Au fost descoperite planetele Neptun și Uranus. Temperatura pe planetele sistemului solar. Inelele planetei Neptun

La 13 martie 1781, William Herschel (1738-1822), folosind un telescop de casă, a descoperit accidental o nouă planetă. Herschel a fost un muzician care a locuit în Bath, Anglia, unde a lucrat ca organist. Astronomia era hobby-ul lui preferat. Și-a făcut el însuși un telescop și a întocmit o listă de stele duble care, atunci când sunt observate, păreau a fi situate foarte aproape una de alta. Într-o noapte, a observat un obiect nou, pe care l-a confundat cu o cometă în timp ce se mișca încet în raport cu stele. Cu toate acestea, după câteva săptămâni a devenit clar că aceasta nu era o cometă, ci o nouă planetă în sistemul nostru solar.

Descoperirea lui Herschel l-a făcut celebru în întreaga lume, iar regele George al III-lea i-a acordat o pensie regală. La început, astronomii nu au putut alege un nume pentru noua planetă, dar în cele din urmă au numit-o Uranus. Conform mitologiei clasice, Uranus este bunicul lui Jupiter.

O altă planetă nouă, Neptun, a fost descoperită în 1846 ca urmare a unor căutări atente, sistematice. De ani de zile, astronomii au fost nedumeriți de abaterea constantă a lui Uranus de la calea sa. Pe baza legii gravitației universale a lui Newton, ei au calculat unde ar trebui să fie Uranus, dar de fiecare dată au descoperit că adevărata sa poziția pe cer nu coincide cu cea teoretică. Oamenii de știință au înțeles că acest lucru s-ar putea întâmpla dacă Uranus ar fi expus forțelor gravitaționale puternice de pe o planetă necunoscută.

Doi matematicieni s-au pus pe treabă pentru a calcula locația misterioasei planete. În 1845, la Cambridge (Anglia), John Couch Adams (1819-1892) și-a unit forțele cu James Challis (1803-1862). Au lucrat împreună la Observatorul Universității din Cambridge. Deși Challis a înregistrat de fapt această nouă planetă, el însuși nu și-a dat seama că a găsit-o! Aproape în același timp, astronomul francez Urban Le Verrier (1811-1877) a încercat să convingă oamenii de știință de la Observatorul din Paris din Franța să înceapă căutarea unei planete invizibile. În același scop, el a scris o scrisoare Observatorului din Berlin din Germania. Chiar în noaptea în care Johann Halle a primit această scrisoare (23 septembrie 1846), el a descoperit planeta prezisă chiar în locul pe care Le Verrier îl determinase prin calcul. Planeta a fost numită Neptun în onoarea vechiului zeu roman al mării.

Uranus este o planetă răsturnată

Uraniul este compus în principal din hidrogen și heliu, dar o șapte parte din atmosfera sa este metan. Metanul îl face pe Uranus să pară albăstrui, fapt remarcat pentru prima dată de Herschel. Sonda spațială Voyager 2 a descoperit doar câteva dungi de nori în atmosfera superioară a lui Uranus. Temperatura acestei planete este de aproximativ -220°C. În centrul lui Uranus se află un nucleu mare format din rocă și fier.

Axa de rotație a lui Uranus este înclinată mai mult decât într-un unghi drept, ceea ce înseamnă că polul său nord se află sub planul orbitei sale. Acesta este un fenomen unic în întregul sistem solar. Uranus își finalizează orbita în jurul Soarelui în 84 de ani. Anotimpurile de pe această planetă par a fi foarte neobișnuite. Timp de aproximativ 20 de ani, polul nord este mai mult sau mai puțin orientat spre soare, în timp ce polul sud se află în mod constant în întuneric.

Astronomii sugerează că la scurt timp după formarea sistemului solar, Uranus s-a ciocnit cu o altă planetă mare. Este posibil ca în urma acestei ciocniri, Uranus să fi fost răsturnat pe o parte.

Inele în jurul lui Uranus

Inelele lui Uranus au fost descoperite întâmplător. Astronomii au vrut să afle mai multe despre atmosfera acestei planete. Pe măsură ce Uranus a trecut prin fața unei stele slabe, au observat că steaua a clipit de mai multe ori înainte și după ce Uranus a ascuns-o complet. Nimeni nu a prevăzut acest fenomen, iar motivul a fost că Uranus are cel puțin nouă inele slabe care orbitează această planetă. Inelele lui Uranus sunt formate din roci mari și mici, precum și din praf fin.

Miranda

Uranus este orbitat de cinci luni mari și zece mici. Cea mai uimitoare dintre ele este Miranda, cu o lungime de aproximativ 500 km. Suprafața sa uimește prin varietatea de văi, chei și stânci abrupte. Această lună pare să fie topită împreună din trei sau patru fragmente uriașe de rocă. Poate că reprezintă rămășițele unei foste luni care s-a ciocnit cândva cu un asteroid și acum a reușit să-și pună resturile la loc.

Neptun din Voyager 2

Voyager 2 a trecut pe lângă Neptun pe 24 august 1989, după o călătorie de 12 ani pe acea planetă, iar descoperirile sale au dezvăluit multe surprize. Deoarece Neptun este de 30 de ori mai departe de Soare decât Pământ, lumina soarelui care ajunge la suprafața sa este extrem de slabă, iar temperatura pe Neptun este de -213°C. Cu toate acestea, aici este puțin mai cald decât pe Uranus, deși Uranus este mai aproape de Soare. Acest lucru se explică prin faptul că Neptun are o sursă internă de energie termică, care furnizează de trei ori mai multă căldură decât o primește planeta de la Soare.

În atmosfera lui Neptun apar o varietate de fenomene meteorologice. Voyager 2 a observat acolo o mare pată întunecată, aparent similară cu Marea pată roșie a lui Jupiter. Există și nori cirruși subțiri acolo. Unele dintre ele constau din metan înghețat.

