Нептун

Содержание

Нептун Это восьмая планета Солнечной системы по орбитальному расстоянию, ледяной гигант и самая удаленная из всех. Это так, поскольку Плутон перестал считаться планетой в 2006 году, ставкарликовая планета который является частью пояса Койпера.

В ночном небе Нептун выглядит как небольшая голубоватая точка, о которой было очень мало известно, пока космические миссии конца 1980-х годов, такие как «Вояджер-2», не предоставили данные о планете и ее спутниках.

На изображениях «Вояджера-2» впервые была показана планета с сине-зеленой поверхностью, с сильными штормами и быстрыми ветрами, образующими темные антициклонические пятна. Они очень похожи на таковые на Юпитере, хотя и не так постоянны во времени, как эти.

Атмосфера Нептуна богата метаном и имеет очень слабую кольцевую систему. У планеты есть магнитосфера, поэтому предполагается, что у нее металлическое ядро.

К настоящему времени было подсчитано 15 спутников Нептуна, среди которых Тритон и Нереида являются основными спутниками.

Атмосфера Нептуна

Нептун обладает невероятно густой атмосферой, состоящей на 74% из водорода, на 25% из гелия и приблизительно на 1% из метана. Его атмосфера также содержит ледяные облака и самые быстрые ветра, из когда-либо зарегистрированных в Солнечной системе. Частицы ледяного метана и других газов в атмосфере придают Нептуну его темно-синий цвет, который помогает отличить его от Урана.

Атмосфера Нептуна подразделяется на тропосферу и стратосферу, где тропопауза является границей между ними. В тропосфере температура уменьшаются вместе с высотой и увеличивается с высотой в стратосфере. Углеводороды образуют дымки, которые появляются по всему Нептуну.

Нептун

Нептун был впервые обнаружен немецким астрономом по имени Иоганн Готтфрид в 1846 году. Нептун также имеют кольца из пыли и темные пятна. Со стороны черных пятен, как полагают, происходит большой шторм.

Как и Юпитер, Сатурн и Уран это планетообразный шар газового гиганта со слоем плотной атмосферы. Его атмосфера состоит из водорода и гелия. Нептун имеет 4 кольца и 11 естественных спутников. Тритон — крупнейший спутник, принадлежащий планете Нептун.

Планета	Расстояние до Солнца(млн. км)	Диаметр(км)	Температура поверхности(ºC)
от	до
Нептун	4 486	48600	-220	-200

Таким образом, планеты солнечной системы по порядку от Cолнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Орбита и вращение Нептуна

Как самая дальняя планета от Солнца, Нептун движется по самой длинной орбите из восьми планет. Но в отличие от нептунианского года, день на Нептуне относительно короткий.

Сколько длится год на Нептуне?

Нептун совершает один оборот вокруг Солнца приблизительно за 165 земных лет. Поскольку наклон оси Нептуна аналогичен наклону оси Марса и нашей планеты, на ледяном гиганте есть времена года, похожие на те, что мы наблюдаем на Земле; каждое время года длится около 40 лет.

Сколько длится день на Нептуне?

Нептун вращается быстрее Земли: в среднем один нептунианский день длится около 16 земных часов. Однако, поскольку ледяной гигант не представляет собой единый твердый объект, разные части планеты вращаются с разной скоростью. В районе экватора Нептун совершает одно вращение за 18 часов, в то время как в районе полюсов планете требуется около 12 часов, чтобы совершить полный оборот.

Марс

Марс — четвертая планета от светила. Марс часто называют Красной планетой, потому что он выглядит красным. Красный цвет существует из-за количества пыли от ветра на поверхности. На поверхности Марса есть кратеры и горы высокие и большие.

Вся поверхность Марса представляет собой пустыню, которая покрыта пылью и твердыми породами красновато-оранжевого цвета. Слои атмосферы планеты Марс состоят из углекислого газа и газообразного азота.

На этой планете нет воды, и у Марса есть два естественных спутника под названием Фобос и Деймос. Венера и Марс планеты наиболее вероятные для посещения людьми.

