Нептун - предсказанная планета
link_1
link_2
link_3
link_4
link_5
  link_5
  link_5
  link_5
  link_5
 

 

 

 


Общие сведения

История открытий

Физико-химический состав

Большое Темное Пятно

Кольца Нептуна

Магнитосфера

Открытые вопросы

Нептун в цифрах

Спутники

Нептун - восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Несмотря на это 4-е место, Нептун превосходит Уран в массе. Нептун может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Нептун - довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в  противостояния едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон - самый большой и яркий спутник  - ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли обнаружить очень и очень сложно, а визуально - почти невозможно. 

Только одному космическому аппарату "Вояджер 2" удалось достичь столь удаленной планеты,  как  Нептун. Другие проекты пока... еще только проекты.

Общие сведения

Нептун удален от Солнца на  30 а.е., диаметр планеты - 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса - около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила - 165 неполных лет. Средняя температура - 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.

Совсем недавно можно было сказать, что Нептун - самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находилась ближе к Солнцу. У обладавших небольшими оптическими инструментам была уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.

История открытий 

После открытия Урана было обращено внимание на то, что орбита его не соответствовала закону Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты. Нептун впервые наблюдался астрономами Галле и д'Аррестом 23-го сентября 1846-го года недалеко от тех положений, которые независимо друг от друга предсказывали англичанин Адамс и француз Леверрье.  Вычисления их базировались на результатах наблюдений  Юпитера, Сатурна и самого Урана. Открытие это было триумфом расчетной астрономии.

Нептун был посещен только одним космическим кораблем: "Вояджером 2" 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.

Химический состав, физические условия и строение Нептуна

Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия.

Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна - это, по большей части, метан: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.

Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2 200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках Вы видите облака в атмосфере Нептуна.

Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла - он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели  получает  от Солнца.

Большое Темное Пятно 

После пролета "Вояджера 2" мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. "Вояджер 2" также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако (слева). Оно могло быть потоком, восходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.

Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или,  к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков.

Кольца Нептуна

Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения  с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии "Вояджера 2"  в августе 1989-го года показали их до полного размера.  Одно из колец  обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее - Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили  Свободой, Равенством и Братством), затем - безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом - Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна.

Магнитосфера 

Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно. Оно, вероятно, создается движениями проводящего вещества (возможно, воды), расположенной  в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки: по ее мнению, "Северный полюс" мог бы находиться южнее Москвы... Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более, чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, "Вояждер" двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, "Вояджеру" удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси - 16 часов 7 минут.

Открытые вопросы 

* Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле? 

* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний 
источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей? 

* Как разработать сравнительно дешевый проект  эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов? 

Нептун в цифрах: 
 
Масса
17,14 массы Земли (1,02.1026 кг)
Диаметр
3,88 диаметра Земли (49 520 км)
Плотность
1,64 г/см3
Температура поверхности
 -231°С
Длительность звездных суток
19,2 часа
Среднее расстояние от Солнца
30,06 а.е. ( 4.497 млн. км)
Период обращения по орбите
164,79 земных лет
Наклон экватора к орбите
+29°34`
Эксцентриситет орбиты
0,008
Наклонение орбиты к эклиптике
1,77°
Долгота восходящего узла
131°01`
Средняя скорость движения по орбите
5,43 км/сек
Расстояние от Земли
от 4,3 до 4,6 млрд. км
Число спутников
8

Спутники

У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних  и 1  большой.
 

Спутник
Масса (кг)
Радиус орбиты (тыс.км.)
Радиус

(км)

Год
открытия
Кто открыл
Наяда
?
48
29
1989
"Вояджер-2"
Таласса
?
50
400
1989
"Вояджер-2"
Деспина
?
53
74
1989
"Вояджер-2"
Галатея
?
62
79
1989
"Вояджер-2"
Ларисса
?
74
96
1989
"Вояджер-2"
Протеус
?
118
209
1989
"Вояджер-2"
Тритон
2,14.1022
355
1350
1846
Ласселль
Нереида
?
5509
170
1949
Койпер
Луна
7,4 . 1022
389
1739
-----------
----------

Тритон

Размер крупнейшего спутника планеты - Тритона - близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы, который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон - захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета. 

У Тритона большая отражательная способность - 60-90% (Луна -12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда. 

У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70 000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными силами. Возможно, он был даже частично расплавлен первый миллиард лет после захвата. Также, возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это состояние. Поверхность Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.  

Нереида

Нереида - самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида была открыта в 1949-м году Койпером. Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.

Протеус

Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках "Вояджера 2" (справа).

Табличные данные об остальных спутниках (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них заинтересовать астрономов.

Сайт создан Ефимовым Ярославом