Neptune (planeetta)

Neptunuksen digitaalinen kuva

Neptunus Se on aurinkokunnan kahdeksas. Näin on, koska Pluto lakkasi pitämästä planeettaa vuonna 2006, tuleminen a kääpiöplaneetta joka on osa Kuiper -vyötä.

Neptune Night -taivaassa se näyttää pieneltä sinertävältä pisteeltä, josta tiedettiin hyvin vähän, kunnes kahdeksankymmenenluvun avaruusoperaatiot, kuten Voyager 2, toimittivat tietoja planeetasta ja sen satelliiteista.

Voyager 2: n kuvat osoittivat ensimmäistä kertaa planeetalla, jolla oli vihertävän sininen pinta, voimakkailla myrskyillä ja nopealla tuulivirroilla, jotka tuottavat tummia antisyklonisia pisteitä. Ne ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin Jupiter, vaikkakaan eivät niin pysyviä ajoissa kuin nämä.

Neptunuksen ilmapiiri on runsaasti metaania ja siinä on erittäin heikko rengasjärjestelmä. Planeetalla on magnetosfääri, joten oletetaan, että siinä on metalliydin.

Toistaiseksi 15 Neptunuksen satelliittia on laskettu, mukaan lukien Triton ja Nereida pääatelliiteina.

[TOC]

Löytö ja historia

Neptunuksen löytö oli seurausta matemaattisesta ennusteesta, joka perustuu Uranuksen ja Saturn -planeettojen kiertoradalla tapahtuvien häiriöiden havaintoihin. Aikaisemmin vuonna 1610 Galileo oli jo huomannut Neptunuksen samalla kaukoputkella, jota hän tapasi löytää Jupiterin kuut, mutta sekoitti hänet tähtiä. 

Kauan myöhemmin, vuonna 1846, taivaan mekaniikkaan erikoistunut ranskalainen matemaatikko Urbain Le Verrier, tutki tiettyjä häiriöitä Saturnuksen ja Uranuksen kiertoradalla. Paras selitys oli ehdottaa uuden planeetan olemassaoloa, joka ennusti kiertorataa ja asemaa taivaassa. Seuraava askel oli löytää planeetta, joten Verrier vakuutti saksalaisen tähtitieteilijän Johann Gottfried Gallen etsimään häntä. 

Yöllä 23. syyskuuta 1846 Galle vahvisti Berliinin observatoriosta, uuden planeetan olemassaolosta ja muutamaa päivää myöhemmin Triton ilmestyi, hänen suurin satelliittinsa.

Lähes samanaikaisesti Cambridgessä, Englannissa, nuori matemaatikko John Couch Adams, joka oli myös työskennellyt ongelman parissa jonkin aikaa, teki samanlaisia ​​ennusteita. 

Neptune on velkaa nimensä roomalaisen mytologian merelle (vastaa kreikkalaista Jumalaa Poseidonia) seuraten perinteitä myöntää roomalaisen pantheonin jumaluuksien planeetat nimet.

Neptunuksen ominaisuudet

Neptunus verrattuna maahan. (Lähde: Wikimedia Commons)

Neptunuksen halkaisija on melkein 4 kertaa suurempi kuin maan halkaisija, mutta noin kolmasosa jättimäisestä Jupiterista.

Sen massa on 17 kertaa maapallon ja sen tilavuuden määrä on 57 kertaa suurempi. Mitä tulee massaan, se vie aurinkokunnan planeettojen kolmannen sijan ja kooltaan neljännen sijan.

Yhteenveto Neptunuksen tärkeimmistä fyysisistä ominaisuuksista

-Massa: 1 024 × 10²⁶ KG (17 147 -kertainen maa)

-Keskikokoinen radio: 24.622 km, mikä vastaa 3,87 -kertaista maan sädettä.

-Muoto: laskutettu pylväistä 0,983 tekijässä.

