На сегодняшний день в Солнечной системе насчитывается восемь планет. Ближайшие четыре к Солнцу имеют состав из металлов и силикатов, а вот планеты, удаленные от центральной звезды, представляют собой газовые образования.

Нептун – самая последняя восьмая планета в системе. Назван он именем бога моря из римской мифологии. Размеры ее превосходят Землю: диаметр по экватору больше земного почти в четыре раза, а масса превышает значение Земли в 17,2 раза. Она открыта в 19 веке на основании математических расчетов, и лишь спустя годы эти расчеты были полностью подтверждены астрономом.

Предлагаем вашему вниманию список из 10 самых интересных фактов о планете Нептун для детей – описание газового гиганта, который до сих пор изучается учёными.

10. На планете дуют самые сильные в Солнечной системе ветра

В атмосфере этой планеты дуют самые сильные ветра во всей Солнечной системе. Учёными, на основании исследований, установлено, что скорость движения воздушных масс на Нептуне порой достигает 2000-2100 км/ч, а это уже даже не ураган, а нечто нереальное.

Учитывая довольно низкие температуры, наличие ветров, обладающих такой скорости, можно объяснить тем, что поток жидких газов с отрицательной температурой снижает трение, отсутствие сопротивления как такового и позволяет ветру набирать такие скорости.

Помимо того, происходят значительные колебания температур между ядром и окружающей его атмосферой, а это тоже может сказываться на формирования сильных воздушных потоков.

9. Самая холодная планета в Солнечной системе

В самых верхних слоях атмосферы, окружающей планету, температура достигает -221ºС, поэтому Нептун считается самой холодной планетой в Солнечной системе. Зафиксированную низкую температуру не сможет вынести ни одно живое существо, так что теория о населенности ледяной планеты просто даже не имеет смысла.

8. Единственной планета, открытая благодаря математическим расчётам

Планета Нептун официально открыта 23 сентября 1846 года. Примечательным является тот факт, что Нептун – это единственная планета, открытая благодаря математическим расчетам.

Учеными было обнаружено, что движение соседнего Урана происходит по необычной орбите, это полностью противоречило закону движения всех небесных тел. Этот факт и стал отправной точкой для выдвижения гипотезы о существовании еще одной неизвестной до сих пор планеты в Солнечной системе.

Математики У. Леверье и Дж. Адамс провели необходимые расчеты, которые установили, что действительно есть еще некая планета в определенной области гелиоцентрической системы.

Существующие в те времена приборы не позволяли подтвердить факт наличия планеты, поэтому доказательство было только на бумаге. Лишь спустя несколько лет астрономы подтвердили реальное существование Нептуна.

7. Имеет пять колец

На сегодняшний день установлено, что планета имеет пять колец. Все эти кольца названы в честь ученых, которые причастны к открытию этой планеты: Леверье, Адамс, Галле, Ласселл и Араго. Кольца Нептуна не такие широкие, как у Сатурна, поэтому на схемах и фотографиях Солнечной системы вы вряд ли увидите их изображенными рядом с планетой.

Структура колец Нептуна состоит из частиц пыли микронных размеров (около 20% от общего объема) и камешков или осколков незначительных размеров. Органические компоненты колец под влиянием радиации, присутствующей в космосе, приобрели темный цвет, поэтому сами кольца достаточно трудно разглядеть.

По своей природе система колец Нептуна подобна кольцам Урана и полностью отличается от ледяных колец, опоясывающих Сатурн.

6. Поверхности как таковой у планеты нет

Нептун относится к газовым планетам, а значит поверхности как таковой у планеты нет. Ученые считают, что Нептун представляет собой ледяной газовый шар, у которого внутри располагается каменное ядро.

Ступить на такую несуществующую поверхность просто нереально, поэтому изучать ее можно только с помощью телескопов и по фотографиям из космоса.

5. Внутри каменное ядро

Внутри Нептуна располагается каменное ядро, которое состоит из металлов и силикатов. Вокруг этого ядра находятся мантия и атмосферы. В состав мантии входят метановые, аммиачные и водные ледяные массы, атмосферы же представлены тремя видами: гелиевой, метановой и водородной.

Ядро планеты обладает уникальной возможностью разогреваться, несмотря на низкие температуры атмосферы, окружающей планету.

4. Газовый гигант

Из четырех планет системы, относящихся к газовым гигантам, самым маленьким по размеру является Нептун. Его радиус по экватору составляет чуть больше 24,7 тыс. км. Однако планета массивнее остальных и поэтому считается самым плотным газовым гигантом во всей системе планет.

Астрономы утверждают, что из-за наличия газовой атмосферы с метановыми включениями и присутствия еще какого-то неизвестного вещества планета имеет свой ярко-голубой цвет.

3. Излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца

Интересным является тот факт, что Нептун нагревается. Его каменное ядро разогревается до 7000 градусов, несмотря на ледяные массы, окутывающие его со всех сторон. Тем самым планета излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца. Такую необычную способность небесного тела к нагреванию ученые пока объяснить не могут.

