ค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนและดาวยูเรนัส อุณหภูมิบนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ วงแหวนของดาวเนปจูน

เมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 วิลเลียม เฮอร์เชล (พ.ศ. 2281-2365) ใช้กล้องโทรทรรศน์แบบโฮมเมดค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่โดยไม่ได้ตั้งใจ เฮอร์เชลเป็นนักดนตรีที่อาศัยอยู่ในเมืองบาธ ประเทศอังกฤษ ซึ่งเขาทำงานเป็นนักออร์แกน ดาราศาสตร์เป็นงานอดิเรกที่เขาชื่นชอบ เขาสร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นมาเองและรวบรวมรายชื่อดาวคู่ที่เมื่อสังเกตดูดูเหมือนว่าจะอยู่ใกล้กันมาก คืนหนึ่งเขาสังเกตเห็นวัตถุใหม่ ซึ่งเขาเข้าใจผิดว่าเป็นดาวหางในขณะที่มันเคลื่อนตัวช้าๆ เมื่อเทียบกับดวงดาวต่างๆ อย่างไรก็ตาม หลังจากนั้นไม่กี่สัปดาห์ ก็เห็นได้ชัดว่านี่ไม่ใช่ดาวหาง แต่เป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ในระบบสุริยะของเรา

การค้นพบของเฮอร์เชลทำให้เขาโด่งดังไปทั่วโลก และกษัตริย์จอร์จที่ 3 ทรงมอบเงินบำนาญแก่เขา ในตอนแรก นักดาราศาสตร์ไม่สามารถตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงใหม่ได้ แต่สุดท้ายก็ตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ว่าดาวยูเรนัส ตามตำนานคลาสสิก ดาวยูเรนัสเป็นปู่ของดาวพฤหัสบดี

ดาวเคราะห์ดวงใหม่อีกดวงหนึ่งคือดาวเนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 อันเป็นผลมาจากการค้นหาอย่างรอบคอบและเป็นระบบ เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่นักดาราศาสตร์สับสนกับการเบี่ยงเบนอย่างต่อเนื่องของดาวยูเรนัสจากเส้นทางของมัน ตามกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน พวกเขาคำนวณว่าดาวยูเรนัสควรอยู่ที่ไหน แต่ทุกครั้งที่ค้นพบว่าตำแหน่งที่แท้จริงของดาวยูเรนัสบนท้องฟ้าไม่ตรงกับตำแหน่งทางทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้หากดาวยูเรนัสสัมผัสกับแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังจากดาวเคราะห์บางดวงที่ไม่รู้จัก

นักคณิตศาสตร์สองคนเริ่มทำงานเพื่อคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์ลึกลับดวงนี้ ในปี 1845 ที่เมืองเคมบริดจ์ (อังกฤษ) John Couch Adams (1819-1892) ได้ร่วมมือกับ James Challis (1803-1862) พวกเขาทำงานร่วมกันที่หอดูดาวมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ แม้ว่าชัลลิสจะบันทึกดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้จริงๆ แต่ตัวเขาเองก็ไม่รู้ตัวว่าเขาพบมันแล้ว! เกือบจะในเวลาเดียวกัน นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Urban Le Verrier (1811-1877) พยายามโน้มน้าวนักวิทยาศาสตร์ที่หอดูดาวปารีสในฝรั่งเศสให้เริ่มค้นหาดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็น เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน เขาเขียนจดหมายถึงหอดูดาวเบอร์ลินในเยอรมนี ในคืนเดียวที่ Johann Halle ได้รับจดหมายฉบับนี้ (23 กันยายน พ.ศ. 2389) เขาได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้ในตำแหน่งเดียวกับที่ Le Verrier กำหนดโดยการคำนวณ ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับการตั้งชื่อว่าดาวเนปจูนเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ

ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ที่สับสนอลหม่าน

ยูเรเนียมประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นหลัก แต่หนึ่งในเจ็ดของบรรยากาศมีเทน มีเทนทำให้ดาวยูเรนัสปรากฏเป็นสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่เฮอร์เชลสังเกตเห็นเป็นครั้งแรก ยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบกลุ่มเมฆเพียงไม่กี่แถบในชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวยูเรนัส อุณหภูมิของดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ที่ประมาณ -220°C ใจกลางดาวยูเรนัสมีแกนกลางขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหินและเหล็ก

แกนการหมุนของดาวยูเรนัสนั้นมีความโน้มเอียงมากกว่ามุมฉาก ซึ่งหมายความว่าขั้วเหนือของมันอยู่ใต้ระนาบของวงโคจรของมัน นี่เป็นปรากฏการณ์พิเศษในระบบสุริยะทั้งหมด ดาวยูเรนัสโคจรรอบดวงอาทิตย์เสร็จภายใน 84 ปี ฤดูกาลบนโลกใบนี้ดูไม่ปกติมาก เป็นเวลาประมาณ 20 ปีที่ขั้วโลกเหนือหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ไม่มากก็น้อย ในขณะที่ขั้วโลกใต้จะมืดมิดอยู่ตลอดเวลา

นักดาราศาสตร์แนะนำว่าไม่นานหลังจากการก่อตัวของระบบสุริยะ ดาวยูเรนัสก็ชนกับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่ง เป็นไปได้ว่าผลจากการชนกันทำให้ดาวยูเรนัสพลิกคว่ำ

วงแหวนรอบดาวยูเรนัส

วงแหวนของดาวยูเรนัสถูกค้นพบโดยบังเอิญ นักดาราศาสตร์ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ ขณะที่ดาวยูเรนัสเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง พวกเขาสังเกตเห็นว่าดาวดวงนั้นกระพริบตาหลายครั้งทั้งก่อนและหลังดาวยูเรนัสบดบังดาวดวงนั้นโดยสิ้นเชิง ไม่มีใครมองเห็นปรากฏการณ์นี้ล่วงหน้า และเหตุผลก็คือดาวยูเรนัสมีวงแหวนจาง ๆ อย่างน้อยเก้าวงที่โคจรรอบดาวเคราะห์ดวงนี้ วงแหวนของดาวยูเรนัสประกอบด้วยหินขนาดใหญ่และเล็กรวมทั้งฝุ่นละเอียด

มิแรนดา

ดาวยูเรนัสโคจรรอบด้วยดวงจันทร์ขนาดใหญ่ 5 ดวง และดวงจันทร์ดวงเล็ก 10 ดวง สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือมิแรนดา ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 500 กม. พื้นผิวของมันตื่นตาตื่นใจกับความหลากหลายของหุบเขา ช่องเขา และหน้าผาสูงชัน ดูเหมือนว่าดวงจันทร์ดวงนี้จะถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันจากเศษหินขนาดใหญ่สามหรือสี่ชิ้น บางทีพวกมันอาจเป็นตัวแทนของซากของอดีตดวงจันทร์ที่เคยชนกับดาวเคราะห์น้อย และตอนนี้สามารถรวบรวมเศษซากของมันกลับมารวมกันได้

ดาวเนปจูนจากยานโวเอเจอร์ 2

ยานโวเอเจอร์ 2 เคลื่อนผ่านดาวเนปจูนเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2532 หลังจากการเดินทางไปยังดาวเคราะห์ดวงนั้นเป็นเวลา 12 ปี และการค้นพบนี้เผยให้เห็นความประหลาดใจมากมาย เนื่องจากดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลก 30 เท่า แสงแดดที่ส่องถึงพื้นผิวจึงมีน้อยมาก และอุณหภูมิบนดาวเนปจูนอยู่ที่ -213°C อย่างไรก็ตาม ที่นี่อุ่นกว่าบนดาวยูเรนัสเล็กน้อย แม้ว่าดาวยูเรนัสจะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าก็ตาม สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเนปจูนมีแหล่งพลังงานความร้อนภายในซึ่งให้ความร้อนมากกว่าที่ดาวเคราะห์ได้รับจากดวงอาทิตย์ถึงสามเท่า

ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่หลากหลายเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน ยานโวเอเจอร์ 2 สังเกตเห็นจุดมืดมนที่นั่น ซึ่งดูเหมือนจะคล้ายกับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัส ที่นั่นก็มีเมฆเซอร์รัสบางๆ อยู่ด้วย บางส่วนประกอบด้วยมีเทนแช่แข็ง

ขณะนี้ยานโวเอเจอร์ 2 กำลังพุ่งเข้าหาขอบระบบสุริยะ มันจะไม่เข้าใกล้ดาวพลูโตซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงสุดท้าย แต่นักดาราศาสตร์จะสามารถรักษาการติดต่อทางวิทยุกับเรือได้จนถึงอย่างน้อยปี 2020 ในช่วงเวลานี้ ยานโวเอเจอร์ 2 จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับก๊าซและฝุ่นในพื้นที่ห่างไกลของระบบสุริยะมายังโลก