-Kiertoradan keskimääräinen radio: 4 498 x 10⁹ km, joka vastaa 30,07 u.-Lla.

-Kierto -akselin kaltevuus: 30º Orbital -tason suhteen.

-Lämpötila: -220ºC (pilvet)

-Painovoima: 11,15 m/s² (1,14 g)

-Oma magneettikenttä: Kyllä, 14 mikroteslaa Ecuadorissa .

-Ilmapiiri: 84%vety, 12%helium, 2%metaani, 0,01%ammoniakki.

-Tiheys: 1.640 kg/m³

-Satelliitit: 15 Tähän mennessä.

-Sormukset: Kyllä, ne ovat heikkoja ja jään hiukkasten ja silikaattien yhdisteitä.

Käännösliike

Neptunus, aurinkokunnan kahdeksas planeetta, on kaasumainen jättiläinen, jonka kiertoradan ympärillä on keskimääräinen säde 30 UA. Tähtitieteellinen UA -yksikkö vastaa 150 miljoonaa kilometriä ja on keskimääräinen etäisyys auringon ja maan välillä.

Animaatio, joka näyttää Neptunuksen kiertoradan punaisella, yhdessä Uranuksen ansiosta, joka on sininen piste. Lähde: Wikimedia Commons.

Tämä haluaa sanoa, että Neptunuksen radan säde on 30 kertaa suurempi kuin maapallon säde, joten paluun valmistuminen kestää 165 vuotta auringon ympärillä.

Uteliaita tietoja Neptunusta

-Se on planeetta kauempana auringosta, koska Pluto, joka on Neptunuksen kiertoradan jälkeen, on nyt kääpiöplaneetta.

-Neptune on pienin neljästä jättiläisplaneetasta (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune).

-Neptunuksen vakavuus on hyvin samanlainen kuin maan vakava.

-Se on aurinkokunnan kylmin planeetta, keskilämpötila on -221,4ºC.

-Siinä on rengasjärjestelmä, mutta toisin kuin Saturnus, ne eivät ole jatkuvia, vaan muodostavat kaarit koko sen kiertoradan ajan.

Voi palvella sinua: pitkittäiset aallot: ominaisuudet, erot, esimerkit

-Neptunus on jättiläismäisten planeettojen tihein.

-Siinä on hurrikaaneja, joiden aurinkokunnan nopeimmat tuulet ovat, jotka voivat saavuttaa hämmästyttävän 2.100 km/h.

-Neptunus on suuri tumma piste, maapallon koko maan pyörretuuli. Tämä vuonna 1989 valokuvattu tahra katosi vuonna 1994, mutta se sai uuden tumman paikan.

-Triton, Neptunuksen suurin satelliitti, kääntyy vastakkaiseen suuntaan muiden satelliittien kanssa, minkä vuoksi planeetan mielestä sen uskotaan kiinni eikä muodostanut samanlaista hänen kanssaan.

-Tritonilla (suurimmassa Neptune-satelliitissa) on typpivuoret ja geyserit, mutta se on yksi aurinkokunnan kylmimmistä tähtiistä (-235ºC).

-Voyager 2 -operaatio meni 3 tuhatta kilometriä Planeetan pohjoisnavasta vuonna 1989.

-Neptunus suoritti 12. heinäkuuta 2011 ensimmäisen täydellisen kiertoradan löytönsä jälkeen 23. syyskuuta 1846.

Kiertoliike

Neptune vie melkein 16 tuntia kääntyäkseen akselinsa ympärille. Lähde: NASA.

Neptunuksen kierto on 15 tuntia, 57 minuuttia ja 59 sekuntia, toistaiseksi tarkimman mittauksen mukaan.

Planeetan pyörimisnopeuden määrittäminen ei ole helppo tehtävä, että vain sen ilmakehän pinta arvostetaan ja myös liikkuu. Kallioiden planeettojen pyörimisnopeuden määrittäminen on paljon helpompaa.

