Neptune (planet)

Digital illustrasjon av Neptune

Neptune Det er den åttende planeten av solsystemet i orbital avstand, en isgigant og den ytterste av alle. Dette er slik at Pluto sluttet å bli betraktet som planet i 2006, og ble en dvergplanet som er en del av Kuiper Belt.

På Neptune nattehimmelen ser det ut som et lite blåaktig punkt som veldig lite ble kjent, inntil romoppdragene på åttitallet, for eksempel Voyager 2, ga data på planeten og dens satellitter.

Bildene av Voyager 2 viste for første gang en planet med en grønnaktig blå overflate, med sterke stormer og raske vindstrømmer, som produserer mørke antisykloniske flekker. De ligner veldig på Jupiter, selv om de ikke er så permanente i tide som disse.

Neptunes atmosfære er rik på metan og har et veldig svakt ringesystem. Planeten har magnetosfære, så det antas at den har en metallkjerne.

Så langt har 15 Neptune -satellitter blitt talt, inkludert Triton og Nereida som hovedsatellitter.

[TOC]

Oppdagelse og historie

Neptunes oppdagelse var resultatet av en matematisk prediksjon, basert på observasjonene av forstyrrelser i banene til Uranus og Saturn -planeter. Tidligere i 1610 hadde Galileo allerede oppdaget Neptune med det samme teleskopet som han pleide å oppdage Jupiters måner, men forvirret ham med en stjerne. 

En lang tid senere, i 1846, studerte den franske matematikeren spesialiserte seg i himmelmekanikk Urbain Le Verrier, studerte visse forstyrrelser i banene til Saturn og Uranus. Den beste forklaringen var å foreslå eksistensen av en ny planet, som spådde bane og posisjon i himmelen. Neste trinn var å finne planeten, så Verrier overbeviste den tyske astronomen Johann Gottfried Galle for å se etter ham. 

I løpet av natten til 23. september 1846 bekreftet Galle fra sitt observatorium i Berlin, eksistensen av den nye planeten, og noen dager senere dukket Triton opp, hans største satellitt.

Nesten samtidig i Cambridge, England, kom den unge matematikeren John Couch Adams, som også hadde jobbet med problemet i noen tid, lignende spådommer. 

Neptune skylder navnet sitt til den romerske mytologien til den greske guden Poseidon), etter tradisjonen med å gi planetenavnene på gudene Roman Pantheon.

Neptune egenskaper

Neptune sammenlignet med jorden. (Kilde: Wikimedia Commons)

Neptun diameter er nesten 4 ganger større enn jordens diameter, men omtrent en tredjedel av den gigantiske Jupiter.

Massen er 17 ganger jorden og volumet er 57 ganger større. Når det gjelder massen, okkuperer den tredjeplassen for planetene til solsystemet og fjerdeplassen i størrelse.

Sammendrag av de viktigste fysiske egenskapene til Neptune

-Masse: 1.024 × 10²⁶ kg (17,147 ganger jorden)

-Medium radio: 24.622 km, tilsvarer 3,87 ganger jordens radius.

-Form: fakturert ved polene i en 0,983 -faktor.

-Medium radio i bane: 4.498 x 10⁹ km tilsvarer 30.07 u.TIL.

-Rotasjonsaksens helling: 30º med hensyn til baneplanet.

-Temperatur: -220 ºC (skyer)

-Tyngdekraft: 11,15 m/s² (1.14g)

-Eget magnetfelt: Ja, 14 Microtesla i Ecuador .

-Atmosfære: 84%hydrogen, 12%helium, 2%metan, 0,01%ammoniakk.

-Tetthet: 1.640 kg/m³

-Satellitter: 15 kjent til dags dato.

-Ringer: Ja, de er svake og forbindelser av ispartikler og silikater.

Oversettelsesbevegelse

Neptune, den åttende planeten i solsystemet, er en gassformig gigant hvis bane rundt solen har en gjennomsnittlig radius på 30 UA. En astronomisk UA -enhet tilsvarer 150 millioner kilometer og er den gjennomsnittlige avstanden mellom solen og jorden.

Animasjon som viser bane til Neptune i rødt, sammen med Uranus som er det blå punktet. Kilde: Wikimedia Commons.

Dette ønsker å si at radien til Neptunes bane er 30 ganger større enn jorden, så det tar 165 år å fullføre en retur rundt solen.

Nysgjerrige data om Neptune

-Det er planeten lenger fra solen, siden Pluto, som er etter Neptunes bane, nå er en dvergplanet.

-Neptune er den minste av de fire gigantiske planetene (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune).

-Neptunes alvorlighetsgrad er veldig lik jordens.

-Det er den kaldeste planeten i solsystemet, med gjennomsnittstemperatur på -221,4 ºC.