Планета	Расстояние до Солнца(млн. км)	Диаметр(км)	Температура поверхности(ºC)
от	до
Марс	228	6800	-120	+35

Ветер на Марсе

Сравнение размеров Солнца и Земли

Сравнение этих объектов можно проводить по следующим параметрам

Диаметр главного яркого тела нашей планетарной системы в 109 раз больше диаметра Земли. Поверхность Солнца в 11918 раз больше поверхности Земли, а его объем в 1301019 раз больше.

Сравнительные размеры Земли и Солнца приведены в таблице ниже.

Параметры	Солнце	Земля
Диаметр, км	1392000	12742
Радиус, км	695000	6371
Площадь поверхности, м 2	6,07877⋅10 18	5,101*10 14
Объем, м 3	1,40927*10 27	1,08321*10 21

Размер небесных объектов ясно показывает превосходство Солнца над нашей планетой. Однако оба объекта постоянно меняются, что влияет на их пропорции. Например, масса звезды ежегодно уменьшается на 179 триллионов тонн из-за того, что ничто не может заменить высвобождаемую ею энергию. Земля также теряет около 50 000 тонн в год. Эти количества остаются постоянными, но только до тех пор, пока Солнце не изгонит водород из своего ядра.

Спутники Нептуна

Как и другие планеты-гиганты, Нептун имеет большую систему естественных спутников. Все луны ледяного гиганта были названы в честь божеств, связанных с водой, из греческой и римской мифологии.

Сколько спутников у Нептуна?

У Нептуна есть 14 известных спутников. Первым открытым спутником Нептуна является Тритон: его обнаружил Уильям Лассел через семнадцать дней после открытия голубой планеты в 1846 году. Еще один естественный спутник Нептуна был обнаружен в 1949 года Джерардом П. Койпером, который назвал эту луну Нереидой. В 1981 году группа астрономов обнаружила третью луну Нептуна Лариссу. Примерно десять лет спустя, в 1989 году, “Вояджер-2” подтвердил открытие Лариссы и нашел еще пять внутренних спутников: Наяду, Талассу, Деспину, Галатею и Протея. В 2001 году были обнаружены пять внешних спутников — Галимеда, Сао, Псамафа, Лаомедея и Несо. Последней (в 2013 году) была открыта маленькая луна под названием Гиппокамп.

Самый большой спутник Нептуна

Имея диаметр 2700 км, Тритон является самым большим спутником Нептуна и седьмым по величине спутником в Солнечной системе. Он составляет более 99,5% всей массы на орбите Нептуна, включая другие известные спутники и кольца планеты. Поскольку у него много общего с Плутоном, Тритон считается независимым объектом (вероятно, карликовой планетой), захваченным гравитацией Нептуна из пояса Койпера.

Ураганы в царстве холода

Толщина газовой оболочки вокруг Нептуна достигает нескольких тысяч километров от пяти до восьми, по разным расчетам. В ее составе 80% водорода, 19% гелия и 1% метана. Метан хорошо рассеивает синие лучи, что придает Нептуну цвет, вполне соответствующий его «морскому» названию синий со слабым зеленоватым оттенком. Динамика атмосферы Нептуна весьма активная, несмотря на то что планета расположена очень далеко от Солнца и получает от светила в 900 раз меньше энергии на единицу площади, чем Земля. Температура на внешней поверхности облаков чрезвычайно низкая всего лишь 214°С. Однако Нептун излучает в пространство энергии в 2,5 раза больше, чем ему достается от Солнца. Это свидетельствует о том, что внутри планеты происходит выделение энергии. О причине такого процесса четкого суждения нет это может быть либо естественный радиоактивный распад в породах каменного ядра Нептуна, либо высвобождение гравитационной энергии, если его недра все еще сжимаются в продолжающемся процессе формирования планеты. В любом случае атмосфера нагревается изнутри и находится в постоянном движении. Ветры дуют с запада на восток, перенося воздух в направлении, параллельном экватору. Вблизи полюсов их скорость намного больше, чем около экватора. Удивительно, что у планеты, атмосфера которой с наружной стороны самая холодная в Солнечной системе, скорости ветров самые большие. Не последнюю роль в этом играют и низкие температуры, уменьшающие вязкость газов, образующих атмосферу, а также быстрое вращение самой планеты. На Нептуне ветры достигают ураганной силы, перемещаясь со скоростью до 2 000 км/ч (560 м/с). На Земле ураганом считается ветер, скорость которого превышает 30 м/с. Такие ветры оказались большим сюрпризом для ученых, предполагавших до полета «Вояджера», что холодная атмосфера Нептуна представляет собой малоподвижное «сонное царство», а вместо этого обнаружился бушующий мир ураганов. Наиболее крупные атмосферные вихри на Нептуне достигают нескольких тысяч километров в поперечнике. На общем светло-синем фоне планеты эти образования имеют вид овалов очень темного, густо-синего цвета, за что получили название «темных пятен». Они возникают в атмосфере на определенное время, иногда достаточно длительное несколько месяцев или даже лет, а затем постепенно рассасываются и исчезают. Самый крупный из наблюдавшихся до сих пор ураганов, названный Большим Темным пятном, располагался в южном полушарии Нептуна в 1989 году, когда около планеты пролетала станция «Вояджер-2». Диаметр этого вихря превышал диаметр нашей Земли. На снимках хорошо видны детали строения громадного урагана темная центральная часть и окаймляющее ее светлое кольцо облаков, постоянно движущихся по кругу с гигантской скоростью. Это был огромный вихрь, в центре которого виднелись глубинные, более темные слои атмосферы Нептуна. Пять лет спустя на снимках, сделанных с околоземной орбиты космическим телескопом «Хаббл», Большого Темного пятна обнаружено не было: этот ураган либо затих, либо оказался закрыт сверху сплошной облачной пеленой. Для всех темных пятен в атмосфере Нептуна характерна яркая белая кайма с приполярной стороны. Это, скорее всего, метановый иней на наиболее холодных участках облаков.