Voyager 2 se îndreaptă acum spre marginea sistemului solar. Nu se va apropia de Pluto, ultima planetă, dar astronomii vor putea menține contactul radio cu nava cel puțin până în 2020. În acest timp, Voyager 2 va trimite pe Pământ informații despre gaz și praf din regiuni îndepărtate ale sistemului solar.

Triton

Neptun are un satelit mai mare decât Luna Pământului: Triton. La fel ca Pământul, Triton are o atmosferă de azot și este compus din șapte zecimi de rocă solidă și trei zecimi de apă. Lângă polul sudic al lui Triton, Voyage 2 a capturat imagini cu gheață roșie, iar la ecuator a capturat gheață albastră făcută din metan înghețat.

Triton are roci uriașe tăiate de gheața de apă, precum și nenumărate cratere. Neptun schimbă direcția de mișcare a cometelor care intră în Sistemul Solar din exterior. Poate că unii dintre ei s-au ciocnit cu Triton și, în urma acestor ciocniri, au apărut craterele acestuia. Triton are dungi întunecate de origine vulcanică. Oamenii de știință cred că LSD-ul, compus din apă înghețată, metan și azot, a erupt din adâncurile Tritonului prin vulcani.

DESCOPERIRE IMPORTANTE

• 1690 Uranus a fost descris pentru prima dată, dar ca o stea.
• 1781 Uranus este descoperit ca planetă de către William Herschel.
• 1787 William Herschel descoperă două luni ale lui Uranus.
• 1846 Descoperirea lui Neptun. 1977 Inelele lui Uranus sunt descoperite.
• 1986 Apropierea Voyager 2 de Uranus. S-au descoperit luni noi ale lui Uranus.
• 1989 Voyager 2 trece pe lângă Neptun, descoperă inele.

Neptun este a opta planetă de la Soare și ultima planetă cunoscută. Deși este a treia cea mai masivă planetă, este doar a patra ca diametru. Datorită culorii sale albastre, Neptun a primit numele zeului roman al mării.

Pe măsură ce se fac descoperiri științifice, oamenii de știință au adesea dispute cu privire la care teorie este demnă de încredere. Descoperirea lui Neptun este un exemplu clar al unor astfel de dezacorduri.

După ce planeta a fost descoperită în 1781, astronomii au observat că orbita ei a fost supusă unor fluctuații semnificative, care în principiu nu ar trebui să existe. Ca o justificare a acestui fenomen de neînțeles, s-a propus o ipoteză despre existența unei planete, al cărei câmp gravitațional provoacă deviațiile orbitale ale lui Uranus.

Cu toate acestea, primele lucrări științifice legate de existența lui Neptun au apărut abia în 1845-1846, când astronomul englez John Couch Adams și-a publicat calculele despre poziția acestei planete necunoscute atunci. Cu toate acestea, în ciuda faptului că și-a prezentat lucrările Societății Științifice Regale (cea mai importantă organizație de cercetare engleză), munca sa nu a atras interesul așteptat. Abia un an mai târziu, astronomul francez Jean Joseph Le Verrier a prezentat și calcule care erau izbitor de asemănătoare cu ale lui Adams. Ca urmare a evaluărilor independente ale activității științifice ale celor doi oameni de știință, comunitatea științifică a fost în cele din urmă de acord cu concluziile lor și a început să caute o planetă în zona cerului spre care au indicat cercetările lui Adams și Le Verrier. Planeta în sine a fost descoperită la 23 septembrie 1846 de astronomul german Johann Gall.

Înainte de zborul navei spațiale Voyager 2 în 1989, omenirea avea foarte puține informații despre planeta Neptun. Misiunea a furnizat date despre inelele lui Neptun, numărul de luni, atmosferă și rotație. Voyager 2 a dezvăluit, de asemenea, caracteristici semnificative ale lunii lui Neptun, Triton. Până în prezent, agențiile spațiale mondiale nu plănuiesc nicio misiune pe această planetă.

Straturile superioare ale atmosferei lui Neptun sunt 80% hidrogen (H2), 19% heliu și cantități mici de metan. Ca și Uranus, culoarea albastră a lui Neptun se datorează metanului său atmosferic, care absoarbe lumina la o lungime de undă care corespunde culorii roșii. Totuși, spre deosebire de Uranus, Neptun are o culoare albastră mai profundă, ceea ce indică prezența unor componente în atmosfera lui Neptun care nu sunt prezente în atmosfera lui Uranus.

Condițiile meteorologice de pe Neptun au două caracteristici distinctive. În primul rând, așa cum sa observat în timpul zborului misiunii Voyager 2, acestea sunt așa-numitele pete întunecate. Aceste furtuni sunt comparabile ca scară cu Marea Pată Roșie a lui Jupiter, dar diferă foarte mult în ceea ce privește durata lor. Furtuna cunoscută sub numele de Marea Pată Roșie durează de secole, dar petele întunecate ale lui Neptun nu pot dura mai mult de câțiva ani. Informațiile despre acest lucru au fost confirmate datorită observațiilor telescopului spațial Hubble, care a fost trimis pe planetă la doar patru ani după ce Voyager 2 și-a făcut zborul.

Al doilea fenomen meteorologic notabil de pe planetă este furtunile albe care se mișcă rapid, numite „Scutere”. După cum au arătat observațiile, acesta este un tip unic de sistem de furtună, a cărui dimensiune este mult mai mică decât dimensiunea petelor întunecate, iar durata de viață este și mai scurtă.
La fel ca atmosferele altor giganți gazosi, atmosfera lui Neptun este împărțită în benzi latitudinale. Viteza vântului în unele dintre aceste benzi ajunge la aproape 600 m/s, adică vânturile planetei pot fi numite cele mai rapide din sistemul solar.

Structura lui Neptun

Înclinarea axială a lui Neptun este de 28,3°, care este relativ aproape de 23,5° a Pământului. Având în vedere distanța semnificativă a planetei față de Soare, prezența anotimpurilor lui Neptun comparabile cu cele de pe Pământ este un fenomen destul de surprinzător și neînțeles pe deplin pentru oamenii de știință.