Kun Voyager 2 saapui Neptunukseen vuonna 1989, arvioitiin 16 tunnin kiertokausi 6,5 sekunnissa. Nykyään tiedetään, että tämä toimenpide ei ole tarkka planeettatieteilijän Erich Karkoschkan perusteellisten mittausten ansiosta Arizonan yliopistosta.

Pyörimisnopeus ja magneettikenttä

Muiden jättiläisten planeettojen pyörimisnopeus mitataan magneettikentän lähettämillä pulsseilla. Tätä menetelmää ei kuitenkaan sovelleta Neptunukseen, koska magneettisen dipolin akseli tai keskusta ei ole yhtä suuri kuin planeetan kierto -akselin kanssa, kuten seuraavassa vertailevassa kuvassa näemme:

Jättiläisten planeettojen magneettikenttä. Lähde: Siemenet, M. 2011.Aurinkokunta. Seitsemäs painos. Cengage -oppiminen.

Kuva näyttää dipolin (magneetin) tuottaman magneettikentän mallin, joka sijaitsee enemmän tai vähemmän planeetan keskellä. Tämä malli on sopiva myös maan magneettikentälle.

Mutta Neptune -kenttä on poikkeava siinä mielessä, että neliön ja korkeamman asteen osuus voi olla suurempi kuin dipolikenttä. Ja kuten ylemmässä kuviossa näemme, dipoli siirtyy keskustasta.

Sitten Karkoschka suunnitteli erilaisen menetelmän käyttämällä yli viisisataa kuvaa Hubble -kaukoputkesta. Hän löysi kaksi ominaispiirteitä, joita hän kutsui: Etelä -Polar -ominaisuus ja Etelä -polaariaalto. 

Nämä ovat kiertyneet samalla nopeudella 1990 -luvulta lähtien, vahvistaen, että tämä on planeetan todellinen nopeus.

Tässä Neptunuksen värillisten suodattimien kuvassa käytetään korostamaan Dark Spot 2: ta ja eteläistä polaarista ominaisuutta, jotka näyttävät olevan ankkuroituja planeetalle. Lähde: Erich Karkoschka.

Neptunuksen ilmakehän tuulet ylittävät usein äänen nopeuden. Siten Neptunuksen suuri tumma piste vaihtelee sen suhteellisen sijaintia ajan myötä, sen sijaan Dark Spot 2 ja eteläisen polaarinen ominaisuus ylläpitävät suhteellisia asemansa. Tämä viittaa siihen, että ne liittyvät planeetan kiertoon, mikä antoi Karkoschkalle mahdollisuuden määrittää yhden päivän keston Neptunessa.

Sävellys

Neptunuksen ilmakehässä on elementtejä, kuten vety (84%), helium (12%), metaani (2%) ja muut kaasut, kuten ammoniakki, etaani ja asetyleeni. Tämän ilmakehän alla on sekoitus vettä, ammoniakkia nestemäisessä tilassa, metaanissa ja sulalla kalliossa, joka sisältää piidioksidia, rautaa ja nikkeliä.

Ilmakehän matalilla alueilla metaanin, ammoniakin ja veden pitoisuudet kasvavat yhä enemmän. Toisin kuin Uranus, Twin Planet, Neptunuksen koostumuksella on suurempi valtameri.

Rakenne

Planeetalla on kivinen ydin, jota ympäröi jäinen kuori, kaikki tiheän ilmakehän alla ja suuri paksuus, miehittäen radion kolmannen osan. Se on samanlainen kuin Uranus Twin Planet.

Seuraavassa kuvassa voit nähdä Neptunuksen rakenteen lisätietoja.

Neptunuksen sisäinen rakenne. Lähde: Wikimedia Commons. Chocofrito/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0).

