Otkrivene su planete Neptun i Uran. Temperatura na planetama Sunčevog sistema. Prstenovi planete Neptun

Dana 13. marta 1781. William Herschel (1738-1822), koristeći teleskop domaće izrade, slučajno je otkrio novu planetu. Herschel je bio muzičar koji je živio u Bathu u Engleskoj, gdje je radio kao orguljaš. Astronomija mu je bila omiljeni hobi. On je sam napravio teleskop i sastavio listu dvostrukih zvijezda koje su, kada se posmatraju, izgledale vrlo blizu jedna drugoj. Jedne noći primijetio je novi objekat, koji je zamijenio za kometu jer se polako kretala u odnosu na zvijezde. Međutim, nakon nekoliko sedmica postalo je jasno da ovo nije kometa, već nova planeta u našem Sunčevom sistemu.

Herschelovo otkriće učinilo ga je poznatim širom svijeta, a kralj George III mu je dodijelio kraljevsku penziju. U početku astronomi nisu mogli da izaberu ime za novu planetu, ali su je na kraju nazvali Uran. Prema klasičnoj mitologiji, Uran je deda Jupitera.

Još jedna nova planeta, Neptun, otkrivena je 1846. godine kao rezultat pažljivih, sistematskih pretraga. Godinama su astronomi bili zbunjeni Uranovim stalnim skretanjem sa puta. Na osnovu Newtonovog zakona univerzalne gravitacije izračunali su gdje bi Uran trebao biti, ali su svaki put otkrili da se njegov pravi položaj na nebu ne poklapa s teorijskim. Naučnici su shvatili da bi se to moglo dogoditi ako bi Uran bio izložen snažnim gravitacijskim silama s neke nepoznate planete.

Dvojica matematičara prionuli su radu da izračunaju lokaciju misteriozne planete. Godine 1845, u Kembridžu (Engleska), John Couch Adams (1819-1892) udružio je snage sa Jamesom Challisom (1803-1862). Zajedno su radili na opservatoriji Univerziteta Kembridž. Iako je Challis zapravo snimio ovu novu planetu, ni sam nije shvatio da ju je pronašao! Gotovo u isto vrijeme, francuski astronom Urban Le Verrier (1811-1877) pokušao je uvjeriti naučnike iz Pariske opservatorije u Francuskoj da počnu tragati za nevidljivom planetom. U istu svrhu napisao je pismo Berlinskoj opservatoriji u Njemačkoj. Iste noći kada je Johann Halle primio ovo pismo (23. septembra 1846.), otkrio je predviđenu planetu upravo na mjestu koje je Le Verrier odredio proračunom. Planeta je nazvana Neptun u čast starog rimskog boga mora.

Uran je prevrnuta planeta

Uranijum se sastoji prvenstveno od vodonika i helijuma, ali jedna sedmina njegove atmosfere je metan. Metan čini da Uran izgleda plavkasto, što je prvi primetio Heršel. Svemirska sonda Voyager 2 otkrila je samo nekoliko pruga oblaka u gornjoj atmosferi Urana. Temperatura ove planete je otprilike -220°C. U centru Urana nalazi se veliko jezgro napravljeno od kamena i gvožđa.

Uranova vlastita osa rotacije je nagnuta više nego pod pravim uglom, što znači da je njegov sjeverni pol ispod ravnine njegove orbite. Ovo je jedinstvena pojava u čitavom Sunčevom sistemu. Uran je završio svoju putanju oko Sunca za 84 godine. Čini se da su godišnja doba na ovoj planeti veoma neobična. Oko 20 godina, sjeverni pol je manje-više okrenut suncu, dok je južni pol stalno u mraku.

Astronomi sugerišu da se ubrzo nakon formiranja Sunčevog sistema Uran sudario sa drugom velikom planetom. Moguće je da se kao rezultat ovog sudara Uran prevrnuo na bok.

Prstenovi oko Urana

Uranovi prstenovi otkriveni su slučajno. Astronomi su želeli da saznaju više o atmosferi ove planete. Dok je Uran prolazio ispred jedne blijede zvijezde, primijetili su da je zvijezda trepnula nekoliko puta prije i nakon što ju je Uran potpuno zaklonio. Ovu pojavu niko nije predvidio, a razlog tome je što Uran ima najmanje devet slabih prstenova koji kruže oko ove planete. Prstenovi Urana se sastoje od velikih i malih stijena, kao i od fine prašine.

Miranda

Uran kruži oko pet velikih i deset malih mjeseca. Najčudnija od njih je Miranda, prečnika oko 500 km. Njegova površina zadivljuje raznolikošću dolina, klisura i strmih litica. Čini se da je ovaj mjesec spojen iz tri ili četiri ogromna kamena fragmenta. Možda predstavljaju ostatke nekadašnjeg mjeseca koji se nekada sudario s asteroidom, a sada je uspio ponovo sastaviti njegove ostatke.

Neptun sa Voyagera 2

Voyager 2 zumirao je pored Neptuna 24. avgusta 1989. godine, nakon 12-godišnjeg putovanja do te planete, a njegovi nalazi otkrili su mnoga iznenađenja. Budući da je Neptun 30 puta udaljeniji od Sunca od Zemlje, sunčeva svjetlost koja dopire do njegove površine je izuzetno slaba, a temperatura na Neptunu je -213°C. Međutim, ovdje je nešto toplije nego na Uranu, iako je Uran bliže Suncu. To se objašnjava činjenicom da Neptun ima unutrašnji izvor toplotne energije, koji daje tri puta više toplote nego što planeta prima od Sunca.

U Neptunovoj atmosferi javljaju se razne vremenske pojave. Voyager 2 je tamo primetio veliku tamnu tačku, očigledno sličnu Jupiterovoj Velikoj crvenoj tački. Tamo ima i tankih cirusnih oblaka. Neki od njih se sastoje od smrznutog metana.

