Какая по счету планета нептун, почему она голубая

Венера

Размер Венеры почти аналогичен размеру  Земли, поэтому ее часто называют близнецом Земли. Небесное тело имеет атмосферное давление, которое в 100 раз сильнее, чем атмосфера Земли.

Венера выглядит очень ярко, поэтому ее можно увидеть примерно за 4 часа до восхода Солнца. Так что Венеру прозвали звездой рассвета. Венера обычно также известна как звезда Сумерек, потому что она выглядит ярко сияющей на западе, когда Солнце садится. Однако Венера не является звездой, потому что она не способна производить свой собственный свет.

Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа (около 96%), азота (3,5%), водяного пара и других газов. Атмосфера Венеры может выдержать лучи солнца, поэтому Венера выглядит ярче всего видимой с Земли. Кроме того, плотная атмосфера Венеры также поддерживает температуру поверхности очень горячей, т. е. 477 ºC.

Направление вращения Венеры по часовой стрелке, поэтому Солнце на Венере поднимается с запада и опускается на восток. Вращение Венеры противоположно направлению вращения на других планетах, которые движутся против часовой стрелки.

Гравитация Венеры совпадает с гравитацией планеты Земля.
Венера не имеет спутника.

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Нептуне:

Первая космическая скорость(v1)на Нептунеравна 16,97 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.

Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.

Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.

Первая космическая скорость вычисляется по формулам:

где

М – масса планеты, кг,

R – радиус орбиты, м,

R0 – радиус планеты, м,

h – высота над поверхностью планеты, м.

Вторая космическая скорость(v2)на Нептунеравна 23,5 км/с. Она в 2,1 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.

Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.

Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.

Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:

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.

Что стало с Плутоном?

До 2006 года планет в Солнечной системе было девять. Но после того как Международный астрономический союз внёс коррективы в понятие «планета», Плутон перестал быть планетой и стал «карликовой» планетой.

Так, союз установил три критерия, чтобы небесное тело могло называться планетой:

1. Орбита планеты проходит вокруг Солнца, т. е. планета обращается только вокруг этой звезды.
2. Небесное тело должно быть достаточно крупным, гравитация этого тела должна придавать ему форму шара.
3. Гравитационное поле планеты должно быть настолько сильным, чтобы превратить все небесные тела на своей орбите в свои спутники или вытолкнуть их за пределы орбиты.

Получается, что Плутон недостаточно большой и к тому же имеет другие небесные тела вокруг своей орбиты.

Поверхность Нептуна

Нептун принадлежит к семейству ледяных гигантов Солнечной системы, поэтому лишен твердой поверхности. Наблюдаемая нами сине-зеленая дымка – результат иллюзии. Это верхушки глубоких газовых облаков, уступающих место воде и прочим расплавленным льдам.

Если вы попытаетесь пройтись по поверхности Нептуна, то тут же провалитесь вниз. При спуске увеличатся температура и давление. Так что точка поверхности отмечается на месте, где показатель давления достигает 1 бар.

Состав и структура

«Поверхность» Нептуна – одно из наиболее активных мест в Солнечной системе

При радиусе в 24622 км Нептун стоит на 4-м месте по величине среди солнечных планет. По массе (1.0243 х 1026 кг) в 17 раз превосходит земную. Присутствие метана впитывает красные длины волн и отбивает синие. Ниже представлен рисунок строения Нептуна.

Внутренняя структура Нептуна

Состоит из скалистого ядра (силикаты и металлы), мантии (водные, метановые и аммиачные льды), а также гелиевой, метановой и водородной атмосферы. Последняя делится на тропосферу, термосферу и экзосферу.

В тропосфере температура уменьшается с высотой, а в стратосфере растет с повышением. В первой давление удерживается на 1-5 бар, поэтому здесь и расположена «поверхность».

Верхний слой состоит из водорода (80%) и гелия (19%). Можно отметить облачные формирования. Сверху температура позволяет метану конденсироваться, а также есть аммиачные, водные, сульфидно-аммониевые и сероводородные облака. В нижних областях давление достигает 50 бар, а температурная отметка – 0.