-Det har et ringesystem, men i motsetning til Saturn, er de ikke kontinuerlige, men danner buer gjennom hele sin bane.

Kan tjene deg: langsgående bølger: egenskaper, forskjeller, eksempler

-Neptune er den tetteste av de gigantiske planetene.

-Den har orkaner med den raskeste vinden i solsystemet, som kan nå noen fantastiske 2.100 km/t.

-Neptune har et stort mørkt sted, en virvelvind av planeten jordstørrelse. Denne flekken, fotografert i 1989, forsvant i 1994, men ga opphav til et nytt mørkt sted.

-Triton, den største satellitten til Neptune, svinger i motsatt retning av de andre satellittene, og det er grunnen til.

-Triton (den største Neptune-satellitten) har nitrogenvulkaner og geysirer, men det er en av de kaldeste stjernene i solsystemet (-235 ºC).

-Voyager 2 -oppdraget gikk til 3 tusen kilometer fra den nordlige polen av planeten Neptune i 1989.

-12. juli 2011 fullførte Neptune sin første komplette bane siden oppdagelsen 23. september 1846.

Rotasjonsbevegelse

Neptune tar nesten 16 timer å snu sin akse. Kilde: NASA.

Neptune rotasjon er 15 timer, 57 minutter og 59 sekunder, i henhold til den mest nøyaktige målingen til dags dato.

Det er ikke en lett oppgave å bestemme rotasjonshastigheten til en planet at bare overflaten av atmosfæren blir verdsatt og også beveger seg. Det er mye lettere å bestemme rotasjonshastigheten til de steinete planetene.

Da Voyager 2 ankom Neptune i 1989 ble en 16 -timers rotasjonsperiode med 6,5 sekunder estimert. I dag er det kjent at dette tiltaket ikke er nøyaktig, takket være de grundige målingene av planetarisk forsker Erich Karkoschka fra Arizona University.

Rotasjonshastighet og magnetfelt

Rotasjonshastigheten til de andre gigantiske planetene måles med pulser som sendes ut av magnetfeltet. Denne metoden gjelder imidlertid ikke Neptune, siden verken aksen eller midten av den magnetiske dipolen sammenfaller med rotasjonsaksen til planeten, som vi ser i det følgende komparative bildet:

Magnetfelt av gigantiske planeter. Kilde: Frø, M. 2011.Solsystemet. Syvende utgave. Cengage Learning.

Bildet viser magnetfeltmodellen produsert av en dipol (en magnet), som ligger mer eller mindre i midten av planeten. Denne modellen er også passende for jordens magnetfelt.

Men Neptune -feltet er anomalt, i den forstand at bidragene til firkantet og høyere orden kan være større enn dipolfeltet. Og som vi ser i den øvre figuren, er dipolen forskjøvet fra sentrum.

Da utviklet Karkoschka en annen metode ved å bruke mer enn fem hundre bilder av Hubble -teleskopet. Han fant to karakteristiske trekk på planeten han kalte: South Polar Feature og Sørpolarbølge. 

Disse har rotert med samme hastighet siden 1990 -tallet, og bekrefter at dette er den virkelige hastigheten på planeten.

I dette bildet av neptunfargede filtre brukes til å fremheve Dark Spot 2 og den sørlige polare funksjonen, som ser ut til å være forankret til planeten. Kilde: Erich Karkoschka.

Vind i Neptune atmosfære overstiger ofte lydhastigheten. Dermed varierer den store mørke stedet for Neptun. Dette antyder at de er knyttet til planetens rotasjon, noe som tillot Karkoschka å bestemme varigheten av en dag i Neptune.

Sammensetning

I atmosfæren av Neptune er det elementer som hydrogen (84%), helium (12%), metan (2%) og andre gasser som ammoniakk, etan og acetylen. Under denne atmosfæren er det en blanding av vann, ammoniakk i flytende tilstand, metan og smeltet berg, som inneholder silika, jern og nikkel.

I de lave områdene i atmosfæren er det økende konsentrasjoner av metan, ammoniakk og vann. I motsetning til Uranus, Twin Planet, har Neptunes komposisjon et større volum av havet.

Struktur

Planeten har en steinete kjerne omgitt av et iskal. Det ligner den fra Uranus Twin Planet.

I følgende bilde kan du se strukturen til Neptune med flere detaljer.

Intern struktur av Neptune. Kilde: Wikimedia Commons. Chocofrito/cc by-s (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0).

Neptune har en struktur med godt differensierte lag:

-Øverste lag: Det består av skyer som for det meste er av hydrogen og helium, og i mindre grad metan og andre gasser. Det tilsvarer omtrent 5-10% av planetens masse.

-Atmosfære: Hydrogen, helium og metan.