Voyager 2 sada juri prema rubu Sunčevog sistema. Neće se približiti Plutonu, poslednjoj planeti, ali će astronomi moći da održavaju radio kontakt sa brodom najmanje do 2020. Za to vreme, Voyager 2 će na Zemlju slati informacije o gasu i prašini u udaljenim regionima Sunčevog sistema.

Triton

Neptun ima satelit veći od Zemljinog Mjeseca: Triton. Kao i Zemlja, Triton ima atmosferu dušika i sastoji se od sedam desetina čvrstih stijena i tri desetine vode. Blizu Tritonovog južnog pola, Voyage 2 je snimio slike crvenog leda, a na ekvatoru je uhvatio plavi led napravljen od smrznutog metana.

Triton ima ogromne stijene izrezane vodenim ledom, kao i bezbroj kratera. Neptun mijenja smjer kretanja kometa koje spolja ulaze u Sunčev sistem. Možda su se neki od njih sudarili s Tritonom, pa su se kao rezultat ovih sudara pojavili njegovi krateri. Triton ima tamne pruge vulkanskog porijekla. Naučnici vjeruju da je LSD, sastavljen od smrznute vode, metana i dušika, eruptirao iz dubina Tritona kroz vulkane.

VAŽNA OTKRIĆA

• 1690. Uran je prvi put opisan, ali kao zvijezda.
• 1781. William Herschel je otkrio Uran kao planetu.
• 1787. William Herschel otkriva dva mjeseca Urana.
• 1846. Otkriće Neptuna. 1977. Otkriveni prstenovi Urana.
• 1986. približavanje Voyagera 2 Uranu. Otkriveni su mladi Uranovi mjeseci.
• 1989. Voyager 2 prolazi blizu Neptuna, otkriva prstenove.

Neptun je osma planeta od Sunca i posljednja poznata planeta. Iako je treća planeta po masi, tek je četvrta po prečniku. Zahvaljujući svojoj plavoj boji, Neptun je dobio ime rimskog boga mora.

Kako naučna otkrića dolaze, naučnici se često spore oko toga koja teorija je pouzdana. Otkriće Neptuna je jasan primjer takvih nesuglasica.

Nakon što je planeta otkrivena 1781. godine, astronomi su primijetili da je njena orbita podložna značajnim fluktuacijama, koje u principu ne bi smjele postojati. Kao opravdanje za ovu neshvatljivu pojavu, predložena je hipoteza o postojanju planete čije gravitaciono polje uzrokuje orbitalne devijacije Urana.

Međutim, prvi naučni radovi vezani za postojanje Neptuna pojavili su se tek 1845-1846, kada je engleski astronom John Couch Adams objavio svoje proračune o položaju ove tada nepoznate planete. Međutim, uprkos činjenici da je svoj rad prijavio Kraljevskom naučnom društvu (vodećoj engleskoj istraživačkoj organizaciji), njegov rad nije izazvao očekivano interesovanje. Tek godinu dana kasnije francuski astronom Jean Joseph Le Verrier također je predstavio proračune koji su bili zapanjujuće slični Adamsovim. Kao rezultat nezavisnih procena naučnog rada dvojice naučnika, naučna zajednica se konačno složila sa njihovim zaključcima i započela potragu za planetom u oblasti neba na koju su ukazivala istraživanja Adamsa i Le Verriera. Samu planetu je 23. septembra 1846. godine otkrio njemački astronom Johann Gall.

Prije preleta svemirskog broda Voyager 2 1989. godine, čovječanstvo je imalo vrlo malo informacija o planeti Neptunu. Misija je pružila podatke o Neptunovim prstenovima, broju mjeseci, atmosferi i rotaciji. Voyager 2 je takođe otkrio značajne karakteristike Neptunovog meseca Tritona. Do danas, svjetske svemirske agencije ne planiraju nikakve misije na ovu planetu.

Gornja atmosfera Neptuna sastoji se od 80% vodonika (H2), 19% helijuma i male količine metana. Poput Urana, Neptunova plava boja je posledica njegovog atmosferskog metana, koji apsorbuje svetlost na talasnoj dužini koja odgovara crvenoj boji. Međutim, za razliku od Urana, Neptun ima dublju plavu boju, što ukazuje na prisustvo komponenti u Neptunovoj atmosferi kojih nema u Uranovoj atmosferi.

Vremenski uslovi na Neptunu imaju dvije karakteristične karakteristike. Prvo, kao što je uočeno tokom preleta misije Voyager 2, to su takozvane tamne mrlje. Ove oluje su uporedive po veličini sa Jupiterovom Velikom crvenom mrljom, ali se znatno razlikuju po svom trajanju. Oluja poznata kao Velika crvena mrlja traje vekovima, ali Neptunove tamne mrlje ne mogu trajati duže od nekoliko godina. Informacija o tome potvrđena je zahvaljujući opservacijama svemirskog teleskopa Hubble, koji je na planetu poslat samo četiri godine nakon što je Voyager 2 preletio.

Druga značajna vremenska pojava na planeti su bele oluje koje se brzo kreću, koje se nazivaju „skuteri“. Kako su zapažanja pokazala, radi se o jedinstvenoj vrsti olujnog sistema čija je veličina mnogo manja od veličine tamnih mrlja, a životni vijek mu je još kraći.
Kao i atmosfere drugih plinovitih divova, Neptunova atmosfera je podijeljena na pojaseve širine. Brzina vjetra u nekim od ovih opsega dostiže skoro 600 m/s, odnosno vjetrove planete možemo nazvati najbržim u Sunčevom sistemu.

Struktura Neptuna

Aksijalni nagib Neptuna je 28,3°, što je relativno blizu Zemljinih 23,5°. S obzirom na značajnu udaljenost planete od Sunca, Neptunovo prisustvo godišnjih doba uporedivih sa onima na Zemlji je prilično iznenađujući i nedovoljno shvaćen fenomen za naučnike.