ไทรทัน

ดาวเนปจูนมีดาวเทียมที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์ของโลก: ไทรทัน เช่นเดียวกับโลก ไทรทันมีชั้นบรรยากาศไนโตรเจน และประกอบด้วยหินแข็ง 7 ใน 10 ส่วนและน้ำ 3 ใน 10 ส่วน ใกล้กับขั้วโลกใต้ของไทรตัน เรือโวเอจ 2 จับภาพน้ำแข็งสีแดง และที่เส้นศูนย์สูตรจับภาพน้ำแข็งสีน้ำเงินที่ทำจากมีเทนแช่แข็ง

ไทรตันมีหินขนาดใหญ่ที่ถูกตัดขาดจากน้ำแข็ง รวมถึงหลุมอุกกาบาตจำนวนนับไม่ถ้วน ดาวเนปจูนเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวหางที่เข้าสู่ระบบสุริยะจากภายนอก บางทีบางคนอาจชนกับไทรทัน และจากการชนเหล่านี้ หลุมอุกกาบาตก็ปรากฏขึ้น ไทรทันมีริ้วสีเข้มของต้นกำเนิดภูเขาไฟ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า LSD ซึ่งประกอบด้วยน้ำแช่แข็ง มีเทน และไนโตรเจน ปะทุขึ้นจากส่วนลึกของไทรทันผ่านทางภูเขาไฟ

การค้นพบที่สำคัญ

• พ.ศ. 2233 มีการอธิบายดาวยูเรนัสเป็นครั้งแรก แต่เป็นดาวฤกษ์
• พ.ศ. 2324 (ค.ศ. 1781) วิลเลียม เฮอร์เชล ค้นพบดาวยูเรนัสในฐานะดาวเคราะห์
• พ.ศ. 2330 (ค.ศ. 1787) วิลเลียม เฮอร์เชล ค้นพบดวงจันทร์สองดวงของดาวยูเรนัส
• พ.ศ. 2389 ค้นพบดาวเนปจูน พ.ศ. 2520 ค้นพบวงแหวนของดาวยูเรนัส
• พ.ศ. 2529 ยานโวเอเจอร์ 2 เข้าใกล้ดาวยูเรนัส มีการค้นพบดวงจันทร์ใหม่ของดาวยูเรนัส
• พ.ศ. 2532 ยานโวเอเจอร์ 2 เดินทางผ่านใกล้ดาวเนปจูน และค้นพบวงแหวน

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 8 จากดวงอาทิตย์และเป็นดาวเคราะห์ดวงสุดท้ายที่รู้จัก แม้ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากเป็นอันดับสาม แต่ก็เป็นเพียงดาวเคราะห์ดวงที่สี่เท่านั้นในแง่ของเส้นผ่านศูนย์กลาง ต้องขอบคุณสีน้ำเงินที่ทำให้ดาวเนปจูนได้รับชื่อเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมัน

เมื่อมีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์มักมีข้อโต้แย้งว่าทฤษฎีใดน่าเชื่อถือ การค้นพบดาวเนปจูนเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของความขัดแย้งดังกล่าว

หลังจากที่ดาวเคราะห์ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2324 นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นว่าวงโคจรของมันขึ้นอยู่กับความผันผวนอย่างมาก ซึ่งโดยหลักการแล้วไม่ควรมีอยู่จริง เพื่อเป็นข้ออ้างสำหรับปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถเข้าใจได้นี้ จึงมีการเสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นสนามโน้มถ่วงที่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนวงโคจรของดาวยูเรนัส

อย่างไรก็ตามงานทางวิทยาศาสตร์ชิ้นแรกที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของดาวเนปจูนปรากฏเฉพาะในปี พ.ศ. 2388-2389 เมื่อนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ John Couch Adams ตีพิมพ์การคำนวณของเขาเกี่ยวกับตำแหน่งของดาวเคราะห์ดวงนี้ที่ไม่รู้จักในขณะนั้น อย่างไรก็ตามแม้ว่าเขาจะส่งงานของเขาไปยัง Royal Scientific Society (องค์กรวิจัยชั้นนำของอังกฤษ) แต่งานของเขาก็ไม่ได้รับความสนใจตามที่คาดหวัง เพียงหนึ่งปีให้หลัง นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ฌอง โจเซฟ เลอ แวร์ริเยร์ ก็นำเสนอการคำนวณที่คล้ายกับการคำนวณของอดัมส์อย่างมาก จากการประเมินผลงานทางวิทยาศาสตร์โดยอิสระของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสอง ในที่สุดชุมชนวิทยาศาสตร์ก็เห็นด้วยกับข้อสรุปของพวกเขาและเริ่มค้นหาดาวเคราะห์ในบริเวณท้องฟ้าที่การวิจัยของ Adams และ Le Verrier ชี้ไป ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกค้นพบเมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 โดยนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Johann Gall

ก่อนการบินผ่านยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 ในปี 1989 มนุษยชาติมีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับดาวเคราะห์เนปจูน ภารกิจนี้ให้ข้อมูลวงแหวนของดาวเนปจูน จำนวนดวงจันทร์ บรรยากาศ และการหมุนรอบตัวเอง โวเอเจอร์ 2 ยังเปิดเผยลักษณะสำคัญของดวงจันทร์ไทรทันของดาวเนปจูนด้วย จนถึงปัจจุบัน หน่วยงานด้านอวกาศของโลกยังไม่ได้วางแผนภารกิจใดๆ บนโลกใบนี้

ชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน 80% (H2) ฮีเลียม 19% และมีเทนจำนวนเล็กน้อย เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส สีฟ้าของดาวเนปจูนก็เนื่องมาจากมีเทนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นซึ่งสอดคล้องกับสีแดง อย่างไรก็ตาม ดาวเนปจูนต่างจากดาวยูเรนัสตรงที่มีสีน้ำเงินเข้มกว่า ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของส่วนประกอบต่างๆ ในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนซึ่งไม่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวยูเรนัส

สภาพอากาศบนดาวเนปจูนมีลักษณะเด่นสองประการ ประการแรก ดังที่สังเกตเห็นระหว่างการบินผ่านภารกิจโวเอเจอร์ 2 สิ่งเหล่านี้เรียกว่าจุดมืด พายุเหล่านี้มีขนาดพอๆ กับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัส แต่ต่างกันมากที่ระยะเวลา พายุที่เรียกว่าจุดแดงใหญ่เกิดขึ้นมานานหลายศตวรรษ แต่จุดดำของดาวเนปจูนสามารถคงอยู่ได้ไม่เกินสองสามปี ข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้รับการยืนยันจากการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งถูกส่งมายังโลกเพียงสี่ปีหลังจากที่ยานโวเอเจอร์ 2 บินผ่าน

ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่น่าสังเกตประการที่สองบนโลกนี้คือพายุสีขาวที่เคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วซึ่งเรียกว่า "สกู๊ตเตอร์" จากการสังเกตได้แสดงให้เห็นแล้วว่า นี่คือระบบพายุประเภทพิเศษ ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าขนาดของจุดด่างดำมาก และอายุขัยก็สั้นลงด้วยซ้ำ
เช่นเดียวกับบรรยากาศของก๊าซยักษ์อื่นๆ บรรยากาศของดาวเนปจูนถูกแบ่งออกเป็นแถบละติจูด ความเร็วลมในบางแถบเหล่านี้สูงถึงเกือบ 600 เมตร/วินาที กล่าวคือ ลมของโลกสามารถเรียกได้ว่าเร็วที่สุดในระบบสุริยะ

โครงสร้างของดาวเนปจูน

ความเอียงของแกนของดาวเนปจูนอยู่ที่ 28.3° ซึ่งค่อนข้างใกล้กับ 23.5° ของโลก เมื่อพิจารณาถึงระยะห่างที่สำคัญของโลกจากดวงอาทิตย์ การมีอยู่ของฤดูกาลของดาวเนปจูนที่เทียบได้กับฤดูกาลบนโลกถือเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างน่าประหลาดใจและยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้สำหรับนักวิทยาศาสตร์