-Mantel: Under atmosfæren er planetens store mantel, et flytende område der temperaturer kan nå mellom 1.727 til 4.727 ° C. Det er sammensatt av vann, metan og ammoniakk i væsketilstand.

Kan tjene deg: Viktige figurer: regler, eksempler, løste øvelser

Mantelen har mellom 10 til 15 landmasser og er rik på vann, ammoniakk og metan. Denne blandingen kalles "is", til tross for at den er en varm og tett væske, og den kalles også vann og ammoniakkhav.

Mantelen i seg selv har veldig høye temperaturer, mellom 1.700 ºC og 4.700 ºC, i tillegg er den elektriske konduktiviteten også høy.

-Kjerne: Integrert av Silica, Iron and Nickel Rock, lik Uranus, den andre is- og gassgiganten. Massen til kjernen er 1,2 ganger jorden. Trykket i sentrum er estimert til 700 GPa, omtrent det dobbelte av det i jordens sentrum, med temperaturer opp til 5.670 ºC.

Atmosfære

Neptunes atmosfære er veldig interessant og fortjener en spesiell seksjon. For å starte er det ekstremt kaldt, siden det er den fjerneste planeten i solen og får veldig lite solstråling. På grunn av dette er temperaturen på toppen av atmosfæren i størrelsesorden -220 ºC.

Men Neptune har en intern varmekilde, sannsynligvis på grunn av kollisjoner av drivende elektroner i væskemantelen og også den gjenværende varmen under dannelsen.

På grunn av denne enorme temperaturgradienten er det enorme konveksjonsstrømmer, noe som gjør planetens klimasystem veldig ekstrem.

Og dermed produseres de største stormene og orkanene i solsystemet, noe som fremgår av dannelsen av enorme flekker av Antisykloniske strømmer, På grunn av vind i motsetning til forskjellige breddegrader.

Blant alle de antisykloniske systemene i Neptune skiller seg ut det store mørke stedet, først fotografert av Voyager 2 -sonden i 1989, da den gikk til 3.000 kilometer fra planeten.

Når det gjelder fargen, er Neptunes enda mer blåaktig enn Uranus, nettopp på grunn av dens større konsentrasjon av metan, som absorberer den røde bølgelengden og reflekterer den blå. Men det er også andre molekyler som bidrar til fargen.

I den nedre regionen av atmosfæren (troposfære) synker temperaturen med høyden, men i det øvre regionen (stratosfære) oppstår det motsatte. Blant disse lagene er trykket 10 tusen pascals (PA).

Over stratosfæren er termosfæren, som gradvis forvandles til eksosfæren, der trykket synker fra 10 til 1 Pa.

Neptune -satellitter

Til dags dato har 15 naturlige satellitter av planeten blitt talt. Den største av satellittene hans og den første som ble oppdaget, i 1846, er Triton. I 1949 ble det oppdaget en andre satellitt, kalt Nereida.

I 1989 oppdaget Voyager 2 -oppdraget seks flere satellitter: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa og Proteo.

Senere i 2003 blir Halimedes, Sao, Lamedeia, Psámate og Neso oppdaget. Little Satellite 14 ble oppdaget i 2013 av Seti Institute, og var dens 23 -timers orbitalperiode.

La oss se noen detaljer om hovedmånene i Neptune:

Triton

Triton

Det er den største av Neptunes satellitter, med en diameter på 2.700 km, omtrent 18 ganger mindre enn vertsplaneten og nesten 5 ganger mindre enn jorden.

Orbitalperioden er nesten 6 dager, men dreier nysgjerrig rotasjonen av Neptune og dens andre satellitter. I tillegg er banehåndtering 30 grader med hensyn til planetens orbitalplan.

Det er det kaldeste objektet i solsystemet, med en gjennomsnittstemperatur på -235 ºC og dannes av tre kvartalsdel av berg. På overflaten er det geyers, med mørke emanasjoner mot atmosfæren, mens overflaten presenterer sletter og noen vulkaner med kratere på 200 km.

De viktigste satellittene til Neptune; Triton, Proteo, Nereida og Larisa

Nereid

Det ble oppdaget av Gerard Kuiper i 1949, takket være det gjenspeiler 14% av sollyset den mottar.

Størrelsen er den åttende delen av Triton og har en veldig eksentrisk bane, avstanden til lavere tilnærming til Neptune er 1.354.000 km og den største fjerningen av 9.624.000 km, tar 360 dager å fullføre den. 

Proteus

Proteus

Denne uregelmessige satellitten ble oppdaget i 1989 av Voyager 2 -oppdraget og i størrelse, den opptar andreplassen blant Neptunes satellitter. Det er en lav tetthet og veldig porøs satellitt.

