Атмосфера Нептуна – внешняя газовая оболочка планеты, толщина ее примерно равна 5000 километров, основной ее состав – водород и гелий. Четко выраженной границы между атмосферой и ледяным слоем нет, плотность постепенно повышается под массой верхних слоев. Ближе к поверхности газы под давлением превращаются в кристаллы, которых становится все больше, а после эти кристаллы полностью преобразуются в ледяную кору. Глубина переходного слоя примерно равна 3000 км
Спутники планеты Нептун
Первый спутник Нептуна был открыт в 1846 году Уильямом Ласселом практически одновременно с планетой и получил имя Тритон. В будущем космический аппарат “Вояджер-2” хорошо изучил этот спутник, получив интересные изображения на которых отчетливо прослеживаются каньоны и ркатеры, озера изо льда и аммиака, а также необычные вулканы-гейзеры. Спутник Тритон отличается от других тем, что еще и имеет обратное движение по направлению орбиты. Это наталкивает ученых на предположения, что Тритон раньше не относился к Нептуну и сформировался вне влияния планеты, возможно, в полосе Кейпера, а потом был “захвачен” гравитацией Нептуна. Другой спутник Нептуна Нереида был открыт гораздо позже в 1949 году, а во время космической миссии к аппарата “Вояджер-2” были обнаружены сразу несколько малых спутников планеты. Этот же аппарат открыл и целую систему слабо освещенных колец Нептуна На данный момент последний из открытых спутников это Псамафа в 2003 году, а всего у планеты 14 известных спутников.
Читайте также: Кольца и спутники Нептуна
Интересные факты о Нептуне
Изучая особенности поведения орбиты Урана и при помощи сложных математических расчетов, было выдвинуто предположение о существовании еще одной планеты. Вскоре оно было подтверждено и визуальными наблюдениями именно на предпологаемом месте положения. Таким образом Нептун – это первая планета, которая была обнаружена при помощи математических расчетов.
Нептун – это самая ветреная планета солнечной системы. Точная причина этого еще не известна, но есть предположение что бушующие на поверхности ураганы связаны с происходящими в глубине недр планеты процессами формирования. Эти процессы разогревают планету изнутри, что приводит к движению газовых масс с огромной скоростью, достигающей 700км/ч.
Исследование планеты
Единственный зонд, достигший Нептуна – Вояджер 2. Именно он сообщил о бушующих ураганах на поверхности планеты, до этого считалось что Нептун – сонное ледяное царство. Снимки с зонда позволили определить состав атмосферы планеты и ее строение. Также Вояджер подтвердил существование системы колец Нептуна.
Читайте: Исследование Нептуна космическим аппаратом “Вояджер-2”
Масса: 1,02*10(26) кг. (17,14 масс Земли);
Диаметр экватора: 49520 км. (3,88 диаметра экватора Земли);
Плотность: 1,64 г/см3
Температура поверхности: -231°С
Период вращения относительно звёзд: 19,2 часа
Расстояние от Солнца (среднее): 30,06 а.е., то есть 4,497 млрд км
Период обращения по орбите (год): 164,491 земных лет
Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 15,8 часов
Наклон орбиты к эклиптике: 1°46’22”
Эксцентриситет орбиты: 0,011
Средняя скорость движения по орбите:5,43 км/с
Ускорение свободного падения:3,72 м/с2
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. После открытия Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения седьмой планеты. Математики Джон Адамс и Джеймс Чаллис в 1845 году сделали расчет примерного места расположения планеты. В это же время французский астроном Урбан Леверье, сделав расчет, убедил начать поиск новой планеты. Расчеты Леверье были настолько точны, что Нептун нашли сразу, в первую же ночь наблюдений. Нептун впервые наблюдался астрономами Галле и д’Аррестом 23 сентября 1846 года недалеко от тех положений, которые независимо друг от друга предсказывали англичанин Адамс и француз Леверье. Это открытие стало триумфом расчетной астрономии. В римской мифологии Нептун (греч. Посейдон) – бог моря.
Нептун можно увиден в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Внутреннее строение Нептуна
Температура атмосферы Нептуна выше, чем у Урана, и составляет около 60 К. Следовательно, Нептун имеет собственный внутренний источник тепла – он излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, почти такие же, как на Уране: различные «льды» и отвердевшие газы с содержанием около 15 % водорода и небольшого количества гелия. В отличие от Юпитера с Сатурном Уран и Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но скорее всего, у Нептуна есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле.