2. Спутник Тритон

Нептун имеет несколько лун или спутников. Крупнейшим из них считается Тритон. Все луны планеты образовались рядом на месте и движутся по похожим траекториям.

Тритон же движется относительно них задом наперед или по, так называемой, ретроградной орбите. Такое направление движения позволило ученым выдвинуть гипотезу, что Нептун захватил эту луну, она оказалась притянутой мощным полем и как бы запертой в едином синхронном вращении с планетой. Этот спутник постепенно приближается к поверхности Нептуна по спиралевидной орбите.

Астрономы выдвинули предположение, что спустя миллиарды лет этот спутник все же войдет в атмосферу Нептуна, под воздействием гравитационных сил планеты он разорвется, превратившись в еще одно кольцо.

1. «Темные пятна» на поверхности планеты

Телескопы периодически фиксируют «темные пятна» на поверхности планеты, эти пятна обладают свойством возникать и исчезать.

Первое такое «темное пятно» было зафиксировано единственным посетившим Нептун в 1989 году космическим аппаратом «Вояджер-2». Совершая свой полет вблизи планеты, «Вояджер-2» зафиксировал наличие на поверхности Нептуна участка темного цвета.

Спустя несколько лет к 1994 году наблюдения космического телескопа Хаббла показали, что это пятно исчезло, но подобное затемнение образовалось позже уже в другом месте поверхности планеты.

На основании этих наблюдений ученые выдвинули предположение, что это сильные ветра Нептуна, образующие из-за своей огромной скорости бури и воронки, выглядят такими «темными пятнами». Воронки-дыры проносятся по планете и исчезают, а приближенное изучение атмосферы планеты показывает, что такая система штормов выглядит как темные пятна.

Планета Нептун

Нептун — восьмая от Солнца и самая удаленная планета Солнечной системы. Это газовый гигант и представитель категории солнечных планет внешней системы. Плутон вылетел из планетарного списка, поэтому Нептун замыкает цепочку.

Ее нельзя отыскать без приборов, поэтому нашли относительно недавно. В близком подходе наблюдали всего раз при пролете аппарата Вояджер-2 в 1989 году. Давайте узнаем какая планета Нептун в интересных фактах.

Интересные факты

Нептун нельзя отыскать без использования инструментов. Впервые его заметили лишь в 1846 году. Позицию вычислили математически. Имя дано в честь морского божества у римлян.
Экваториальные облака выполняют оборот за 18 часов.
Он меньше Урана, но превосходит по массе. Под тяжелой атмосферой скрываются слои водорода, гелия и метановых газов. Есть вода, аммиак и метановый лед. Внутреннее ядро представлено скалой.
Метан Нептуна впитывает красный цвет, поэтому планета выглядит синей. Высокие облака постоянно дрейфуют.
Стоит отметить крупные штормы и мощные ветры. Одна из масштабных бурь зафиксирована в 1989 году – Большое темное пятно, длившееся 5 лет.
Представлены ледяными частичками, смешанными с пылевыми зернами и углеродосодержащим веществом.
Самым интересным спутником Нептуна выступает Тритон – морозный мир, выпускающий частички азота и пыли из-под поверхности. Может быть притянутым планетарной гравитацией.
В 1989 году мимо Нептуна пролетел Вояджер-2, приславший первые крупномасштабные снимки системы. Также за планетой наблюдал телескоп Хаббл.

Размер, масса и орбита

При радиусе в 24622 км это четвертая по крупности планета, которая вчетверо крупнее нашей. С массой 1.0243 х 10 26 кг обходит нас в 17 раз. Эксцентриситет составляет всего 0.0086, а расстояние от Солнца до Нептуна – 29.81 а.е. в приближенном состоянии и 30.33. а.е. на максимальном.

Физические характеристики планеты Нептун

На сидерический оборот уходит 16 часов, 6 минут и 36 секунд, а на орбитальный проход – 164.8 лет. Наклон оси Нептуна – 28.32° и напоминает земной, поэтому планета проходит сквозь похожие сезонные перемены. Но стоит прибавить фактор длительной орбиты, и получим сезон с продолжительностью в 40 лет.

Планетарная орбита Нептуна влияет на пояс Койпера. Из-за гравитации планеты некоторые объекты лишаются стабильности и создают разрывы в поясе. В некоторых пустых участках проходит орбитальный путь. Резонанс с телами – 2:3. То есть, тела завершают 2 орбитальных прохода на каждые 3 у Нептуна.

Орбита и вращение планеты Нептун

4 452 940 833 км 29,76607 а. е.

4 553 946 490 км 30,44125 а. е.

4 503 443 661 км 30,10366 а. е.

Ледяной гигант располагает троянскими телами, устроившимися на точках Лагранжа L4 и L5. Некоторые даже поражают своей стабильностью. Скорее всего, они просто создались рядом, а не притянулись гравитационно позже.