Атмосфера Нептуна с отображением характерных особенностей

В термосфере наблюдается высокий нагрев (476.85°C). Нептун крайне далеко расположен от звезды, поэтому нужен другой механизм нагрева. Это может быть контакт атмосферы с ионами в магнитном поле или же гравитационные волны самой планеты.

Поверхность Нептуна лишена твердости, поэтому атмосфера вращается дифференциально. Экваториальная часть совершает обороты с периодом в 18 часов, магнитное поле – 16.1 часов, а полярная зона – 12 часов. Именно поэтому возникают сильные ветры. Три масштабных зафиксировал Вояджер-2 в 1989 году.

Первый шторм простирался на 13000 х 6600 км и смахивал на Большое Красное Пятно Юпитера. В 1994 году телескоп Хаббл попытался отыскать Большое Темное Пятно, но его не было. Зато на территории северного полушария образовалось новое.

Большое Темное Пятно, запечатленное телескопом Хаббл

Скутер – еще один шторм, представленный светлым облачным покровом. Они находятся южнее Большого Темного Пятна. В 1989 году также заметили и Маленькое Темное Пятно. Сначала оно казалось полностью темным, но когда аппарат приблизился, то удалось зафиксировать яркое ядро.

Внутренне тепло

Пока никто не знает, почему Нептун нагревается внутри. Планета расположена самой последней, но находится в одной температурной категории с Ураном. По факту, Нептун производит в 2.6 раз больше энергии, чем получает от звезды.

Внутренний нагрев в сочетании с морозным пространством приводит к серьезному температурному колебанию. Формируются ветры, способные разогнаться до 2100 км/ч. Внутри есть каменистое ядро, прогревающееся на тысячи градусов. Вы можете посмотреть какая поверхность Нептуна на верхнем фото, чтобы запомнить главные формирования атмосферы гиганта.

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.