Спутники Нептуна

До того, как «Вояджер-2» пролетел над Нептуном, астрономы знали его о двух спутниках: Тритоне и Нереиде, открытых Жераром Койпером в 1949 году. «Вояджер-2» обнаружил еще шесть новых спутников, расположенных в порядке удаления от Нептуна (от 48 000 до 117 000 км): Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса и Протей.

Спутники Нептуна на своих орбитахСпутник Нептуна — Тритон. Самый большой из спутников Нептуна, Тритон, имеет сложную геологию: здесь есть разломы, долины, скалы, впадины, заполненные льдом, кратеры от падения метеорита. Его южная полярная шапка (на этом изображении, полученном космическим аппаратом Вояджер-2) образована из азота и метанового льда.

Сейчас известно уже о 14 спутниках Нептуна:

1. Тритон — самый крупный спутник Нептуна. Тритон был открыт 10 октября 1846 года Уильямом Ласселем, всего через семнадцать дней после открытия самой планеты. Имея диаметр 2705 километров — это один из крупнейших спутников Солнечной системы. Из-за эффектов прилива с Нептуном (аналогичного тому, что существует между Землей и Луной) ретроградному орбитальному движению, Тритон неумолимо приближается к планете. Менее чем через 100 миллионов лет, когда он будет всего в 1000 или 2000 километрах от Нептуна, он столкнется с Нептуном и разобьется на фрагменты в несколько сотен километров, которые будут претерпевать взаимные столкновения: одни пойдут обогащать и украшать кольца, другие рухнут на планете.
2. Протей — другое название Нептун VIII, чуть меньше Тритона, то есть второй крупный спутник Нептуна.
3. Ларисса — спутник Нептун VII, открыт в 1981 году.
4. Деспина — спутник Нептун V, спутник обнаружен в 1989 году.
5. Галатея — спутник Нептун VI, обнаружен в 1989 году.
6. Таласса — Нептун IV, небольшой спутник, также открытый в 1989 году.
7. Наяда — Нептун III, название получено по названию наяд — нимф ручьев, небольшой спутник Нептуна, открытый в 1989 году.
8. Гиппокамп — самый маленький спутник Нептуна, открытый в 2013 году по архивным снимкам с Хаббла, сделанным телескопом в 2009 году.
9. Нереида — спутник открыт в 1949 году Копейром, третий по величине спутник Нептуна.
10. Галимеда — нерегулярный спутник, имеющий второе название Нептун IX. Обнаружен в 2002 году.
11. Псамафа — такой же нерегулярный спутник, как и Галимеда, но с обратным орбитальным вращением. Второе название Нептун X. Обнаружили спутник в 2003 году.
12. Сао — нерегулярный спутник Нептуна, с названием Нептун XI, имеет прямое орбитальное вращение. Открыт в 2002 году.
13. Лаомедея — Нептун XII, нерегулярный спутник планеты Нептун с прямым орбитальным вращением. Открыт в 2002 году.
14. Несо — Нептун XIII, нерегулярный спутник Нептуна, имеющий обратное орбитальное вращение. Открыт в 2002 году.