ดวงจันทร์และวงแหวนของดาวเนปจูน

ปัจจุบันทราบกันว่าดาวเนปจูนมีดาวเทียมสิบสามดวง ในสิบสามนี้ มีเพียงอันเดียวเท่านั้นที่มีขนาดใหญ่และมีรูปร่างเป็นทรงกลม มีทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ระบุว่าไทรตันซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์แคระที่ถูกสนามโน้มถ่วงยึดไว้ ดังนั้นต้นกำเนิดตามธรรมชาติของมันยังคงเป็นปัญหาอยู่ หลักฐานสำหรับทฤษฎีนี้มาจากวงโคจรถอยหลังเข้าคลองของไทรตัน ซึ่งดวงจันทร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับดาวเนปจูน นอกจากนี้ ด้วยอุณหภูมิพื้นผิวที่บันทึกไว้ที่ -235°C ไทรทันจึงเป็นวัตถุที่เย็นที่สุดในระบบสุริยะ

เชื่อกันว่าดาวเนปจูนมีวงแหวนหลัก 3 วง ได้แก่ อดัมส์ เลอแวร์ริเยร์ และฮัลเลอ ระบบวงแหวนนี้เบากว่าระบบวงแหวนก๊าซยักษ์อื่นๆ มาก ระบบวงแหวนของดาวเคราะห์นั้นสลัวมากจนบางครั้งคิดว่าวงแหวนมีข้อบกพร่อง อย่างไรก็ตาม ภาพถ่ายที่ส่งโดยยานโวเอเจอร์ 2 แสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริงไม่เป็นเช่นนั้น และวงแหวนต่างๆ ก็ล้อมรอบดาวเคราะห์ดวงนี้โดยสิ้นเชิง

ดาวเนปจูนใช้เวลา 164.8 ปีโลกในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ให้เสร็จสิ้น 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2554 ถือเป็นการเสร็จสิ้นการปฏิวัติเต็มรูปแบบครั้งแรกของโลกนับตั้งแต่การค้นพบในปี พ.ศ. 2389

ดาวเนปจูนถูกค้นพบโดย Jean Joseph Le Verrier อารยธรรมโบราณยังไม่รู้จักดาวเคราะห์ดวงนี้ เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลก เดิมดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อว่า Le Verrier เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ แต่ชุมชนวิทยาศาสตร์ละทิ้งชื่อนี้อย่างรวดเร็ว และเลือกชื่อเนปจูน

ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับการตั้งชื่อว่าเนปจูนตามเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ

ดาวเนปจูนมีแรงโน้มถ่วงสูงเป็นอันดับสองในระบบสุริยะ รองจากดาวพฤหัสบดีเท่านั้น

ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูนเรียกว่าไทรทัน ซึ่งถูกค้นพบหลังจากค้นพบดาวเนปจูน 17 วัน

ในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน คุณสามารถมองเห็นพายุที่คล้ายกับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัส พายุลูกนี้มีปริมาตรเทียบได้กับปริมาณของโลกและยังเป็นที่รู้จักในชื่อจุดมืดมน (Great Dark Spot)

มีพายุที่มีชื่อเสียงอีกลูกหนึ่งบนโลกนี้ - Lesser Dark Spot แต่มันเล็กกว่ามาก ขนาดของมันเทียบได้กับขนาดของดวงจันทร์

ดาวเนปจูน– ดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะ: การค้นพบ คำอธิบาย วงโคจร องค์ประกอบ บรรยากาศ อุณหภูมิ ดาวเทียม วงแหวน การวิจัย แผนที่พื้นผิว

ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 8 จากดวงอาทิตย์และเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดในระบบสุริยะ มันเป็นก๊าซยักษ์และเป็นตัวแทนของประเภทของดาวเคราะห์สุริยะของระบบชั้นนอก ดาวพลูโตหลุดออกจากรายชื่อดาวเคราะห์แล้ว ดาวเนปจูนจึงปิดห่วงโซ่

ไม่สามารถค้นพบได้หากไม่มีเครื่องมือดังนั้นจึงพบได้ค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ การเข้าใกล้นี้ถูกสังเกตเพียงครั้งเดียวระหว่างการบินผ่านยานโวเอเจอร์ 2 ในปี พ.ศ. 2532 เรามาดูกันว่าดาวเนปจูนคือดาวเคราะห์ดวงใดในข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์เนปจูน

คนโบราณไม่รู้เกี่ยวกับเขา

• ไม่พบดาวเนปจูนโดยไม่ใช้เครื่องมือ สังเกตเห็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2389 เท่านั้น ตำแหน่งถูกคำนวณทางคณิตศาสตร์ ชื่อนี้ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพแห่งท้องทะเลของชาวโรมัน

หมุนอย่างรวดเร็วบนแกน

• เมฆเส้นศูนย์สูตรจะโคจรรอบโลกเสร็จภายใน 18 ชั่วโมง

เล็กที่สุดในบรรดายักษ์น้ำแข็ง

• มีขนาดเล็กกว่าดาวยูเรนัส แต่มีมวลมากกว่า ภายใต้บรรยากาศที่หนาแน่นจะเต็มไปด้วยชั้นของก๊าซไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน มีน้ำ แอมโมเนีย และมีเทนน้ำแข็ง แกนชั้นในแสดงด้วยหิน

บรรยากาศเต็มไปด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน

• มีเทนของดาวเนปจูนดูดซับแสงสีแดง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ดาวเคราะห์ปรากฏเป็นสีน้ำเงิน เมฆสูงลอยอยู่ตลอดเวลา

สภาพภูมิอากาศที่ใช้งาน

• เป็นที่น่าสังเกตว่าพายุใหญ่และลมแรง พายุขนาดใหญ่ลูกหนึ่งถูกบันทึกในปี 1989 - จุดมืดมนซึ่งกินเวลา 5 ปี

มีวงแหวนบางๆ

• พวกมันถูกแสดงด้วยอนุภาคน้ำแข็งที่ผสมกับเมล็ดฝุ่นและสสารที่มีคาร์บอน

มีดาวเทียม 14 ดวง

• ดาวเทียมที่น่าสนใจที่สุดของดาวเนปจูนคือไทรตัน ซึ่งเป็นโลกที่หนาวจัดซึ่งปล่อยอนุภาคไนโตรเจนและฝุ่นออกมาจากใต้พื้นผิว สามารถดึงได้ด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์

ส่งภารกิจหนึ่ง

• ในปี พ.ศ. 2532 ยานโวเอเจอร์ 2 บินผ่านดาวเนปจูน โดยส่งภาพขนาดใหญ่ชุดแรกของระบบกลับมา กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลก็สำรวจดาวเคราะห์ดวงนี้เช่นกัน

ขนาด มวล และวงโคจรของดาวเคราะห์เนปจูน

ด้วยรัศมี 24,622 กม. ทำให้เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ ซึ่งใหญ่กว่าของเราถึงสี่เท่า ด้วยมวล 1.0243 x 10 26 กก. แซงหน้าเรา 17 เท่า ความเยื้องศูนย์เพียง 0.0086 และระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเนปจูนคือ 29.81 AU ในสถานะโดยประมาณ และ 30.33 น. เช่น สูงสุด

การปฏิวัติดาวฤกษ์ใช้เวลา 16 ชั่วโมง 6 นาที 36 วินาที และการโคจรผ่านดาวฤกษ์ใช้เวลา 164.8 ปี ความเอียงของแกนของดาวเนปจูนอยู่ที่ 28.32° และมีความลาดเอียงคล้ายกับของโลก ดังนั้นดาวเคราะห์จึงผ่านการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่คล้ายคลึงกัน แต่ถ้าเราบวกปัจจัยของวงโคจรยาว เราจะได้ฤดูกาลที่มีระยะเวลา 40 ปี

วงโคจรดาวเคราะห์ของดาวเนปจูนมีอิทธิพลต่อแถบไคเปอร์ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ วัตถุบางชนิดจึงไม่เสถียรและสร้างช่องว่างในแถบ มีเส้นทางโคจรอยู่ในพื้นที่ว่างบางแห่ง เสียงสะท้อนกับเนื้อความ – 2:3 กล่าวคือ วัตถุจะผ่านวงโคจร 2 รอบทุกๆ 3 รอบที่ดาวเนปจูน

ยักษ์น้ำแข็งมีร่างของโทรจันอยู่ที่จุดลากรองจ์ L4 และ L5 บางคนถึงกับประหลาดใจกับความมั่นคงของพวกเขา เป็นไปได้มากว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นใกล้ๆ กัน และไม่ถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงในภายหลัง

องค์ประกอบและพื้นผิวของดาวเนปจูน

วัตถุประเภทนี้เรียกว่ายักษ์น้ำแข็ง มีแกนหิน (โลหะและซิลิเกต) เสื้อคลุมที่ประกอบด้วยน้ำ น้ำแข็งมีเทน แอมโมเนีย และบรรยากาศไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน โครงสร้างโดยละเอียดของดาวเนปจูนปรากฏอยู่ในภาพ

