Neptun |
Astronomiczny symbol Neptuna |
| kliknij obrazek, aby go powiększyć |
Zdjęcie wykonane przez sondę kosmiczną Voyager 2 w roku 1989 |
---|
Odkrycie |
---|
Odkrywca |
Urbain Le Verrier
John Couch Adams
Johann Gottfried Galle
|
---|
Data odkrycia |
23 września
1846
|
---|
Charakterystyka
orbity
(J2000) |
---|
Średnia
odległość od
Słońca
| 4 498 252 900
km
30,068 963 48
j.a.
|
---|
Mimośród
| 0,008 585 87 |
---|
Peryhelium
| 4 459 630 000 km 29,811 j.a. |
---|
Aphelium
| 4 536 870 000 km 30,327 j.a. |
---|
Okres orbitalny
| 60 223,35
dni
164,88 lat |
---|
Okres synodyczny
| 367,49
dni
|
---|
Średnia prędkość orbitalna | 5,432 km/
s
|
---|
Maksymalna prędkość orbitalna | 5,479 km/s |
---|
Minimalna prędkość orbitalna | 5,385 km/s |
---|
Nachylenie orbity względem
ekliptyki
| 1,769
°
(6,43° względem
równika
słonecznego
) |
---|
Satelity naturalne
| 13 |
---|
Charakterystyka fizyczna |
---|
Średnica w płaszczyźnie
równika
| 49 500 km
|
---|
Powierzchnia
| 7,619×109
km²
(14,937 Ziem) |
---|
Objętość
| 6,2526×1013
km³
|
---|
Masa
| 1,0243×1026
kg
|
---|
Gęstość
| 1,638
g
/cm³ |
---|
Przyspieszenie grawitacyjne
na równiku | 11,00
m/s²
(1,122
g
) |
---|
Prędkość ucieczki
| 23,5 km/s |
---|
Doba gwiazdowa
| 0,671 25 dnia (16 h 6 min 36 s)[1] |
---|
Prędkość kątowa | 2,68 km/h (na równiku) |
---|
Nachylenie osi | 29,58° |
---|
Deklinacja
| 42,95° |
---|
Albedo
| 0,41 |
---|
Temp.
powierzchni* | |
---|
— minimalna | 50
K
|
— średnia | 53K |
— maksymalna | Nieznana |
Skład atmosfery |
---|
Ciśnienie atmosferyczne
| 100-300 k
Pa
|
---|
Wodór
| >84% |
Hel
| >12% |
Metan
| 2% |
Amoniak
| 0,01% |
Etan
| 0,00025% |
Acetylen
| 0,00001% |
Neptun – ósma, najdalsza[2]
planeta
od
Słońca
w
Układzie Słonecznym
. Zajmuje czwarte miejsce – mierząc według średnicy i trzecie miejsce według masy. Jej jasność nie przekracza 7,6
m
. Neptun jest 17 razy masywniejszy od
Ziemi
i trochę masywniejszy od swojego bliźniaka
Urana
, który ma masę 15 razy większą od Ziemi i mniejszą gęstość. Planeta nosi nazwę po
rzymskim bogu morza
. Jej symbol astronomiczny to
|
Symbol astronomiczny Neptuna |
, stylizowana wersja
trójzębu
Neptuna.
Odkryty
23 września
1846
[3], Neptun jest jedyną planetą odnalezioną na drodze przewidywań matematycznych, w miejsce obserwacji nieba. Niespodziewane zmiany w orbicie Urana doprowadziły astronomów do wniosku, że podlega ona
perturbacjom
nieznanej planety. Neptun został odnaleziony w odległości jednego stopnia od przewidywanej pozycji. Wkrótce potem został odnaleziony jego księżyc
Tryton
, a pozostałe 12
księżyców
odkryto dopiero w XX wieku. Neptun był badany tylko przez jedną sondę,
Voyager 2
, która przeleciała w pobliżu planety 25 sierpnia 1989.