Til tross for sin store størrelse kunne den ikke oppdages med teleskoper fordi det er veldig mørkt og gjenspeiler lite sollys. Den gjennomsnittlige diameteren er i størrelsesorden 400 km, og er 6,7 ganger mindre enn Triton. 

Kan tjene deg: Termisk balanse: Ligninger, applikasjoner, øvelser

Neptune ringer

Brorskap, likhet, frihet er navnet som buer av Adams Ring (den ytterste) ringen mottar. Den indre ringen er Le Verrier. (Kilde: Wikimedia Commons)

Neptune har fem tynne og svake ringer, hovedsakelig sammensatt av støv- og ispartikler. Det antas at opprinnelsen er i ruskene som er igjen av kollisjoner mellom meteorene og naturlige satellitter på planeten.

Ringene er navngitt med etternavnet til forskere som har bidratt mest til deres oppdagelse og studier. Fra det innerste til det ytterste er Galle, Le Verrier, Lassell, Arago og Adams.

Det er også en ring hvis bane deler med Galatea -satellitten, som vi kan se i følgende bilde:

Ordning av de fem ringene til Neptune og deres navn. Orbit for noen satellitter er også vist. (Kilde: NASA).

Når og hvordan du kan observere Neptune

Det er ikke mulig å se Neptune med det blotte øye, selv med et amatørteleskop ser så lite ut at det kan forveksles med en stjerne.

For dette er det best å bruke et dataprogram eller applikasjon som fungerer som et planetarium. For Android -operativsystemet skiller Sky Maps -applikasjonen seg ut, som lar deg raskt finne planeter og andre himmelske gjenstander med nok presisjon.

Den beste tiden å observere er når planeten er i opposisjon, det vil si at jorden er mellom linjen som forener solen med Neptune.

Dette fenomenet forekommer hver 368 dag, og innen 2020 vil det skje 11. september. Det er selvfølgelig ikke den eneste anledningen å observere Neptune, som også er synlig på andre tider av året.

Med et godt teleskop kan Neptune differensieres fra bakgrunnsstjernene, siden det ser ut som et blågrønn album. 

Neptune magnetosfære

Tidligere kommentert særegenhetene i Neptune Magnetic Field. Magnetiske polene på planeten er tilbøyelig til 47 º med hensyn til rotasjonsaksen.

Magnetfeltet genereres av bevegelsen av lederne som danner et tynt sfærisk lag inne i planeten. Men i Neptune blir magnetstolpene fortrengt fra sentrum med omtrent 0,5 radioer på planeten.

Intensiteten til feltet i den magnetiske Ecuador er i rekkefølgen på de 15 mikroteslaene, og er 27 ganger mer intens enn jordens.

Feltets geometri er sammensatt, siden kvadratbidrag kan overstige dipolbidraget, i motsetning til landet der det mest relevante bidraget er dipol.

Neptunes særegne magnetfelt. (Kilde: Emaze.com)

De Magnetosfære Neptune strekker seg til 35 ganger sin radius på sjokkfronten og 72 radioer i halen.

De Magnetopause, som er stedet der det magnetiske trykket blir utjevnet med trykket fra de lastede partiklene fra solen, er det mellom 23 og 27 radioer på planeten.

Oppdrag til Neptune

Voyager 2

Voyager 2

Det eneste romoppdraget som kom til bane rundt planeten Neptune var Voyager 2, som ankom planeten i 1982.

På dette tidspunktet var det bare to satellitter som var kjent: Triton og Nereida. Men takket være Voyager 2 -oppdraget ble seks flere oppdaget: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa og Proteo. Disse satellittene er ganske mindre enn Triton, med uregelmessig form og mindre radiobaner.

Det mistenkes at disse seks satellittene er restene av en kollisjon med en gammel satellitt som krasjet med Triton da sistnevnte ble tatt til fange av tyngdekraften til Neptune.

Voyager 2 oppdaget også nye ringer i Neptune. Selv om den første av ringene ble oppdaget i 1968, var dens eksistens og oppdagelsen av nye ikke mulig før ankomsten av den sonden i 1989.

Den nærmeste tilnærmingen til romfartøyet til planeten skjedde 25. august 1989, som fant sted i en avstand på 4.800 km over den nordlige polen i Neptune.

Fordi dette var den siste viktige planeten som romfartøyet kunne besøke, ble det bestemt. 

Den 25. august 1989 gikk skipet til en nær kamp med Nereida Moon før det nådde 4.400 km fra Neptunes atmosfære og samme dag gikk nær Triton, den største månen på planeten.

Romfartøyet bekreftet eksistensen av magnetfeltet som omgir Neptune og oppdaget at feltet ble fortrengt fra sentrum og tilbøyelig, lik feltet rundt Uranus.