Подарок вселенского масштаба

Леверье повезло самым неожиданным образом. Письмо из Парижа пришло в Берлин именно в тот день, когда директор обсерватории, придворный астроном прусского короля Иоганн Энке отмечал 55-летие и отменил в предстоящую ночь наблюдения. Поэтому он разрешил своему ассистенту Иоганну Галле выполнить просьбу парижского коллеги. Правда, Энке не преминул заметить, что занятие это весьма сомнительное и будет лишь пустой тратой времени. Живший при обсерватории немецкий студент Генрих д’Арре (фамилия досталась ему от французских предков) попросил разрешения поучаствовать в наблюдениях, на что Энке также согласился. Это стало вторым везением, поскольку именно благодаря д’Арре предстоящим наблюдениям суждено было стать успешными. Как только стемнело, Галле навел телескоп на участок неба, координаты которого были указаны в письме, и попытался увидеть там новую планету, которая должна была отличаться от звезд наличием заметного диска. Такого объекта в поле зрения телескопа не оказалось. Это означало, что для поиска планеты, которая, по словам Леверье, «ожидает своего открытия», предстояло записать координаты множества звезд на этом участке неба, а на следующий день повторить наблюдения, чтобы обнаружить объект, положение которого изменилось. Это и будет искомая планета, перемещающаяся на фоне неподвижных по отношению друг к другу звезд. Работа предстояла долгая и тщательная. Однако Генриху д’Арре пришла мысль ускорить и облегчить ее, воспользовавшись подробной картой звездного неба. Такие карты для различных участков как раз и готовила в те годы Берлинская обсерватория. Пройдя темными коридорами, они стали рыться в шкафах, и снова везение карта на нужный район обнаружилась! Причем это был самый последний из листов, только что отпечатанный и еще не разосланный в другие обсерватории. И вот Галле вновь смотрит в телескоп, произнося вслух координаты каждой звезды, а д’Арре сличает их с картой, отвечая: «Есть, есть» Полчаса спустя, в начале первого ночи, в башне обсерватории раздался радостный возглас: «Этой звезды нет на карте!» Расхождение с координатами, указанными Леверье, было менее 1°. Несмотря на поздний час, Генрих д’Арре побежал домой к директору обсерватории, чтобы сообщить ему экстраординарную новость. Энке тут же отправился в обсерваторию и успел увидеть новую планету еще до того, как это тусклое пятнышко скрылось за горизонтом. Но с сообщением об открытии берлинские астрономы торопиться не стали нужно было абсолютно точно убедиться, что это планета, а не звезда. На следующий день с погодой вновь повезло небо было совершенно ясным, поэтому, как только стемнело около девяти вечера, все трое продолжили наблюдения и увидели, что за прошедшие сутки объект сместился относительно неподвижных звезд. Теперь стало ясно, что планета, предвычисленная Леверье, обнаружена! На следующее утро в Париж полетело письмо с радостной вестью, а оттуда в скором времени пришли поздравление и благодарность, а также предложение Леверье назвать новую планету Нептуном, а не Янусом, как хотел Галле. Поначалу это название не стало общепринятым, и в газетах ее называли просто планетой Леверье. Сам же факт открытия стал крупнейшим событием найдена еще одна, восьмая, планета Солнечной системы. Причем найдена не случайно, а путем научных расчетов, безукоризненность которых получила абсолютное подтверждение. История открытия Нептуна навечно поселилась во всех учебниках астрономии. По указанным координатам новую планету отыскали астрономы разных стран. Началось с Европы, а затем новость достигла и России, где Нептун первым наблюдал в ноябре 1846 года ректор Казанского университета знаменитый астроном Иван Симонов, один из первооткрывателей Антарктиды. Франция награждает и Леверье, и Галле орденом Почетного легиона. Лондонское королевское общество (Британская академия наук) присуждает Леверье высшую награду медаль Копли. Петербургская академия наук избирает его почетным членом. И еще никто не подозревает, что вот-вот дело об открытии новой планеты получит совсем иной оборот на бесспорный приоритет Леверье будет брошена незаслуженная тень. Сделают это коллеги по профессии астрономы из соседней Англии.

Кольца планеты Нептун

Наверняка когда вы слышите про кольца планет, на ум сразу же приходит Сатурн, но на самом деле он далеко не единственные обладатель колец. Кольца, пусть и не такие большие и красивые, как у , имеет и наш Нептун. В целом у Нептуна есть пять колец, названых на честь астрономов, открывших их: Галле, Леверье, Ласселл, Араго и Адамс.

Кольца Нептуна состоят из маленьких камушков и космической пыли (множество частиц микронного размера), по строению они в чем-то подобны кольцам Юпитера и их трудно довольно таки заметить, так как они черного цвета. Ученые считают, что кольца Нептуна относительно молодые, по крайней мере, они намного моложе колец соседнего с ним Урана.

Предстоящие события

15 февраля: соединение Венера-Нептун

15 февраля 2023 года, в 15:19 по московскому времени (12:19 GMT), произойдет одно из самых близких соединений планет в этом году. Венера и Нептун пройдут всего в 45” друг от друга. Тусклый Нептун (видимый блеск не удастся рассмотреть без оптических приборов, в отличие от яркой Венеры (видимый блеск -4). Начинайте наблюдения вечером, сразу после заката, и наблюдайте за тем, как планеты медленно опускаются к горизонту (они зайдут через час-два после Солнца). Оба небесных тела будут в созвездии Водолея.

19 сентября: противостояние Нептуна

Противостояние Нептуна состоится 19 сентября 2023 года, в 19:54 МСК (16:54 GMT). Планета будет сиять со звездной величиной 7,8 в созвездии Рыб. Она взойдет в направлении, противоположном Солнцу, сразу после заката, достигнет наивысшей точки около полуночи по местному времени и останется на небе до рассвета. Лучше воспользоваться телескопом для наблюдения Нептуна: даже во время противостояния, планета будет с трудом различима на ночном небе.

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.