Luni și inele lui Neptun

Astăzi se știe că Neptun are treisprezece sateliți. Dintre acești treisprezece, doar unul este mare și de formă sferică. Există o teorie științifică conform căreia Triton, cea mai mare dintre lunile lui Neptun, este o planetă pitică care a fost capturată de un câmp gravitațional și de aceea originea sa naturală rămâne sub semnul întrebării. Dovezile pentru această teorie provin din orbita retrogradă a lui Triton - luna se rotește în direcția opusă față de Neptun. În plus, cu o temperatură înregistrată la suprafață de -235°C, Tritonul este cel mai rece obiect cunoscut din Sistemul Solar.

Se crede că Neptun are trei inele principale: Adams, Le Verrier și Halle. Acest sistem de inele este mult mai slab decât cel al altor giganți gazosi. Sistemul de inele ale planetei este atât de slab încât de ceva timp s-a considerat că inelele sunt defecte. Cu toate acestea, imaginile transmise de Voyager 2 au arătat că de fapt nu este cazul și inelele înconjoară complet planeta.

Neptun îi ia 164,8 ani pământești pentru a-și finaliza orbita în jurul Soarelui. 11 iulie 2011 a marcat finalizarea primei revoluții complete a planetei de la descoperirea sa în 1846.

Neptun a fost descoperit de Jean Joseph Le Verrier. Planeta a rămas necunoscută civilizațiilor antice datorită faptului că nu era vizibilă de pe Pământ cu ochiul liber. Planeta a fost numită inițial Le Verrier, în onoarea descoperitorului ei. Dar comunitatea științifică a abandonat rapid acest nume și a fost ales numele Neptun.

Planeta a fost numită Neptun după vechiul zeu roman al mării.

Neptun are a doua cea mai mare gravitație din sistemul solar, a doua după Jupiter.

Cea mai mare lună a lui Neptun se numește Triton, a fost descoperită la 17 zile după ce Neptun însuși a fost descoperit.

În atmosfera lui Neptun puteți vedea o furtună asemănătoare cu Marea Pată Roșie a lui Jupiter. Această furtună are un volum comparabil cu cel al Pământului și este cunoscută și sub numele de Marea Pată Întunecată.

Există o altă furtună faimoasă pe planetă - Punctul Întunecat Mic, dar este mult mai mică. Dimensiunea sa este comparabilă cu dimensiunea Lunii.

Neptun– a opta planetă a sistemului solar: descoperire, descriere, orbită, compoziție, atmosferă, temperatură, sateliți, inele, cercetare, harta suprafeței.

Neptun este a opta planetă de la Soare și cea mai îndepărtată planetă din Sistemul Solar. Este un gigant gazos și un reprezentant al categoriei de planete solare din sistemul exterior. Pluto a ieșit din lista planetelor, așa că Neptun închide lanțul.

Nu poate fi găsit fără instrumente, așa că a fost găsit relativ recent. Apropierea apropiată a fost observată o singură dată în timpul zborului Voyager 2 în 1989. Să aflăm care este planeta Neptun în fapte interesante.

Fapte interesante despre planeta Neptun

Anticii nu știau despre el

• Neptun nu poate fi găsit fără utilizarea instrumentelor. A fost observat pentru prima dată abia în 1846. Poziția a fost calculată matematic. Numele este dat în onoarea zeității marii a romanilor.

Se rotește rapid pe o axă

• Norii ecuatoriali completează o revoluție în 18 ore.

Cel mai mic dintre giganții de gheață

• Este mai mic decât Uranus, dar superior ca masă. Sub atmosfera grea se află straturi de hidrogen, heliu și gaz metan. Există apă, amoniac și gheață cu metan. Miezul interior este reprezentat de rocă.

Atmosfera este plină cu hidrogen, heliu și metan

• Metanul lui Neptun absoarbe lumina roșie, motiv pentru care planeta pare albastră. Norii înalți plutesc în mod constant.

Clima activă

• Merită remarcat furtuni mari și vânturi puternice. Una dintre furtunile de amploare a fost înregistrată în 1989 - Marea Pată Întunecată, care a durat 5 ani.

Există inele subțiri

• Ele sunt reprezentate de particule de gheață amestecate cu granule de praf și materii care conțin carbon.

Sunt 14 sateliți

• Cel mai interesant satelit al lui Neptun este Triton, o lume geroasă care eliberează particule de azot și praf de sub suprafață. Poate fi tras de gravitația planetară.

A trimis o misiune

• În 1989, Voyager 2 a zburat pe lângă Neptun, trimițând înapoi primele imagini la scară mare ale sistemului. Planeta a fost observată și de telescopul Hubble.

Dimensiunea, masa și orbita planetei Neptun

Cu o rază de 24.622 km, este a patra planetă ca mărime, de patru ori mai mare decât a noastră. Cu o masă de 1,0243 x 10 26 kg, ne depășește de 17 ori. Excentricitatea este de numai 0,0086, iar distanța de la Soare la Neptun este de 29,81 UA. într-o stare aproximativă și 30,33. a.e. la maxim.

O revoluție siderală durează 16 ore, 6 minute și 36 de secunde, iar o trecere orbitală durează 164,8 ani. Înclinarea axială a lui Neptun este de 28,32° și este similară cu cea a Pământului, astfel încât planeta trece prin schimbări sezoniere similare. Dar dacă adăugăm factorul unei orbite lungi, obținem un sezon cu o durată de 40 de ani.

Orbita planetară a lui Neptun influențează Centura Kuiper. Din cauza gravitației planetei, unele obiecte devin instabile și creează goluri în centură. Există o cale orbitală în unele zone goale. Rezonanța cu corpurile – 2:3. Adică, corpurile completează 2 pasaje orbitale pentru fiecare 3 la Neptun.

Gigantul de gheață are corpuri troiene situate în punctele Lagrange L4 și L5. Unii chiar uimesc prin stabilitatea lor. Cel mai probabil, au fost pur și simplu creați în apropiere și nu au fost atrași gravitațional mai târziu.

Compoziția și suprafața planetei Neptun

Acest tip de obiect se numește giganți de gheață. Există un miez stâncos (metale și silicați), o manta formată din apă, gheață de metan, amoniac și o atmosferă de hidrogen, heliu și metan. Structura detaliată a lui Neptun este vizibilă în figură.

Miezul conține nichel, fier și silicați, iar masa sa este de 1,2 ori mai mare decât a noastră. Presiunea centrală crește la 7 Mbar, care este de două ori mai mare decât a noastră. Situația se încălzește până la 5400 K. La o adâncime de 7000 km, metanul este transformat în cristale de diamant, care cad sub formă de grindină.

Mantaua atinge de 10-15 ori masa pământului și este umplută cu amestec de amoniac, metan și apă. Substanța se numește înghețată, deși în realitate este un lichid dens, fierbinte. Stratul atmosferic se extinde cu 10-20% din centru.

În straturile atmosferice inferioare, puteți vedea cum crește concentrațiile de metan, apă și amoniac.

Lunii planetei Neptun

Familia lunară a lui Neptun este reprezentată de 14 sateliți, unde toți, cu excepția unuia, au nume în onoarea mitologiei grecești și romane. Ele sunt împărțite în 2 clase: regulate și neregulate. Primii sunt Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 si Proteus. Sunt situate cel mai aproape de planetă și marșează pe orbite circulare.

Sateliții variază de la 48.227 km la 117.646 km de planetă și toți, cu excepția S/2004 N 1 și Proteus, orbitează planeta într-o perioadă mai mică decât perioada orbitală a acesteia (0,6713 zile). După parametri: 96 x 60 x 52 km și 1,9 × 10 17 kg (Naiad) la 436 x 416 x 402 km și 5.035 × 10 17 kg (Proteus).

Toți sateliții, cu excepția Proteus și Larissa, sunt de formă alungită. Analiza spectrală arată că au fost formate din gheață de apă amestecată cu material întunecat.

Cele neregulate urmează orbite excentrice sau retrograde înclinate și trăiesc la distanțe mari. Excepția este Triton, care orbitează în jurul lui Neptun pe o cale orbitală circulară.

În lista neregulatelor se găsesc Triton, Nereide, Halimeda, Sao, Laomedea, Neso și Psamatha. În ceea ce privește dimensiunea și masa, acestea sunt practic stabile: de la 40 km în diametru și 1,5 × 10 16 kg în masă (Psamapha) la 62 km și 9 x 10 16 kg (Halimeda).

Triton și Nereidele sunt considerate separat, deoarece sunt cele mai mari luni neregulate din sistem. Tritonul conține 99,5% din masa orbitală a lui Neptun.

Se rotesc aproape de planetă și au excentricități neobișnuite: Triton are un cerc aproape perfect, iar Nereid pe cel mai excentric.

Cel mai mare satelit al lui Neptun este Triton. Diametrul său acoperă 2700 km, iar masa sa este de 2,1 x 10 22 kg. Dimensiunea sa este suficientă pentru a atinge echilibrul hidrostatic. Tritonul se deplasează pe o cale retrogradă și cvasi-circulară. Este umplut cu azot, dioxid de carbon, metan și apă cu gheață. Albedo este mai mult de 70%, prin urmare este considerat unul dintre cele mai strălucitoare obiecte. Suprafața pare roșiatică. De asemenea, este surprinzător pentru că are propriul strat atmosferic.

Densitatea satelitului este de 2 g/cm 3, ceea ce înseamnă că 2/3 din masă este dată rocilor. De asemenea, pot fi prezente apă lichidă și un ocean subteran. În sud există o calotă polară mare, cicatrici antice de cratere, canioane și margini.

Se crede că Triton a fost atras de gravitație și a fost considerat anterior parte a centurii Kuiper. Atracția mareelor ​​duce la convergență. O coliziune între planetă și satelit poate avea loc în 3,6 miliarde de ani.

Nereida este a treia ca mărime din familia lunară. Se rotește pe o orbită progradă, dar extrem de excentrică. Spectroscopul a găsit gheață la suprafață. Poate că rotația haotică și forma alungită sunt cele care duc la modificări neregulate ale mărimii aparente.

Atmosfera și temperatura planetei Neptun

La altitudinea sa mai mare, atmosfera lui Neptun este formată din hidrogen (80%) și heliu (19%) cu urme minore de metan. Nuanța albastră apare deoarece metanul absoarbe lumina roșie. Atmosfera este împărțită în două sfere principale: troposfera și stratosfera. Între ele există o tropopauză cu o presiune de 0,1 bar.

Analiza spectrală arată că stratosfera este încețoșată din cauza acumulării de amestecuri create prin contactul razelor UV și metanului. Conține monoxid de carbon și acid cianhidric.

Până acum, nimeni nu poate explica de ce termosfera este încălzită la 476,85°C. Neptun este extrem de departe de stea, așa că este nevoie de un alt mecanism de încălzire. Acesta ar putea fi contactul atmosferei cu ionii din câmpul magnetic sau undele gravitaționale ale planetei în sine.

Neptun nu are o suprafață solidă, așa că atmosfera se rotește diferențial. Partea ecuatorială se rotește cu o perioadă de 18 ore, câmpul magnetic - 16,1 ore, iar zona polară - 12 ore. Acesta este motivul pentru care apar vânturi puternice. Trei mari au fost înregistrate de Voyager 2 în 1989.

Prima furtună s-a extins pe 13.000 x 6.600 km și a arătat ca Marea Pată Roșie a lui Jupiter. În 1994, telescopul Hubble a încercat să găsească Marea Pată Întunecată, dar nu a fost acolo. Dar unul nou s-a format pe teritoriul emisferei nordice.