«Вояджер-2» зарегистрировал магнитное поле Нептуна. Магнитный полюс планеты отстоит на 47° от географического. Предполагается, что магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты. А под жидким слоем находится твердое ядро Нептуна. Магнитосфера Нептуна сильно вытянута. Атмосфера Нептуна
Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана (1 %). Синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом – как и на Уране.
На Нептуне наблюдаются сильнейшие ветры, параллельные экватору планеты, большие бури и вихри. На планете самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Замечено, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения.
Одним их первых открытий «Вояджера-2» было Большое Темное Пятно в южном полушарии, размером с Землю. Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 м/с. Время кругооборота вещества в нем – 16 дней. «Вояджер-2» также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно может быть потоком, восходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается тайной. Наблюдения на космическом телескопе им. Хаббла в 1994 году показали: Большое Темное Пятно исчезло! Оно или просто рассеялось, или было закрыто чем-то в атмосфере. А несколько месяцев спустя космический телескоп им. Хаббла вторично обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется очень быстро. Спутники и кольца Нептуна
Вокруг Нептуна обнаружены кольца в виде арок, которые сфотографировал «Вояджер-2». Интересно, что первоначально информацию о возможных кольцах Нептуна получили в 1995 году при наблюдении покрытия звезд планетой. Расчеты показали, что арки представляют собой сложные вихри, которые назвали эпитонами.
Спутник Тритон, открытый в 1846 году Уильямом Ласселлом, по размерам превосходит Луну. Обращение вокруг Нептуна обратное, поэтому ученые считают, что Тритон был захвачен Нептуном из пояса Койпера. В Тритоне сосредоточена почти вся масса спутниковой системы Нептуна. Отличается большой плотностью: 2 г/см3.
Самый большой спутник Нептуна — Тритон
Ученые считают, что эта равнина размерами приблизительно 200 на 400 км образовалась в результате извержения «ледяного» вулкана.
На Тритоне обнаружены скалы, кратеры, темные полосы вулканического происхождения. «Вояджер-2» сделал снимки красного льда на Тритоне, на экваторе сфотографировал голубой лед из замерзшего метана. Южная полярная шапка состоит из азотного льда, из нее на высоту в несколько километров бьют гейзеры. Поверхность спутника светлая и отражает около 80 % падающих солнечных лучей. Тритон имеет разреженную азотную атмосферу (давление на поверхности около 10 мм рт. ст.). Температура на Тритоне –235°C.
Вид работы:
Рефераты
Категория:
Астрономия и космонавтика
Дата добавления:
25 Августа 2011
Реферат на тему:
Планета Нептун
Выполнил:
Ученик 11а класса
Данилин Андрей
План.
Вступление.
I.Нептун.
II. Основная часть.
История открытия.
2. Некоторые параметры планеты.
Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
Спутники Нептуна.
Современные исследования Нептуна
III. Заключение.
Открытые вопросы.
Нептун в цифрах.
Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.
Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении 7-8 мегабар.
Химический состав, физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от Британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой “заурановой” планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: “В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящийся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию”.
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 г. предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных рачетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии навой планеты. Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября
1845 г. он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождениями между данными наблюдений и расчетов: “Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором тракте”. Такие оценки были проведены в первой половине 1846 г. Успеху дела помогло предложение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен устроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень маленький наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
Спутник Масса (кг) Радиус орбиты (тыс.км.) Радиус
(км) Год
открытия Кто открыл
Наяда ? 48 29 1989 “Вояджер-2”
Таласса ? 50 400 1989 “Вояджер-2”
Деспина ? 53 74 1989 “Вояджер-2”
Галатея ? 62 79 1989 “Вояджер-2”
Ларисса ? 74 96 1989 “Вояджер-2”
Протеус ? 118 209 1989 “Вояджер-2”
Тритон 2,14.1022 355 1350 1846 Лассель
Нерейд ? 5509 170 1949 Койпер
Луна 7,4.1022 389 1739 ———– ————–
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта, 1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5 сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на 138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.
Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2″ (справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них заинтересовать астрономов.
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.
Общие сведения
. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.
. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате.
Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано движение облаков в районе Пятна.
Кольца Нептуна
. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна.
Магнитосфера
Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний
источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов?
Список литературы.
Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
131°01`
Средняя скорость движения по орбите 5,43 км/сек
Расстояние от Земли от 4,3 до 4,6 млрд. км
Число спутников 8
Современные данные о Нептуне.
Звездный период обращения в годах 164,7
Синодический период обращения, сутки 368
Среднее расстояние от Солнца, а.е. 30,06
Среднее расстояние от Солнца, млн. км. 4496
Наклонение орбиты к эклиптике 1?46?
