Neptun.pdf

Neptun

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

1,76 9°

(6,43° względem równik a słonecznego )

Satelity naturalne

Charakterystyka fizyczna

Średnica w płaszczyźnie równik a

49 500 km

Powierzchnia

7,619×10 9 km²

(14,937 Ziem)

Objętość

6,2526×10 13 km³

Masa

1,0243×10 26 kg

Gęstość

1,638 g /cm³

Neptun

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. p owierzchni*

— minimalna

50 K

— średnia

53K

— maksymalna

Nieznana

Skład atmosfery

Ciśnienie atmosferyczne

100-300 k Pa

Wodór

>84%

Hel

>12%

Metan

Amoniak

0,01%

Etan

0,00025%

Acetylen

0,00001%

Neptun – ósma, najdalsza [2] planeta o d 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 , 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 Uran a, 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 k olor [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 Jowisz u. 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

Neptun

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 c zy 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 j ego ma niemal kołowy kształt – jej mimośród wynosi 0,0113. Peryhelium n a 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 p od

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

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 z najdujący 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.

Porównanie Ziemi i Neptuna w tej samej skali

Z powodu dużego oddalenia od Słońca Neptun otrzymuje bardzo mało

promieniowania słonecznego. Temperatura z ewnętrznych warstw

Neptun

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 Saturn a. 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 Neptuna

Nazwa

Odległość (km) Szerokość (km)

1989 N3R ('Galle')

41 900

1989 N2R ('Leverrier') 53 200

1989 N4R ('Lassell')

55 400

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

Wielka Ciemna Plama, widziana przez Voyagera

Neptun

„ 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

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 o raz Najada , Talassa , Despoina,

Galatea i Larissa , które orbitują wewnątrz

pierścieni Neptuna.

Tryton

Dalsze maleńkie, nieregularne księżyce zostały odkryte w latach 2002 – 2003. Cztery znich czekają jeszcze na

potwierdzenie, czy rzeczywiście są księżycami.

Misje badawcze

• Odbyte misje badawcze:

• pierwsza i zarazem jedyna Voyager 2 w 1989 r .

Przypisy

[1] Kristen Erickson, Wessen, Alice; Davis, Phil; Smith, Harman; Harvey, Samantha; Martin, David: Neptune: Facts & Figures (http:/ /

solarsystem. nasa. gov/ planets/ profile. cfm?Object=Neptune& Display=Facts) ( ang. ) . W: Solar System Exploration [on-line]. NASA,

2010-08-11. [dostęp 2010-08-14].

[2] 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

[3] Calvin J. Hamilton: Neptune (http:/ / www. solarviews. com/ eng/ neptune. htm) ( ang. ) . August 4, 2001. [dostęp 2007-08-13].

[4] M. Podolak, Weizman, A.; Marley, M.. Comparative models of Uranus and Neptune (http:/ / adsabs. harvard. edu/ abs/ 1995P& SS. . . 43.

1517P). „ Planetary and Space Science ” . 12, ss. 1517 – 1522 (1995). doi:10.1016/0032-0633(95)00061-5 (http:/ / dx. doi. org/ 10. 1016/

0032-0633(95)00061-5) ( ang. ) .

[5] Kirk Munsell, Smith, Harman; Harvey, Samantha: Neptune overview (http:/ / solarsystem. nasa. gov/ planets/ profile. cfm?Object=Neptune&

Display=OverviewLong) ( ang. ) . W: Solar System Exploration [on-line]. NASA, November 13, 2007. [dostęp 2008-02-20].

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: