Нептун (планета)
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Вижте пояснителната страница за други значения на Нептун.
 |
|
| Нептун заснет от Вояджър 2 | |
| Откриване | |
|---|---|
| Открит от | Юрбен Льоверие Джон Коуч Адамс Йохан Готфрийд Гал |
| Дата | 23 септември, 1846 г. |
| Орбитални параметри (епоха J2000) | |
| Голяма полуос | 4 498 252 900 km 30,068 963 48 АЕ |
| Орбитална обиколка | 28,263 Tm 188,925 АЕ |
| Ексцентрицитет | 0,008 585 87 |
| Перихелий | 4 459 631 496 km 29,810 795 27 АЕ |
| Афелий | 4 536 874 325 km 30,327 131 69 АЕ |
| Орбитален период | 60 224,9036 дни (164,89 години) |
| Синодичен период | 367,49 дни |
| Средна орбитална скорост | 5,432 km/s |
| Макс. орбитална скорост | 5,479 km/s |
| Мин. орбитална скорост | 5,385 km/s |
| Инклинация | 1,769 17° (6,43° към слънчевия екватор) |
| Дължина на възходящия възел | 131,721 69° |
| Параметър на перихелия | 273,249 66° |
| Брой естествени спътници | 13 |
| Физически характеристики | |
| Екваториален диаметър | 49 528 km [1] (3,883 земни екваториални диаметъра) |
| Полярен диаметър | 48 681 km (3,829 земни полярни диаметъра) |
| Сплеснатост | 0,0171 |
| Площ | 7,619×109 km2 (14,937 земни) |
| Обем | 6,2526×1013 km3 (57,723 земни обема) |
| Маса | 1,0243×1026 kg (17,147 земни маси) |
| Средна плътност | 1,638 g/cm3 |
| Екваториална гравитация | 11,00 m/s2 (1,122 G) |
| Втора космическа скорост | 23,5 km/s |
| Период на въртене | 0,671 250 00 дни (16 часа 6 мин. 36,000 00 сек.) 1 |
| Скорост на въртене | 2,68 km/s = 9660 km/h (на екватора) |
| Наклон на оста | 28,32° |
| Ректасцензия на северния полюс | 299,33° (19 часа 57 мин. 20 сек.) |
| Деклинация на северния полюс | 42,95° |
| Албедо | 0,41 |
| Повърхностна температура - мин. - средна - макс. |
50 K 53 K неизв. |
| Атмосферни характеристики | |
| Атмосферно налягане | 100-300 kPa |
| Водород | >84% |
| Хелий | >12% |
| Метан | 2% |
| Амоняк | 0,01% |
| Етан | 0,00025% |
| Ацетилен | 0,00001% |
| редактиране | |
Нептун е осмата планета от Слънцето и най-външния газов гигант в Слънчевата система. Тя е четвъртата по размери и третата по маса. Поради значителната ексцентричност на орбитата на Плутон, Нептун понякога е най-отдалечената от Слънцето планета. Нептун носи името на римския бог на морето Нептун. Символът на планетата е стилизирано изображение на тризъбеца на Нептун (♆).
Атмосферата на Нептун е съставена основно от водород и хелий със следи от метан. Метанът в атмосферата е причината за синия цвят на планетата, но понеже цветът на Нептун е много по-ярък от този на Уран, който има същото количество метан се смята, че има друга съставка, която му придава такъв наситен цвят.[1] Нептун има най-силните ветрове в Слънчевата система достигащи до скорост от 2 100 км/ч.[2]
Единственият апарат посетил Нептун е Вояджър 2 който се сближи максимално с планетата на 25 август 1989 г. При преминаването си е заснел в южното полукълбо Голямото тъмно петно подобно на Голямото червено петно на Юпитер. Температурата на високите му облаци достига до −218 °C, една от най-ниските в Слънчевата система, заради отделичеността на планетата от Слънцето. Температурата в центъра на Нептун е около 7 000 °C, което може да се сравни с тази на повърхността на Слънцето
Съдържание |
[редактиране] Физически характеристики
[редактиране] атмосфера
Поради отдалечеността си от Слънцето, Нептун получава много малко слънчева енергия. Повърхностната температура на планетата е −218 °C (55 K). Тя обаче изглежда има вътрешен източник на топлина, за която се смята, че е останала още от акрецията на младата планета и която бавно се разсейва в околното пространство. В атмосферата на Нептун бушуват най-бързите ветрове в Слънчевата система — до 2000 km/h, които вероятно се подхранват от потока топлина от вътрешността на Нептун.
[редактиране] Структура
Вътрешната структура на планетата е подобна на тази на Уран. Тя вероятно има планетно ядро, съдържащо разтопени скали и метали и обхванато от слой съдържащ скали, вода, амоняк и метан. Атмосферата, за която се смята, че обхваща най-горните 10 до 20% от планетата, съдържа водород и хелий в горните си слоеве, с нарастващо съдържание на метан, амоняк и вода при увеличаване на дълбочината и плавен преход към втечнената вътрешност на планетата. Скоростта на въртене и сплеснатостта на Нептун показват, че неговата маса е по-малко концентрирана в ядрото му, отколкото тази на Уран. В търсенето на ексозпланети Нептун се използва като метоним; откритите тела с близка маса до тази на Нептун се наричат „Нептуни“[3], подобно на Юпитерите, които се отнасят към тела с маса еквивалентна на тази на Юпитер.
[редактиране] Магнитно поле
Нептун има сходна магнитосфера с тази на Уран. Магнитното ѝ поле е под голям ъгъл спрямо оста на въртене на планетата (47°) и отместено поне 0,55 радиуса на планетата (13 500 km) от геометричния център. Магнитното поле се генерира от движение на заредени частици във вътрешността на планетата, но детайли относно точния механизъм на това движение все още не са известни.
За разлика от тази на Уран, атмосферата е богата на метеорологични явления. За Нептун е характерно Голямото тъмно петно с размери близки до тези на Земята и еквивалентно на Голямото червено петно на Юпитер. За разлика от това на Юпитер обаче, тъмното петно на Нептун изчезна през 1994 г. и скоро след това се появи друго.
Специфично за газовите гиганти е наличието на облаци високо в тяхната атмосфера хвърлящи сянка върху по-нискоразположените облаци.
[редактиране] Откриване
Астрономическите скици на Галилео Галилей свидетелстват за наблюдението му на Нептун на 28 декември 1612 г. и 27 януари 1613 г. И в двата случая обаче Галилео смята, че е наблюдавал звезда в непосредствена близост до Юпитер, а не обект в Слънчевата система.[4] Поради тази причина Галилео не се посочва като откривател на Нептун, въпреки че в записките си отбелязва взаимното движение на Юпитер и „звездата“.
През 1821 г. Алексис Бувар публикува астрономически таблици на орбитата на Уран.[5] Последващи наблюдения на планетата обаче показват различия между наблюдаваните и предвидените от таблицата координати, което води до хипотезата, че съществува тяло, оказващо влияние върху орбитата на Уран. През 1843 г. Джон Коуч Адамс изчислява орбитата на неизвестната осма планета и изпраща изчисленията си на опитния астроном Сър Джордж Ери. Той изисква пояснения за използваните методи, които Адамс така и не изпраща.
През 1846 г. Юрбен Льоверие независимо от Адамс изчислява орбитата на Нептун, но също както своя британски колега не среща съдействие у сънародниците си за издирването на планетата. През същата година Джон Хършел усъвършенства математическия анализ на орбитата и убеждава скептичния си колега-астроном Джеймс Шелис да започне търсене през юли 1846 г.
Междувременно льо Верие пък убеждава Йохан Готфрийд Гал от Берлинската обсерватория да започне търсене. Асистентът на Гал — Хейнрих д'Арест — тогава все още студент, предлага сравнение на обектите в района за търсене предложен от льо Верие с предишна звездна диаграма с цел откриване на нови обекти. Нептун е открит вечерта на 23 септември 1846 г.[6] почти ведната след започване на наблюденията и на следващата вечер придвижването на планетата спрямо звездите е документирано и откритието на новата планета е оповестено.
Разликата между действителната и предвидената от льо Верие позиция на Нептун е 1°, а спрямо тази на Адамс — 10°. Джеймс Шелис впоследствие осъзнава че е наблюдавал планетата на два пъти през август, но поради небрежието си, породено скептицизъм, не прави необходимата връзка между двете наблюдения.
След откриването на планетата избухват националистични спорове между френски и британски астрономи относно това, чии заслуги за откриването на планетата са по-големи — на Адамс или на льо Верие. Взето е компромисно решение двамата астрономи да си поделят заслугата по откриването на Нептун. Скорошен анализ на документи от архивите на Кралската Гринуичка обсерватория, присвоени незаконно от астронома Олин Еген и върнати непосредствено след смъртта му обаче показва, че Адамс не заслужава равна заслуга по откриването на планетата. За повече информация виж тук (на английски)
[редактиране] Наблюдение от Земята
Нептун не може да се забележи с невъоръжено око. През телескоп или бинокъл с голямо увеличение изглежда като синьозелен диск подобен, но по-тъмен от този на Уран. Синьозеления цвят се дължи на поглъщането на червената светлина от метана в атмосферата на планетата.[7] Видимата величина на Нептун варира между +7,7 и +8,0 и дискът му е с ъглов диаметър от 2".
Тъй като са му необходими 165 години, за да извърши едно пълно завъртане около Слънцето, през 2011 г. Нептун ще се върне в позицията на която е бил открит от Йохан Гал.