Scooterul este o altă furtună reprezentată de un nori ușor. Sunt situate la sud de Marea Pată Întunecată. În 1989, s-a remarcat și Little Dark Spot. La început părea complet întuneric, dar când dispozitivul s-a apropiat, a fost posibil să detectăm un miez luminos.

Inelele planetei Neptun

Planeta Neptun are 5 inele numite după oamenii de știință: Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago și Adams. Sunt reprezentate de praf (20%) și mici fragmente de rocă. Ele sunt greu de găsit, deoarece le lipsește luminozitatea și diferă ca mărime și densitate.

Johann Halle a fost primul care a examinat planeta cu o lupă. Inelul este primul și se află la 41.000-43.000 km distanță de Neptun. Le Verrier are doar 113 km lățime.

La o distanta de 53200-57200 km cu o latime de 4000 km se afla Inelul Lascelles. Acesta este cel mai lat inel. Omul de știință l-a găsit pe Triton la 17 zile după descoperirea planetei.

Inelul Arago, situat pe 57.200 km, se extinde pe 100 km. François Arago a fost mentor pe Le Verrier și a fost activ în dezbaterea planetei.

Adams are doar 35 km lățime. Dar acest inel este cel mai strălucitor al lui Neptun și este ușor de găsit. Are cinci arcuri, dintre care trei se numesc Libertate, Egalitate, Frăție. Se crede că arcurile au fost captate gravitațional de Galatea, aflată în interiorul inelului. Aruncă o privire la fotografia cu inelele lui Neptun.

Inelele sunt închise la culoare și sunt făcute din compuși organici. Reține mult praf. Se crede că acestea sunt formațiuni tinere.

Istoria studiului planetei Neptun

Neptun nu a fost înregistrat până în secolul al XIX-lea. Deși, dacă examinați cu atenție schițele lui Galileo din 1612, veți observa că punctele indică locația gigantului de gheață. Deci, înainte, planeta era pur și simplu confundată cu o stea.

În 1821, Alexis Bouvard a produs diagrame care arată calea orbitală a lui Uranus. Dar o analiză ulterioară a arătat abateri de la desen, așa că omul de știință a crezut că în apropiere există un corp mare care influențează calea.

John Adams a început un studiu detaliat al trecerii orbitale a lui Uranus în 1843. Indiferent de el în 1845-1846. Urbe Le Verrier a lucrat. El și-a împărtășit cunoștințele cu Johann Halle la Observatorul din Berlin. Acesta din urmă a confirmat că era ceva mare în apropiere.

Descoperirea planetei Neptun a provocat multe controverse cu privire la descoperitorul ei. Dar lumea științifică a recunoscut meritele lui Le Verrier și Adams. Dar în 1998 se considera că primul făcuse mai mult.

La început, Le Verrier a propus denumirea obiectului în cinstea sa, ceea ce a stârnit multă indignare. Dar a doua sa propunere (Neptun) a devenit numele modern. Faptul este că se încadrează în tradițiile numelui. Mai jos este o hartă a lui Neptun.

Harta suprafeței planetei Neptun

Click pe imagine pentru a o mari

În forfota zilelor, lumea pentru o persoană obișnuită se micșorează uneori la dimensiunea muncii și acasă. Între timp, dacă te uiți la cer, poți vedea cât de neînsemnat este. Poate de aceea tinerii romantici visează să se dedice cuceririi spațiului și studiului stelelor. Oamenii de știință-astronomii nu uită nicio secundă că, pe lângă Pământul cu problemele și bucuriile lui, există multe alte obiecte îndepărtate și misterioase. Una dintre ele este planeta Neptun, a opta cea mai îndepărtată de Soare, inaccesibilă observației directe și, prin urmare, de două ori atractivă pentru cercetători.

Cum a început totul

Pe la mijlocul secolului al XIX-lea, sistemul solar, conform oamenilor de știință, conținea doar șapte planete. Vecinii Pământului, imediati și îndepărtați, au fost studiați folosind toate progresele disponibile în tehnologie și calcul. Multe caracteristici au fost descrise mai întâi teoretic și abia apoi au găsit confirmare practică. Odată cu calculul orbitei lui Uranus, situația a fost oarecum diferită. Thomas John Hussey, astronom și preot, a descoperit o discrepanță între traiectoria reală a planetei și cea așteptată. Ar putea exista o singură concluzie: există un obiect care influențează orbita lui Uranus. De fapt, acesta a fost primul mesaj despre planeta Neptun.

Aproape zece ani mai târziu (în 1843), doi cercetători au calculat simultan orbita în care se putea mișca o planetă, forțând gigantul gazos să-și facă loc. Aceștia au fost englezul John Adams și francezul Urbain Jean Joseph Le Verrier. Independent unul de celălalt, dar cu o precizie diferită, ei au determinat calea de mișcare a corpului.

Detectare și desemnare

Neptun a fost găsit pe cerul nopții de astronomul Johann Gottfried Halle, la care a venit Le Verrier cu calculele sale. Omul de știință francez, care mai târziu a împărtășit gloria descoperitorului cu Galle și Adams, a greșit doar o măsură în calculele sale. Neptun a apărut oficial în lucrări științifice la 23 septembrie 1846.

Inițial, s-a propus denumirea planetei, dar această denumire nu a prins rădăcini. Astronomii au fost mai inspirați de a compara noul obiect cu regele mărilor și oceanelor, la fel de străin de suprafața pământului ca, aparent, planeta descoperită. Numele lui Neptun a fost propus de Le Verrier și susținut de V. Ya. Struve, care a condus numele i s-a dat, nu mai rămânea decât să înțelegem care este compoziția atmosferei lui Neptun, dacă a existat deloc, ce se ascunde în ea. adâncimi și așa mai departe.

