Compoziția atmosferei lui Neptun. Informații generale despre planeta Neptun

În zilele agitate, lumea pentru o persoană obișnuită scade uneori până la mărimea muncii și a casei. Între timp, dacă vă uitați la cer, puteți vedea cât de nesemnificativ este în scara universului.

Cum a început totul

Chiar și la mijlocul secolului al XIX-lea, sistemul solar, potrivit oamenilor de știință, conține numai șapte planete. Vecinii Pământului, cei mai apropiați și mai îndepărtați, au fost studiați folosind toate realizările disponibile în domeniul ingineriei și al calculatoarelor. Multe caracteristici au fost descrise pentru prima oară teoretic, și numai atunci au găsit confirmări practice. Odată cu calcularea orbitei lui Uranus, situația era oarecum diferită. Thomas John Hussey, un astronom și un preot, a descoperit o discrepanță între traiectoria reală a mișcării planetei. Ar putea exista doar o singură concluzie: există un obiect care afectează orbita Uranusului. De fapt, a fost primul raport pe planeta Neptun.

Aproape zece ani mai târziu (în 1843), doi cercetători au calculat simultan pe ce orbită se poate mișca planeta, forțând gigantul gazos să facă loc. Ei erau englezul John Adams și francezul Urben Jean Joseph Leverrier. Indiferent unul de celălalt, dar cu o precizie diferită, au determinat calea corpului.

Detectarea și desemnarea

Neptunul a fost găsit pe cerul de noapte de către astronomul Johann Gottfried Halle, la care a venit Leverrier cu calculele sale. Omul de știință francez, care mai târziu a împărtășit gloria descoperitorului cu Halle și Adams, a fost greșit în calcule doar pentru un grad. Oficial, Neptun a apărut în lucrări științifice pe 23 septembrie 1846.

Inițial, planeta a fost propusă a fi numită Janus cu două fețe, dar această desemnare nu sa înrădăcinat. Astronomii sunt mai inspirați de compararea noului obiect cu regele mărilor și oceanelor, străin de fortificația pământului, aparent ca o planetă deschisă. Numele lui Neptun a fost propus de Leverrier și susținut de V. Ya. Struve, care a condus Observatorul Pulkovo. Numele a fost dat, a rămas doar să înțelegem ce compoziție a atmosferei lui Neptun, indiferent dacă există, ceea ce este ascuns în adâncuri și așa mai departe.

Comparativ cu Pământul

De la deschidere, a trecut mult timp. Astăzi știm mai multe despre planeta a opta a sistemului solar. Neptun depășește considerabil pământul în dimensiune: diametrul său este de aproape 4 ori, iar masa - de 17 ori. Distanța considerabilă de la Soare nu lasă nici o îndoială că vremea de pe planeta Neptun este de asemenea semnificativ diferită de cea terestră. Nu există și nu poate fi viață. Nu este chiar în vânt sau unele fenomene neobișnuite. Atmosfera și suprafața lui Neptun sunt practic aceeași structură. Aceasta este o caracteristică caracteristică a tuturor giganților de gaz, inclusiv a acestei planete.

Suprafață imaginară

Planeta este mult inferioară densității față de Pământ (1,64 g / cm3-), deci nu este ușor să pătrundem pe suprafața sa. Și ca atare nu este. Nivelul suprafeței a fost convenit să fie determinat din mărimea presiunii: o "fermă" pliabilă și mai lichidă este în partea inferioară straturi ale atmosferei, unde presiunea este egală cu o bară și, de fapt, face parte din ea. Orice mesaj despre planeta Neptun ca obiect spațial de o anumită dimensiune se bazează pe această definiție a suprafeței imaginare a gigantului.

Parametrii primiți luând în considerare această caracteristică arată astfel:

• Diametrul ecuatorului este de 49,5 mii km;

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

Raportul dintre aceste caracteristici face ca Neptun să fie în formă departe de cerc. El, ca Planeta Albastră, este oarecum aplatizat de la poli.