Mjeseci i prstenovi Neptuna

Danas je poznato da Neptun ima trinaest satelita. Od ovih trinaest, samo je jedan veliki i sfernog oblika. Postoji naučna teorija prema kojoj je Triton, najveći od Neptunovih satelita, patuljasta planeta koju je uhvatilo gravitaciono polje i stoga je njeno prirodno porijeklo pod znakom pitanja. Dokazi za ovu teoriju dolaze iz Tritonove retrogradne orbite - Mjesec rotira u smjeru suprotnom od Neptuna. Uz to, sa zabilježenom temperaturom površine od -235°C, Triton je najhladniji poznati objekt u Sunčevom sistemu.

Vjeruje se da Neptun ima tri glavna prstena: Adams, Le Verrier i Halle. Ovaj sistem prstenova je mnogo slabiji od sistema drugih gasnih divova. Sistem prstenova planete je toliko zatamnjen da se neko vrijeme smatralo da su prstenovi neispravni. Međutim, slike koje je prenio Voyager 2 pokazale su da to zapravo nije slučaj i da prstenovi u potpunosti okružuju planetu.

Neptunu je potrebno 164,8 zemaljskih godina da završi svoju orbitu oko Sunca. 11. jula 2011. godine je završena prva puna revolucija planete od njenog otkrića 1846. godine.

Neptun je otkrio Jean Joseph Le Verrier. Planeta je ostala nepoznata drevnim civilizacijama zbog činjenice da nije bila vidljiva sa Zemlje golim okom. Planeta je prvobitno nazvana Le Verrier, u čast njenog otkrića. Ali naučna zajednica je brzo napustila ovo ime i izabrano je ime Neptun.

Planeta je dobila ime Neptun po starorimskom bogu mora.

Neptun ima drugu najveću gravitaciju u Sunčevom sistemu, odmah iza Jupitera.

Najveći Neptunov mjesec zove se Triton, otkriven je 17 dana nakon što je otkriven sam Neptun.

U Neptunovoj atmosferi možete vidjeti oluju sličnu Jupiterovoj Velikoj crvenoj mrlji. Ova oluja ima zapreminu uporedivu sa Zemljinom i poznata je i kao Velika tamna tačka.

Postoji još jedna poznata oluja na planeti - Mala tamna tačka, ali je mnogo manja. Njegova veličina je uporediva sa veličinom Mjeseca.

Neptun– osma planeta Sunčevog sistema: otkriće, opis, orbita, sastav, atmosfera, temperatura, sateliti, prstenovi, istraživanje, mapa površine.

Neptun je osma planeta od Sunca i najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu. To je plinski gigant i predstavnik kategorije solarnih planeta vanjskog sistema. Pluton je ispao sa liste planeta, pa Neptun zatvara lanac.

Ne može se naći bez instrumenata, pa je pronađen relativno nedavno. Bliski prilaz je uočen samo jednom tokom preleta Voyagera 2 1989. godine. Hajde da saznamo šta je planeta Neptun u zanimljivim činjenicama.

Zanimljive činjenice o planeti Neptun

Stari nisu znali za njega

• Neptun se ne može pronaći bez upotrebe instrumenata. Prvi put je primećen tek 1846. godine. Položaj je izračunat matematički. Ime je dato u čast morskom božanstvu Rimljana.

Brzo se rotira oko ose

• Ekvatorijalni oblaci završe revoluciju za 18 sati.

Najmanji među ledenim divovima

• Manji je od Urana, ali superiorniji u masi. Ispod teške atmosfere nalaze se slojevi gasova vodonika, helijuma i metana. Ima vode, amonijaka i metanskog leda. Unutrašnje jezgro je predstavljeno stenom.

Atmosfera je ispunjena vodonikom, helijumom i metanom

• Neptunov metan upija crvenu svjetlost, zbog čega planeta izgleda plavo. Visoki oblaci se konstantno spuštaju.

Aktivna klima

• Vrijedi napomenuti velike oluje i snažne vjetrove. Jedna od velikih oluja zabilježena je 1989. godine - Velika tamna mrlja, koja je trajala 5 godina.

Ima tankih prstenova

• Predstavljaju ih čestice leda pomiješane sa zrncima prašine i tvarima koje sadrže ugljik.

Postoji 14 satelita

• Najzanimljiviji Neptunov satelit je Triton, ledeni svijet koji ispušta čestice dušika i prašine ispod površine. Može se povući planetarnom gravitacijom.

Poslao jednu misiju

• Godine 1989. Voyager 2 je proletio pored Neptuna, poslavši prve slike sistema velikih razmjera. Planetu je posmatrao i teleskop Hubble.

Veličina, masa i orbita planete Neptun

Sa radijusom od 24.622 km, to je četvrta najveća planeta, četiri puta veća od naše. Sa masom od 1,0243 x 10 26 kg, nadmašuje nas 17 puta. Ekscentricitet je samo 0,0086, a udaljenost od Sunca do Neptuna je 29,81 AJ. u približnom stanju i 30.33. a.e. na maksimumu.

Siderična revolucija traje 16 sati, 6 minuta i 36 sekundi, a orbitalni prolazak traje 164,8 godina. Aksijalni nagib Neptuna je 28,32° i sličan je Zemljinom, tako da planeta prolazi kroz slične sezonske promjene. Ali ako dodamo faktor duge orbite, dobijamo sezonu u trajanju od 40 godina.

Neptunova planetarna orbita utiče na Kuiperov pojas. Zbog gravitacije planete, neki objekti postaju nestabilni i stvaraju praznine u pojasu. U nekim praznim područjima postoji orbitalna putanja. Rezonancija sa telima – 2:3. To jest, tijela završe 2 orbitalna prolaza za svaka 3 na Neptunu.