Comparativ cu Pământul

A trecut mult timp de la deschidere. Astăzi știm mult mai multe despre a opta planetă a sistemului solar. Neptun este semnificativ mai mare decât Pământul: diametrul său este de aproape 4 ori mai mare și masa sa este de 17 ori mai mare. Distanța semnificativă față de Soare nu lasă nicio îndoială că vremea de pe planeta Neptun este, de asemenea, vizibil diferită de cea de pe Pământ. Nu există și nu poate fi viață aici. Nici măcar nu e vorba de vânt sau de vreun fenomen neobișnuit. Atmosfera și suprafața lui Neptun sunt practic aceeași structură. Aceasta este o trăsătură caracteristică tuturor giganților gazosi, dintre care această planetă este una.

Suprafata imaginara

Densitatea planetei este semnificativ mai mică decât cea a Pământului (1,64 g/cm³), ceea ce face dificilă pășirea pe suprafața sa. Da, și ca atare nu există. Ei au convenit să identifice nivelul suprafeței după mărimea presiunii: „solidul” flexibil și mai degrabă lichid este situat la nivelurile inferioare, unde presiunea este egală cu un bar și, de fapt, face parte din acesta. Orice mesaj despre planeta Neptun ca obiect cosmic de o anumită dimensiune se bazează pe această definiție a suprafeței imaginare a gigantului.

Parametrii obținuți luând în considerare această caracteristică sunt următorii:

diametrul la ecuator este de 49,5 mii km;

dimensiunea sa în planul polilor este de aproape 48,7 mii km.

Raportul dintre aceste caracteristici îl face pe Neptun departe de forma unui cerc. Ea, ca și Planeta Albastră, este oarecum aplatizată la poli.

Compoziția atmosferei lui Neptun

Amestecul de gaze care învăluie planeta este foarte diferit ca conținut de cel de pe Pământ. Majoritatea covârșitoare este hidrogenul (80%), a doua poziție este ocupată de heliu. Acest gaz inert are o contribuție semnificativă la compoziția atmosferei lui Neptun - 19%. Metanul reprezintă mai puțin de un procent; aici se găsește și amoniacul, dar în cantități mici.

Destul de ciudat, un procent din metanul din compoziție afectează foarte mult ce fel de atmosferă are Neptun și cum este întregul gigant gazos din punctul de vedere al unui observator extern. Acest compus chimic alcătuiește norii planetei și nu reflectă undele de lumină corespunzătoare culorii roșii. Drept urmare, Neptun pare un albastru profund celor care trec pe acolo. Această culoare este unul dintre misterele planetei. Oamenii de știință nu știu încă pe deplin ce duce exact la absorbția părții roșii a spectrului.

Toți giganții gazosi au o atmosferă. Este culoarea care îl face pe Neptun să iasă în evidență printre ei. Datorită acestor caracteristici, este numită o planetă de gheață. Metanul înghețat, care, prin existența sa, adaugă greutate la comparația lui Neptun cu un aisberg, este, de asemenea, parte din mantaua din jurul nucleului planetei.

Structura interna

Miezul obiectului spațial conține compuși de fier, nichel, magneziu și siliciu. Miezul este aproximativ egal ca masă cu întregul Pământ. Mai mult, spre deosebire de alte elemente ale structurii interne, are o densitate care este de două ori mai mare decât a Planetei Albastre.

Miezul este acoperit, după cum am menționat deja, de o manta. Compoziția sa este în multe privințe similară cu cea atmosferică: aici sunt prezente amoniacul, metanul și apa. Masa stratului este egală cu cincisprezece ori Pământului, în timp ce este foarte încălzit (până la 5000 K). Mantaua nu are o graniță clară, iar atmosfera planetei Neptun se revarsă lin în ea. Un amestec de heliu și hidrogen formează partea superioară a structurii. Transformarea lină a unui element în altul și granițele neclare dintre ele sunt proprietăți caracteristice tuturor giganților gazosi.

Provocări de cercetare

Concluziile despre ce fel de atmosferă are Neptun, care este caracteristică structurii sale, se fac în mare parte pe baza datelor obținute deja despre Uranus, Jupiter și Saturn. Distanța planetei față de Pământ face mult mai dificil de studiat.

În 1989, sonda spațială Voyager 2 a zburat lângă Neptun. Aceasta a fost singura întâlnire cu un mesager pământesc. Fecunditatea sa este însă evidentă: majoritatea informațiilor despre Neptun au fost furnizate științei de această navă. În special, Voyager 2 a descoperit petele întunecate mari și mici. Ambele zone înnegrite erau clar vizibile pe fundalul atmosferei albastre. Astăzi nu este clar care este natura acestor formațiuni, dar se presupune că acestea sunt fluxuri vortex sau cicloane. Ele apar în straturile superioare ale atmosferei și mătură planeta cu mare viteză.

Miscare continua

Mulți parametri sunt determinați de prezența atmosferei. Neptun se caracterizează nu numai prin culoarea sa neobișnuită, ci și prin mișcarea constantă creată de vânt. Viteza cu care norii zboară în jurul planetei în apropierea ecuatorului depășește o mie de kilometri pe oră. În același timp, se mișcă în direcția opusă față de rotația lui Neptun în jurul axei sale. În același timp, planeta se întoarce și mai repede: o rotație completă durează doar 16 ore și 7 minute. Pentru comparație: o revoluție în jurul Soarelui durează aproape 165 de ani.

Un alt mister: viteza vântului în atmosfera giganților gazosi crește odată cu distanța de la Soare și atinge apogeul pe Neptun. Acest fenomen nu a fost încă fundamentat, precum și unele caracteristici de temperatură ale planetei.

Distribuția căldurii

Vremea de pe planeta Neptun se caracterizează printr-o schimbare treptată a temperaturii în funcție de altitudine. Stratul atmosferei în care se află suprafața convențională corespunde pe deplin celui de-al doilea nume (planeta de gheață). Temperatura aici scade la aproape -200 ºC. Dacă vă deplasați mai sus de la suprafață, veți observa o creștere a căldurii până la 475º. Oamenii de știință nu au găsit încă o explicație demnă pentru astfel de diferențe. Neptun ar trebui să aibă o sursă internă de căldură. Un astfel de „încălzitor” ar trebui să genereze de două ori mai multă energie decât ceea ce vine pe planetă de la Soare. Căldura din această sursă, combinată cu energia care curge aici de la steaua noastră, este probabil cauza vântului puternic.