แกนกลางประกอบด้วยนิกเกิล เหล็ก และซิลิเกต และมีมวลมากกว่าของเรา 1.2 เท่า ความดันส่วนกลางเพิ่มขึ้นเป็น 7 Mbar ซึ่งเป็นสองเท่าของเรา สถานการณ์กำลังร้อนขึ้นถึง 5,400 K ที่ระดับความลึก 7,000 กม. มีเทนจะถูกเปลี่ยนเป็นผลึกเพชรซึ่งตกลงมาในรูปของลูกเห็บ

เสื้อคลุมมีมวลถึง 10-15 เท่าของมวลโลกและเต็มไปด้วยแอมโมเนีย มีเทน และน้ำผสมกัน สารนี้เรียกว่าน้ำแข็ง แม้ว่าในความเป็นจริงแล้ว มันเป็นของเหลวร้อนที่มีความหนาแน่นสูง ชั้นบรรยากาศขยายออกไป 10-20% จากศูนย์กลาง

ในชั้นบรรยากาศชั้นล่าง คุณจะเห็นว่าความเข้มข้นของมีเทน น้ำ และแอมโมเนียเพิ่มขึ้นอย่างไร

ดวงจันทร์ของดาวเนปจูน

ตระกูลดวงจันทร์ของเนปจูนมีดาวเทียม 14 ดวง ซึ่งทั้งหมดยกเว้นเพียงดวงเดียวมีชื่อตามตำนานเทพเจ้ากรีกและโรมัน แบ่งออกเป็น 2 คลาส: ปกติและไม่สม่ำเสมอ กลุ่มแรก ได้แก่ Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 และ Proteus พวกมันตั้งอยู่ใกล้โลกมากที่สุดและเดินในวงโคจรเป็นวงกลม

ดาวเทียมมีระยะห่างจากโลก 48,227 กม. ถึง 117,646 กม. และทั้งหมดยกเว้น S/2004 N 1 และ Proteus โคจรรอบดาวเคราะห์ในเวลาน้อยกว่าคาบการโคจรของมัน (0.6713 วัน) ตามพารามิเตอร์: 96 x 60 x 52 กม. และ 1.9 × 10 17 กก. (Naiad) ถึง 436 x 416 x 402 กม. และ 5.035 × 10 17 กก. (Proteus)

ดาวเทียมทุกดวง ยกเว้นโพรทูสและลาริสซา มีรูปทรงยาว การวิเคราะห์สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าพวกมันก่อตัวขึ้นจากน้ำแข็งผสมกับวัสดุสีเข้ม

วัตถุที่ไม่ปกติจะเคลื่อนที่ตามวงโคจรพิสดารหรือถอยหลังเข้าคลองและอาศัยอยู่ในระยะไกล ข้อยกเว้นคือไทรทัน ซึ่งโคจรรอบดาวเนปจูนในเส้นทางการโคจรเป็นวงกลม

ในรายการสิ่งผิดปกติ ได้แก่ Triton, Nereids, Halimeda, Sao, Laomedea, Neso และ Psamatha ในแง่ของขนาดและมวล พวกมันมีเสถียรภาพในทางปฏิบัติ: จากเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 กม. และมวล 1.5 × 10 16 กก. (สมมาฟา) ถึง 62 กม. และ 9 x 10 16 กก. (ฮาลิเมดา)

ไทรทันและเนเรดส์ถือว่าแยกกันเนื่องจากเป็นดวงจันทร์ไม่ปกติที่ใหญ่ที่สุดในระบบ ไทรทันประกอบด้วยมวลวงโคจรของดาวเนปจูนถึง 99.5%

พวกมันหมุนรอบโลกใกล้กับดาวเคราะห์และมีความเยื้องศูนย์ที่ผิดปกติ: ไทรทันมีวงกลมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ และเนเรดมีวงกลมที่แปลกประหลาดที่สุด

ดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูนคือไทรทัน เส้นผ่านศูนย์กลางครอบคลุม 2,700 กม. และมวลของมันคือ 2.1 x 10 22 กก. ขนาดของมันเพียงพอที่จะทำให้เกิดความสมดุลของอุทกสถิต ไทรทันเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางถอยหลังเข้าคลองและกึ่งวงกลม มันเต็มไปด้วยไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และน้ำแข็ง อัลเบโดมีมากกว่า 70% จึงถือว่าเป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างที่สุด พื้นผิวปรากฏเป็นสีแดง นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเนื่องจากมีชั้นบรรยากาศเป็นของตัวเอง

ความหนาแน่นของดาวเทียมคือ 2 กรัม/ซม.3 ซึ่งหมายถึง 2/3 ของมวลที่มอบให้กับหิน อาจมีน้ำของเหลวและมหาสมุทรใต้ดินอยู่ด้วย ทางทิศใต้มีแผ่นขั้วโลกขนาดใหญ่ รอยแผลเป็นจากปล่องภูเขาไฟโบราณ หุบเขาลึก และแนวหิน

เชื่อกันว่าไทรทันถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วง และก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของแถบไคเปอร์ แรงดึงดูดของกระแสน้ำนำไปสู่การบรรจบกัน การชนกันระหว่างดาวเคราะห์กับดาวเทียมอาจเกิดขึ้นใน 3.6 พันล้านปี

Nereid มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสามในตระกูลดวงจันทร์ หมุนไปในวงโคจรที่ก้าวหน้าแต่ผิดปกติอย่างมาก สเปกโตรสโคปพบน้ำแข็งบนพื้นผิว บางทีอาจเป็นเพราะการหมุนอย่างวุ่นวายและรูปร่างที่ยาวขึ้นซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงขนาดที่ปรากฏอย่างไม่ปกติ

บรรยากาศและอุณหภูมิของดาวเนปจูน

ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น ชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน (80%) และฮีเลียม (19%) โดยมีร่องรอยมีเทนเล็กน้อย สีฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากมีเทนดูดซับแสงสีแดง บรรยากาศแบ่งออกเป็นสองทรงกลมหลัก: โทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ ระหว่างนั้นจะมีโทรโพพอสที่มีแรงดัน 0.1 บาร์

การวิเคราะห์สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าสตราโตสเฟียร์มีหมอกเนื่องจากการสะสมของสารผสมที่เกิดจากการสัมผัสของรังสียูวีและมีเทน ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนไซยาไนด์

จนถึงตอนนี้ ยังไม่มีใครอธิบายได้ว่าทำไมเทอร์โมสเฟียร์ถึงได้รับความร้อนถึง 476.85°C ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดาวฤกษ์มาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกลไกการให้ความร้อนที่แตกต่างออกไป นี่อาจเป็นการสัมผัสของชั้นบรรยากาศกับไอออนในสนามแม่เหล็กหรือคลื่นความโน้มถ่วงของดาวเคราะห์นั่นเอง

ดาวเนปจูนไม่มีพื้นผิวแข็ง ดังนั้นบรรยากาศจึงหมุนต่างกันออกไป ส่วนเส้นศูนย์สูตรหมุนรอบด้วยระยะเวลา 18 ชั่วโมง สนามแม่เหล็ก - 16.1 ชั่วโมง และเขตขั้วโลก - 12 ชั่วโมง ด้วยเหตุนี้จึงมีลมแรงเกิดขึ้น ยานโวเอเจอร์ 2 บันทึกขนาดใหญ่ 3 ลำไว้ในปี พ.ศ. 2532

พายุลูกแรกขยายออกไปเป็นระยะทางกว่า 13,000 x 6,600 กม. และดูเหมือนจุดสีแดงใหญ่ของดาวพฤหัส ในปี 1994 กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลพยายามค้นหาจุดมืดมน แต่ไม่มีอยู่ตรงนั้น แต่สิ่งใหม่ได้ก่อตัวขึ้นในดินแดนซีกโลกเหนือ

สกู๊ตเตอร์เป็นพายุอีกลูกหนึ่งซึ่งมีเมฆปกคลุมอยู่เล็กน้อย ตั้งอยู่ทางใต้ของ Great Dark Spot ในปี 1989 จุดมืดเล็กๆ ก็ถูกสังเกตเห็นเช่นกัน ในตอนแรกดูเหมือนมืดสนิท แต่เมื่ออุปกรณ์เข้ามาใกล้มากขึ้น ก็เป็นไปได้ที่จะตรวจจับแกนที่สว่างได้

วงแหวนของดาวเนปจูน

ดาวเคราะห์เนปจูนมีวงแหวน 5 วงตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ ได้แก่ Halle, Le Verrier, Lascelles, Arago และ Adams มีฝุ่น (20%) และเศษหินขนาดเล็ก หายากเนื่องจากขาดความสว่างและมีขนาดและความหนาแน่นต่างกัน

Johann Halle เป็นคนแรกที่สำรวจดาวเคราะห์ด้วยเครื่องมือขยาย วงแหวนเกิดก่อนและอยู่ห่างจากดาวเนปจูน 41,000-43,000 กม. Le Verrier กว้างเพียง 113 กม.