Состав и поверхность

Эту разновидность объектов именуют ледяными гигантами. Присутствует скалистое ядро (металлы и силикаты), мантия, созданная из воды, метанового льда, аммиаков и водородной, гелиевой и метановой атмосферы. Детальное строение Нептуна просматривается на рисунке.

Внутреннее строение Нептуна

В ядре присутствует никель, железо и силикаты, а по массе в 1.2 раз обходит нашу. Центральное давление возрастает до 7Мбар, что вдвое выше нашего. Обстановка накаляется до 5400 К. На глубине в 7000 км метан трансформируется в алмазные кристаллы, которые опускаются вниз в виде града.

Мантия достигает в 10-15 раз превосходит земную массу и наполнена аммиачной, метановой и водной смесью. Вещество называют ледяным, хотя в реальности это плотная раскаленная жидкость. Атмосферный слой простирается на 10-20% от центра.

В нижних атмосферных слоях можно заметить, как возрастают метановые, водные и аммиачные концентрации.

Спутники

Лунная семья Нептуна представлена 14-ю спутниками, где все кроме одного обладают именами в честь греческой и римской мифологии. Они разделены на 2 класса: регулярные и нерегулярные. Первые – Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса, S/2004 N 1 и Протей. Расположены ближе всего к планете и маршируют по круговым орбитам.

Спутники отдалены от планеты на расстояние 48227 км до 117 646 км, и все, кроме S/2004 N 1 и Протея, обходят планету меньше, чем ее орбитальный период (0.6713 дня). По параметрам: 96 x 60 x 52 км и 1.9 × 10 17 кг (Наяда) до 436 x 416 x 402 км и 5.035 × 10 17 кг (Протей).

Хаббл зафиксировал позицию спутника S/2004 N 1, отдаленного на 4.8 млрд. км

Все спутники, кроме Протея и Лариссы, вытягиваются по своей форме. Спектральный анализ показывает, что они сформировались из водяного льда с примесью темного материала.

Неправильные следуют по наклонным эксцентричным или ретроградным орбитам и проживают на большой отдаленности. Исключение – Тритон, вращающийся вокруг Нептуна по круговому орбитальному пути.

В списке нерегулярных можно найти Тритон, Нереид, Галимеда, Сао, Лаомедеа, Несо и Псамафа. По размеру и массе они практически устойчивые: от 40 км в диаметре и 1.5 × 10 16 кг в массе (Псамафа) до 62 км и 9 х 10 16 кг (Галимеда).

Отдельно рассматриваются Тритон и Нереид, потому что это крупнейшие нерегулярные луны в системе. Тритон вмещает 99.5% орбитальной массы Нептуна.

Цветовая мозаика Тритона, запечатленная Вояджером-2 в 1989 году

Они близко вращаются к планете и обладают необычными эксцентриситетами: у Тритона – практически идеальный круг, а у Нереиды – наиболее эксцентричная.

Самый большой спутник Нептуна – Тритон. Его диаметр охватывает 2700 км, а масса – 2.1 х 10 22 кг. Его размера хватает, чтобы добиться гидростатического баланса. Тритон движется по ретроградному и квазикруговому пути. Его наполняет азот, двуокись углерода, метан и водяные льды. Альбедо – больше 70%, поэтому считается одним из наиболее ярких объектов. Поверхность выглядит красноватой. Удивляет и тем, что обладает своим атмосферным слоем.

Плотность спутника – 2 г/см 3 , а значит 2/3 массы отдано на скальные породы. Также может присутствовать вода в жидком состоянии и подземный океан. На юге расположена крупная полярная шапка, древние кратерные шрамы, каньоны и уступы.

Есть мнение, что Тритон был притянут гравитацией и ранее считался частью пояса Койпера. Приливное притяжение приводит к сближению. Между планетой и спутником может произойти столкновение через 3.6 млрд. лет.

Нереида стоит на третьем месте по величине в лунной семье. Вращается по проградной, но крайне эксцентрической орбите. Спектроскоп нашел льды на поверхности. Возможно, именно хаотическое вращение и вытянутая форма приводят к нерегулярным изменениям видимой величины.

Атмосфера и температура

На возвышении атмосфера Нептуна состоит из водорода (80%) и гелия (19%) с небольшими метановыми примесями. Синий оттенок появляется из-за того, что метан впитывает красный свет. Атмосфера делится на два главных шара: тропосфера и стратосфера. Между ними есть тропопауза с давлением в 0.1 бар.

Спектральный анализ показывает, что стратосфера туманная из-за скопления смесей, созданных контактом УФ-лучей и метана. В ней заметны монооксид углерода и цианистый водород.

Нептун в ложном цвете, отображающий атмосферные особенности вместе со скоростью ветра

Пока никто не может объяснить, почему термосфера раскалена до 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.

Нептун лишен твердой поверхности, 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 Вояджером-2 (вверху слева), Скутер (посередине) и Маленькое Темное Пятно (внизу справа)

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.

