Нептун (планета): характеристики, состав, орбита, движение, строение

Интересные факты о Нептуне

-Это самая дальняя от Солнца планета, поскольку Плутон, который находится после орбиты Нептуна, теперь является карликовой планетой.

-Нептун — самая маленькая из четырех планет-гигантов (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).

-Гравитация Нептуна очень похожа на гравитацию Земли.

-Это самая холодная планета в Солнечной системе со средней температурой -221,4ºC.

-У него есть система колец, но в отличие от колец Сатурна, они не непрерывны, а вместо этого образуют дуги вдоль своего орбитального пути.

-Нептун — самая плотная из планет-гигантов.

-Это ураганы с самыми быстрыми ветрами в солнечной системе, скорость которых может достигать поразительных 2100 км / ч.

-Нептун имеет большое темное пятно, водоворот размером с планету Земля. Это пятно, снятое в 1989 году, исчезло в 1994 году, но породило новое Темное пятно.

-Тритон, самый большой спутник Нептуна, вращается в направлении, противоположном его другим спутникам, поэтому считается, что он был захвачен планетой и образовался не одновременно с ней.

-Тритон (самый большой спутник Нептуна) имеет вулканы и азотные гейзеры, однако это одна из самых холодных звезд в Солнечной системе (-235ºC).

— Миссия «Вояджер-2» прошла 3000 километров от северного полюса планеты Нептун в 1989 году.

-12 июля 2011 года Нептун завершил свой первый полный оборот по орбите с момента его открытия 23 сентября 1846 года.

Орбита и радиус

Орбита Нептуна обладает низким эксцентриситетом, по величине превосходя лишь венерианскую (0.011 и 0.007 соответственно). Полный оборот вокруг Солнца он проходит за 164,8 года, двигаясь  по орбите со средней скоростью 5,44 км/с. Новый год со времен открытия небесного тела начался 12 июля 2011 года.

Наклон оси вращения к плоскости орбиты Нептуна составляет 28,3°. Это схоже с земным и марсианским значениями, что свидетельствует о сезонности климата. Однако из-за удаленности от Солнца сезоны здесь длятся по 40 лет.

орбита

Вокруг своей оси гигант
оборачивается за 16 часов. Это касается его магнитного поля. С атмосферой дела
обстоят иначе. Экваториальный пояс газовой оболочки совершает полный оборот
вокруг оси за 18 часов, а полярные области – за 12. Такая разница в скорости
обусловила возникновение самых сильных ураганов в Солнечной системе.

Планета Нептун и его кольца

Сведения о планете-гиганте Нептун

Нептун обладает очень активной атмосферой, в которой бушуют мощнейшие ураганы.
Планета-гигант имеет внутренний источник тепла (излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца),
природа которого пока не ясна (это может быть радиоактивный распад, гравитационный разогрев и т. п.).
Благодаря этой энергии скорость ветра в атмосфере может достигать огромных значений.

Новости об исследовании Нептуна

К моменту встречи с Нептуном 25 августа 1989 года «Вояджер-2» преодолел расстояние 4,5 млрд. км.
Несмотря на долгий путь, занявший 12 лет и многочисленные коррекции траектории, «Вояджер-2»
оказался на минимальном расстоянии от Нептуна (менее 5 тыс.км) в точно рассчитанное на Земле время.

На цветных снимках, синтезированных на основе слабых сигналов с «Вояджера-2»,
видимая поверхность Нептуна представляет собой плотный облачный слой голубого цвета с полосами и белыми и темными пятнами.
У Нептуна обнаружено магнитное поле, ось магнитных полюсов отклонена на 50 градусов от оси вращения планеты.
Кроме того, «Вояджер-2» выявил у Нептуна 5 слабых колец.

Также Voyager 2 обнаружил на Нептуне «Большое темное пятно» —
гигантский шторм размерами 13000 х 8000 км, в области которого скорость ветра достигала 2400 км/ч.
Этот сильный вихревой шторм размером с нашу планету вращается против часовой стрелки.