Skład chemiczny Neptuna jest podobny do
Urana
, natomiast obie planety różnią się składem od większych od nich
gazowych olbrzymów
Jowisza
i
Saturna
. Z tego powodu astronomowie czasem umieszczają je w oddzielnej kategorii „olbrzymów lodowych”. Atmosfera Neptuna, mimo że podobna do atmosfery Jowisza i Saturna w tym, że składa się głównie z wodoru i helu, zawiera jednak więcej składników takich jak
woda
,
amoniak
,
metan
i śladowe ilości
węglowodorów
, a także przypuszczalnie
azot
. Wnętrze Neptuna składa się z kolei z lodu i skał, podobnie do Urana[4]. Śladowe ilości metanu w zewnętrznych warstwach atmosfery planety nadają jej
niebieski
kolor[5].
Na Neptunie wieją najsilniejsze wiatry ze wszystkich planet Układu Słonecznego, osiągające prędkość 2100 km/h.[6] W trakcie przelotu Voyagera 2 w 1989 na półkuli południowej była widoczna
Wielka Ciemna Plama
, porównywalna z
Wielką Czerwoną Plamą
na
Jowiszu
. Temperatura Neptuna na poziomie wierzchołków chmur wynosi średnio –218°
C
(55
K
), co jest jedną z niższych wartości w Układzie Słonecznym, ze względu na oddalenie od Słońca. Temperatura we wnętrzu Neptuna osiąga z kolei 7000
K
(6727°
C
), porównywalne z temperaturą na powierzchni Słońca i we wnętrzach większości innych planet Układu Słonecznego. Neptun posiada nikły i niekompletny
system pierścieni
, które prawdopodobnie zostały zaobserwowane w latach sześćdziesiątych[7], a z całą pewnością potwierdzone przez Voyagera 2.
Odkrycie
Neptun został odkryty w
1846
roku, po wcześniejszym matematycznym wyliczeniu jego przypuszczalnej pozycji. Od dłuższego już bowiem czasu ówcześni astronomowie, obserwując
Urana
, zauważyli, że jego faktyczna pozycja na niebie różni się nieco od tej, jaką przewidywały obliczenia. Wysnuli zatem wniosek, że te odchylenia powoduje grawitacja nieznanej jeszcze planety.
Do dziś trwa spór, kto powinien zostać uznany za odkrywcę Neptuna,
John Couch Adams
czy
Urbain Le Verrier
(jego obliczenia były znacznie dokładniejsze) – obaj oni wyznaczyli matematycznie pozycję na niebie, gdzie należy szukać nowej planety. Wreszcie może należy uznać za odkrywcę
Johanna Gottfrieda Galle
, który na zlecenie Le Verriera wraz ze swym asystentem
Heinrichem Louisem d'Arrest
w Obserwatorium Berlińskim dostrzegł Neptuna 23 września 1846 roku. Pozycja planety nieznacznie różniła się od tej, którą obliczył Le Verrier.
Później okazało się, że Neptuna widziało wcześniej wielu innych obserwatorów (po raz pierwszy
Galileusz
na przełomie lat 1612 i 1613), żaden z nich jednak nie wiedział, że ma do czynienia z nieznaną planetą.
Nazwa
Wkrótce po odkryciu Neptuna pojawił się kolejny problem – związany z nazwą. Niektórzy chcieli nazwać ją Oceanus (ze względu na kolor), inni
Janus
, a jeszcze inni na cześć osoby, która przewidziała jej położenie.
Le Verrier
wolał jednak, aby nazwa wywodziła się z mitologii. Ostatecznie wybrano imię Neptuna, który był rzymskim bogiem wód.
Orbita
Po zmianie definicji planety w 2006 roku, Neptun jest najdalej od
Słońca
krążącą planetą w Układzie Słonecznym.
Orbita
jego ma niemal kołowy kształt – jej
mimośród
wynosi 0,0113.
Peryhelium
na orbicie Neptuna znajduje się w odległości 29,709
j.a.
,
aphelium
zaś 30,385 j.a. od Słońca. Płaszczyzna jego orbity nachylona jest do
ekliptyki
pod kątem 1,769°. Na jeden obieg wokół Słońca Neptun potrzebuje ok. 165 lat.