Neptunus on rakenne, jolla on hyvin eriteltyjä kerroksia:

-Yläkerros: Se muodostuu pilvistä, jotka ovat pääosin vetyä ja heliumia, ja vähemmässä määrin metaania ja muita kaasuja. Se vastaa noin 5-10% planeetan massasta.

-Ilmapiiri: Vety, helium ja metaani.

-Vaippa: Ilmakehän alla on planeetan suuri vaippa, nestemäinen alue, jolla lämpötilat voivat saavuttaa välillä 1.727 - 4.727 ° C. Se koostuu vedestä, metaanista ja ammoniakista nestetilassa.

Voi palvella sinua: Merkittävät luvut: Säännöt, esimerkit, ratkaisut harjoitukset

Vailla on 10-15 maasassaa, ja siinä on runsaasti vettä, ammoniakkia ja metaania. Tätä seosta kutsutaan "jääksi" huolimatta siitä, että se on kuuma ja tiheä neste, ja sitä kutsutaan myös vesi- ja ammoniaksi valtamereksi.

Itse vaipan lämpötilat ovat erittäin korkeita, välillä 1.700ºC ja 4.700ºC, lisäksi sen sähkönjohtavuus on myös korkea.

-Ydin: Integroitu piidioksidi-, rauta- ja nikkelikivi, samanlainen kuin Uranus, toinen jää- ja kaasu jättiläinen. Ytimen massa on 1,2 -kertainen maan massa. Keskustan paineen arvioidaan olevan 700 GPA, suunnilleen kaksinkertainen, että maan keskustassa lämpötilat ovat jopa 5.670 ºC.

Ilmapiiri

Neptunuksen ilmapiiri on erittäin mielenkiintoinen ja ansaitsee erityisen osan. Aloittaminen on erittäin kylmä, koska se on auringon kauimpana planeetta ja saa hyvin vähän aurinkosäteilyä. Tämän vuoksi ilmakehän yläosassa oleva lämpötila on luokkaa -220 ºC.

Mutta Neptune on sisäinen lämmönlähde, todennäköisesti johtuen elektronien törmäyksistä neste vaippassa ja myös jäljellä oleva lämpö niiden muodostumisen aikana.

Tämän valtavan lämpötilagradientin takia on valtavia konvektiovirtoja, mikä tekee planeetan ilmastojärjestelmästä erittäin äärimmäisen.

Ja siten aurinkokunnan suurimmat myrskyt ja hurrikaanit ovat tuottaneet, mikä osoittaa valtavien kohtien muodostumisen Antisykloniset virrat, Eri leveysasteita vastustavien tuulien takia.

Kaikkien Neptunuksen antisyklonisten järjestelmien joukossa erottuu Suuri Dark Spot, jonka Voyager 2 -koetin on ensin valokuvannut vuonna 1989, kun se meni 3: een.000 kilometrin päässä planeetasta.

Värin suhteen Neptunus on vielä sinertävämpi kuin Uranus, juuri sen suuremman metaanipitoisuuden vuoksi, joka absorboi punaisen aallonpituuden ja heijastaa sinistä. Mutta on myös muita molekyylejä, jotka lisäävät sen väriä.

Ilmakehän alemmalla alueella (troposfääri) lämpötila laskee korkeuden kanssa, mutta ylemmällä alueella (stratosfääri) tapahtuu päinvastoin. Näistä kerroksista paine on 10 tuhatta Pascals (PA).

Stratosfäärin yläpuolella on termosfääri, joka muuttuu vähitellen eksosfääriksi, jossa paine laskee 10 pA: sta 1 Pa: iin.

Neptune -satelliitit

Tähän päivään mennessä planeetan 15 luonnollista satelliittia on laskettu. Suurin satelliitteistaan ​​ja ensimmäinen löydetty vuonna 1846 on Triton. Vuonna 1949 löydettiin toinen satelliitti, nimeltään Nereida.

Vuonna 1989 Voyager 2 -operaatio löysi vielä kuusi satelliittia: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa ja Proteo.