Кольца

Планета Нептун располагает 5-ю кольцами, наименованных в честь ученых: Галле, Леверье, Ласселл, Араго и Адамс. Представлены пылью (20%) и небольшими осколками породы. Их сложно отыскать, потому что лишены яркости и отличаются по величине и плотности.

Иоганн Галле был первым, кто рассмотрел планету в увеличительный прибор. Кольцо идет первым и отдалено на 41000-43000 км от Нептуна. Леверье занимает в ширину всего 113 км.

На отдаленности в 53200-57200 км с шириной в 4000 км находится кольцо Ласселла. Это наиболее широкое кольцо. Ученый нашел Тритон через 17 дней после обнаружения планеты.

На 100 км простирается кольцо Араго, расположенное в 57200 км. Франсуа Араго наставлял Леверье и активно выступал в споре о планете.

Адамс в ширину простирается всего на 35 км. Но это кольцо самое яркое у Нептуна и его легко найти. Обладает пятью дугами, три из которых именуют Свобода, Равенство, Братство. Полагают, что дуги были гравитационно пойманы Галатеей, расположенной внутри кольца. Взгляните на фото колец Нептуна.

Кольца Нептуна, наблюдаемые Вояджером-2 в 1989 году

Кольца темные и созданы из органических соединений. Вмещают много пыли. Полагают, что это молодые формирования.

История изучения

Нептун не фиксировали до 19-го века. Хотя, если внимательно рассмотреть зарисовки Галилея с 1612 года, то можно заметить, что точки наводят на расположение ледяного гиганта. Так что раньше планету просто принимали за звезду.

В 1821 году Алексис Бувар выпустил схемы, отображающие орбитальный путь Урана. Но дальнейший обзор показал отклонения от чертежа, поэтому ученый подумал, что рядом есть крупное тело, влияющее на путь.

Берлинская обсерватория, где нашли Нептун

За детальное изучение орбитального прохода Урана принялся Джон Адамс в 1843 году. Независимо от него в 1845-1846-х гг. трудился Урбе Леверье. Своими знаниями он поделился с Иоганном Галле в Берлинской обсерватории. Последний подтвердил, что рядом есть что-то большое.

Открытие планеты Нептун вызывало много споров относительно первооткрывателя. Но научный мир признал заслуги Леверье и Адамса. Но в 1998 году посчитали, что все же первый сделал больше.

Сначала Леверье предложил наименовать объект в свою честь, что вызвало массу возмущения. Зато второе его предложение (Нептун) стало современным названием. Дело в том, что оно вписывалось в традиции наименования. Ниже представлена карта Нептуна.

Наиболее интересные факты о Нептуне

Думаете, что вы многое знаете о Нептуне? Некоторые интересные факты о Нептуне, вы возможно уже знаете, а некоторые будут совершенно новыми.

1. Нептун является самой далекой планетой

Когда он был открыт в 1846 году, он являлся самой далекой планетой в Солнечной системе. В 1930 году был открыт Плутон, который перехватил звание. Орбита Плутона очень вытянута и есть такие периоды, когда он подходит ближе к Солнцу, чем Нептун. В последний раз это случилось в 1979 году и продлилось до 1999 года. В течение этого периода, он находился дальше всех. А потом, в 2006 году Международный астрономический союз решил, что Плутон больше не является планетой. И с тех пор голубой газовый гигант самая далекая.

2. Нептун самый маленький из газовых гигантов

Его экваториальный радиус — 24764 км, что меньше чем у других газовых гигантов Солнечной системы: Юпитера, Сатурна и Урана. Но вот что самое забавное: он, на самом деле, более массивный, чем Уран, примерно на 18%. Так как он меньше и более массивней чем Уран, его плотность значительно выше.

3. Его поверхностная гравитация почти равна Земной

Большое тёмное пятно на Нептуне

Планета представляет собой шар из газа и льда, с каменистым ядром. У него нет поверхности, как например у Марса или Земли. Его могучая атмосфера постепенно переходит в жидкий океан, а затем, при увеличении плотности, в ледяную мантию. Но если мы могли бы стоять на гипотетической поверхности, то практически бы не заметили разницы с Земным притяжением. Гравитация только на 17% сильнее, чем земная. Он в 17 раз больше массы Земли и почти в 4 раза тяжелее. Его огромная масса распределяется на больший объем и сила тяжести уменьшается соответственно.

4. Вокруг его открытия, до сих пор не утихают споры

Французский математик Урбен Леверье и английский математик Джон Адамс, в одно время, теоретически вычислили, что новая планета будет обнаружена в определенной области неба. Астроном Иоганн Галле первым нашел объект в указанной области неба в 1846 году, по расчетам Урбена Леверье. Английские астрономы до сих пор предъявляют претензии на открытие. Большинство астрономов предлагают разделить открытие между Леверье и Адамсом и больше не вспоминать об этом.

5. На планете самые сильные ветры в Солнечной системе.