Ledeni div ima trojanska tijela koja se nalaze na Lagrangeovim tačkama L4 i L5. Neki čak zadivljuju svojom stabilnošću. Najvjerovatnije su jednostavno stvoreni u blizini, a kasnije nisu privučeni gravitaciono.

Sastav i površina planete Neptun

Ova vrsta objekta naziva se ledeni divovi. Postoji kameno jezgro (metali i silikati), omotač od vode, metanskog leda, amonijaka i atmosfere vodika, helija i metana. Detaljna struktura Neptuna je vidljiva na slici.

Jezgro sadrži nikl, željezo i silikate, a njegova masa je 1,2 puta veća od naše. Centralni pritisak raste na 7 Mbara, što je dvostruko više od našeg. Situacija se zagrijava do 5400 K. Na dubini od 7000 km metan se pretvara u dijamantske kristale, koji padaju u obliku grada.

Plašt dostiže 10-15 puta veću masu od Zemlje i ispunjen je mješavinom amonijaka, metana i vode. Supstanca se naziva ledena, iako je u stvarnosti gusta, vruća tečnost. Atmosferski sloj se proteže 10-20% od centra.

U nižim slojevima atmosfere možete vidjeti kako se povećavaju koncentracije metana, vode i amonijaka.

Mjeseci planete Neptun

Neptunova lunarna porodica predstavljena je sa 14 satelita, gdje svi osim jednog imaju imena u čast grčke i rimske mitologije. Podijeljeni su u 2 klase: regularne i neregularne. Prvi su Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 i Proteus. Nalaze se najbliže planeti i marširaju kružnim orbitama.

Sateliti se kreću od 48.227 km do 117.646 km od planete, a svi osim S/2004 N 1 i Proteusa kruže oko planete za manje od njenog orbitalnog perioda (0,6713 dana). Prema parametrima: 96 x 60 x 52 km i 1,9 × 10 17 kg (Naiad) do 436 x 416 x 402 km i 5,035 × 10 17 kg (Proteus).

Svi sateliti, osim Proteusa i Larisse, su izduženog oblika. Spektralna analiza pokazuje da su nastali od vodenog leda pomiješanog s tamnim materijalom.

Nepravilni prate nagnute ekscentrične ili retrogradne orbite i žive na velikim udaljenostima. Izuzetak je Triton, koji kruži oko Neptuna po kružnoj orbitalnoj putanji.

Na listi neregularnih nalaze se Triton, Nereide, Halimeda, Sao, Laomedea, Neso i Psamatha. U pogledu veličine i mase, praktično su stabilni: od 40 km u prečniku i 1,5 × 10 16 kg mase (Psamapha) do 62 km i 9 x 10 16 kg (Halimeda).

Triton i Nereide se razmatraju odvojeno jer su najveći nepravilni mjeseci u sistemu. Triton sadrži 99,5% Neptunove orbitalne mase.

Rotiraju blizu planete i imaju neobične ekscentričnosti: Triton ima gotovo savršen krug, a Nereid najekscentričniji.

Najveći Neptunov satelit je Triton. Prečnik mu je 2700 km, a masa 2,1 x 10 22 kg. Njegova veličina je dovoljna za postizanje hidrostatičke ravnoteže. Triton se kreće retrogradnom i kvazikružnom putanjom. Napunjena je dušikom, ugljičnim dioksidom, metanom i vodenim ledom. Albedo je više od 70%, pa se smatra jednim od najsjajnijih objekata. Površina izgleda crvenkasto. Takođe je iznenađujuće jer ima svoj atmosferski sloj.

Gustina satelita je 2 g/cm 3, što znači da je 2/3 mase dato kamenju. Mogu biti prisutni i tečna voda i podzemni okean. Na jugu se nalazi velika polarna kapa, drevni ožiljci kratera, kanjoni i izbočine.

Vjeruje se da je Triton bio privučen gravitacijom i ranije se smatrao dijelom Kuiperovog pojasa. Privlačenje plime i oseke dovodi do konvergencije. Do sudara planete i satelita moglo bi doći za 3,6 milijardi godina.

Nereida je treća po veličini u lunarnoj porodici. Rotira u progradnoj ali izuzetno ekscentričnoj orbiti. Spektroskop je pronašao led na površini. Možda haotična rotacija i izduženi oblik dovode do nepravilnih promjena prividne veličine.

Atmosfera i temperatura planete Neptun

Na višoj nadmorskoj visini, Neptunova atmosfera se sastoji od vodonika (80%) i helijuma (19%) sa manjim tragovima metana. Plava nijansa nastaje jer metan apsorbira crvenu svjetlost. Atmosfera je podijeljena u dvije glavne sfere: troposferu i stratosferu. Između njih postoji tropopauza sa pritiskom od 0,1 bar.

Spektralna analiza pokazuje da je stratosfera maglovita zbog nakupljanja mješavina koje nastaju kontaktom UV zraka i metana. Sadrži ugljen monoksid i cijanid vodonik.

Za sada niko ne može objasniti zašto je termosfera zagrejana na 476,85°C. Neptun je izuzetno udaljen od zvijezde, pa je potreban drugačiji mehanizam grijanja. To može biti kontakt atmosfere sa ionima u magnetnom polju ili gravitacioni talasi same planete.

Neptun nema čvrstu površinu, pa se atmosfera različito rotira. Ekvatorijalni dio rotira sa periodom od 18 sati, magnetno polje - 16,1 sat, a polarna zona - 12 sati. Zbog toga nastaju jaki vjetrovi. Tri velike je snimio Voyager 2 1989. godine.

Prva oluja se protegla preko 13.000 x 6.600 km i izgledala je kao Jupiterova Velika crvena mrlja. 1994. godine teleskop Hubble pokušao je pronaći Veliku tamnu tačku, ali je nije bilo. Ali nova se formirala na teritoriji sjeverne hemisfere.

