Neptuun on Päikesest kaheksas planeet. Kohati ristub selle orbiit Pluuto orbiidiga. Mis planeet on Neptuun? Ta kuulub hiiglaste kategooriasse. Astroloogiline märk – J.
Parameetrid
Hiiglaslik planeet Neptuun liigub ümber Päikese elliptilisel orbiidil, mis on ümmargune. Raadiuse pikkus on 24 750 kilomeetrit. See näitaja on neli korda suurem kui Maa oma. Planeedi enda pöörlemiskiirus on nii kiire, et ööpäeva pikkus on siin 17,8 tundi.
Planeet Neptuun asub Päikesest ligikaudu 4500 miljoni kilomeetri kaugusel, seega jõuab valgus kõnealuse objektini veidi enam kui nelja tunniga.
Kuigi Neptuuni keskmine tihedus on peaaegu kolm korda väiksem kui Maa oma (see on 1,67 g/cm³), on selle mass 17,2 korda suurem. Selle põhjuseks on planeedi suur suurus.
Kompositsiooni, füüsikaliste tingimuste ja struktuuri omadused
Neptuun ja Uraan on planeedid, mis põhinevad tahkestunud gaasidel, milles on 15 protsenti vesinikku ja vähesel määral heeliumi. Nagu teadlased oletavad, pole sinisel hiiglasel selget sisemist struktuuri. Enamiktundub tõenäoline, et Neptuuni sees on tihe väikeste mõõtmetega tuum.
Planeedi atmosfäär koosneb heeliumist ja vesinikust koos vähesel määral metaani lisanditega. Neptuunil esineb sageli suuri torme, lisaks on talle iseloomulikud keerised ja tugev tuul. Viimased puhuvad lääne suunas, nende kiirus võib ulatuda kuni 2200 km/h.
Märgati, et hiidplaneetide hoovuste ja voogude kiirus suureneb Päikesest kaugenedes. Sellele mustrile pole veel seletust leitud. Tänu eriaparatuuriga Neptuuni atmosfääris tehtud piltidele sai võimalikuks pilvi üksikasjalikult uurida. Nii nagu Saturnil või Jupiteril, on ka sellel planeedil sisemine soojusallikas. See on võimeline kiirgama kuni kolm korda rohkem energiat, kui ta saab Päikeselt.
Higlasamm edasi
Ajaloodokumentide kohaselt nägi Galileo Neptuuni 28.12.1612. Teist korda õnnestus tal vaadelda tundmatut kosmilist keha 29. jaanuaril 1613. Mõlemal juhul võttis teadlane planeedi fikseeritud tähena, mis on ühenduses Jupiteriga. Sel põhjusel ei omistata Galileole Neptuuni avastamist.
On kindlaks tehtud, et 1612. aasta vaatlusperioodil oli planeet paigal ja just päeval, mil Galileo seda esimest korda nägi, liikus see tagurpidi. Seda protsessi täheldatakse siis, kui Maa ületab oma orbiidil välisplaneedi. Kuna Neptuun ei asunud jaamast kaugel, oli selle liikumine liiga nõrk, et seda tehapange tähele Galileo ebapiisav alt tugevat teleskoopi.
1781. aastal õnnestus Herschelil Uraan avastada. Seejärel arvutas teadlane välja selle orbiidi parameetrid. Saadud andmete põhjal jõudis Herschel järeldusele, et selle kosmoseobjekti liikumisprotsessis on salapäraseid kõrvalekaldeid: see oli kas arvutatust ees või jäi sellest maha. See asjaolu võimaldas eeldada, et Uraani taga on veel üks planeet, mis moonutab gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu oma liikumistrajektoori.
Aastal 1843 suutis Adams arvutada välja salapärase kaheksanda planeedi orbiidi, et selgitada Uraani orbiidi muutusi. Teadlane saatis andmed oma töö kohta kuninga astronoomile – J. Aireyle. Peagi sai ta vastuskirja, milles palus selgitusi mõnes küsimuses. Adams asus tegema nõutud visandeid, kuid millegipärast ei saatnud ta kunagi sõnumit ega alustanud hiljem selle probleemi kallal tõsist tööd.
Planeedi Neptuuni otsene avastamine toimus tänu Le Verrier', Galle'i ja d'Are'i jõupingutustele. 23. septembril 1846. aastal, kui nende käsutuses olid andmed otsitava objekti orbiidi elementide süsteemi kohta, asusid nad tööle salapärase objekti täpse asukoha määramiseks. Esimesel õhtul kroonis nende pingutusi edu. Planeedi Neptuuni avastamist nimetati sel ajal taevamehaanika võidukäiguks.