ที่ระยะทาง 53,200-57,200 กม. กว้าง 4,000 กม. มีวงแหวน Lascelles นี่คือวงแหวนที่กว้างที่สุด นักวิทยาศาสตร์ค้นพบไทรทัน 17 วันหลังจากการค้นพบดาวเคราะห์

วงแหวนอาราโก ระยะทาง 57,200 กม. ทอดยาว 100 กม. François Arago ให้คำปรึกษาแก่ Le Verrier และมีส่วนร่วมในการอภิปรายเรื่องดาวเคราะห์

อดัมส์มีความกว้างเพียง 35 กม. แต่วงแหวนนี้สว่างที่สุดของดาวเนปจูนและหาได้ง่าย มีห้าส่วนโค้ง สามส่วนเรียกว่าเสรีภาพ ความเสมอภาค ภราดรภาพ เชื่อกันว่าส่วนโค้งนั้นถูกจับโดยกาลาเทียซึ่งอยู่ภายในวงแหวนด้วยแรงโน้มถ่วง ชมภาพวงแหวนดาวเนปจูน

วงแหวนมีสีเข้มและทำจากสารประกอบอินทรีย์ กักเก็บฝุ่นได้มาก เชื่อกันว่าสิ่งเหล่านี้คือขบวนการรุ่นเยาว์

ประวัติการศึกษาดาวเคราะห์เนปจูน

ดาวเนปจูนไม่ได้รับการบันทึกจนกระทั่งศตวรรษที่ 19 แม้ว่าหากคุณตรวจสอบภาพร่างของกาลิเลโอในปี 1612 อย่างละเอียด คุณจะสังเกตเห็นว่าจุดต่างๆ ชี้ไปที่ตำแหน่งของยักษ์น้ำแข็ง ก่อนหน้านี้ ดาวเคราะห์ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นดาวฤกษ์

ในปี พ.ศ. 2364 อเล็กซิส บูวาร์ได้จัดทำแผนภาพแสดงเส้นทางการโคจรของดาวยูเรนัส แต่การตรวจสอบเพิ่มเติมพบว่ามีการเบี่ยงเบนไปจากภาพวาด ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงคิดว่ามีศพขนาดใหญ่อยู่ใกล้ๆ ที่มีอิทธิพลต่อเส้นทาง

จอห์น อดัมส์ เริ่มศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับเส้นทางโคจรของดาวยูเรนัสในปี พ.ศ. 2386 โดยไม่คำนึงถึงเขาในปี พ.ศ. 2388-2389 Urbe Le Verrier ทำงาน เขาแบ่งปันความรู้กับ Johann Halle ที่หอดูดาวเบอร์ลิน หลังยืนยันว่ามีบางสิ่งใหญ่อยู่ใกล้ๆ

การค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนทำให้เกิดความขัดแย้งมากมายเกี่ยวกับผู้ค้นพบ แต่โลกวิทยาศาสตร์ยอมรับข้อดีของ Le Verrier และ Adams แต่ในปี 1998 ถือว่ารายแรกทำได้มากกว่านี้

ในตอนแรก Le Verrier เสนอให้ตั้งชื่อวัตถุเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา ซึ่งทำให้เกิดความขุ่นเคืองอย่างมาก แต่ข้อเสนอที่สองของเขา (เนปจูน) กลายเป็นชื่อสมัยใหม่ ความจริงก็คือว่ามันเข้ากับประเพณีของชื่อ ด้านล่างนี้เป็นแผนที่ดาวเนปจูน

แผนที่พื้นผิวดาวเนปจูน

คลิกที่ภาพเพื่อขยาย

ในช่วงวันที่วุ่นวาย โลกสำหรับคนธรรมดาบางครั้งหดตัวลงจนเหลือเพียงขนาดที่ทำงานและที่บ้าน ในขณะเดียวกัน หากคุณมองดูท้องฟ้า คุณจะเห็นว่ามันไม่มีความสำคัญสักเพียงไร บางทีนั่นอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้คู่รักหนุ่มสาวใฝ่ฝันที่จะอุทิศตนเพื่อการพิชิตอวกาศและการศึกษาดวงดาว นักวิทยาศาสตร์ - นักดาราศาสตร์ไม่ลืมแม้แต่วินาทีเดียวว่านอกเหนือจากโลกที่มีปัญหาและความสุขแล้วยังมีวัตถุที่อยู่ห่างไกลและลึกลับอื่น ๆ อีกมากมาย หนึ่งในนั้นคือดาวเคราะห์เนปจูน ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดเป็นอันดับที่ 8 ซึ่งไม่สามารถสังเกตการณ์โดยตรงได้ จึงดึงดูดนักวิจัยเป็นสองเท่า

ทุกอย่างเริ่มต้นอย่างไร

ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ตามข้อมูลของนักวิทยาศาสตร์ ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์เพียงเจ็ดดวงเท่านั้น เพื่อนบ้านของโลกทั้งใกล้และไกลได้รับการศึกษาโดยใช้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ทั้งหมด คุณลักษณะหลายประการได้รับการอธิบายในเชิงทฤษฎีเป็นครั้งแรก จากนั้นจึงพบการยืนยันในทางปฏิบัติเท่านั้น จากการคำนวณวงโคจรของดาวยูเรนัส สถานการณ์ค่อนข้างแตกต่างออกไป โธมัส จอห์น ฮัสซีย์ นักดาราศาสตร์และนักบวช ค้นพบความแตกต่างระหว่างวิถีโคจรที่แท้จริงของดาวเคราะห์กับวิถีที่คาดไว้ อาจมีข้อสรุปเพียงข้อเดียว: มีวัตถุที่มีอิทธิพลต่อวงโคจรของดาวยูเรนัส อันที่จริง นี่เป็นข้อความแรกเกี่ยวกับดาวเนปจูน

เกือบสิบปีต่อมา (ในปี พ.ศ. 2386) นักวิจัยสองคนได้คำนวณวงโคจรที่ดาวเคราะห์สามารถเคลื่อนที่ไปพร้อม ๆ กัน บังคับให้ก๊าซยักษ์ยักษ์ต้องมีที่ว่าง เหล่านี้คือชาวอังกฤษ John Adams และ Urbain Jean Joseph Le Verrier ชาวฝรั่งเศส เป็นอิสระจากกัน แต่ด้วยความแม่นยำที่แตกต่างกัน พวกเขาจึงกำหนดเส้นทางการเคลื่อนไหวของร่างกาย

การตรวจจับและการกำหนด

ดาวเนปจูนถูกค้นพบในท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยนักดาราศาสตร์ Johann Gottfried Halle ซึ่ง Le Verrier มาพร้อมกับการคำนวณของเขา นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสซึ่งต่อมาได้แบ่งปันความรุ่งโรจน์ของผู้ค้นพบกับกอลล์และอดัมส์คำนวณผิดเพียงระดับเดียวเท่านั้น ดาวเนปจูนปรากฏตัวอย่างเป็นทางการในงานทางวิทยาศาสตร์เมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389

ในขั้นต้นเสนอให้ตั้งชื่อดาวเคราะห์ แต่การกำหนดนี้ไม่ได้หยั่งราก นักดาราศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจมากขึ้นจากการเปรียบเทียบวัตถุใหม่กับราชาแห่งท้องทะเลและมหาสมุทร เช่นเดียวกับมนุษย์ต่างดาวบนพื้นผิวโลกเหมือนกับดาวเคราะห์ที่ค้นพบ ชื่อของดาวเนปจูนเสนอโดย Le Verrier และได้รับการสนับสนุนจาก V. Ya. Struve ซึ่งเป็นหัวหน้าที่ได้รับชื่อ สิ่งที่เหลืออยู่คือการทำความเข้าใจว่าองค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูนคืออะไร ไม่ว่าจะมีอยู่จริง สิ่งที่ซ่อนอยู่ในตัวมัน ความลึก เป็นต้น