Читайте еще наши статьи про космос:

Изучение

На самых лучших фотографиях, сделанных с Земли, можно различить отдельные яркие облака и яркую дымку над южным полюсом планеты. Космический аппарат «Вояджер-2» подтвердил эти наблюдения, когда прошёл всего в 5000 км над верхушками облаков планеты 25 августа . Кроме того, он обнаружил много новых деталей, в том числе обширную циклоническую систему в южном полушарии — Большое тёмное пятно. К г. эта система распалась, а космический телескоп им. Хаббла обнаружил новое Большое тёмное пятно в северном полушарии.

«Вояджер-2» также обнаружил меньшую циклоническую систему с ярким ядром из перистых облаков, хорошо различимую систему полос, и многочисленные тонкие перистые облака. Также было обнаружено маленькое яркое облачко неправильной формы, совершающее один оборот за 16 часов. Оно получило название «Скутер», и может быть верхушкой выброса из нижних слоев атмосферы. Некоторые из этих деталей отбрасывают тени на более глубокие слои облаков, что дало первые данные о вертикальном расслоении атмосферы Нептуна. Высокие облака, находящиеся на 50—100 км выше основного слоя, вероятно, состоят из кристаллов метана, а более низкий и непрерывный уровень образован кристаллами аммиака или сульфида водорода. Перистые облака быстро изменяются, часто образуясь и исчезая всего за несколько часов. Таким образом, погода на Нептуне динамична и изменчива, как и на Земле.

Тритон

Это самый большой из спутников Нептуна, его диаметр составляет 2700 км, что примерно в 18 раз меньше, чем его планета-хозяин, и почти в 5 раз меньше Земли.

Его орбитальный период составляет почти 6 дней, но, что любопытно, он вращается в направлении, противоположном вращению Нептуна и других его спутников. Кроме того, его орбита наклонена на 30 градусов по отношению к плоскости орбиты планеты.

Это самый холодный объект в Солнечной системе со средней температурой -235 ° C, состоящий на три четверти из камня и четверти из льда. На его поверхности есть гейзеры с темным излучением в атмосферу, а на поверхности — равнины и несколько вулканов с кратерами на 200 км.

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна.

Сколько существует планет?

Вокруг него вращается 8 планет, у которых есть свои спутники, астероиды, кометы и различные метеорные тела. Время образования планет — около 4,6 миллиона лет назад, в результате преобразования космической пыли на большой скорости в плотные тела.
Планетами Солнечной системы являются космические тела, которые движутся по орбите вокруг Солнца и вокруг своей оси, имеют сфероидную форму и обладают определенной массой. Также они способны очищать близлежащее пространство от посторонних объектов.
Названия этих планет следующие:

• Юпитер;
• Меркурий;
• Марс;
• Уран;
• Земля;
• Венера;
• Сатурн;
• Нептун.

Общим для всех планет является то, что все они движутся относительно Солнца против часовой стрелки, кроме Венеры. Но есть и различия – по своим характеристикам они делятся на земную группу и планеты-гиганты. На рис.1 показана карта Солнечной системы, на которой наглядно видно расположение всех планет и их удаленность от самой яркой звезды.

Чем отличается земная группа?

Планеты земной группы близко расположены к Солнцу — Меркурий, Венера, Земля и Марс.  Их отличительными особенностями являются маленькие размеры, небольшая масса и твердая поверхность. Но при этом у них большая плотность.

Рис. 2. Схема вращение Земли

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они же, наоборот, обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия.  Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами. Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения.Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет.Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.

№6

Нептун
— это очень холодная планета. Температура
на поверхности планеты достигает -221
градуса по Цельсию. Например, на Земле
минимальная установленная температура
опустилась только до -89 градусов по
Цельсию. При температуре -221 градус по
Цельсию просто невозможно выжить.