[редактиране] Пръстените на Нептун
Нептун има бледи пръстени с неизвестно съдържание. На тях се наблюдават необикновени „струпвания“ на материал,[8] вероятно предизвикани от гравитационното влияние на някои от спътниците на планетата.
Доказателство за прекъснатостта на пръстените са проведените през 80-те години на 20 век,[9] наблюдения на окултация на звезди зад Нептун. В някои случаи се наблюдава допълнително „мигане“ на светлината от звездата преди да изчезне зад Нептун, дължащо се на преминаването ѝ зад пръстен. Фактът, че мигането понякога не се наблюдава, сочи, че един от пръстените на Нептун е прекъснат и понякога не закрива светлината от звездите на заден фон. Снимки направени от Вояджър 2 през 1989 г. предоставиха окончателното доказателство като разкриха, че най-външният пръстен на Нептун, наречен „пръстен Адамс“, е разделен на три отчетливи арки, които сега са известни под иметата „Свобода“, „Равенство“ и „Братство“. За гравитационния ефект на спътника Галатея, намиращ по-близо до Нептун от пръстена, се смята, че "поддържа" тези арки, но подробности за механизма, пораждащ това групиране на материала, засега не са известни.
Основните пръстени на Нептун са тесният „пръстен Адамс“, който се намира на 63 000 km от центъра на планетата, широкият „пръстен льо Верие“, който е на 53 000 km, и бледият „пръстен Гал“ на 42 000 km. Няколко нови пръстена също бяха регистрирани от камерите на Вояджър — в това число „пръстен Ласел“, обхващащ пръстена „льо Верие“ и граничещ с пръстена Араго. 
Погледни тук за повече информация
[редактиране] Троянски астероиди
Към 2005 г. са известни два троянски астероида на Нептун, всички от които имат орбитален период равен на този на планетата. Намират се в точките L4 и L5. Астероидите носят означенията 2001 QR322 и 2004 UP10. През 2005 са наблюдавани още три астероида, за които се счита, че са троянски, но за установяването на орбитата им са необходими допълнителни наблюдения: 2005 TN53, 2005 TN74 и 2005 TO74.
[редактиране] Спътниците на Нептун
Нептун има 13 известни естествени спътници.[10] Най-големият от тях е Тритон, открит от Уилям Ласел само 17 дни след откриването на Нептун. През 2004 г. беше оповестено откритието на пет малки спътника, имащи неправилна форма.[11] Тритон е достатъчно близо до Нептун за да бъде заключен в синхронна орбита и бавно се приближава навътре и евентуално ще бъде разкъсан, когато достигне границата на Рош. Тритон е най студеният обект измерен в Слънчевата система,[12] с температура −235°C (38 K).[13] За разлика от всички други планетни спътници в Слънчевата система, Тритон има ретроградна орбита, което означава че той е по-скоро е прихванат отколкото формиран и най-вероятно преди е бил планета-джудже в Пояса на Кайпер.[14]
| Тритон съпоставен със Земната Луна | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Име | Диаметър (км) |
Маса (кг) |
Орбитален радиус (км) | Орбитален период (дни) | |
| Тритон | 2700 (80% Луна) |
2.15×1022 (30% Луна) |
354,800 (90% Луна) |
-5.877 (20% Луна) |
|
Вторият познат спътник на планетата (по ред на разстоянието) е Нереида и има една от най-ексцентричните орбити в Слънчевата система. От юли до септември 1989 Вояджър 2 открива шест нови спътника. Сред тях е Протей. Пет нови спътника са открити през 2002 и 2003 и са оповестени през 2004 г.[15][16] Нептун е римският бог на морето и затова спътниците на планетата са именувани на по-малки морски божества.
За хронология на откриването на спътниците на Нептун вижте хронология на естествени спътници.
[редактиране] Изследване на Нептун
Най-близко до планетата се доближава сондата Вояджър 2 на 25 август 1989. Това е последната планета, която апарата достига и за това е решено да се направи полет около спътника Тритон, подобно на прелитането на Вояджър 1 близо до Сатурн и спътникът му Титан.
Сондата открива Голямото тъмно петно и след нови наблюдения с телескопа Хъбъл се оказва че петното е изчезнало. Първоначално се смята, че представлява огромен облак, а по-късно се смята за дупка във видимия диск от облаци.
Оказва се, че Нептун има най-силните ветрове от всички газови гиганти в Слънчевата система. Във външните региони на Слънчевата система, където Слънцето свети със 1000 пъти по-слаба светлина отколкото на Земята, последният от четирите газови гиганта надхвърля всички очаквания на учените.
Някои смятат, че колкото по-далече от Слънцето си, толкова по-малко енергия ще има за да раздвижва ветровете. Тези на Юпитер се движат със стотици км в час. Учените откриват, че ветровете на Нептун се движат с по-голяма скорост (от 1 600 до 2 100 км/ч), въпреки по-голямата си отделеченост.