В тридцать раз дальше от Солнца, чем Земля, Нептун вырабатывает больше тепла, чем получает его от Солнца. Это создает самые быстрые ветры в Солнечной системе, имеющие скорость более 2100 км/час.

Представьте себе, ураган дующий со скоростью до 2100 км/час. Ученые недоумевают, каким образом у него появляется столь быстрый ветер. Одна из идей состоит в том, что низкие температуры потоков жидкости и газов в атмосфере имеют низкое трение, и это легко генерирует ветры, которые движутся столь быстро.

6. Нептун является самой холодной планетой в Солнечной системе

В верхней части его облачного слоя, температура может опуститься до 51,7 Кельвина, или -221,4 градусов по Цельсию.

7. Спутник — Тритон, холоднее своей планеты

Спутник Нептуна Тритон, снимок Вояджера-2

Есть много холодных мест в Солнечной системе, но одно из самых холодных это поверхность Тритона — самого большого спутника из 13 лун. Только он один обладает достаточной массой и гравитацией, чтобы иметь сферическую форму. Это 7-й крупнейший спутник в Солнечной системе.

Температура на поверхности Тритона может опускаться до 38 Кельвина или — 235 градусов по Цельсию. Но даже несмотря на этот мороз, поверхность Тритона активна. Во время пролета в 1989 года, космический аппарат НАСА Вояджер-2 наблюдал извержение вулканов или гейзеров на поверхности Тритона.

8. Нептун вероятно захватил Тритон

Низкая орбита Тритона, спутника Нептуна, будет причиной его разрушения примерно через 3,6 миллиардов лет, когда спутник пройдет предел Роша. Он распадется и его, в конечном итоге, поглотит бурная атмосфера планеты.

Крупнейший спутник, Тритон, вращается по ретроградной орбите. Это означает, что он вращается в обратном направлении по сравнению с другими лунами на орбите газового гиганта. Получается, что Тритон, вероятно был захвачен планетой. Тритон всегда повернут одной стороной, и медленно по спирали приближается к газовому гиганту.

Спустя миллиарды лет, спутник будет разорван на части силами гравитации Нептуна и образует великолепное кольцо. И это кольцо будет постепенно опускаться, пока не столкнется с атмосферой.

9. Планету всего лишь один раз посетил космический аппарат

Аппарат серии Вояджер

Единственным космическим кораблем, который когда-либо посещал Нептун, был зонд НАСА Вояджер-2. Он совершил пролет около него 25 августа 1989 года, пройдя в 3000 км от северного полюса. Это был самый близкий пролет около небесного тела, который совершил Вояджер-2. В ходе облета, космический аппарат изучил атмосферу, его кольца, магнитосферу и спутники.

10. В ближайшем будущем не планируется запускать космические аппараты к Нептуну

Миссия Neptune Orbiter

Удивительные фотографии, переданные Вояджером-2, могут быть единственными близкими снимками планеты которые у нас будут в течение следующих десятилетий. Существовал предварительный план НАСА: отправить новую миссию к Нептуну, названную Neptune Orbiter. Этот космический аппарат может быть запущен в 2016 году и его полет займет около 14 лет.

Планируется, что аппарат должен будет выйти на орбиту вокруг газового гиганта и изучит ее погоду, магнитосферу, систему колец и спутников. Однако НАСА не дает никаких конкретных дат запуска этого аппарата. В планах агенства, на ближайшее десятилетие, миссия к Урану более приоритетная, чем к Нептуну, поэтому на скорый запуск корабля надеяться не приходится.

Газовый гигант Нептун

Вояджер-2 сделал этот снимок Нептуна за пять дней до своего исторического пролета планеты 25 августа 1989 года.

Планета Нептун – таинственный голубой гигант на окраине Солнечной системы, о существовании которого не подозревали до конца первой половины XIX столетия.

История открытия

Нептун, снимок сделан с Земли с помощью адаптивной оптики

Далекая, невидимая без оптических приборов планета, была открыта осенью 1846 года. Первым о существовании небесного тела, аномально влияющего на движение Урана, задумался Дж. К. Адамс. Свои расчеты и предположения он представил королевскому астроному Эри, который оставил их без внимания. В это же время исследованием отклонений в орбите Урана занимался француз Леверье, его выводы о существовании неизвестной планеты были представлены в 1845 году. Было очевидным, что результаты двух независимых исследований очень близки.

В сентябре 1846 года через телескоп Берлинской обсерватории была замечена неизвестная планета, расположенная в месте, указанном в расчетах Леверье. Открытие, сделанное при помощи математических вычислений, потрясло научный мир и стало предметом спора Англии и Франции о национальном приоритете. Во избежание споров можно считать первооткрывателем немецкого астронома Галле, который рассмотрел новую планету в телескоп. По традиции для названия было выбрано имя одного из римских богов – покровителя морей Нептуна.