Skuter je još jedna oluja koju predstavlja slaba oblačnost. Nalaze se južno od Velike tamne tačke. 1989. godine uočena je i mala tamna mrlja. U početku je izgledalo potpuno mračno, ali kada se uređaj približio, bilo je moguće otkriti svijetlo jezgro.

Prstenovi planete Neptun

Planeta Neptun ima 5 prstenova nazvanih po naučnicima: Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago i Adams. Predstavljene su prašinom (20%) i sitnim fragmentima stijena. Teško ih je pronaći jer im nedostaje svjetlina i razlikuju se po veličini i gustoći.

Johann Hale je bio prvi koji je ispitao planetu pomoću instrumenta za uvećanje. Prsten je prvi i udaljen je 41.000-43.000 km od Neptuna. Le Verrier je širok samo 113 km.

Na udaljenosti od 53200-57200 km sa širinom od 4000 km nalazi se Lascelles Ring. Ovo je najširi prsten. Naučnik je pronašao Triton 17 dana nakon otkrića planete.

Prsten Arago, koji se nalazi na 57.200 km, proteže se na 100 km. François Arago je bio mentor Le Verriera i bio je aktivan u debati o planeti.

Adams je širok samo 35 km. Ali ovaj prsten je Neptunov najsjajniji i lako ga je pronaći. Ima pet lukova, od kojih se tri zovu Sloboda, Jednakost, Bratstvo. Vjeruje se da je lukove gravitacijski uhvatila Galatea, smještena unutar prstena. Pogledajte fotografiju Neptunovih prstenova.

Prstenovi su tamni i napravljeni od organskih jedinjenja. Drži dosta prašine. Vjeruje se da su to mlade formacije.

Istorija proučavanja planete Neptun

Neptun je zabeležen tek u 19. veku. Iako, ako pažljivo proučite Galilejeve skice iz 1612. godine, primijetit ćete da tačke ukazuju na lokaciju ledenog diva. Dakle, ranije su planetu jednostavno zamijenili za zvijezdu.

Godine 1821. Alexis Bouvard je napravio dijagrame koji pokazuju orbitalnu putanju Urana. Ali dalji pregled je pokazao odstupanja od crteža, pa je naučnik pomislio da se u blizini nalazi veliko telo koje utiče na stazu.

John Adams je započeo detaljno proučavanje orbitalnog prolaska Urana 1843. godine. Bez obzira na njega 1845-1846. Urbe Le Verrier je radio. Svoje znanje je podijelio sa Johannom Halleom u Berlinskoj opservatoriji. Potonji je potvrdio da se u blizini nalazi nešto veliko.

Otkriće planete Neptun izazvalo je mnogo kontroverzi oko njegovog otkrića. Ali naučni svijet je prepoznao zasluge Le Verriera i Adamsa. Ali 1998. godine smatralo se da je prvi uradio više.

Isprva je Le Verrier predložio da se objekt imenuje u njegovu čast, što je izazvalo veliko ogorčenje. Ali njegov drugi prijedlog (Neptun) postao je moderno ime. Činjenica je da se uklapa u tradiciju imena. Ispod je mapa Neptuna.

Karta površine planete Neptun

Kliknite na sliku da je uvećate

U vrevi dana svijet za običnog čovjeka ponekad se smanjuje na veličinu posla i kuće. U međuvremenu, ako pogledate u nebo, možete vidjeti koliko je ono beznačajno, možda zato mladi romantičari sanjaju da se posvete osvajanju svemira i proučavanju zvijezda. Naučnici-astronomi ni na sekundu ne zaboravljaju da, pored Zemlje sa svojim problemima i radostima, postoje i mnogi drugi udaljeni i misteriozni objekti. Jedna od njih je planeta Neptun, osma po udaljenosti od Sunca, nedostupna direktnom posmatranju i stoga dvostruko privlačna istraživačima.

Kako je sve počelo

Još sredinom 19. veka, Sunčev sistem je, prema naučnicima, sadržavao samo sedam planeta. Zemljini susjedi, neposredni i dalji, proučavani su korištenjem svih dostupnih napretka u tehnologiji i računarstvu. Mnoge karakteristike su prvo opisane teorijski, a tek onda su našle praktičnu potvrdu. Sa proračunom orbite Urana, situacija je bila nešto drugačija. Thomas John Hussey, astronom i svećenik, otkrio je nesklad između stvarne putanje planete i očekivane. Može postojati samo jedan zaključak: postoji objekat koji utiče na orbitu Urana. Zapravo, ovo je bila prva poruka o planeti Neptunu.

Gotovo deset godina kasnije (1843.), dva istraživača su istovremeno izračunala orbitu po kojoj bi se planeta mogla kretati, prisiljavajući plinskog giganta da napravi mjesta. To su bili Englez John Adams i Francuz Urbain Jean Joseph Le Verrier. Nezavisno jedan od drugog, ali sa različitom tačnošću, određivali su putanju kretanja tela.

Detekcija i određivanje

Neptun je na noćnom nebu pronašao astronom Johann Gottfried Halle, kome je Le Verrier došao sa svojim proračunima. Francuski naučnik, koji je kasnije podelio slavu otkrića sa Galleom i Adamsom, pogrešio je u svojim proračunima samo za stepen. Neptun se zvanično pojavio u naučnim radovima 23. septembra 1846. godine.

U početku je predloženo ime planete, ali ova oznaka nije zaživjela. Astronomi su bili više inspirisani poređenjem novog objekta sa kraljem mora i okeana, jednako stranom zemljinoj površini kao i, očigledno, otkrivena planeta. Ime Neptun je predložio Le Verrier, a podržao ga je V. Ya Struve, koji je vodio ime, ostalo je samo razumjeti kakav je sastav Neptunove atmosfere, da li je uopće postojala, šta se krije u njoj. dubine i tako dalje.