Cu toate acestea, nici lumina soarelui, nici un „încălzitor” intern nu pot ridica temperatura la suprafață, astfel încât schimbarea anotimpurilor să fie vizibilă aici. Și deși sunt îndeplinite alte condiții pentru aceasta, este imposibil să distingem iarna de vara pe Neptun.

Magnetosfera

Cercetările Voyager 2 au ajutat oamenii de știință să învețe multe despre câmpul magnetic al lui Neptun. Este foarte diferită de cea a Pământului: sursa este situată nu în miez, ci în manta, din cauza căreia axa magnetică a planetei este mult deplasată în raport cu centrul său.

Una dintre funcțiile câmpului este protecția împotriva vântului solar. Forma magnetosferei lui Neptun este foarte alungită: liniile de protecție din partea planetei care este iluminată sunt situate la o distanță de 600 de mii de km de suprafață, iar pe partea opusă - mai mult de 2 milioane de km.

Voyager a înregistrat variabilitatea intensității câmpului și locația liniilor magnetice. Astfel de proprietăți ale planetei nu au fost încă pe deplin explicate de știință.

Inele

La sfârșitul secolului al XIX-lea, când oamenii de știință nu mai căutau un răspuns la întrebarea dacă există o atmosferă pe Neptun, o altă sarcină a apărut în fața lor. A fost necesar să explicăm de ce, de-a lungul traseului celei de-a opta planete, stelele au început să se estompeze pentru observator ceva mai devreme de când Neptun s-a apropiat de ele.

Problema a fost rezolvată abia după aproape un secol. În 1984, cu ajutorul unui telescop puternic, a fost posibil să se examineze cel mai strălucitor inel al planetei, care a fost numit ulterior după unul dintre descoperitorii lui Neptun, John Adams.

Cercetările ulterioare au descoperit mai multe formațiuni similare. Ei au fost cei care au blocat stelele pe calea planetei. Astăzi, astronomii consideră că Neptun are șase inele. În ei se ascunde un alt mister. Inelul Adams este format din mai multe arcade situate la o oarecare distanță unele de altele. Motivul acestei plasări este neclar. Unii cercetători sunt înclinați să creadă că forța câmpului gravitațional al unuia dintre sateliții lui Neptun, Galatea, îi menține în această poziție. Alții oferă un contraargument convingător: dimensiunea sa este atât de mică încât este puțin probabil să facă față sarcinii. Este posibil să mai existe câțiva sateliți necunoscuți în apropiere care ajută Galatea.

În general, inelele planetei sunt un spectacol, inferioare ca impresionant și frumusețe formațiunilor similare ale lui Saturn. Compoziția joacă un rol important în aspectul oarecum plictisitor. Inelele conțin în cea mai mare parte blocuri de gheață metan acoperite cu compuși de siliciu care absorb bine lumina.

Sateliți

Neptun are (conform ultimelor date) 13 sateliți. Cele mai multe dintre ele sunt de dimensiuni mici. Doar Triton are parametri remarcabili, doar cu diametrul puțin inferior celui al Lunii. Compoziția atmosferei lui Neptun și Triton este diferită: satelitul are o înveliș gazos dintr-un amestec de azot și metan. Aceste substanțe dau un aspect foarte interesant planetei: azotul înghețat cu incluziuni de gheață metan creează o adevărată revoltă de culori la suprafață în zona Polului Sud: nuanțe de galben combinate cu alb și roz.

Soarta chipeșului Triton, între timp, nu este atât de roz. Oamenii de știință prevăd că se va ciocni cu Neptun și va fi absorbit de acesta. Ca urmare, a opta planetă va deveni proprietara unui nou inel, comparabil ca luminozitate cu formațiunile lui Saturn și chiar înaintea lor. Sateliții rămași ai lui Neptun sunt semnificativ inferiori lui Triton, unii dintre ei nici măcar nu au nume încă.

A opta planetă a sistemului solar corespunde în mare măsură numelui său, a cărui alegere a fost influențată de prezența unei atmosfere - Neptun. Compoziția sa contribuie la apariția culorii albastre caracteristice. Neptun se repezi prin spațiu de neînțeles pentru noi, ca zeul mărilor. Și similar cu adâncurile oceanului, acea parte a spațiului care începe dincolo de Neptun păstrează o mulțime de secrete pentru oameni. Oamenii de știință ai viitorului încă nu le-au descoperit.

Uranus și Neptun sunt planete gazoase gigantice cu sisteme de inele foarte înguste. Uranus este întors pe o parte. Neptun are o atmosferă fulgerătoare. Luna sa Triton are vulcani care aruncă apă și gheață.

În martie 1781, William Herschel (1738-1822), folosind un telescop de casă, a descoperit accidental o nouă planetă. Herschel a fost un muzician care a locuit în Bath, Anglia, unde a lucrat ca organist. Astronomia era hobby-ul lui preferat. Și-a făcut el însuși un telescop și a întocmit o listă de stele duble care, atunci când sunt observate, păreau a fi situate foarte aproape una de alta. Într-o noapte, a zărit un obiect nou, despre care a crezut că era o cometă, în timp ce se mișca încet în raport cu stele. Cu toate acestea, după câteva săptămâni a devenit clar că aceasta nu era o cometă, ci o nouă planetă în sistemul nostru solar.

Descoperirea lui Herschel l-a făcut celebru în întreaga lume, iar regele George al III-lea i-a acordat o pensie regală. La început, astronomii nu au putut alege un nume pentru noua planetă, dar în cele din urmă au numit-o Uranus. Conform mitologiei clasice, Uranus este bunicul lui Jupiter.