เมื่อเทียบกับโลก

เวลาผ่านไปนานมากนับตั้งแต่เปิด วันนี้เรารู้มากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะ ดาวเนปจูนมีขนาดใหญ่กว่าโลกอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าเกือบ 4 เท่าและมีมวลมากกว่า 17 เท่า ไม่ต้องสงสัยเลยว่าระยะห่างจากดวงอาทิตย์อย่างมีนัยสำคัญทำให้สภาพอากาศบนดาวเนปจูนแตกต่างไปจากสภาพอากาศบนโลกอย่างเห็นได้ชัด ไม่มีและไม่สามารถมีชีวิตได้ที่นี่ มันไม่เกี่ยวกับลมหรือปรากฏการณ์ผิดปกติใดๆด้วยซ้ำ บรรยากาศและพื้นผิวของดาวเนปจูนนั้นมีโครงสร้างเดียวกัน นี่เป็นคุณลักษณะเฉพาะของก๊าซยักษ์ทุกดวงซึ่งมีดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นหนึ่งในนั้น

พื้นผิวจินตนาการ

ความหนาแน่นของดาวเคราะห์ต่ำกว่าความหนาแน่นของโลกอย่างมาก (1.64 ก./ซม.) ทำให้ยากต่อการเหยียบบนพื้นผิว ใช่ และด้วยเหตุนี้จึงไม่มีอยู่จริง พวกเขาตกลงที่จะระบุระดับพื้นผิวตามขนาดของความดัน: "ของแข็ง" ที่ยืดหยุ่นได้และมีลักษณะคล้ายของเหลวจะอยู่ที่ระดับล่างซึ่งมีความดันเท่ากับหนึ่งบาร์ และในความเป็นจริง มันเป็นส่วนหนึ่งของระดับนั้น ข้อความใด ๆ เกี่ยวกับดาวเคราะห์เนปจูนซึ่งเป็นวัตถุในจักรวาลที่มีขนาดเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของพื้นผิวจินตนาการของยักษ์

พารามิเตอร์ที่ได้รับโดยคำนึงถึงคุณลักษณะนี้มีดังนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางที่เส้นศูนย์สูตรคือ 49.5,000 กม.

ขนาดในระนาบของเสาคือเกือบ 48.7,000 กม.

อัตราส่วนของลักษณะเหล่านี้ทำให้ดาวเนปจูนอยู่ห่างไกลจากรูปร่างวงกลม มันเหมือนกับดาวเคราะห์สีน้ำเงิน ที่ค่อนข้างแบนที่ขั้ว

องค์ประกอบของบรรยากาศดาวเนปจูน

ส่วนผสมของก๊าซที่ห่อหุ้มโลกนั้นมีเนื้อหาแตกต่างจากก๊าซบนโลกมาก ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นคือไฮโดรเจน (80%) ตำแหน่งที่สองถูกครอบครองโดยฮีเลียม ก๊าซเฉื่อยนี้มีส่วนสำคัญต่อองค์ประกอบของบรรยากาศดาวเนปจูน - 19% มีเทนมีส่วนประกอบน้อยกว่าร้อยละ 10 พบแอมโมเนียได้ที่นี่ แต่ในปริมาณเล็กน้อย

น่าแปลกที่หนึ่งเปอร์เซ็นต์ของมีเธนในองค์ประกอบส่งผลกระทบอย่างมากต่อบรรยากาศของดาวเนปจูนและลักษณะของก๊าซยักษ์ทั้งหมดจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายนอก สารประกอบทางเคมีนี้ประกอบขึ้นเป็นเมฆบนดาวเคราะห์และไม่สะท้อนแสงคลื่นที่สอดคล้องกับสีแดง ส่งผลให้ดาวเนปจูนปรากฏเป็นสีน้ำเงินเข้มแก่ผู้ที่ผ่านไปมา สีนี้เป็นหนึ่งในความลึกลับของโลก นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้แน่ชัดว่าอะไรนำไปสู่การดูดซับส่วนสีแดงของสเปกตรัม

ก๊าซยักษ์ทุกแห่งมีบรรยากาศ เป็นสีที่ทำให้ดาวเนปจูนโดดเด่นในหมู่พวกเขา เนื่องจากลักษณะดังกล่าว จึงเรียกว่าดาวเคราะห์น้ำแข็ง มีเธนแช่แข็งซึ่งโดยที่มีอยู่แล้วจะเพิ่มน้ำหนักเมื่อเปรียบเทียบกับดาวเนปจูนกับภูเขาน้ำแข็ง ก็เป็นส่วนหนึ่งของชั้นโลกที่ล้อมรอบแกนกลางของดาวเคราะห์เช่นกัน

โครงสร้างภายใน

แกนกลางของวัตถุอวกาศประกอบด้วยสารประกอบของเหล็ก นิกเกิล แมกนีเซียม และซิลิคอน แกนกลางมีมวลเท่ากันโดยประมาณกับโลกทั้งหมด ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เหมือนกับองค์ประกอบอื่นๆ ของโครงสร้างภายในตรงที่มีความหนาแน่นเป็นสองเท่าของดาวเคราะห์สีน้ำเงิน

แกนกลางถูกปกคลุมดังที่ได้กล่าวไปแล้วโดยเสื้อคลุม องค์ประกอบของมันมีหลายวิธีคล้ายกับบรรยากาศ: มีแอมโมเนีย มีเทน และน้ำอยู่ที่นี่ มวลของชั้นนี้เท่ากับสิบห้าเท่าของโลกในขณะที่มีความร้อนสูง (สูงถึง 5,000 เคลวิน) เสื้อคลุมไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนและบรรยากาศของดาวเคราะห์เนปจูนก็ไหลเข้ามาอย่างราบรื่น ส่วนผสมของฮีเลียมและไฮโดรเจนประกอบขึ้นเป็นส่วนบนของโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นขององค์ประกอบหนึ่งไปสู่อีกองค์ประกอบหนึ่งและขอบเขตที่พร่ามัวระหว่างองค์ประกอบทั้งสองนั้นเป็นคุณสมบัติของก๊าซยักษ์ทุกตัว

ความท้าทายด้านการวิจัย

ข้อสรุปเกี่ยวกับบรรยากาศที่เนปจูนมีซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโครงสร้างของมัน ส่วนใหญ่สร้างขึ้นจากข้อมูลที่ได้รับแล้วเกี่ยวกับดาวยูเรนัส ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์กับโลกทำให้การศึกษายากขึ้นมาก

ในปี 1989 ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 บินใกล้ดาวเนปจูน นี่เป็นการพบปะเพียงครั้งเดียวกับผู้ส่งสารทางโลก อย่างไรก็ตาม ประสิทธิผลของมันชัดเจน: ข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับดาวเนปจูนมาจากเรือลำนี้ทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบจุดมืดขนาดใหญ่และขนาดเล็ก บริเวณที่ดำคล้ำทั้งสองมองเห็นได้ชัดเจนกับพื้นหลังของบรรยากาศสีน้ำเงิน ปัจจุบันยังไม่ชัดเจนว่าธรรมชาติของการก่อตัวเหล่านี้คืออะไร แต่สันนิษฐานว่าสิ่งเหล่านี้คือกระแสน้ำวนหรือพายุไซโคลน พวกมันปรากฏขึ้นในชั้นบรรยากาศชั้นบนและกวาดไปรอบโลกด้วยความเร็วสูง

การเคลื่อนไหวตลอด

พารามิเตอร์หลายอย่างถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของบรรยากาศ ดาวเนปจูนมีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยสีที่ผิดปกติเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องที่เกิดจากลมอีกด้วย ความเร็วที่เมฆบินไปรอบโลกใกล้เส้นศูนย์สูตรเกินกว่าหนึ่งพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลาเดียวกัน พวกมันเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเนปจูนเองรอบแกนของมัน ในขณะเดียวกัน ดาวเคราะห์ก็หมุนเร็วขึ้นอีก โดยการหมุนรอบตัวเองใช้เวลาเพียง 16 ชั่วโมง 7 นาที เพื่อเปรียบเทียบ: การปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งครั้งใช้เวลาเกือบ 165 ปี

ความลึกลับอีกประการหนึ่งคือ ความเร็วลมในบรรยากาศของก๊าซยักษ์จะเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์และไปถึงจุดสูงสุดบนดาวเนปจูน ปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ รวมถึงคุณลักษณะด้านอุณหภูมิบางอย่างของโลกด้วย