U poređenju sa Zemljom

Prošlo je dosta vremena od otvaranja. Danas znamo mnogo više o osmoj planeti Sunčevog sistema. Neptun je znatno veći od Zemlje: njegov prečnik je skoro 4 puta veći, a masa 17 puta veća. Značajna udaljenost od Sunca ne ostavlja sumnju da se vrijeme na planeti Neptun također značajno razlikuje od onog na Zemlji. Ovdje nema i ne može biti života. Ne radi se čak ni o vjetru ili nekim neobičnim pojavama. Atmosfera i površina Neptuna su praktično iste strukture. To je karakteristična karakteristika svih plinskih divova, među kojima je i ova planeta.

Imaginarna površina

Gustina planete je značajno inferiorna u odnosu na Zemlju (1,64 g/cm³), što otežava stupanje na njenu površinu. Da, i kao takav ne postoji. Složili su se da identifikuju površinski nivo po veličini pritiska: savitljiva i prilično tečna „čvrsta materija“ nalazi se u nižim nivoima gde je pritisak jednak jednom baru, i zapravo je njegov deo. Svaka poruka o planeti Neptunu kao kosmičkom objektu određene veličine zasniva se na ovoj definiciji imaginarne površine diva.

Parametri dobijeni uzimajući u obzir ovu karakteristiku su sljedeći:

prečnik na ekvatoru je 49,5 hiljada km;

njegova veličina u ravnini polova je skoro 48,7 hiljada km.

Odnos ovih karakteristika čini Neptun daleko od kružnog oblika. Ona je, kao i Plava planeta, donekle spljoštena na polovima.

Sastav Neptunove atmosfere

Mješavina plinova koja obavija planetu je po sadržaju veoma različita od one na Zemlji. Ogromna većina je vodonik (80%), drugu poziciju zauzima helijum. Ovaj inertni gas daje značajan doprinos sastavu Neptunove atmosfere – 19%. Metan čini manje od procenta amonijaka, ali u malim količinama.

Začudo, jedan posto metana u sastavu uvelike utiče na to kakvu atmosferu ima Neptun i kakav je ceo gasni gigant sa stanovišta spoljnog posmatrača. Ovo hemijsko jedinjenje čini oblake planete i ne reflektuje svetlosne talase koji odgovaraju crvenoj boji. Kao rezultat toga, Neptun se čini tamnoplavim onima koji prolaze. Ova boja je jedna od misterija planete. Naučnici još ne znaju u potpunosti šta tačno dovodi do apsorpcije crvenog dela spektra.

Svi plinski giganti imaju atmosferu. To je boja po kojoj se Neptun ističe među njima. Zbog takvih karakteristika nazivaju je ledenom planetom. Zamrznuti metan, koji svojim postojanjem dodaje težinu poređenju Neptuna sa santom leda, također je dio omotača koji okružuje jezgro planete.

Unutrašnja struktura

Jezgro svemirskog objekta sadrži jedinjenja gvožđa, nikla, magnezijuma i silicijuma. Masa jezgra je približno jednaka masi cijele Zemlje. Štaviše, za razliku od drugih elemenata unutrašnje strukture, ima gustinu koja je dvostruko veća od gustine Plave planete.

Jezgro je prekriveno, kao što je već spomenuto, plaštom. Sastav mu je po mnogo čemu sličan atmosferskom: ovdje su prisutni amonijak, metan i voda. Masa sloja jednaka je petnaest zemaljskih puta, dok je veoma zagrejan (do 5000 K). Plašt nema jasnu granicu, a atmosfera planete Neptun glatko se ulijeva u njega. Mješavina helijuma i vodonika čini gornji dio strukture. Glatka transformacija jednog elementa u drugi i zamagljene granice između njih svojstva su karakteristična za sve plinske divove.

Istraživački izazovi

Zaključci o tome kakvu atmosferu ima Neptun, koja je karakteristična za njegovu strukturu, donose se uglavnom na osnovu već dobijenih podataka o Uranu, Jupiteru i Saturnu. Udaljenost planete od Zemlje čini je mnogo težim za proučavanje.

Godine 1989. svemirska sonda Voyager 2 letjela je u blizini Neptuna. Ovo je bio jedini susret sa zemaljskim glasnikom. Međutim, njegova plodnost je očigledna: većinu informacija o Neptunu nauci je pružio ovaj brod. Konkretno, Voyager 2 je otkrio velike i male tamne mrlje. Oba zacrnjena područja bila su jasno vidljiva na pozadini plave atmosfere. Danas nije jasno kakva je priroda ovih formacija, ali se pretpostavlja da su to vrtložni tokovi ili cikloni. Pojavljuju se u gornjim slojevima atmosfere i obilaze planetu velikom brzinom.

Perpetual motion

Mnogi parametri su određeni prisustvom atmosfere. Neptun se odlikuje ne samo svojom neobičnom bojom, već i stalnim kretanjem koje stvara vjetar. Brzina kojom oblaci lete oko planete u blizini ekvatora prelazi hiljadu kilometara na sat. Istovremeno se kreću u suprotnom smjeru u odnosu na rotaciju samog Neptuna oko svoje ose. U isto vrijeme, planeta se okreće još brže: potpuna rotacija traje samo 16 sati i 7 minuta. Poređenja radi: jedna revolucija oko Sunca traje skoro 165 godina.

Još jedna misterija: brzina vjetra u atmosferi plinovitih divova raste s udaljenosti od Sunca i dostiže svoj vrhunac na Neptunu. Ovaj fenomen još nije potkrijepljen, kao ni neke temperaturne karakteristike planete.

Distribucija toplote

Vrijeme na planeti Neptun karakterizira postepena promjena temperature u zavisnosti od nadmorske visine. Sloj atmosfere u kojem se nalazi konvencionalna površina u potpunosti odgovara drugom nazivu (ledena planeta). Temperatura ovdje pada na skoro -200 ºC. Ako se pomerite više od površine, primijetit ćete povećanje topline do 475º. Naučnici još nisu pronašli dostojno objašnjenje za takve razlike. Pretpostavlja se da Neptun ima unutrašnji izvor toplote. Takav "grijač" bi trebao generirati dvostruko više energije od one koja dolazi na planetu sa Sunca. Toplota iz ovog izvora, u kombinaciji sa energijom koja ovamo teče iz naše zvijezde, vjerovatno je uzrok jakih vjetrova.