O altă planetă nouă, Neptun, a fost descoperită în 1846 ca urmare a unor căutări atente, sistematice. De ani de zile, astronomii au fost nedumeriți de abaterea constantă a lui Uranus de la nuga sa. Pe baza legii gravitației universale a lui Newton, ei au calculat unde ar trebui să fie Uranus, dar de fiecare dată au descoperit că adevărata sa poziția pe cer nu coincide cu cea teoretică. Oamenii de știință au înțeles că acest lucru s-ar putea întâmpla dacă Uranus ar fi expus forțelor gravitaționale puternice de pe o planetă necunoscută.

Doi matematicieni s-au pus pe treabă calculând locația misterioasei planete. În 1845, la Cambridge (Anglia), John Couch Adams (1819-1892) și-a unit forțele cu James Challis (1803-1862). Au lucrat împreună la Observatorul Universității din Cambridge. Deși Challis a înregistrat de fapt această nouă planetă, el însuși nu și-a dat seama că a găsit-o! Aproape în același timp, astronomul francez Urbay Le Verrier (1811 - 1877) a încercat să convingă oamenii de știință de la Observatorul din Paris din Franța să înceapă căutarea unei planete invizibile. În același scop, el a scris o scrisoare Observatorului din Berlin din Germania. Chiar în noaptea în care Johann Halle a primit scrisoarea (23 septembrie 1846), a descoperit planeta prezisă chiar în locul pe care Le Verrier îl determinase prin calcul. Planeta a fost numită Neptun în onoarea vechiului zeu roman al mării.

Uraniul este compus în principal din hidrogen și heliu, o șapte din atmosfera sa fiind metan. Metanul îl face pe Uranus să pară albăstrui, fapt remarcat pentru prima dată de Herschel. Sonda spațială Voyager 2 a descoperit doar câteva dungi de nori în atmosfera superioară a lui Uranus. Temperatura acestei planete este de aproximativ -220 ° C. În centrul lui Uranus există un nucleu mare format din piatră și fier.

Axa de culoare proprie a lui Uranus este înclinată mai mult decât într-un unghi drept, ceea ce înseamnă că polul său nord este situat sub planul orbital. Acesta este un fenomen unic în întregul sistem solar. Uranus își finalizează orbita în jurul Soarelui în 84 de ani. Anotimpurile de pe această planetă sunt, aparent, foarte neobișnuite. Timp de aproximativ 20 de ani, polul nord este mai mult sau mai puțin orientat spre soare, în timp ce polul sud se află în mod constant în întuneric.

Astronomii sugerează că la scurt timp după formarea sistemului solar, Uranus s-a ciocnit cu o altă planetă mare. Este posibil ca în urma acestei ciocniri, Uranus să fi fost răsturnat pe o parte.

Inele în jurul lui Uranus

Inelele lui Uranus au fost descoperite întâmplător. Astronomii au vrut să afle mai multe despre atmosfera acestei planete. În timp ce Uranus a trecut prin fața unei stele slabe, au observat că steaua a clipit de mai multe ori înainte și după ce Uranus a ascuns-o complet. Nimeni nu a prevăzut acest fenomen, iar motivul a fost că Uranus are cel puțin nouă inele slabe care orbitează această planetă. Inelele lui Uranus sunt formate din roci mari și mici, precum și din praf fin.

Miranda

Uranus este orbitat de cinci luni mari și zece mici. Cea mai uimitoare dintre ele este Miranda, cu o lungime de aproximativ 500 km. Suprafața sa uimește prin varietatea de văi, chei și stânci abrupte. Această lună pare să fie topită din trei sau patru fragmente de rocă. Poate că reprezintă rămășițele unei foste luni care s-a ciocnit cândva cu un asteroid, iar acum a reușit să pună la loc resturile prăbușite.

Neptun din Voyager 2

Voyager 2 a trecut pe lângă Neptun pe 24 august 1989, după o călătorie de 12 ani pe acea planetă, iar informațiile pe care le-a obținut ne-au adus multe surprize. Deoarece Neptun este de 30 de ori mai departe de Soare decât Pământ, lumina soarelui care ajunge la suprafața sa este extrem de slabă, iar temperatura lui Neptun este de -213°C. Cu toate acestea, aici este puțin mai cald decât pe Uranus, deși Uranus este mai aproape de Soare. Acest lucru se explică prin faptul că Neptun are o sursă internă de energie termică, care furnizează de trei ori mai multă căldură decât o primește planeta de la Soare.

În atmosfera lui Neptun apar o varietate de fenomene meteorologice. Voyager 2 a observat acolo o mare pată întunecată, aparent similară cu Marea pată roșie a lui Jupiter. Există și nori cirruși subțiri acolo. Unele dintre ele constau din metan înghețat.

Acum Voyager 2 se grăbește spre marginea sistemului solar. Nu se va apropia de Pluto, ultima planetă, dar astronomii pot menține contactul radio cu nava cel puțin până în 2020. În acest timp, Voyager 2 va trimite înapoi pe Pământ informații despre gaz și praf din sistemul solar îndepărtat.

Triton

Neptun are un satelit mai mare decât Lupusul Pământului: Triton. La fel ca Pământul, Triton are o atmosferă de azot și este compus din șapte zecimi de rocă solidă și trei zecimi de apă. Lângă polul sudic al lui Triton, Voyage 2 a făcut fotografii cu gheață roșie, iar la ecuator a făcut fotografii cu gheață albastră făcută din metan înghețat.

Triton are roci uriașe tăiate de gheața de apă, precum și nenumărate cratere. Neptun schimbă direcția de mișcare a cometelor care intră în Sistemul Solar din exterior. Poate că unii dintre ei s-au ciocnit cu Triton și, în urma acestor ciocniri, au apărut craterele acestuia. Triton are dungi întunecate de origine vulcanică. Oamenii de știință cred că gheața, compusă din apă înghețată, metan și azot, a erupt din adâncurile Tritonului prin vulcani.