На Юпитере есть Большое красное пятно,
на Сатурне — Большое белое пятно,
теперь на Нептуне — Большое темное пятно.
На Уране пока подобные явления не зафиксированы?]
На Сатурне происхождение пятна отгадано — это накопившаяся влага от гейзеров
его спутника Энцелада.
Может быть и на других гигантах причина суперштормов — влияние их спуников?

До этого по наземным исследованиям были известны лишь два спутника Нептуна:
Тритон и Нереида, обращающиеся вокруг Нептуна в обратном направлении .
«Вояджер-2» открыл еще 6 спутников размерами от 200 до 50 км ,
вращающихся в том же направлении, что и Нептун.

У Тритона и Нереиды в ультрафиолетовом диапазоне обнаружены явления, напоминающие земные полярные сияния
.

Небольшая информация о планетах

В современном научном понимании под планетой подразумевается небесное тело, которое вращается вокруг Солнца и обладает достаточной массой для собственной гравитации

Таким образом, в нашей системе 8 планет, и, что немаловажно, эти тела не похожи друг на друга: у каждого есть свои уникальные отличия, как во внешнем виде, так и в самих составляющих планеты

Меркурий – это самая близкая к Солнцу планета и самая маленькая среди остальных. Она весит в 20 раз меньше Земли! Но, несмотря на это, у неё достаточно большая плотность, что позволяет сделать вывод о том, что в её недрах находится много металлов. Из-за сильной близости к Солнцу, Меркурий подвержен резким температурным перепадам: ночью — сильный холод, днём температура резко повышается.

Венера – это следующая близкая к Солнцу планета, во многом схожая с Землёй. Она обладает более мощной атмосферой, чем Земля, и считается очень жаркой планетой (температура на ней выше 500 С).

Земля – это уникальная планета за счёт своей гидросферы, а наличие на ней жизни привело к появлению в её атмосфере кислорода. Большая часть поверхности покрыта водой, а остальная часть занята материками. Уникальной особенностью являются и тектонические плиты, которые двигаются, хотя и очень медленно, что приводит к изменению ландшафта. У Земли есть один спутник – Луна.

Марс – ещё известен под именем «Красной планеты». Свой огненно-красный цвет получает из-за большого количества оксидов железа. Марс обладает очень разрежённой атмосферой и гораздо меньшим атмосферным давлением, в сравнении с земным. Спутников у Марса два – Деймос и Фобос.

Юпитер – это настоящий гигант среди планет Солнечной системы. Его вес больше в 2,5 раза веса всех вместе взятых планет. Поверхность планеты состоит из гелия и водорода и во многом схожа с солнечной. Поэтому, неудивительно, что на этой планете отсутствует жизнь – нет воды и твёрдой поверхности. Зато у Юпитера имеется большое число спутников: на данный момент известно 67.

Сатурн – эта планета знаменита наличием колец, состоящих изо льда и пыли, вращающихся вокруг планеты. Своей атмосферой он напоминает юпитерианскую, а по размерам немного меньше этой гигантской планеты. По количеству спутников Сатурн тоже немного отстаёт – их у него известно 62. Самый большой спутник – Титан, имеет большие размеры, чем Меркурий.

Уран – самая лёгкая планета среди внешних. Его атмосфера – самая холодная во всей системе (минус 224 градуса), имеется магнитосфера и 27 спутников. Уран состоит из водорода и гелия, также отмечено присутствие аммиачного льда и метана. Из-за того, что Уран имеет большую наклонность оси, создаётся впечатление, что планета катится, а не вращается.

Нептун – несмотря на меньшие размеры, чем у Урана, он тяжелее его и превосходит массу Земли. Это единственная планета, которая была найдена путём математических вычислений, а не благодаря астрономическим наблюдениям. На этой планете были зафиксированы самые сильные ветра в Солнечной системе. У Нептуна 14 спутников, один из которых – Тритон – единственный вращающийся в обратную сторону.