Međutim, ni sunčeva svjetlost ni unutrašnji “grijač” ne mogu podići temperaturu na površini tako da je ovdje primjetna promjena godišnjih doba. I iako su ispunjeni drugi uslovi za to, nemoguće je razlikovati zimu od ljeta na Neptunu.

Magnetosfera

Istraživanje Voyagera 2 pomoglo je naučnicima da nauče mnogo o Neptunovom magnetnom polju. Vrlo se razlikuje od Zemljinog: izvor se ne nalazi u jezgru, već u omotaču, zbog čega je magnetska os planete uvelike pomaknuta u odnosu na njen centar.

Jedna od funkcija terena je zaštita od sunčevog vjetra. Oblik Neptunove magnetosfere je jako izdužen: zaštitne linije u dijelu planete koji je osvijetljen nalaze se na udaljenosti od 600 hiljada km od površine, a na suprotnoj strani - više od 2 miliona km.

Voyager je zabilježio varijabilnost u jačini polja i lokaciji magnetnih linija. Takva svojstva planete također još uvijek nisu u potpunosti objašnjena od strane nauke.

Prstenovi

Krajem 19. vijeka, kada naučnici više nisu tražili odgovor na pitanje da li na Neptunu postoji atmosfera, pred njima se pojavio još jedan zadatak. Bilo je potrebno objasniti zašto su na ruti osme planete zvijezde počele nestajati za posmatrača nešto prije nego što im se Neptun približio.

Problem je rešen tek posle skoro jednog veka. Godine 1984., uz pomoć snažnog teleskopa, bilo je moguće ispitati najsjajniji prsten planete, koji je kasnije dobio ime po jednom od otkrivača Neptuna, Johnu Adamsu.

Daljnjim istraživanjem otkriveno je još nekoliko sličnih formacija. Oni su bili ti koji su blokirali zvijezde na putu planete. Danas astronomi smatraju da Neptun ima šest prstenova. U njima je skrivena još jedna misterija. Adamsov prsten se sastoji od nekoliko lukova koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog. Razlog za ovaj smještaj je nejasan. Neki istraživači su skloni vjerovati da ih u tom položaju drži sila gravitacionog polja jednog od Neptunovih satelita, Galatee. Drugi daju uvjerljiv protuargument: njegova veličina je toliko mala da je malo vjerovatno da će se nositi sa zadatkom. Možda postoji još nekoliko nepoznatih satelita u blizini koji pomažu Galatei.

Općenito, prstenovi planete su spektakl, inferioran po impresivnosti i ljepoti od sličnih formacija Saturna. Kompozicija igra važnu ulogu u pomalo dosadnom izgledu. Prstenovi uglavnom sadrže blokove metanskog leda obložene silikonskim jedinjenjima koja dobro upijaju svjetlost.

Sateliti

Neptun ima (prema najnovijim podacima) 13 satelita. Većina njih su male veličine. Samo Triton ima izvanredne parametre, tek neznatno inferiorniji u prečniku od Mjeseca. Sastav atmosfere Neptuna i Tritona je drugačiji: satelit ima plinoviti omotač mješavine dušika i metana. Ove tvari daju planeti vrlo zanimljiv izgled: smrznuti dušik s inkluzijama metanskog leda stvara pravi bunt boja na površini u području Južnog pola: nijanse žute u kombinaciji s bijelom i ružičastom.

Sudbina zgodnog Tritona, u međuvremenu, nije tako ružičasta. Naučnici predviđaju da će se sudariti sa Neptunom i da će ga on apsorbovati. Kao rezultat toga, osma planeta će postati vlasnik novog prstena, uporedivog po sjaju sa formacijama Saturna, pa čak i ispred njih. Preostali sateliti Neptuna znatno su inferiorniji od Tritona, neki od njih još nemaju ni imena.

Osma planeta Sunčevog sistema u velikoj meri odgovara njenom imenu, na čiji je izbor uticalo prisustvo atmosfere - Neptun. Njegov sastav doprinosi pojavi karakteristične plave boje. Neptun juri kroz svemir neshvatljiv za nas, poput boga mora. I slično okeanskim dubinama, taj dio svemira koji počinje iza Neptuna krije mnogo tajni od ljudi. Naučnici budućnosti tek treba da ih otkriju.

Uran i Neptun su džinovske gasovite planete sa veoma uskim sistemima prstenova. Uran je okrenut na bok. Neptun ima gromoglasnu atmosferu. Njegov mjesec Triton ima vulkane koji izbacuju vodu i led.

U martu 1781. William Herschel (1738-1822), koristeći teleskop domaće izrade, slučajno je otkrio novu planetu. Herschel je bio muzičar koji je živio u Bathu u Engleskoj, gdje je radio kao orguljaš. Astronomija mu je bila omiljeni hobi. On je sam napravio teleskop i sastavio listu dvostrukih zvijezda koje su, kada se posmatraju, izgledale vrlo blizu jedna drugoj. Jedne noći uočio je novi objekat, za koji je mislio da je kometa dok se polako kretao u odnosu na zvezde. Međutim, nakon nekoliko sedmica postalo je jasno da ovo nije kometa, već nova planeta u našem Sunčevom sistemu.

Herschelovo otkriće učinilo ga je poznatim širom svijeta, a kralj George III mu je dodijelio kraljevsku penziju. U početku astronomi nisu mogli da izaberu ime za novu planetu, ali su je na kraju nazvali Uran. Prema klasičnoj mitologiji, Uran je deda Jupitera.