Орбита Нептуна

После исключения Плутона из списка планет, Нептун оказался последним – восьмым – представителем Солнечной системы. Его удаленность от центра составляет 4,5 млрд. км, на прохождение этого расстояния волне света необходимо 4 часа. Планета вместе с Сатурном, Ураном и Юпитером вошла в группу четырех газовых гигантов. Из-за огромного диаметра орбиты год здесь равен 164,8 земным, а сутки пролетают менее чем за 16 часов. Траектория прохождения вокруг Солнца близка к круговой, ее эксцентриситет равен 0,0112.

Строение планеты

Математические расчеты позволили создать теоретическую модель строения Нептуна. В его центре расположено твердое ядро, по массе аналогичное Земле, в составе замечено железо, силикаты, никель. Поверхность выглядит вязкой массой из аммиачной, водной и метановой модификации льда, которая без четкой границы перетекает в атмосферу. Внутренняя температура ядра довольно высока – достигает 7000 градусов, – но из-за высокого давления застывшая поверхность не тает. Масса Нептуна превышает земную в 17 раз и составляет 1,0243х10 в 26 кг.

Атмосфера и бушующие ветра

Облака над Нептуном

Основу газовой оболочки представляют: водород – 82%, гелий – 15% и метан – 1%. Это традиционный состав для газовых гигантов. Температура на условной поверхности Нептуна показывает -220 градусов по Цельсию. В нижних слоях атмосферы замечены облака, образованные кристаллами метана, сероводородом, аммиаком или сульфидом аммония. Именно эти кусочки льда создают голубое свечение вокруг планеты, но это лишь часть объяснения. Существует гипотеза о неизвестном веществе, которое дает яркий синий цвет.

Уникальной скоростью обладают ветра, дующие на Нептуне, ее среднее число равно 1000 км/ч, а порывы при урагане достигают 2400 км/ч. Воздушные массы движутся против оси вращения планеты. Необъяснимым фактом является усиление бурь и ветров, которое наблюдается с нарастанием расстояния между планетой и Солнцем.

Большое тёмное пятно на Нептуне

Космический аппарат «Вояджер-2» и телескоп Хаббл наблюдали удивительное явление – Большое Темное Пятно – ураган грандиозных размеров, который несся по Нептуну со скоростью 1000 км/ч. Подобные вихри появляются и пропадают в разных местах планеты.

Магнитосфера

Магнитное поле гиганта получило значительную мощность, его основой считается токопроводящая жидкая мантия. Смещение магнитной оси по отношению к географической на 47 градусов заставляет магнитосферу изменять свою форму вслед за вращением планеты. Этот могучий щит отражает энергию солнечного ветра.

Спутники Нептуна

Вид Нептуна со спутника Тритон, в представлении художника

Первый спутник – Тритон – был замечен спустя месяц после грандиозного открытия Нептуна. Его масса равняется 99% от всей системы спутников. Появление Тритона связывают с возможным захватом из пояса Койпера.
Пояс Койпера — обширная область, заполненная объектами размером с небольшой спутник, но есть немногие из них размером с Плутон и некоторые, может даже и больше. За поясом Койпера располагается облако Оорта — место откуда к нам прилетают кометы. Облако Оорта простирается почти на полпути к ближайшей звезде.

Тритон — одна из трех лун в нашей системе, обладающая атмосферой. Тритон единственный имеет сферическую форму. Всего в компании Нептуна 14 небесных тел, названных именами более мелких богов морских глубин.

Кольца Нептуна

Со времени обнаружения планеты обсуждалось наличие у нее системы колец, но подтверждений теории не находили. Только в 1984 году в чилийской обсерватории заметили яркую дугу. Остальные пять колец были найдены благодаря исследованиям аппарата «Вояджер-2». Образования имеют темный цвет и не отражают солнечный свет. Своими именами они обязаны людям, открывшим Нептун: Галле, Леверье, Арго, Лассель, а самое далекое и необычное названо в честь Адамса. Это кольцо состоит из отдельных дужек, которые должны были слиться в единую конструкцию, но не делают этого. Возможной причиной считается воздействие гравитации не открытых еще спутников. Одно образование осталось безымянным.

Исследования

Серп Нептуна и Тритона

Огромная удаленность Нептуна от Земли и особенное расположение в космосе затрудняют наблюдения за планетой. Появление крупных телескопов с мощной оптикой расширило возможности ученых. Все исследования Нептуна основываются на данных, полученных миссией «Вояджер – 2». Далекая синяя планета, летящая у границы известного нам мира, полна загадок и тайн, о которых мы практически ничего еще не знаем.

Новые Горизонты запечатлели Нептун и его спутник Тритон. Снимок сделан 10 июля 2014 года с расстояния 3,96 млрд. километров.

Изображения Нептуна

Изображения Нептуна и его спутников, сделанные Вояджером-2 в значительной степени недооценивают. Более увлекательным, чем даже сам Нептун, является его гигантский спутник Тритон, который похож по размеру и плотности на Плутон. Тритон, возможно, был захвачен Нептуном о чем свидетельствует его ретроградное движение (по часовой стрелке) по орбите вокруг Нептуна. Гравитационное взаимодействие между спутником и планетой генерирует тепло и поддерживает Тритон активным. Его поверхность имеет несколько кратеров и геологически активна.