Na orbicie Neptuna, poprzedzając go w ruchu orbitalnym w odległości ok. 61° w
punkcie Lagrange'a L4
, krążą powiązane grawitacyjnie z tą planetą
planetoidy trojańskie
.
Cechy fizyczne
Porównanie Ziemi i Neptuna w tej samej skali
Wielka Ciemna Plama, widziana przez Voyagera 2
Neptun nie może być obserwowany
gołym okiem
. Dopiero przy użyciu
teleskopu
ukazuje się jako niebieskawa tarcza, całkiem podobnie jak
Uran
. Za błękitnawy odcień odpowiedzialny jest
metan
znajdujący się w
atmosferze
tej planety.
Średnica
Neptuna to 49 248
km
(jest to wartość średnia – promień równikowy wynosi 24 766 km, natomiast promień biegunowy to 24 342 km); jest on zatem czwartą pod względem wielkości planetą Układu Słonecznego.
Z powodu dużego oddalenia od Słońca Neptun otrzymuje bardzo mało
promieniowania słonecznego
.
Temperatura
zewnętrznych warstw atmosfery wynosi –218°
C
(55
K
). Jak się wydaje wewnątrz planety jest jakieś źródło ciepła, które może być pozostałością po okresie tworzenia się Neptuna. W jego gęstej atmosferze wieją najsilniejsze w całym Systemie Słonecznym
wiatry
, których prędkość dochodzi do 2100 km/h. Jest to wynik niewielkiej ilości energii docierającej do Neptuna ze
Słońca
, co skutkuje słabymi turbulencjami w atmosferze i pozwala uzyskiwać tak duże prędkości wiatru.
Na zdjęciach przekazanych przez
sondę kosmiczną
Voyager 2
z
1989
roku można dostrzec charakterystyczny ciemny twór w atmosferze – nazwany analogicznie do
Wielkiej Czerwonej Plamy
na
Jowiszu
–
Wielką Ciemną Plamą
. Jest on najprawdopodobniej ogromnym wirem atmosferycznym.
Okres rotacji Neptuna wokół własnej osi wynosi 16 h 6 min 36,003 s. Oś obrotowa nachylona jest do jego orbity pod kątem 28,32°.
Wewnętrzna budowa Neptuna przypomina bardzo budowę Urana. Skaliste jądro otacza warstwa
lodu
wodnego, amoniaku i metanu, pokrytego warstwą cząsteczkowego wodoru. Ponad nią znajduje się bardzo gęsta i gruba atmosfera. Warstwy te są – jak się wydaje – wyraźnie od siebie oddzielone, całkiem inaczej niż w przypadku Jowisza czy
Saturna
. Średnia gęstość Neptuna jest największa spośród planet olbrzymów i wynosi 1,638 g/cm³. Z tego powodu Neptun, mimo mniejszej średnicy, jest cięższy od
Urana
. Planeta posiada
pole magnetyczne
, którego bieguny nie pokrywają się jednak z osią obrotu planety i nachylone są do niej pod kątem 47°. Magnetyzm Neptuna jest mniej więcej dwa razy słabszy od Urana.
Pierścienie
Pierścienie NeptunaNazwa | Odległość (km) | Szerokość (km) |
---|
1989 N3R ('Galle') | 41 900 | 15 |
1989 N2R ('Leverrier') | 53 200 | 15 |
1989 N4R ('Lassell') | 55 400 | 6 |
Arago Ring | 57 600 | – |
Liberté Ring Arc | 62 900 | – |
Égalité Ring Arc | 62 900 | – |
Fraternité Ring Arc | 62 900 | – |
Courage Ring Arc | 62 900 | – |
1989 N1R ('Adams') | 62 930 | < 50 |
Podobnie jak Saturn, Uran i Jowisz, również Neptun posiada
system pierścieni
. Są one jednak stosunkowo słabo rozwinięte – daleko im pod względem atrakcyjności do tych, które posiada Saturn. Wykazują one jednak dość skomplikowaną strukturę. Być może na ich wygląd mają wpływ małe
satelity
krążące w ich pobliżu i oddziałujące na nie
grawitacyjnie
.