Compoziția atmosferei lui Neptun

Amestecul de gaze care înconjoară planeta, în conținut este foarte diferit de cel terestru. Partea copleșitoare este hidrogen (80%), a doua poziție este ocupată de heliu. Acest gaz inert aduce o contribuție semnificativă la compoziția atmosferei lui Neptun - 19%. Metanul este mai puțin decât un procent, amoniacul se găsește aici, dar într-o mică cantitate.

Destul de ciudat, un procent de metan din compoziție afectează puternic atmosfera lui Neptun și întregul gigant de gaze în ceea ce privește observatorul extern. Acest compus chimic alcătuiește norii planetei și nu reflectă undele luminoase corespunzătoare culorii roșii. Ca urmare, pentru cei care trec nave spațiale Neptunul este colorat într-un albastru saturat. Această culoare este una dintre ghicitorile planetei. Oamenii de știință încă nu știu pe deplin ce anume conduce la absorbția părții roșii a spectrului.

Toți giganții de gaz tind să aibă o atmosferă. Neptunul dintre ele subliniază culoarea. Datorită acestor caracteristici se numește o planetă de gheață. Metanul înghețat, care adaugă greutate comparării lui Neptun cu un aisberg, face parte, de asemenea, din manta care înconjoară miezul planetei.

Structura internă

Miezul obiectului spațial conține compuși de fier, nichel, magneziu și siliciu. Prin masa sa, nucleul este aproximativ egal cu întregul Pământ. În acest caz, spre deosebire de alte elemente ale structurii interne, are o densitate care depășește un parametru analog al Plantei Albastre cu un factor de două.

Miezul este acoperit, așa cum am menționat deja, cu o manta. Compoziția sa este în mare parte similară cu cea atmosferică: amoniacul, metanul și apa sunt prezente aici. Masa stratului este egală cu cincisprezece terestre, în timp ce este puternic încălzită (până la 5000 K). Mantaua nu are o limită clară, iar atmosfera planetei Neptun curge ușor în ea. Un amestec de heliu și hidrogen este partea superioară a structurii. Transformarea netedă a unui element în altul și limitele difuze dintre ele sunt proprietăți caracteristice tuturor giganților de gaze.

Dificultăți în studiu

Concluziile despre atmosfera lui Neptun, care este caracteristică structurii sale, se bazează în mare măsură pe datele deja obținute despre Uranus, Jupiter și Saturn. Distanța maree a planetei de pe Pământ face foarte dificilă studierea acesteia.

În 1989, o navă spațială Voyager-2 a zburat lângă Neptun. A fost singura întâlnire a gigantului de gheață cu mesagerul pământesc. Frumoasa lui, totuși, este evidentă: cea mai mare parte a informațiilor despre Neptun față de știință au fost furnizate de această navă. În special, Voyager 2 a descoperit pete întunecate mari și mici. Ambele zone înnegrite au fost vizibile în mod clar pe fundalul atmosferei albastre. Pentru 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 se mișcă în jurul planetei cu mare viteză.

Mișcarea veșnică

Mulți parametri determină prezența unei atmosfere. Neptunul caracterizează nu numai culoarea neobișnuită, ci și mișcarea constantă creată de vânt. Viteza cu care norii zboară în jurul planetei în jurul ecuatorului depășește o mie de kilometri pe oră. Se deplasează în acest caz în direcția opusă rotirii lui Neptun. În același timp, planeta se întoarce chiar mai repede: o întoarcere completă durează doar 16 ore și 7 minute. Pentru comparație: o revoluție în jurul Soarelui are aproape 165 de ani.

Un alt mister: viteza vântului în atmosfera giganților gazoși crește cu distanța de la Soare și atinge un vârf pe Neptun. Acest fenomen nu a fost încă justificat, la fel ca unele dintre caracteristicile temperaturii planetei.

Distribuția căldurii

Vremea pe planeta Neptun se caracterizează printr-o schimbare treptată a temperaturii în funcție de altitudine. Stratul din atmosfera în care este situată suprafața condiționată corespunde complet celui de-al doilea nume a corpului cosmic (planeta gheata). Temperatura de aici scade aproape la -200 ordm-C. Dacă vă deplasați de la suprafața de mai sus, va exista o creștere notabilă a căldurii de până la 475 de metri. Oamenii de știință nu au găsit încă o explicație demnă pentru astfel de diferențe. După cum era de așteptat, Neptun are o sursă internă de căldură. Un astfel de "încălzitor" ar trebui să producă de două ori mai multă energie ca pe planetă de la Soare. Căldura de la această sursă, combinată cu energia provenită de la steaua noastră, este probabil cauza unor vânturi puternice.