Кольца Нептуна

Его кольца тонкие и слабые и почти невидимые с Земли. Вояджер-2 сделал снимок, когда они были подсвечены Солнцем. Изображение сильно переэкспонированно (10-минут).

Облака Нептуна

Облачный слой планеты

Несмотря на большое расстояние от Солнца, Нептун имеет весьма динамичную погоду, в том числе самые сильные ветра в Солнечной системе. «Большое Темное Пятно», которое видно на снимке, уже исчезло и показывает нам как быстро происходят изменения на самой далекой планете.

Самая полная карта Тритона на сегодняшний день

Пол Шенк из института Луны и планет (Хьюстон, США) переработал старые данные Вояджера, чтобы выявить больше деталей. В результате получилась карта обоих полушарий, хотя большая часть Северного полушария отсутствует, из-за того, что в момент пролета зонда была в тени.

Анимация пролета космического аппарата Вояджер-2 мимо Тритон а, совершенного в 1989 году. Во время пролета, большая часть Северного полушария Тритон а была в тени. Из-за большой скорости Вояджера и медленного вращения Тритон а, мы смогли увидеть только одно полушарие.

Гейзеры Тритона

Гейзеры на поверхности спутника.

Пролет Вояджера-2 вблизи Тритона преподнес два сюрприза. Во-первых на спутнике почти нет кратеров, указывая, что возраст его поверхности составляет всего около 10 миллионов лет, что очень мало в геологическом плане. Во-вторых, Вояджер обнаружил своего рода извержения газов, согретых Солнцем, которые испарялись и превращались в облака мелкой пыли и затем разносились тонкий атмосферой.

Нептун с поверхности Тритона в представлени художника

Нептун с поверхности Тритона в представлени художника.

На данном изображении были объединены два снимка, полученных Вояджером. Гладкие равнины предполагают, что поверхность Тритона была изменена ледяными вулканами.

Прощальный снимок

Полумесяцы Нептуна и Тритона.

Через три дня после встречи с Нептуном, Вояджер-2 сделал прощальный снимок планеты и запечатлел полумесяцы Нептуна и Тритона.

12 интересных фактов о планете Нептун

Подборка из двенадцати наиболее интересных и увлекательных фактов о Нептуне— восьмой и самой далекой планеты Солнечной системы.

Нептун был найден на основе математических расчетов

Нептун был найден 23 сентября 1846 года немецкими астрономами Иоганном Галле и Генрихом д’Арре. Это не было случайным открытием. Они руководствовались расчетами, выполненными французским ученым Урбеном Леверье.

Нептун глазами Voyager 2. Источник: NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill

Дело в том, что через некоторое время после открытия Урана (оно состоялось в 1781 году) астрономы обнаружили, что в своем движении седьмая планета от Солнца отклоняется от своего расчетного положения. Это привело к появлению теории о существовании еще не открытой восьмой планеты, чья гравитация влияет на орбиту Урана. Сразу несколько ученых взялись рассчитать положение этого неизвестного небесного тела, что привело к своеобразной астрономической гонке. Победителем из нее вышел Урбен Леверье.

Галилей наблюдал Нептун за два века до его открытия

Видимая звездная величина Нептуна слишком мала, чтобы его можно было увидеть на земном небе невооруженным глазом. Планету можно наблюдать только в телескоп. Однако Иоганн Галле и Генрих д’Арре были не первыми, кто сумел это сделать. На самом деле, первым человеком, увидевшим Нептун, был Галилео Галилей. Он отметил планету на зарисовках, сделанных 28 декабря 1612 года, а затем 28 января 1613 года.

Фрагмент записей Галилео Галилея, на которых он отметил положение Нептуна

К сожалению, в силу примитивности своего телескопа, Галилей не мог рассмотреть диск планеты и принял ее за звезду. Известно, что в последующем еще несколько астрономов также наблюдали Нептун, но тоже так и не поняли, что это планета.

Нептун мог получить другое имя

После открытия восьмой планеты было предложено несколько вариантов для ее названия. Так, Иоганн Гале выдвинул кандидатуру Янус. В свою очередь, Урбен Леверье изначально предложил назвать планету Нептуном, но затем изменил свое решение, и захотел назвать ее в свою честь. Английские астрономы поддерживали название Океан.

Изображение Нептуна, полученное при помощи новой системы адаптивной оптики. Источник: ESO/P. Weilbacher (AIP)

В итоге за восьмой планетой все же закрепилось название Нептун. Оно продолжало традицию называть планеты в честь богов и, кроме того, очень хорошо сочеталось с ее характерным голубым цветом.