Представить все масштабы Солнечной системы в пределах изученных планет очень сложно. Людям кажется, что Земля – это огромная планета, и, в сравнении с другими небесными телами, так и есть. Но если рядом с ней поставить планеты-гиганты, то Земля уже принимает крошечные размеры. Конечно, рядом с Солнцем все небесные тела кажутся маленькими, поэтому представить все планеты в их полном масштабе – трудная задача.

Самой известной классификацией планет считается их удалённость от Солнца. Но также правильным будет перечисление, учитывающее размеры планет Солнечной системы по возрастанию. Список будет представлен следующим образом:

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

Как видно, порядок не сильно изменился: на первых строчках внутренние планеты, и первое место занимает Меркурий, а на остальных позициях — внешние планеты

На самом деле, совсем не важно, в каком порядке располагаются планеты, от этого они не станут менее загадочными и красивыми

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. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

1. Меркурий,
2. Венера,
3. Земля (спутник Луна),
4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
5. Юпитер (63 спутника),
6. Сатурн (49 спутника и кольца),
7. Уран (27 спутника),
8. Нептун (13 спутников).

• Астероиды,
• Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
• Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
• Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
• Кометы (комета Галлея),
• Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов!  Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

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.

Планета по расчету

Погожим осенним днем 23 сентября 1846 года почтальон доставил в Берлинскую обсерваторию письмо из Парижа, адресованное астроному Иоганну Галле. Прочитав письмо, Галле тут же отправился к директору, маститому профессору Иоганну Энке. Надежда на то, что тот разрешит проводить незапланированные наблюдения, была невелика, поскольку Энке очень педантично соблюдал заранее намеченный план использования телескопа. А в письме как раз была просьба провести наблюдения, запланировать которые никому бы и в голову не пришло. К берлинскому коллеге обращался французский астроном-теоретик Урбен Леверье. Он работал в парижском Бюро долгот, которое возглавлял крупнейший французский астроном Франсуа Араго. Именно Араго и поставил перед молодым ученым задачу по определению возможного местоположения неизвестной планеты, которая своим гравитационным влиянием вызывает неправильности в движении Урана, считавшегося тогда самой крайней из планет. Эти отклонения от расчетной траектории первым заметил петербургский академик Андрей Лексель еще в 1783 году, спустя два года после открытия Урана. Изучив особенности движения этой планеты, Лексель предположил, что на нее воздействует притяжение неизвестного космического тела, расположенного еще дальше. Почему же Леверье не обратился к своим коллегам в Парижской обсерватории, а отправил письмо в далекий Берлин? В том-то и дело, что он обращался, но парижские астрономы не проявили интереса к таким поискам, полагая, что это невозможно пытаться вычислить расположение планеты, не зная о ней почти ничего. Леверье жаждал воплощения своих расчетов в виде реальной планеты и подумал, что помочь ему сможет именно Галле. Тут сыграли роль наблюдения, сделанные за полтора века до этого датским астрономом Оле Рёмером, известным по первым измерениям скорости света. Рёмер был уважаем не только как крупный астроном, но и как мэр Копенгагена, без устали хлопотавший о городском хозяйстве. Однако после смерти мэра судьба сыграла злую шутку с его архивом астрономических наблюдений. Созданная и хорошо экипированная им пожарная команда не спасла его бумаги от уничтожения во время большого копенгагенского пожара 1728 года, когда пламя, занявшееся в маленькой свечной мастерской, уничтожило почти весь город более 1 700 домов, включая ратушу и университет. От обсерватории Рёмера осталось только пепелище. Брандмейстеры не смогли одолеть огонь, поскольку были пьяны они как раз отмечали получение премии за успешно проведенный смотр пожарных команд. Но малая часть записей Рёмера все же сохранилась. Там были и наблюдения планеты Уран, сделанные за 75 лет до ее открытия. В течение трех ночей в 1706 году Рёмер фиксировал координаты Урана, считая его одной из звезд. Именно эти материалы и попали затем в Берлин, где их исследовал молодой астроном Иоганн Галле. Обработка наблюдений Урана, выполненных Рёмером, стала его диссертационной работой. Публикацию ее в научном журнале Галле разослал тем европейским астрономам, которые занимались вычислениями особенностей движения планет. Получил эту статью и Леверье. Однако ответил он на письмо берлинского коллеги лишь год спустя, направив ему просьбу о поиске новой планеты.