การกระจายความร้อน

สภาพอากาศบนดาวเนปจูนมีลักษณะโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไปขึ้นอยู่กับระดับความสูง ชั้นบรรยากาศที่พื้นผิวธรรมดาตั้งอยู่อย่างสมบูรณ์นั้นสอดคล้องกับชื่อที่สอง (ดาวเคราะห์น้ำแข็ง) อุณหภูมิที่นี่ลดลงเกือบ -200 ºC หากเคลื่อนตัวสูงขึ้นจากพื้นผิวจะสังเกตเห็นความร้อนเพิ่มขึ้นถึง 475° นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบคำอธิบายที่สมควรสำหรับความแตกต่างดังกล่าว ดาวเนปจูนควรจะมีแหล่งความร้อนภายใน “เครื่องทำความร้อน” ดังกล่าวควรสร้างพลังงานได้มากเป็นสองเท่าของพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์มายังดาวเคราะห์ ความร้อนจากแหล่งนี้รวมกับพลังงานที่ไหลมาจากดาวฤกษ์ของเราน่าจะเป็นสาเหตุของลมแรง

อย่างไรก็ตาม ทั้งแสงแดดและ "เครื่องทำความร้อน" ภายในไม่สามารถทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวสูงขึ้นได้ ดังนั้นจึงสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลได้ที่นี่ และแม้ว่าจะเป็นไปตามเงื่อนไขอื่นๆ แต่ก็ไม่สามารถแยกแยะฤดูหนาวจากฤดูร้อนบนดาวเนปจูนได้

สนามแม่เหล็ก

การวิจัยของยานโวเอเจอร์ 2 ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวเนปจูน มันแตกต่างไปจากของโลกมาก: แหล่งกำเนิดไม่ได้อยู่ที่แกนกลาง แต่อยู่ในเนื้อโลก เนื่องจากแกนแม่เหล็กของดาวเคราะห์ถูกเลื่อนอย่างมากเมื่อเทียบกับศูนย์กลางของมัน

หน้าที่หนึ่งของสนามคือการป้องกันลมสุริยะ รูปร่างของแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเนปจูนนั้นมีความยาวมาก: เส้นป้องกันในส่วนของดาวเคราะห์ที่ถูกส่องสว่างนั้นอยู่ห่างจากพื้นผิว 600,000 กม. และฝั่งตรงข้าม - มากกว่า 2 ล้านกม.

ยานโวเอเจอร์บันทึกความแปรปรวนของความแรงของสนามแม่เหล็กและตำแหน่งของเส้นแม่เหล็ก คุณสมบัติดังกล่าวของโลกยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างครบถ้วนโดยวิทยาศาสตร์

แหวน

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้มองหาคำตอบสำหรับคำถามที่ว่ามีบรรยากาศบนดาวเนปจูนหรือไม่ ภารกิจอื่นก็เกิดขึ้นต่อหน้าพวกเขา จำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมตลอดเส้นทางของดาวเคราะห์ดวงที่ 8 ดวงดาวจึงเริ่มจางหายไปสำหรับผู้สังเกตการณ์ค่อนข้างเร็วกว่าที่ดาวเนปจูนเข้าใกล้พวกมัน

ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากผ่านไปเกือบศตวรรษเท่านั้น ในปี 1984 ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง ทำให้สามารถตรวจสอบวงแหวนที่สว่างที่สุดของโลกได้ ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อตามหนึ่งในผู้ค้นพบดาวเนปจูน จอห์น อดัมส์

การวิจัยเพิ่มเติมได้ค้นพบการก่อตัวที่คล้ายกันอีกหลายรูปแบบ พวกเขาคือคนที่ขวางดวงดาวบนเส้นทางของดาวเคราะห์ ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ถือว่าดาวเนปจูนมีวงแหวนหกวง มีความลึกลับอีกอย่างซ่อนอยู่ในพวกเขา วงแหวนอดัมส์ประกอบด้วยส่วนโค้งหลายแห่งซึ่งอยู่ห่างจากกัน เหตุผลของตำแหน่งนี้ไม่ชัดเจน นักวิจัยบางคนมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าแรงของสนามโน้มถ่วงของกาลาเตอา ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงหนึ่งของดาวเนปจูน ทำให้พวกเขาอยู่ในตำแหน่งนี้ คนอื่นๆ ให้ข้อโต้แย้งที่น่าสนใจ: ขนาดของมันเล็กมากจนไม่น่าจะรับมือกับงานนี้ได้ อาจมีดาวเทียมที่ไม่รู้จักอีกหลายดวงในบริเวณใกล้เคียงที่กำลังช่วยเหลือกาลาเทีย

โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนของดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นเพียงปรากฏการณ์ที่น่าจับตามอง โดยด้อยกว่าในด้านความสวยงามและน่าประทับใจเมื่อเทียบกับการก่อตัวที่คล้ายกันของดาวเสาร์ องค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในรูปลักษณ์ที่ค่อนข้างหมองคล้ำ วงแหวนส่วนใหญ่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งมีเทนที่เคลือบด้วยสารประกอบซิลิกอนที่ดูดซับแสงได้ดี

ดาวเทียม

ดาวเนปจูนมีดาวเทียม 13 ดวง (ตามข้อมูลล่าสุด) ส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก มีเพียงไทรทันเท่านั้นที่มีพารามิเตอร์ที่โดดเด่น มีเส้นผ่านศูนย์กลางรองจากดวงจันทร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น องค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูนและไทรทันนั้นแตกต่างกัน: ดาวเทียมมีเปลือกก๊าซที่มีส่วนผสมของไนโตรเจนและมีเทน สารเหล่านี้ทำให้โลกดูน่าสนใจมาก: ไนโตรเจนแช่แข็งที่มีน้ำแข็งมีเธนรวมอยู่ทำให้เกิดการจลาจลของสีบนพื้นผิวในบริเวณขั้วโลกใต้: สีเหลืองอ่อนผสมกับสีขาวและสีชมพู

ชะตากรรมของไทรทันสุดหล่อกลับไม่สดใสนัก นักวิทยาศาสตร์ทำนายว่ามันจะชนกับดาวเนปจูนและถูกมันดูดกลืนไป เป็นผลให้ดาวเคราะห์ดวงที่แปดจะกลายเป็นเจ้าของวงแหวนใหม่ซึ่งมีความสว่างเทียบเท่ากับการก่อตัวของดาวเสาร์และอยู่ข้างหน้าพวกมันด้วยซ้ำ ดาวเทียมที่เหลือของดาวเนปจูนนั้นด้อยกว่าไทรทันอย่างมีนัยสำคัญ โดยบางดวงยังไม่มีชื่อด้วยซ้ำ

ดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะส่วนใหญ่สอดคล้องกับชื่อของมันซึ่งการเลือกได้รับอิทธิพลจากการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศ - ดาวเนปจูน องค์ประกอบมีส่วนทำให้มีลักษณะเป็นสีน้ำเงิน ดาวเนปจูนพุ่งผ่านอวกาศที่เราไม่สามารถเข้าใจได้เหมือนเทพเจ้าแห่งท้องทะเล และคล้ายกับความลึกของมหาสมุทร ส่วนหนึ่งของอวกาศที่เริ่มต้นเลยดาวเนปจูนจะเก็บความลับไว้มากมายจากมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์แห่งอนาคตยังไม่ได้ค้นพบสิ่งเหล่านี้

ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ที่มีระบบวงแหวนแคบมาก ดาวยูเรนัสหันไปทางด้านข้าง ดาวเนปจูนมีบรรยากาศฟ้าร้อง ดวงจันทร์ไทรทันมีภูเขาไฟพ่นน้ำและน้ำแข็ง

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2324 วิลเลียม เฮอร์เชล (พ.ศ. 2281-2365) ค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่โดยไม่ได้ตั้งใจโดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบโฮมเมด เฮอร์เชลเป็นนักดนตรีที่อาศัยอยู่ในเมืองบาธ ประเทศอังกฤษ ซึ่งเขาทำงานเป็นนักออร์แกน ดาราศาสตร์เป็นงานอดิเรกที่เขาชื่นชอบ เขาสร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นมาเองและรวบรวมรายชื่อดาวคู่ที่เมื่อสังเกตดูดูเหมือนว่าจะอยู่ใกล้กันมาก คืนหนึ่งเขามองเห็นวัตถุใหม่ซึ่งเขาคิดว่าเป็นดาวหางในขณะที่มันเคลื่อนตัวช้าๆ เมื่อเทียบกับดวงดาวต่างๆ อย่างไรก็ตาม หลังจากนั้นไม่กี่สัปดาห์ ก็เห็นได้ชัดว่านี่ไม่ใช่ดาวหาง แต่เป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ในระบบสุริยะของเรา

การค้นพบของเฮอร์เชลทำให้เขาโด่งดังไปทั่วโลก และกษัตริย์จอร์จที่ 3 ทรงมอบเงินบำนาญแก่เขา ในตอนแรก นักดาราศาสตร์ไม่สามารถตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงใหม่ได้ แต่สุดท้ายก็ตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ว่าดาวยูเรนัส ตามตำนานคลาสสิก ดาวยูเรนัสเป็นปู่ของดาวพฤหัสบดี