Još jedna nova planeta, Neptun, otkrivena je 1846. godine kao rezultat pažljivih, sistematskih pretraga. Godinama su astronomi bili zbunjeni stalnim odstupanjem Urana od njegovog nugata. Na osnovu Newtonovog zakona univerzalne gravitacije izračunali su gdje bi Uran trebao biti, ali su svaki put otkrili da se njegov pravi položaj na nebu ne poklapa s teorijskim. Naučnici su shvatili da bi se to moglo dogoditi ako bi Uran bio izložen snažnim gravitacijskim silama s neke nepoznate planete.

Dvojica matematičara prionula su na posao izračunavanju lokacije misteriozne planete. Godine 1845, u Kembridžu (Engleska), John Couch Adams (1819-1892) udružio je snage sa Jamesom Challisom (1803-1862). Zajedno su radili na opservatoriji Univerziteta Kembridž. Iako je Challis zapravo snimio ovu novu planetu, ni sam nije shvatio da ju je pronašao! Gotovo u isto vrijeme, francuski astronom Urbay Le Verrier (1811 - 1877) pokušao je uvjeriti naučnike na Pariskom opservatoriju u Francuskoj da počnu tragati za nevidljivom planetom. U istu svrhu napisao je pismo Berlinskoj opservatoriji u Njemačkoj. Iste noći kada je Johann Halle primio pismo (23. septembra 1846.), otkrio je predviđenu planetu upravo na mjestu koje je Le Verrier odredio proračunom. Planeta je nazvana Neptun u čast starog rimskog boga mora.

Uranijum se sastoji uglavnom od vodonika i helijuma, a jedna sedmina njegove atmosfere je metan. Metan čini da Uran izgleda plavkasto, što je prvi primetio Heršel. Svemirska sonda Voyager 2 otkrila je samo nekoliko pruga oblaka u gornjoj atmosferi Urana. Temperatura ove planete je približno -220°C U centru Urana nalazi se veliko jezgro koje se sastoji od kamena i gvožđa.

Uranova vlastita osa boje je nagnuta više nego pod pravim uglom, što znači da se njegov sjeverni pol nalazi ispod orbitalne ravni. Ovo je jedinstvena pojava u čitavom Sunčevom sistemu. Uran je završio svoju putanju oko Sunca za 84 godine. Godišnja doba na ovoj planeti su, naizgled, veoma neobična. Oko 20 godina, sjeverni pol je manje-više okrenut suncu, dok je južni pol stalno u mraku.

Astronomi sugerišu da se ubrzo nakon formiranja Sunčevog sistema Uran sudario sa drugom velikom planetom. Moguće je da se kao rezultat ovog sudara Uran prevrnuo na bok.

Prstenovi oko Urana

Uranovi prstenovi otkriveni su slučajno. Astronomi su želeli da saznaju više o atmosferi ove planete. Dok je Uran prolazio ispred blijede zvijezde, primijetili su da je zvijezda trepnula nekoliko puta prije i nakon što ju je Uran potpuno zaklonio. Ovu pojavu niko nije predvidio, a razlog tome je što Uran ima najmanje devet slabih prstenova koji kruže oko ove planete. Prstenovi Urana se sastoje od velikih i malih stijena, kao i od fine prašine.

Miranda

Uran kruži oko pet velikih i deset malih mjeseca. Najčudnija od njih je Miranda, prečnika oko 500 km. Njegova površina zadivljuje raznolikošću dolina, klisura i strmih litica. Čini se da je ovaj mjesec spojen iz tri ili četiri fragmenta stijene. Možda predstavljaju ostatke nekadašnjeg mjeseca koji se nekada sudario s asteroidom, a sada je uspio ponovo sastaviti srušene krhotine.

Neptun sa Voyagera 2

Voyager 2 zumirao je pored Neptuna 24. avgusta 1989. godine, nakon 12-godišnjeg putovanja do te planete, a informacije do kojih je došao donijele su nam mnoga iznenađenja. Budući da je Neptun 30 puta udaljeniji od Sunca od Zemlje, sunčeva svjetlost koja dopire do njegove površine je izuzetno slaba, a temperatura Neptuna je -213°C. Međutim, ovdje je nešto toplije nego na Uranu, iako je Uran bliže Suncu. To se objašnjava činjenicom da Neptun ima unutrašnji izvor toplotne energije, koji daje tri puta više toplote nego što planeta prima od Sunca.

U Neptunovoj atmosferi javljaju se razne vremenske pojave. Voyager 2 je tamo primetio veliku tamnu tačku, očigledno sličnu Jupiterovoj Velikoj crvenoj tački. Tamo ima i tankih cirusnih oblaka. Neki od njih se sastoje od smrznutog metana.

Sada Voyager 2 juri prema rubu Sunčevog sistema. Neće se približiti Plutonu, poslednjoj planeti, ali astronomi mogu da održavaju radio kontakt sa letelicom najmanje do 2020. Za to vreme, Voyager 2 će poslati informacije nazad na Zemlju o gasu i prašini u udaljenom Sunčevom sistemu.

Triton

Neptun ima satelit veći od Zemljinog Lupusa: Triton. Kao i Zemlja, Triton ima atmosferu dušika i sastoji se od sedam desetina čvrstih stijena i tri desetine vode. U blizini Tritonovog južnog pola, Voyage 2 je snimio crveni led, a na ekvatoru je snimio plavi led napravljen od smrznutog metana.

Triton ima ogromne stijene izrezane vodenim ledom, kao i bezbroj kratera. Neptun mijenja smjer kretanja kometa koje spolja ulaze u Sunčev sistem. Možda su se neki od njih sudarili s Tritonom, pa su se kao rezultat ovih sudara pojavili njegovi krateri. Triton ima tamne pruge vulkanskog porijekla. Naučnici vjeruju da je led, sastavljen od smrznute vode, metana i dušika, izbio iz dubina Tritona kroz vulkane.