Pierścienie Neptuna są niekompletne – nie tworzą zamkniętego okręgu, są kolistymi łukami. Najbardziej zewnętrzny z nich, nazywany „pierścieniem Adamsa”, składa się z trzech takich łuków, które ochrzczono „Wolność”, Równość” i „Braterstwo”. Istnienie takich łuków ciężko wyjaśnić, gdyż materia tworząca je powinna się już dawno rozłożyć na całej orbicie wokół Neptuna. Prawdopodobnie odpowiedzialny za to jest księżyc Neptuna
Galatea
, którego przyciąganie grawitacyjne burzy strukturę pierścieni.
Dalsze pierścienie odkryły kamery Voyagera 2. Dodatkowo oprócz słabego pierścienia Adamsa znajdującego się 63 000 km od Neptuna, mamy jeszcze „pierścień Leverriera" (w odległości 53 000 km), „pierścień Gallego" (nieco szerszy w odl. 42 000 km). Zewnętrzne dodatkowe małe składniki pierścienia Le Verriera nazywa się Lassell i Arago.
Księżyce
Neptun posiada 13 znanych, naturalnych księżyców. Największym z nich jest
Tryton
odkryty przez
Williama Lassella
. Odkrycia tego Lassell dokonał 17 dni po odkryciu Neptuna. Tryton porusza się wokół planety w kierunku wstecznym do jej ruchu obrotowego. Inny z księżyców Neptuna –
Nereida
ma jedną z najbardziej
ekscentrycznych
orbit wśród wszystkich księżyców w Układzie Słonecznym.
W okresie od czerwca do września
1989
roku sonda kosmiczna Voyager 2 odkryła kolejne naturalne satelity Neptuna. Są to już dużo mniejsze obiekty, charakteryzujące się nieregularnym kształtem. Noszą one nazwy:
Proteusz
oraz
Najada
,
Talassa
,
Despoina
,
Galatea
i
Larissa
, które orbitują wewnątrz pierścieni Neptuna.
Dalsze maleńkie, nieregularne księżyce zostały odkryte w latach
2002
–
2003
. Cztery znich czekają jeszcze na potwierdzenie, czy rzeczywiście są księżycami.
Misje badawcze
Przypisy
- ↑ Kristen Erickson, Wessen, Alice; Davis, Phil; Smith, Harman; Harvey, Samantha; Martin, David:
Neptune: Facts & Figures
(
ang.
). W: Solar System Exploration [on-line]. NASA, 2010-08-11. [dostęp 2010-08-14].
- ↑
24 sierpnia
2006
r. Międzynarodowa Unia Astronomiczna uznała, że zgodnie z nową definicją,
Pluton
nie jest planetą, przez co Neptun stał się automatycznie ostatnią planetą
Układu Słonecznego
- ↑ Calvin J. Hamilton:
Neptune
(
ang.
). August 4, 2001. [dostęp 2007-08-13].
- ↑ M. Podolak, Weizman, A.; Marley, M..
Comparative models of Uranus and Neptune
. „Planetary and Space Science”. 12, ss. 1517–1522 (1995).
doi:10.1016/0032-0633(95)00061-5
(
ang.
).
- ↑ Kirk Munsell, Smith, Harman; Harvey, Samantha:
Neptune overview
(
ang.
). W: Solar System Exploration [on-line]. NASA, November 13, 2007. [dostęp 2008-02-20].
- ↑ V. E. Suomi, Limaye, S. S.; Johnson, D. R.. High Winds of Neptune: A possible mechanism. „Science”. 4996, ss. 929–932 (1991).
doi:10.1126/science.251.4996.929
.
PMID 17847386
(
ang.
).
- ↑ John N. Wilford:
Data Shows 2 Rings Circling Neptune
(
ang.
). June 10, 1982. [dostęp 2008-02-29].
Zobacz też
Linki zewnętrzne