Vali nimi
Pärast hiiglase avastamist hakkasid nad mõtlema, mis nime sellele panna. Kõige esimese variandi pakkus välja Johann Galle. Ta tahtis ristida kauge kosmoseobjekti sümboliseeriva jumala auks Januseksalgus ja lõpp Vana-Rooma mütoloogias, kuid see nimi ei meeldinud paljudele. Märksa soojem alt võeti vastu Pulkovo observatooriumi direktori Struve ettepanek. Tema versioon – Neptuun – sai lõplikuks. Ametliku nime omistamine hiidplaneedile tegi lõpu paljudele vaidlustele ja lahkarvamustele.
Kuidas ideed Neptuuni kohta on muutunud
Kuuskümmend aastat tagasi erines teave sinise hiiglase kohta praegusest. Hoolimata asjaolust, et Päikese ümber pöörlemise sidereaalne ja sünoodiline periood oli suhteliselt täpselt teada, ekvaatori kalle orbiidi tasandi suhtes oli andmeid, mida tuvastati vähem täpselt. Niisiis hinnati massiks 17,26 Maa tegeliku 17,15 asemel ja ekvaatori raadius - 3,89, mitte 3,88 meie planeedist. Mis puudutab telje ümber toimuva pöördeperioodi, siis arvati, et see oli 15 tundi 8 minutit, mis on viiskümmend minutit vähem kui tegelik.
Mõnes muudes parameetrites esines ka ebatäpsusi. Näiteks enne, kui Voyager 2 jõudis Neptuunile võimalikult lähedale, eeldati, et planeedi magnetväli on konfiguratsioonilt Maa omaga sarnane. Tegelikult meenutab see välimuselt niinimetatud kaldus rotaatorit.
Natuke orbitaalresonantsidest
Neptuun on võimeline mõjutama temast väga kaugel asuvat Kuiperi vööd. Viimast esindab väikeste jäiste planeetide rõngas, mis sarnaneb Jupiteri ja Marsi vahelisele asteroidivööle, kuid palju suurema ulatusega. Kuiperi vöö on tugev alt mõjutatud Neptuuni gravitatsioonilisest tõmbejõust,mille tulemusena tekivad selle struktuuris ühtlased lüngad.
Nende objektide orbiidid, mida hoitakse näidatud vööndis pikka aega, määravad kindlaks niinimetatud ilmalikud resonantsid Neptuuniga. Teatud juhtudel on see aeg võrreldav päikesesüsteemi eksisteerimise perioodiga.
Neptuuni gravitatsioonilise stabiilsuse tsoone nimetatakse Lagrange'i punktideks. Neis on planeedil suur hulk Trooja asteroide, mis justkui lohistaksid neid mööda kogu orbiidi.
Sisestruktuuri omadused
Selles osas sarnaneb Neptuun Uraaniga. Atmosfäär moodustab umbes kakskümmend protsenti kõnealuse planeedi kogumassist. Mida lähemal südamikule, seda suurem on rõhk. Maksimaalne väärtus on umbes 10 GPa. Alumine atmosfäär sisaldab kontsentratsioonis vett, ammoniaaki ja metaani.
Neptuuni sisestruktuuri elemendid:
- Ülemised pilved ja atmosfäär.
- Atmosfäär, mille moodustavad vesinik, heelium ja metaan.
- Mantel (metaanjää, ammoniaak, vesi).
- Kivi-jää südamik.
Kliimaomadused
Üks Neptuuni ja Uraani erinevusi on meteoroloogilise aktiivsuse aste. Kosmoselaev alt Voyager 2 saadud andmete kohaselt muutub ilm sinisel hiiglasel sageli ja oluliselt.
Oleme tuvastanud äärmiselt dünaamilise tormide süsteemi tuulega, mis ulatub isegi 600 m/s kiiruseni – peaaegu ülehelikiirusega (enamik neist puhub Neptuuni pöörlemisele vastupidises suunas enda ümbertelg).
2007. aastal selgus, et planeedi lõunapooluse ülemine troposfäär on kümme kraadi Celsiuse järgi soojem kui mujal maailmas, kus temperatuur on umbes -200 ºС. Selline erinevus on täiesti piisav, et metaan teistest atmosfääri ülakihtidest pärit tsoonidest lõunapooluse piirkonnas kosmosesse imbuks. Tekkinud "kuum punkt" on sinise hiiglase telje kalde tagajärg, mille lõunapoolus on olnud Päikese poole juba nelikümmend Maa aastat. Kui Neptuun liigub aeglaselt orbiidil näidatud taevakeha vastasküljele, läheb lõunapoolus järk-järgult täielikult varju. Seega paljastab Neptuun oma põhjapooluse Päikesele. Järelikult liigub metaani kosmosesse eraldumise tsoon planeedi sellesse ossa.
