noe kjedelige utseendet spilles av komposisjonen. Ringene inneholder hovedsakelig biter av metanis belagt med silisiumforbindelser som absorberer lys godt.
satelitter
Neptune er eier (ifølge de siste dataene) av 13 satellitter. De fleste av dem er små i størrelse. Bare Triton har enestående parametere, som bare er litt mindre enn Månen i diameter. Sammensetningen av atmosfæren til Neptun og Triton er annerledes: satellitten har en gasskonvolutt av en blanding av nitrogen og metan. Disse stoffene gir planeten et veldig interessant utseende: frosset nitrogen med inneslutninger fra metanis skaper et ekte opprør av farger på overflaten nær Sydpolen: overløp av gult er kombinert med hvitt og rosa.
Skjebnen til den kjekke Triton er i mellomtiden ikke så rosenrød. Forskere spår at den vil kollidere med Neptun og bli slukt av den. Som et resultat vil den åttende planeten bli eier av en ny ring, sammenlignbar i lysstyrke med formasjonene til Saturn og til og med foran dem. De gjenværende satellittene til Neptun er betydelig dårligere enn Triton, noen av demhar ikke engang et navn ennå.
Den åttende planeten i solsystemet tilsvarer stort sett navnet, valget av denne ble også påvirket av atmosfærens tilstedeværelse - Neptun. Sammensetningen bidrar til utseendet til en karakteristisk blå farge. Neptun suser gjennom verdensrommet uforståelig for oss, som havets gud. Og på samme måte som havdypet, holder den delen av kosmos som begynner utenfor Neptun mange hemmeligheter for mennesket. Fremtidens forskere har ennå ikke oppdaget dem.