Исследования планеты

Изображение Урана и спутника

В настоящее время Уран считается одним из самых малоизученных небесных тел.  До планеты сумел долететь только «Вояджер-2», несмотря на то, что между Землей и и Ураном существенное расстояние.

Многие вопросы, которые возникают у астрономов, пока остаются неразгаданными

Важное значение для формирования на планете ветров имеет гравитационное поле. Астрономами с помощью снимков, полученных с помощью телескопа «Хаббла», «Вояджера-2», была установлена связь между мощными ветрами а разных атмосферных слоях и мощными ветрами

Наличие у планеты магнитного поля является неопровержимым фактом. Из-за отклонения в 60 градусов между осью вращения и магнитной осью планеты, магнитные полюса не совпадают на Уране с географическими. Напряженность магнитного поля в разных местах атмосферы отличается в несколько раз (5-10 кратные отличия). Из-за вращения магнитного поля вместе с Ураном при наличии оси наклона к лини вращения планеты, происходит закручивание силовых магнитных линий, образуется сложная структура магнитной сфера на Уране.

История открытия

Некоторые считают, что Нептун был открыт Галилеем. Итальянский физик наблюдал неизвестный объект в декабре 1612 года и в январе 1613. Однако астроном принял его за звезду, поскольку в момент наблюдений передвижение было слабым. Поскольку Галилей не понял, что это планета, его не считают первооткрывателем.

В 1821 году по результатам астрономических наблюдений были обнаружены отклонения в движении Урана, которые могли быть вызваны под влиянием крупного небесного тела. Никто не стал проводить исследования аномалии. В 1843 году Д. К. Адамс вычислил орбиту предполагаемой планеты, но не стал разбираться в этом вопросе. Через 2 года француз Урбен Леверье провёл свои расчёты, поскольку верил в наличие восьмой планеты. Когда Джордж Эйри сравнил оценки французского математика и Адамса и убедился в их схожести, он направил результаты в Кембриджскую обсерваторию, однако обработку наблюдений отложили.

Затем Леверье и И. Г. Галле занялись самостоятельными поисками и смогли обнаружить среди неподвижных звёзд неизвестный объект с помощью нарисованной карты неба. Его признали планетой 23 сентября 1846 года в районе 1 градуса от подсчётов Леверье и в 12 градусах от вычислений Адамса.

После этого англичане и французы долго не могли решить, кого из них следует считать первооткрывателем Нептуна. Через какое-то время общество признало, что планету открыли Адамс и Леверье. В 1998 году были найдены документы с подсчётами о расположении Нептуна из Гринвичской обсерватории. Эти находки заставили специалистов считать, что Адамс не имеет тех же прав, на открытие небесного объекта, что и Леверье.

Сначала Нептун называли «внешней от Урана планетой» или «планетой Леверье». Затем Галле предложил наименование «Янус», а англичанин Чайлз — «Океан». Леверье хотел, чтобы планета называлась его именем, но за пределами Франции многие были против. Поскольку в римской мифологии Нептун был богом моря, директор Пулковской обсерватории В. Я. Струве предложил такое название. Наименование стало международным с 29 декабря 1846 года.

До 1930 года Нептун считался самой далёкой планетой, но с открытием Плутона он стал предпоследней. В конце XX века в поясе Койпера обнаружили новые транснептуновые объекты. Астрономы начали думать над тем, стоит ли включать Плутон в эту область. В 2006 году его признали карликовой планетой, а Нептун — снова самой дальней.

Нептун – самая далекая планета солнечной системы

«А как же ?», — вероятно, спросите вы. На самом деле тут все не так просто как кажется на первый взгляд. C момента своего открытия, в 1846 году, Нептун с полным правом считался самой далекой планетой от Солнца. Но вот в 1930 году был обнаружен маленький Плутон, который находится еще дальше. Вот только тут есть один нюанс, орбита Плутона сильно вытянута по эллипсу таким образом, что в определенные моменты своего движения Плутон оказывается ближе к Солнцу, нежели Нептун. Последний раз подобное астрономическое явления происходило с 1978 по 1999 год – в течение 20 лет Нептун опять имел звание полноправной «самой далекой планеты от Солнца».