Myöhemmin vuonna 2003 Halimedes, Sao, Lamedeia, Psámate ja Neso löydetään. SETI -instituutti löysi vähän satelliitti 14: tä vuonna 2013, koska se oli sen 23 tunnin kiertoradan ajanjakso.

Katsotaanpa joitain yksityiskohtia Neptunuksen pääkuusta:

Triton

Triton

Se on suurin Neptunuksen satelliiteista, halkaisija 2.700 km, noin 18 kertaa vähemmän kuin isäntäplaneetta ja melkein viisi kertaa vähemmän kuin maa.

Sen kiertoradan ajanjakso on melkein 6 päivää, mutta kääntää uteliaasti Neptunuksen ja muiden satelliittien kiertoa. Lisäksi sen kiertorata on kallistettu 30 astetta suhteessa planeetan kiertoradalle.

Se on aurinkokunnan kylmin kohde, keskilämpötila on -235 ºC ja muodostuu kolme neljäsosaa osaa ja neljäsosa jäätä. Sen pinnalla on geyers, tummilla ilmakehää kohti, kun taas pinta esittelee tasangot ja jotkut tulivuoret, joiden kraatterit ovat 200 km.

Neptunuksen tärkeimmät satelliitit; Triton, Proteo, Nereida ja Larisa

Neren-

Gerard Kuiper löysi sen vuonna 1949, jonka ansiosta se heijastaa 14% sen vastaanottamasta auringonvalosta.

Sen koko on Tritonin kahdeksas osa ja sillä on erittäin eksentrinen kiertorata, alhaisemman lähestymistavan etäisyys Neptunukseen on 1.354.000 km ja suurin poisto 9.624.000 km, 360 päivää sen suorittaminen. 

Proteus

Proteus

Tämän epäsäännöllisen satelliitin löysi vuonna 1989 Voyager 2 -operaatio ja kooltaan se on toinen paikka Neptunuksen satelliitien keskuudessa. Se on matala tiheys ja erittäin huokoinen satelliitti.

Suuresta koosta huolimatta sitä ei löydetty teleskoopeilla, koska se on hyvin pimeää ja heijastaa vähän auringonvaloa. Sen keskimääräinen halkaisija on luokkaa 400 km, ja se on 6,7 kertaa vähemmän kuin Triton. 

Voi palvella sinua: Lämpötasapaino: Yhtälöt, sovellukset, harjoitukset

Neptunus soi

Veljeys, tasa -arvo, vapaus on nimi, jonka Adams -renkaan kaaret (uloin) rengas vastaanottaa. Sisustusrengas on leveri. (Lähde: Wikimedia Commons)

Neptunessa on viisi ohutta ja heikkoa rengasta, jotka koostuvat pääasiassa pöly- ja jäähiukkasista. Uskotaan, että sen alkuperä on roskissa, jotka on jätetty metrien ja planeetan luonnollisten satelliittien välisissä törmäyksissä.

Renkaat on nimetty tutkijoiden sukunimellä, jotka ovat osallistuneet eniten heidän löytöihinsä ja opiskeluun. Sisäiseltä uloimpaan ovat Galle, Le Verrier, Lassell, Arago ja Adams.

Siellä on myös rengas, jonka kiertorata jakaa Galatea -satelliitin kanssa, jonka voimme nähdä seuraavassa kuvassa:

Neptunuksen viiden renkaan ja niiden nimien kaavio. Joidenkin satelliittien kiertorata on myös esitetty. (Lähde: NASA).

Milloin ja miten tarkkailla Neptunusta

Neptune ei ole mahdollista nähdä paljaalla silmällä, edes amatööriteleskoopilla näyttää niin pieneltä, että se voidaan sekoittaa tähtiin.