В
таких условиях большинство газов
приобретают жидкое состояние, а живой
организм полностью замерзает в течение
одной секунды.

Более
низкая температура наблюдается только
на
карликовой планете Плутон. Он находится
еще дальше от Солнца, из-за чего температура
на его поверхности может падать до -240
градусов по Цельсию.

Земля

Земля — это планета, которая находится третьей от Солнца. Земля — единственная планета, которая заселена живыми существами. Земля имеет атмосферу, состоящую из азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара.
Атмосфера защищает живое от ультрафиолетовых лучей, которые опасны для жизни Атмосфера защищает Землю от излучения, идущего от небесных объектов, которые находятся близко к Земле. Кроме того, атмосфера также поддерживает температуру Земли, чтобы оставаться в соответствии с потребностями живых существ.

Если смотреть с неба, то Земля выглядит голубой со слоем атмосферы белого круга. У Земли есть спутник, а именно Луна. Луна вращается всегда повернувшись одной стороной вокруг Земли и одновременно вокруг Солнца вместе с Землей. Расстояние до Солнца (150 млн.км) свет преодолевает за 500 секунд.

Планета	Расстояние от планеты до Солнца(млн. км)	Диаметр(км)	Температура поверхности(ºC)
от	до
Земля	150	12.750	-90	+53

Атмосфера и температура на Нептуне

Верхние слои атмосферы состоят в основном из водорода (80%) и гелия (19%), и небольшой примеси метана. Метан поглощает красный свет, придавая планете голубоватый цвет. Однако подобный эффект у Урана выражен гораздо слабее, и он выглядит голубым, в то время как цвет Нептуна – глубокий синий. Почему это так, точно неизвестно. Предполагается, что в атмосфере этой планеты, кроме метана, есть еще некий компонент, сильно поглощающий красную часть спектра.

В верхнем слое атмосферы, где давление очень низкое, метан конденсируется и образует облака. Ниже, с ростом давления, облака состоят уже из сероводорода и аммиака. Еще ниже идут аммиачные, сероводородные, водяные и состоящие из сульфида аммония облака. Там, где давление достигает 50 бар, а температура около 0 градусов, облака состоят из водяного льда.

Таким образом, на разной высоте в верхних слоях атмосферы Нептуна ступеньками существуют облака разного типа. Ниже атмосфера затуманивается из-за продуктов распада метана под действием ультрафиолета.

На этом снимке хорошо видно вертикальное расслоение облаков.

В атмосфере Нептуна есть слой, который называется термосферой, и там температура аномально высокая – 750 К. Почему это так, неизвестно, так как Нептун гораздо дальше от Солнца, чем Уран, где такого эффекта нет. Он получает очень мало солнечного тепла и не может так нагреваться. Возможно, этот нагрев вызван гравитацией или взаимодействием заряженных ионов из магнитосферы с атмосферным газом.

В атмосфере Нептуна, в отличие от Урана, зафиксированы очень сильные ветры – до 600 м/с. Дуют они с разной скоростью, притом на высоких широтах по направлению вращения планеты, а в низких – против.

Сейчас верхняя часть атмосферы Нептуна на южным полюсе на 10 градусов теплее, чем в остальных частях планеты. Поэтому здесь происходит утечка метана в космос, а в других местах он чуть холоднее и заморожен. Причина в том, что последние 40 лет Нептун был повёрнут к Солнцу именно южным полюсом, из-за наклона оси. Когда лето придёт в северное полушарие, теплее всего станет на северном полюсе, и метан станет уходить там.

Из-за смены сезонов изменяются и облачные полосы в полушариях. Так, сейчас в южном полушарии теплее, и там облаков больше. После 2020 года начнётся новый сезон и всё будет меняться.

В 1989 году «Вояджер-2», пролетая мимо, сфотографировал на Нептуне огромный штормовой вихрь, размером 13000 х 6600 км. Его назвали Большим Тёмным пятном, так как он выделялся более тёмным цветом. В 1994 году телескоп Хаббл его уже не обнаружил.

Такие штормы образуются ниже облачного слоя, поэтому выглядят темнее. Они могут существовать несколько месяцев, а потом исчезать. Они также могут постепенно терять свой цвет, но продолжать существовать как циклон.