Giant's Escorts
Neptuun on planeet, millel on tänaste andmete kohaselt kaheksa satelliiti. Nende hulgas üks suur, kolm keskmist ja neli väikest. Vaatame lähem alt kolme suurimat.
Triton
See on suurim satelliit, mis hiidplaneedil Neptuun on. Selle avastas W. Lassell 1846. aastal. Triton asub Neptuunist 394 700 km kaugusel ja selle raadius on 1600 km. Sellel peaks olema atmosfäär. Objekt on oma suuruselt Kuule lähedane. Teadlaste sõnul oli Triton enne Neptuuni hõivamist iseseisev planeet.
Nereid
See on vaatlusaluse planeedi suuruselt teine satelliit. Keskmiselt on see Neptuunist 6,2 miljoni kilomeetri kaugusel. Nereidi raadius on 100 kilomeetrit ja läbimõõt kaks korda suurem. Selleks, etühe pöörde tegemiseks ümber Neptuuni kulub sellel satelliidil 360 päeva ehk peaaegu terve maa aasta. Nereidi avastamine toimus 1949. aastal.
Proteus
See planeet on kolmandal kohal mitte ainult suuruse, vaid ka kauguse poolest Neptuunist. See ei tähenda, et Proteusel oleks mingeid erilisi omadusi, kuid just tema teadlased otsustasid luua Voyager 2 aparaadi piltide põhjal kolmemõõtmelise interaktiivse mudeli.
Ülejäänud satelliidid on väikesed planeedid, mida on päikesesüsteemis väga palju.
Õppefunktsioonid
Neptuun – milline planeet pärineb Päikesest? Kaheksas. Kui teate täpselt, kus see hiiglane asub, näete seda isegi võimsa binokliga. Neptuun on üsna raskesti uuritav kosmiline keha. See on osaliselt tingitud asjaolust, et selle heledus on veidi suurem kui kaheksandik suurusjärk. Näiteks ühe ül altoodud satelliitide - Tritoni - heledus on võrdne neljateistkümne magnituudiga. Neptuuni ketta asukoha leidmiseks on vaja suuri suurendusi.
Kosmoselaeval Voyager 2 õnnestus jõuda sellise objektini nagu Neptuun. Planeet (vt fotot artiklis) võttis 1989. aasta augustis vastu külalise Ma alt. Tänu selle laeva kogutud andmetele on teadlastel selle salapärase objekti kohta vähem alt natuke teavet.
Andmed Voyagerist
Neptuun on planeet, mille lõunapoolkeral oli suur tume täpp. See onkõige kuulsam detail objekti kohta, mis on saadud kosmoseaparaadi töö tulemusena. Läbimõõdult oli see täpp peaaegu võrdne Maaga. Neptuuni tuuled kandsid teda tohutu kiirusega 300 m/s lääne suunas.
HST (Hubble'i kosmoseteleskoobi) 1994. aasta vaatluste kohaselt on Suur Tume Laik kadunud. Eeldatakse, et see kas hajus või oli kaetud muude atmosfääriosadega. Mõni kuu hiljem õnnestus tänu Hubble'i teleskoobile avastada uus Täpp, mis asub juba planeedi põhjapoolkeral. Selle põhjal võime järeldada, et Neptuun on planeet, mille atmosfäär muutub kiiresti – oletatavasti alumiste ja ülemiste pilvede temperatuuride kergete kõikumiste tõttu.
Tänu Voyager 2-le on kindlaks tehtud, et kirjeldatud objektil on rõngad. Nende olemasolu ilmnes 1981. aastal, kui üks tähtedest varjutas Neptuuni. Vaatlused Ma alt ei toonud erilist tulemust: täisrõngaste asemel olid näha vaid nõrgad kaared. Taas tuli appi Voyager 2. 1989. aastal tegi aparaat sõrmustest üksikasjalikke pilte. Ühel neist on huvitav kumer struktuur.
Mida on teada magnetosfääri kohta
Neptuun on kummaliselt orienteeritud magnetväljaga planeet. Magnettelg on pöörlemistelje suhtes 47 kraadi kallutatud. Maal kajastuks see kompassinõela ebatavalises käitumises. Seega asuks põhjapoolus Moskvast lõunas. Teine ebatavaline tõsiasi on see, et Neptuuni jaoks ei liigu magnetvälja sümmeetriatelgläbi selle keskpunkti.
Vastuseta küsimused
- Miks puhub Neptuunil nii tugev tuul, kui ta on Päikesest väga kaugel? Selliste protsesside läbiviimiseks ei ole planeedi sügavustes paiknev sisemine soojusallikas piisav alt tugev.
- Miks on rajatises vesiniku ja heeliumi puudus?
- Kuidas arendada suhteliselt odav projekt Uraani ja Neptuuni võimalikult täielikuks uurimiseks kosmoselaevade abil?