Нептун наиболее далекая планета Солнечной системы

Нептун является наиболее далекой планетой Солнечной системы. Его орбита проходит на расстоянии примерно 4,5 млрд км от Земли. Нептун совершает один оборот вокруг Солнца за 164 года. Таким образом, если считать по нептунианскому календарю, с момента открытия планеты прошло чуть более одного местного года.

Нептун глазами Voyager 2. Источник: NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill

Нептун посещал лишь один космический аппарат

В силу весьма значительного удаления от Земли, Нептун является крайне трудной целью для изучения. За всю историю его пока что посещал лишь один космический аппарат. Эта честь выпала зонду Voyager 2, выполнившему близкий пролет восьмой планеты в августе 1989 года.

Voyager 2 в окрестностях Нептуна в представлении художника. Источник: NASA

Нептун является ледяным гигантом

Диаметр Нептуна составляет 49 тысяч км, его масса в 17 раз превышает массу Земли. По своему внутреннему строению планета напоминает Уран. В то время как атмосфера Нептуна в основном состоит из водорода и гелия, в его мантии доминируют вода, метан и аммиак. В центре находится каменно-ледяное ядро. Астрономы выделяют такие объекты в отдельную категорию ледяных гигантов.

Внутренняя структура ледяных гигантов

У Нептуна есть кольца

Нептун обладает собственной кольцевой системой, состоящей из пяти основных колец. Они намного меньше и тусклее знаменитых колец Сатурна и в основном состоят из частиц, скорее всего покрытых органическим материалом, придающим им красноватый оттенок.

Кольца Нептуна. Источник: NASA/Voyager 2 Team

Среди колец Нептуна особо выделяется кольцо Адамс. Оно содержит пять «дуг» — участков с повышенной плотностью вещества. По мнению астрономов, своим существованием они обязаны гравитационному влиянию спутников планеты.

На Нептуне идут дожди из алмазов

По мере погружения вглубь Нептуна, температура и давление в его недрах стремительно нарастают. Результаты компьютерного моделирования говорят о том что на глубине порядка семи тысяч км они достигают такой величины, что метан распадается на составляющие его элементы: углерод и водород. Более легкий водород поднимается в атмосферу Нептуна, а углерод под действием окружающей среды превращается в кристаллы алмаза и затем медленно опускается к ядру планеты.

Алмазный дождь (концепт). Источник: space.com

У Нептуна имелся аналог Большого красного пятна

Во время визита к Нептуну аппарат Voyager 2 сфотографировал в его атмосфере крупный шторм. По аналогии со знаменитым Большим красным пятном астрономы назвали его Большим темным пятном.

Большое темное пятно Нептуна. Источник: NASA

Правда, в отличие от своего юпитерианского аналога, Большое темное пятно оказалось намного менее долговечным. При попытке сфотографировать его в 1994 году при помощи телескопа Hubble выяснилось, что оно полностью исчезло. В то же время в последующем астрономы неоднократно фиксировали новые крупные шторма на Нептуне.

На Нептуне дуют наиболее быстрые ветра в Солнечной системе

Нептун является домом для самых быстрых ветров в Солнечной системе. Их максимальная скорость достигает 2400 км/ч. Это примерно в два раза больше скорости звука на Земле. Скорее всего, столь мощные ветра связаны с теплом, исходящим из недр планеты. Дело в том, что Нептун излучает в 2,61 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Точная природа источника внутреннего тепла планеты пока что остается предметом дискуссий среди астрономов.

Облака в атмосфере Нептуна. Источник: NASA/JPL

Нептун потерял почти все спутники

В отличие от остальных планет-гигантов, каждая из которых обладает семейством из нескольких массивных лун, у Нептуна есть лишь один действительно крупный спутник — Тритон. При этом, Тритон движется по ретроградной орбите вокруг планеты. Это говорит о том что в далеком прошлом он был захвачен гравитацией Нептуна и изначально сформировался в совсем другом регионе Солнечной системы.

Глобальная мозаика Тритона. Источник: NASA/JPL/USGS

Астрономы считают, что захват Тритона привел к полной дестабилизации изначального спутникового семейства планеты. Это привело к череде грандиозных столкновений, в ходе которых «родные» луны Нептуна оказались разрушены. Со временем из их обломков собралось несколько небольших спутников, которые по сей день обращаются вокруг планеты.

В будущем Нептун уничтожит Тритон

Впрочем, хотя Тритон и пережил все крупные спутники Нептуна, в будущем его тоже ждет незавидная судьба. Результаты наблюдений говорят о том что он постепенно приближается к планете. Со временем спутник перейдет предел Роша. После этого гравитация Нептуна разорвет Тритон на множество частей. Они образуют вокруг планеты гигантское кольцо, которое по своей массе и размерам будет превосходить кольца Сатурна. В дальнейшем обломки Тритона постепенно выпадут на Нептун.

Сравнение орбит Нептуна и Тритона. Источник: wikipedia.org

Правда, описанные события произойдут еще нескоро. Расчеты показывают, что разрушение Тритона состоится примерно через 3,6 млрд лет.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Читайте также: К чему снится золотая цепочка