Некоторые астрономы, чтобы избавиться от этих путанностей, даже предлагали «разжаловать» Плутон от звания планеты, дескать, это просто маленькое небесное тело, летающее по орбите, или присвоить статус «карликовой планеты», впрочем, споры на этот счет ведутся до сих пор.

Исследования

До момента сближения «Вояджера-2» с орбитой Нептуна данных о планете практически не было. В августе 1989 году аппарат облетел планету, сделав серию снимков. Именно зонд помог обнаружить необычные особенности Тритона. Основной задачей аппарата было изучение магнитного поля планеты, наблюдение за спутниками, атмосферными явлениями, движением Нептуна по орбите.

Было выяснено, что ось планеты относительно магнитного поля имеет наклон в 47°, поэтому возникают колебания. По силе это магнитное поле в 27 раз сильнее земного. При движении полюса как бы описывают конусы.

Исследования затруднялись огромным расстоянием. Сигнал от аппарата достигал Земли только через четыре часа. Но великолепные снимки и данные о составе атмосферы сделали двенадцатилетнюю миссию «Вояджера-2» самой успешной в 20-ом веке.

Запуск спектрального телескопа «Хаббл» дали новые сведения о химическом составе атмосферы и о процессах в ней. Но следующие исследования пока откладывались. Новый зонд планируется запустить не ранее 20-тых годов нынешнего столетия. По предварительным данным этот посланец Земли будет возле Нептуна не ранее 2030-3035 года. Новая миссия должна изучить окраинные планеты и ближайшие районы космоса.

Открытие Нептуна увеличило размер нашей системы почти в два раза. Солнечному свету требуется 4 часа 40 минут, чтобы коснуться верхних слоев нептунианской атмосферы.

Спутники Нептуна

На текущий момент у Нептуна известно тринадцать спутников. Самый крупный из них весит больше 99,5% от общей массы всех спутников планеты. Это Тритон, который был открыт Уильямом Ласселом через семнадцать дней после открытия самой планеты. Тритон, в отличие от других крупных спутников в нашей Солнечной системе, обладает ретроградной орбитой. Не исключено, что его захватила гравитация Нептуна, и, возможно, в прошлом он был карликовой планетой. Он находится на небольшом расстоянии от Нептуна, чтобы являться зафиксированным в синхронном вращении. Тритон из-за приливного ускорения медленно двигается по спирали к планете и в результате при достижении предела Роша будет разрушен. Как следствие, образуется кольцо, которое будет более мощным, чем кольца Сатурна. Предполагается, что это произойдет через промежуток от 10 до 100 миллионов лет.

Тритон – один из 3 спутников, имеющих атмосферу (наряду с Титаном и Ио). Указывается на возможность существования жидкого океана под ледяной корой Тритона, подобного океану Европы.

Следующим по открытию спутником Нептуна была Нереида. Она отличается неправильной формой и входит в число самых высоких эксцентриситетов орбиты.

В период с июля по сентябрь 1989 года удалось обнаружить еще шесть новых спутников. Среди них стоит отметить Протей, имеющий неправильную форму и высокую плотность.

Четыре внутренних спутника – Таласса, Наяда, Галатея и Деспина. Их орбиты настолько близки к планете, что находятся в пределах ее колец. Ларисса, следующая за ними, была впервые открыта в 1981 году.

В период между 2002 и 2003 годом удалось открыть еще пять спутников Нептуна, имеющих неправильную форму. Так как Нептун считался римским богом морей, его спутники были названы в честь других морских существ.