- Milliste protsesside tõttu tekib planeedi ebatavaline magnetväli?
Moodne teadus
Neptuuni ja Uraani täpsete mudelite loomine jäähiiglaste tekkeprotsessi visuaalseks kirjeldamiseks osutus keeruliseks ülesandeks. Nende kahe planeedi evolutsiooni selgitamiseks esitage märkimisväärne hulk hüpoteese. Neist ühe sõnul tekkisid mõlemad hiiglased protoplanetaarse põhiketta ebastabiilsuse tõttu ja hiljem puhus nende atmosfääri sõna otseses mõttes suure B- või O-klassi tähe kiirgus.
Teise kontseptsiooni järgi tekkisid Neptuun ja Uraan Päikesele suhteliselt lähedal, kus aine tihedus on suurem, ning liikusid seejärel oma praegustele orbiitidele. See hüpotees on muutunud kõige levinumaks, kuna see võib selgitada Kuiperi vöö olemasolevaid resonantse.
Märkused
Neptuun – milline planeet pärineb Päikesest? Kaheksas. Ja seda pole võimalik palja silmaga näha. Hiiglase suurusjärk jääb +7,7 ja +8,0 vahele. Nii et ta on tuhmim kui paljudtaevaobjektid, sealhulgas kääbusplaneet Ceres, Jupiteri kuud ja mõned asteroidid. Planeedi kvaliteetsete vaatluste korraldamiseks on vaja vähem alt kahesajakordse suurendusega ja 200-250 millimeetrise läbimõõduga teleskoopi. 7x50 binokliga on sinine hiiglane nähtav nõrga tähena.
Vaatatava ruumiobjekti nurkläbimõõdu muutus on 2,2-2,4 kaaresekundi piires. See on tingitud asjaolust, et planeet Neptuun asub Maast väga kaugel. Sinise hiiglase pinnaseisundi kohta fakte oli äärmiselt raske välja tuua. Hubble'i kosmoseteleskoobi ja kõige võimsamate adaptiivse optikaga varustatud maapealsete instrumentide tulekuga on palju muutunud.
Planeedi vaatlused raadiolainevahemikus võimaldasid kindlaks teha, et Neptuun on ebaregulaarse iseloomuga välkude ja pideva kiirguse allikas. Mõlemad nähtused on seletatavad sinise hiiglase pöörleva magnetväljaga. Külmemal taustal spektri infrapunavööndis on selgelt näha häired planeedi atmosfääri sügavustes ehk nn tormid. Neid tekitab kokkutõmbuvast südamikust eralduv soojus. Tänu vaatlustele saate võimalikult täpselt määrata nende suuruse ja kuju ning jälgida nende liikumist.
Saladuslik planeet Neptuun. Huvitavad faktid
- Peaaegu sajandi peeti seda sinist hiiglast kogu päikesesüsteemi kõige kaugemaks. Ja isegi Pluuto avastamine ei muutnud seda usku. Neptuun - mis planeet see on? kaheksas, mitteviimane, üheksas. Mõnikord osutub see aga meie valgustist kõige kaugemaks. Fakt on see, et Pluutol on piklik orbiit, mis on mõnikord Päikesele lähemal kui Neptuuni orbiit. Sinisel hiiglasel õnnestus taastada kõige kaugema planeedi staatus. Ja seda kõike tänu sellele, et Pluuto viidi üle kääbusobjektide kategooriasse.
- Neptuun on neljast teadaolevast gaasihiiglasest väikseim. Selle ekvaatori raadius on väiksem kui Uraanil, Saturnil ja Jupiteril.
- Nagu kõigil gaasiplaneetidel, pole ka Neptuunil tahket pinda. Isegi kui kosmoselaeval oleks õnnestunud tema juurde pääseda, poleks ta saanud maanduda. Selle asemel tekiks sukeldumine sügavale planeedi.
- Neptuuni gravitatsioon on veidi suurem kui Maa oma (17%). See tähendab, et gravitatsioonijõud mõjub mõlemale planeedile peaaegu ühtemoodi.
- Neptuunil kulub ümber Päikese tiirlemiseks 165 Maa aastat.
- Planeedi sinine küllastunud värv on seletatav sellise gaasi nagu metaan võimsaimate joontega, mis valitsevad hiiglase peegeldunud valguses.
Järeldus
Kosmoseuuringute protsessis mängis planeetide avastamine tohutut rolli. Neptuun ja Pluuto, aga ka teised objektid avastati paljude astronoomide vaevarikka töö tulemusena. Tõenäoliselt on see, mis inimkonnale praegu universumi kohta teada on, vaid väike osa tegelikust pildist. Kosmos on suur mõistatus ja selle lahtiharutamiseks kulub rohkem kui üks sajand.