ดาวเคราะห์ดวงใหม่อีกดวงหนึ่งคือดาวเนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 อันเป็นผลมาจากการค้นหาอย่างรอบคอบและเป็นระบบ เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่นักดาราศาสตร์สับสนกับการเบี่ยงเบนอย่างต่อเนื่องของดาวยูเรนัสจากตังเมของมัน ตามกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน พวกเขาคำนวณว่าดาวยูเรนัสควรอยู่ที่ไหน แต่ทุกครั้งที่ค้นพบว่าตำแหน่งที่แท้จริงของดาวยูเรนัสบนท้องฟ้าไม่ตรงกับตำแหน่งทางทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้หากดาวยูเรนัสสัมผัสกับแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังจากดาวเคราะห์บางดวงที่ไม่รู้จัก

นักคณิตศาสตร์สองคนเริ่มทำงานเพื่อคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์ลึกลับดวงนี้ ในปี 1845 ที่เมืองเคมบริดจ์ (อังกฤษ) John Couch Adams (1819-1892) ได้ร่วมมือกับ James Challis (1803-1862) พวกเขาทำงานร่วมกันที่หอดูดาวมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ แม้ว่าชัลลิสจะบันทึกดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้จริงๆ แต่ตัวเขาเองก็ไม่รู้ตัวว่าเขาพบมันแล้ว! เกือบจะในเวลาเดียวกัน นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Urbay Le Verrier (1811 - 1877) พยายามโน้มน้าวนักวิทยาศาสตร์ที่หอดูดาวปารีสในฝรั่งเศสให้เริ่มค้นหาดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็น เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน เขาเขียนจดหมายถึงหอดูดาวเบอร์ลินในเยอรมนี ในคืนเดียวกับที่ Johann Halle ได้รับจดหมาย (23 กันยายน พ.ศ. 2389) เขาได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้ในตำแหน่งเดียวกับที่ Le Verrier กำหนดโดยการคำนวณ ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับการตั้งชื่อว่าดาวเนปจูนเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ

ยูเรเนียมประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ โดยหนึ่งในเจ็ดของบรรยากาศมีเทน มีเทนทำให้ดาวยูเรนัสปรากฏเป็นสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่เฮอร์เชลสังเกตเห็นเป็นครั้งแรก ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 ค้นพบเมฆเพียงไม่กี่แถบในชั้นบรรยากาศชั้นบนของดาวยูเรนัส อุณหภูมิของดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ที่ประมาณ -220°C ในใจกลางดาวยูเรนัสมีแกนกลางขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหินและเหล็ก

แกนสีของดาวยูเรนัสมีความโน้มเอียงมากกว่ามุมขวา ซึ่งหมายความว่าขั้วเหนือของมันอยู่ใต้ระนาบวงโคจร นี่เป็นปรากฏการณ์พิเศษในระบบสุริยะทั้งหมด ดาวยูเรนัสโคจรรอบดวงอาทิตย์เสร็จภายใน 84 ปี ฤดูกาลบนโลกใบนี้ดูไม่ปกติมาก เป็นเวลาประมาณ 20 ปีที่ขั้วโลกเหนือหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ไม่มากก็น้อย ในขณะที่ขั้วโลกใต้จะมืดมิดอยู่ตลอดเวลา

นักดาราศาสตร์แนะนำว่าไม่นานหลังจากการก่อตัวของระบบสุริยะ ดาวยูเรนัสก็ชนกับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่ง เป็นไปได้ว่าผลจากการชนกันทำให้ดาวยูเรนัสพลิกคว่ำ

วงแหวนรอบดาวยูเรนัส

วงแหวนของดาวยูเรนัสถูกค้นพบโดยบังเอิญ นักดาราศาสตร์ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนี้ ขณะที่ดาวยูเรนัสเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง พวกเขาสังเกตเห็นดาวดวงนั้นกระพริบตาหลายครั้งทั้งก่อนและหลังดาวยูเรนัสบดบังดาวดวงนั้นโดยสิ้นเชิง ไม่มีใครมองเห็นปรากฏการณ์นี้ล่วงหน้า และเหตุผลก็คือดาวยูเรนัสมีวงแหวนจาง ๆ อย่างน้อยเก้าวงที่โคจรรอบดาวเคราะห์ดวงนี้ วงแหวนของดาวยูเรนัสประกอบด้วยหินขนาดใหญ่และเล็กรวมทั้งฝุ่นละเอียด

มิแรนดา

ดาวยูเรนัสโคจรรอบด้วยดวงจันทร์ขนาดใหญ่ 5 ดวง และดวงจันทร์ดวงเล็ก 10 ดวง สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือมิแรนดา ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 500 กม. พื้นผิวของมันตื่นตาตื่นใจกับความหลากหลายของหุบเขา ช่องเขา และหน้าผาสูงชัน ดูเหมือนว่าดวงจันทร์ดวงนี้จะถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันจากเศษหินสามหรือสี่ชิ้น บางทีพวกมันอาจเป็นตัวแทนของเศษซากของอดีตดวงจันทร์ที่เคยชนกับดาวเคราะห์น้อย และตอนนี้สามารถรวบรวมเศษซากที่ชนกันกลับมารวมกันได้

ดาวเนปจูนจากยานโวเอเจอร์ 2

ยานโวเอเจอร์ 2 เคลื่อนผ่านดาวเนปจูนเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2532 หลังจากการเดินทางไปยังดาวเคราะห์ดวงนั้นเป็นเวลา 12 ปี และข้อมูลที่ได้รับทำให้เราประหลาดใจมากมาย เนื่องจากดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกถึง 30 เท่า แสงแดดที่ส่องถึงพื้นผิวจึงมีน้อยมาก และอุณหภูมิของดาวเนปจูนอยู่ที่ -213°C อย่างไรก็ตาม ที่นี่อุ่นกว่าบนดาวยูเรนัสเล็กน้อย แม้ว่าดาวยูเรนัสจะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าก็ตาม สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเนปจูนมีแหล่งพลังงานความร้อนภายในซึ่งให้ความร้อนมากกว่าที่ดาวเคราะห์ได้รับจากดวงอาทิตย์ถึงสามเท่า

ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่หลากหลายเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน ยานโวเอเจอร์ 2 สังเกตเห็นจุดมืดมนที่นั่น ซึ่งดูเหมือนจะคล้ายกับจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัส ที่นั่นก็มีเมฆเซอร์รัสบางๆ อยู่ด้วย บางส่วนประกอบด้วยมีเทนแช่แข็ง

ขณะนี้ยานโวเอเจอร์ 2 กำลังพุ่งเข้าสู่ขอบระบบสุริยะ มันจะไม่เข้าใกล้ดาวพลูโตซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงสุดท้าย แต่นักดาราศาสตร์สามารถรักษาการติดต่อทางวิทยุกับยานอวกาศได้จนถึงอย่างน้อยปี 2020 ในช่วงเวลานั้น โวเอเจอร์ 2 จะส่งข้อมูลกลับมายังโลกเกี่ยวกับก๊าซและฝุ่นในระบบสุริยะที่อยู่ห่างไกล

ไทรทัน

ดาวเนปจูนมีดาวเทียมที่มีขนาดใหญ่กว่าลูปัสของโลก: ไทรทัน เช่นเดียวกับโลก ไทรทันมีบรรยากาศไนโตรเจนและประกอบด้วยหินแข็งเจ็ดในสิบส่วนและน้ำสามในสิบส่วน ใกล้กับขั้วโลกใต้ของไทรตัน โวเอจ 2 ถ่ายภาพน้ำแข็งสีแดง และที่เส้นศูนย์สูตร ถ่ายภาพน้ำแข็งสีน้ำเงินที่ทำจากมีเทนแช่แข็ง

ไทรตันมีหินขนาดใหญ่ที่ถูกตัดขาดจากน้ำแข็ง รวมถึงหลุมอุกกาบาตจำนวนนับไม่ถ้วน ดาวเนปจูนเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของดาวหางที่เข้าสู่ระบบสุริยะจากภายนอก บางทีบางคนอาจชนกับไทรทัน และจากการชนเหล่านี้ หลุมอุกกาบาตก็ปรากฏขึ้น ไทรทันมีริ้วสีเข้มของต้นกำเนิดภูเขาไฟ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน้ำแข็งที่ประกอบด้วยน้ำแช่แข็ง มีเทน และไนโตรเจน ปะทุขึ้นจากส่วนลึกของไทรตันผ่านทางภูเขาไฟ