Tätä varten on parasta käyttää tietokoneohjelmaa tai sovellusta, joka toimii planetaariona. Android -käyttöjärjestelmässä Sky Maps -sovellus erottuu, minkä avulla voit nopeasti löytää planeettoja ja muita taivaallisia esineitä tarpeeksi tarkkuudella.

Paras aika tarkkailla on, kun planeetta on oppositiossa, ts. Maa on linjan välissä, joka yhdistää aurinkoa Neptunuksen kanssa.

Tämä ilmiö esiintyy joka 368 päivän välein ja vuoteen 2020 mennessä se tapahtuu 11. syyskuuta. Tietysti se ei ole ainoa tilaisuus tarkkailla Neptunusta, joka on myös näkyvissä muina vuodenaikoina.

Hyvällä kaukoputkella Neptune voidaan erottaa taustatähteistä, koska se näyttää sinivihreältä albumilta. 

Neptune -magnetosfääri

Aiemmin kommentoi Neptunuksen magneettikentän erityispiirteitä. Planeetan magneettiset navat ovat kallistuneet 47 º: een kierto -akselin suhteen.

Magneettikenttä syntyy niiden johtimien liikkumisella, jotka muodostavat ohuen pallomaisen kerroksen planeetan sisällä. Mutta Neptunessa magneettiset navat siirtyvät keskustasta noin 0,5 radiolla planeetalla.

Magneettisen Ecuadorin kentän intensiteetti on 15 mikroteslan järjestys, joka on 27 kertaa voimakkaampi kuin maapallon määrä.

Pellon geometria on monimutkainen, koska neliömaksut voivat ylittää dipolin vaikutuksen, toisin kuin maa, jolla asiaankuuluvin panos on dipoli.

Neptunuksen ominainen magneettikenttä. (Lähde: Emaze.com)

Se magnetosfääri Neptunus ulottuu 35 -kertaiseen säteensä iskun edessä ja 72 radiota hännässä.

Se Magnetopaika, joka on paikka, jossa magneettinen paine tasoitetaan kuormitettujen hiukkasten paineessa auringosta, se on välillä 23 - 27 radiota planeetalla.

NEPTUNE

Voyager 2

Voyager 2

Ainoa avaruusoperaatio, joka tuli kiertoradalle Neptune -planeetalle, oli Voyager 2, joka saapui planeetalle vuonna 1982.

Tällä hetkellä tiedettiin vain kaksi satelliittia: Triton ja Nereida. Mutta Voyager 2 -operaation ansiosta löydettiin vielä kuusi: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa ja Proteo. Nämä satelliitit ovat melko pienempiä kuin Triton, epäsäännöllinen muoto ja pienempi radiokierto.

Epäillään, että nämä kuusi satelliittia ovat törmäyksen jäännökset vanhan satelliitin kanssa, joka kaatui Tritonin kanssa, kun jälkimmäinen vangitsi Neptunuksen painovoiman avulla.

Voyager 2 löysi myös uusia renkaita Neptunessa. Vaikka ensimmäinen renkaista löydettiin vuonna 1968, sen olemassaolo ja uusien löytäminen eivät olleet mahdollisia vasta kyseisen koettimen saapumiseen vuonna 1989.

Avaruusaluksen lähin lähestymistapa planeetalle tapahtui 25. elokuuta 1989, joka tapahtui 4: n etäisyydellä.800 km Neptunuksen pohjoisnavan yli.

Koska tämä oli viimeinen tärkeä planeetta, johon avaruusalus voisi käydä, se päätettiin. 

Laiva meni 25. elokuuta 1989 läheiseen otteluun Nereida -kuun kanssa ennen kuin saavutti 4.400 km: n päässä Neptunuksen ilmakehästä ja samana päivänä läheltä Tritonia, planeetan suurin kuu.

Avaruusalus vahvisti Neptunuksen ympäröivän magneettikentän olemassaolon ja huomasi, että kenttä oli siirretty keskustasta ja kalteva, samanlainen kuin Uranuksen ympärillä oleva kenttä.