Cu toate acestea, nici lumina soarelui, nici "încălzitorul" intern nu poate ridica temperatura la suprafață, astfel încât să existe o schimbare perceptibilă a anotimpurilor. Și, deși alte condiții sunt respectate, este imposibil să distingem iarnă de vara de pe Neptun.

magnetosfera

Cercetarea Voyager 2 a ajutat oamenii de știință să învețe multe despre câmpul magnetic al lui Neptun. Este mult diferit de pământ: sursa nu este localizată în nucleu și în mantaua, astfel încât axa magnetică a planetei este deplasată puternic în raport cu centrul său.

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

Voyager a înregistrat volatilitatea tensiunii de câmp și localizarea liniilor magnetice. Astfel de proprietăți ale planetei nu au fost încă explicate până la sfârșit 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, a apărut o altă problemă înaintea lor. A fost necesar să se explice de ce, pe drumul celei de-a opta planete, stelele au început să dispară pentru observator puțin mai devreme decât Neptun le-a abordat.

Rezolvați problema numai după aproape un secol. În 1984, cu ajutorul unui telescop puternic, a fost posibil să se ia în considerare cel mai strălucitor inel al planetei, denumit mai târziu după numele unuia dintre descoperitorii lui Neptun - John Adams.

Studii ulterioare au dezvăluit alte câteva formațiuni similare. Au închis stelele pe calea planetei. Astăzi, astronomii consideră că Neptun este proprietarul a șase inele. În ele se află un alt mister. Inelul Adams constă din mai multe arcade, situate la o anumită distanță una de alta. Motivul pentru această plasare este neclar. Unii cercetători sunt înclinați să creadă că forța câmpului gravitațional al unuia dintre sateliții lui Neptun - Galatea - îi ține în această poziție. Alții conduc un contra-argument greu: dimensiunile sale sunt atât de mici, încât este puțin probabil să facă față acestei sarcini. Poate că mai sunt mai mulți sateliți necunoscuți care îi ajută pe Galatea.

În general, inelele planetei - un spectacol, inferior impresionantului și frumosului ca formațiunile lui Saturn. Nu ultimul rol într-un aspect oarecum plictisitor îl joacă compoziția. Inelele conțin în principal blocuri de gheață de metan acoperite cu compuși de siliciu, care absorb lumina bine.

sateliți

Neptun - proprietarul (conform ultimelor date) a 13 sateliți. Cele mai multe dintre ele sunt de dimensiuni reduse. Parametrii excepționali numai în Triton, doar ușor inferiori în diametrul lunii. Compoziția atmosferei lui Neptun și Triton este diferită: satelitul are o coajă de gaz dintr-un amestec de azot și metan. Aceste substanțe dau un fel foarte interesant al planetei: azotul congelat cu incluziuni de gheata metan creează pe suprafața de la Polul Sud acum o revoltă de culori: modulații galben combinat cu alb și roz.

Soarta lui Triton frumos, între timp, nu este atât de roz. Oamenii de știință îi prezică o ciocnire cu Neptun și o absorbție. Prin urmare, a opta planetă va deveni proprietarul unui inel nou, în termeni de luminozitate comparabil cu formațiunile lui Saturn și chiar înainte de ele. Sateliții rămași ai lui Neptun sunt semnificativ inferiori lui Triton, unii dintre ei nici măcar nu au un nume.

Cea de-a opta planetă a sistemului solar corespunde în mare parte numelui său, a cărui alegere a fost afectată de prezența atmosferei, - Neptun. Compoziția sa contribuie la apariția unei culori albastre caracteristice. Neptun trece printr-un spațiu pe care nu-l înțelegem, ca dumnezeul mărilor. Și asemănător cu adâncimile oceanului, acea parte a cosmosului care începe în spatele lui Neptun păstrează o mulțime de secrete de la persoană. Oamenii de știință ai viitorului trebuie doar să-i deschidă.