Наблюдение за Нептуном

Ни для кого не секрет, что Нептун не виден с Земли невооруженным глазом. Карликовая планета Церера, Галилеевы спутники Юпитера и астероиды 2 Паллада, 4 Веста, 3 Юнона, 7 Ирида и 6 Геба видны ярче на небе. Чтобы наблюдать за планетой, нужен телескоп, имеющий увеличение от 200х и диаметром не меньше 200-250 мм. В таком случае можно увидеть планету как небольшой голубоватый диск, напоминающий Уран.

Каждые 367 дней для земного наблюдателя планета Нептун вступает в кажущееся ретроградное движение, образует определенные воображаемые петли на фоне остальных звезд в период каждого противостояния.

Наблюдение за планетой в диапазоне радиоволн показывает, что Нептун является источником нерегулярных вспышек и непрерывного излучения. Оба явления объясняют вращающимся магнитным полем. В инфракрасной части спектра хорошо прослеживаются штормы Нептуна. Можно установить их размер и форму, а также точно отследить их передвижение.

Атмосфера и климат

Радиотелескоп «Хаббл» позволил определить, что атмосфера Нептуна имеет примерно 80% водорода, 19% гелия и 1% метана. Поэтому с Земли Нептун видится ярко-голубым. По яркости окраски он превосходит даже Уран, имеющего гораздо больше метана в атмосфере. Ученые предполагают, что метан Нептуна находится в соединении с неизвестным веществом. Облака вращаются в противоположную сторону от вращения самого небесного тела.

Планета слишком далека от Солнца, поэтому верхние слои атмосферы держится на уровне -221°С. При этом Нептун излучает тепла больше, чем получает от нашей звезды, почти в 2,5 раза.

По некоторым данным ядро Нептуна — второе Солнце, поэтому нагревается сердце планеты до +7000°С. Такие перепады температуры порождают невиданные по масштабам шторма.

Атмосфера Нептуна имеет широтные полосы. Все они крайне беспокойные — бури здесь обычное явление. В некоторых широтах ветер достигает скорости 600 км/сек. Бури (или «темные пятна») были зафиксированы «Вояджером-2». Он же передал данные об особо мощных ураганах, ветер в центре которых достигал 2100 км/сек. По масштабам они равны Большому красному пятну Юпитера, только длятся всего по несколько месяцев. Вихревые антициклоны появляются и в тропосфере (Большие и Малые темные пятна). Довольно часты здесь и всполохи северного сияния.

Необычным явлением на восьмой планете являются «белые шторма», которые называются «Скутер». Они намного меньше темных пятен, существуют еще более короткий период времени. Предполагают, что это своеобразные ливневые системы.

Области

Состав атмосферы Нептуна условно подразделяется на 2 области, которые и формируют её базу.

1. Низкая (тропосфера). Здесь происходит снижение температуры по мере набора высоты.
2. Высокая (стратосфера). В этом случае температурный режим по мере подъёма, наоборот, повышается.

В качестве границы между данными слоями выступает тропопауза, показатель давления которой равен 0,1 бар. После стратосферы по мере изменения давления следует термосфера. Далее наблюдается плавный и постепенный переход термосферы в экзосферу. Составленная модель тропосферы способствует убеждению в том, что исходя из высоты, в составе присутствуют облака переменных составов. Что касается облачности верхнего уровня, она располагается в области давления меньше 1 бара, где метан подвергается конденсации.

Внутреннее строение Нептуна:

1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из водяного, аммиачного и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро

Облачность

При уровне давления, равном 1-5 бар, происходит создание аммиачных облаков и сероводородных сгустков. Когда оно повышается, в составе может наблюдаться аммиак, сульфид аммония, сероводород, вода. При погружении вглубь, когда давление достигает отметки 50 бар, есть вероятность существования облаков из водяного льда, температура при этом нулевая.

Состав атмосферы Нептуна подразумевает существование высотных облаков, которые можно было обнаружить по теням, отбрасываемым на слой непрозрачного типа. В этой же области наблюдается выделение так называемых полос облаков, которые фигурируют на постоянной широте. На термосфере планеты наблюдается высокая температура, составляющая 750 К.

Таким образом, атмосферный состав планеты до сих пор до конца не изучен.