Предполага се, че причината за тази забележителна аномалия е, че ако се произвежда достатъчно енергия се създава турбуленция, която забавя ветровете (подобно на тези на Юпитер). На Нептун обаче има толкова малко слънчева енергия, че като започнат ветровете, несрещат почти никакво съпротивление и затова подържат екстремално висока скорост. Въпреки това Нептун излъчва повече енергия отколкото получава от Слънцето[17] и вътрешния енергиен източник за тези ветрове остава неопределен.
[редактиране] Нептун в киното и фантастиката
- В романа на Олаф Стейпълтън „Първите и Последни Хора“ Нептун е последния дом за еволюиралата човешка раса.
- Действието в научнофантастичния филм на ужасите от 1997 г. Смъртоносен Хоризонт се развива в орбита около Нептун.
[редактиране] Бележки
- ↑ "Neptune overview," Solar System Exploration, NASA.
- ↑ Suomi, V. E.; Limaye, S. S.; Johnson, D. R. (1991). „High winds of Neptune - A possible mechanism“. Science 251: стр. 929–932.
- ↑ "Trio of Neptunes", Astrobiology Magazine, May 21, 2006. Посетен на 2007-08-06
- ↑ Hirschfeld, Alan (2001). Parallax:The Race to Measure the Cosmos. New York, New York: Henry Holt. ISBN 0-8050-7133-4.
- ↑ A. Bouvard (1821), Tables astronomiques publiées par le Bureau des Longitudes de France, Paris, FR: Bachelier
- ↑ Hamilton, Calvin J.. „Neptune“. Views of the Solar System. Посетен на 2007-08-13
- ↑ Moore, Patrick (2000). The Data Book of Astronomy, стр. 207.
- ↑ „Missions to Neptune“. The Planetary Society. Посетен на 2007-10-11
- ↑ P.D. Nicholson et al (1990). „Five Stellar Occultations by Neptune: Further Observations of Ring Arcs“. Icarus 87: стр. 1. Сайтът е посетен на 2007-12-16.
- ↑ Williams, Dr. David R.. „Neptune Fact Sheet“. NASA. Посетен на 2007-08-14
- ↑ http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v430/n7002/abs/nature02832_fs.html]
- ↑ Wilford, John N.. "Triton May Be Coldest Spot in Solar System", The New York Times, August 29, 1989. Посетен на 2008-12-28
- ↑ R. M., Nelson, Smythe, W. D.; Wallis, B. D.; Horn, L. J.; Lane, A. L.; Mayo, M. J. (1990). „Temperature and Thermal Emissivity of the Surface of Neptune's Satellite Triton“. Science 250 (4979): стр. 429–431. DOI:10.1126/science.250.4979.429. Сайтът е посетен на 2008-12-28.
- ↑ Agnor, Craig B., Hamilton, Douglas P. (May 2006). „Neptune's capture of its moon Triton in a binary–planet gravitational encounter“. Nature 441 (7090): стр. 192–194. DOI:10.1038/nature04792. Сайтът е посетен на 2008-12-28.
- ↑ Holman, Matthew J. et al. (August 19, 2004). „Discovery of five irregular moons of Neptune“. Nature 430: стр. 865–867.
- ↑ "Five new moons for planet Neptune", BBC News, August 18, 2004. Посетен на 2007-08-06
- ↑ Beebe R. (1992). „The clouds and winds of Neptune“. Planetary Report 12: стр. 18–21.
[редактиране] Източници
„Нептун: планета, пръстени и спътници“, Ellis D. Miner и Randii R. Wessen, 2002. ISBN 1-852-33216-6- „Нептун и Тритон“, Dale P. Cruikshank, 1995. ISBN 0-816-51525-5
- „Случаят с откраднатата планета“, William Sheehan, Nicolas Kollerstrom and Craig B. Waff, Scientific American, брой декември 2004 г.
[редактиране] Външни препратки
- Факти за Нептун от НАСА
- Нептун в изследване на Слънчевата система (НАСА)
- Списък с троянските астероиди на Нептун
- Нептун в www.nineplanets.org
Астрономически календар. Актуална информация за видимостта на Нептун.
|
||||||||||||||||
|
|
|---|
 |
| Слънцето · Меркурий · Венера · Земя · Марс · Цецера · Юпитер · Сатурн · Уран · Нептун · Плутон · Хаумея · Макемаке · Ерида |
|
Планети · Планети-джуджета · Спътници: Земни · Марсиански · Юпитериански · Сатурниански · Ураниански · Нептуниански · Плутониански · Хамумеянски · Еридиански
|
| Вижте също астрономически обекти и списък на обектите в Слънчевата система; подредени по радиус, маса и разстояние до Слънцето |