Плотность, кг./м3 1700
Экваториальный диаметр, км. 49500
Экваториальный радиус, км. 24750
Звездный период вращения вокруг своей оси 17,8
Наклон экватора к плоскости орбиты 15,8 суток
Число известных спутников у планеты 29?
Число известных спутников 2
Нептун – самый дальний от нас мир, потому малоизученный. Планета-гигант, номер восемь в семье Солнца, получившая имя морского бога Нептуна. Её нашли в 1846 году при астрономических расчетах. Гигантский “Бог моря” почти в 4 раза больше Земли и в 30 раз дальше от центрального светила. Год на Нептуне долог, около 164,8 лет. Сутки же, наоборот, коротки, около 16 часов. Температура примерно -200°С.
Планетное ядро – изо льда и железосодержащих пород, радиус его 9-13 тыс. км. Мантия жидкая – частички льда аммиака, метана, воды, толщина её около 7 тыс. км.
Нептун – газовый гигант с толщиной газовой “шубы” около 5 тыс. км, наружная часть которой – смесь из 80% водорода, 19% гелия, есть следы углеводородов, азота, метана, придающего планете синий цвет. В глубинных слоях – увеличение аммиачных, метановых и водных комбинаций. Атмосфера разделена на отдельные зоны, движущиеся с различными скоростями: зона экватора совершает оборот примерно за18 часов, полярные – за 12. Характерны полосы чудовищных ураганов и вихревые образования, занимающие громадные площади и порождающие атмосферные отклонения – пятна разной окраски, например, большое Темное пятно, белые вихри – скутеры. Здесь свирепствуют самые сильные и длительные ветры Солнечной системы, обгоняющие звук – до 2100-2400 км /ч.
У планеты есть система из 5 колец, как у Сатурна, но неярких, тонких, различных по плотности, состоящих из кристалликов льда, углеродосодержащих компонентов и пылинок. Кольцам присвоены имена ученых, участвовавших в открытии и изучении Нептуна.
Вокруг планеты водят хоровод 14 спутников, названные именами персонажей древних греческих и римских мифов, кроме одного. Самые большие – Тритон, Протей, Нереида.
Этот хоровод разбит на две группы – регулярные и нерегулярные. Регулярные вращаются по круговым орбитам близко от планеты. Нерегулярные движутся по эксцентричным, вытянутым, или же по круговой орбите, противоположной вращению Нептуна, как, например, Тритон – обладающий, благодаря вулканической деятельности, разреженной атмосферой. Тритон – самое холодное местечко в Солнечной семье, морозы доходят до -235°С.
Содержание
1.Oбщие сведения…………………………………………………….3
1.1 Параметры планеты………………………………………………3-4
1.2 Строение планеты Нептун………………………………………4-6
1.3 Химические состав и физические условия………………………..6
2.Космические характеристики планеты………………………………6-12
2.1 Особенности планеты Нептун…………………………………… 6.-7
2.2 Большое темное пятно……………………………………………..7-8
2. 3 Магнитосфера………………………………………………………8
2.4 Кольца Нептуна……………………………………………………..8-9
2.5 Спутники Нептуна………………………………………………… 10-12
3.Заключение……………………………………………………………..13
4. Список литературы…………………………………………………….14 Планета Нептун 1.Общиен сведения
Планета Нептун была открыта 23 сентября 1846 года. Нептун был первой планетой, существование которой было вычислено с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп. Сбои в орбите Урана привели французского астронома Алексиса Бувара к мнению, что виной этому может быть гравитационное притяжение другого небесного тела. Немецкий астроном Иоганн Галле сделал необходимые вычисления, чтобы обнаружить Нептун с помощью телескопа.
В соответствии с именованием других планет Солнечной системы, этому нового миру было дано имя из греческой и римской мифологии – Нептун, бог моря у римлян.
Планета Нептун является восьмой планетой Солнечной системы. Дальше находится только маленький Плутон.
Четыре года назад, Нептун, в силу своих размеров, потерял статус планеты. Его переименовали в карликовую планету. Отсюда, как следствие, Нептун превратился в последнюю планету Солнечной системы. Ближе к Солнцу вращается семь планет, три самых дальних называют газовыми гигантами. Это Юпитер, Сатурн и Уран. Нептун является четвёртым газовым гигантом. По своим размерам и массе он значительно уступает Юпитеру и Сатурну. С Ураном ситуация несколько иная. Здесь наблюдается здоровая конкуренция. Нептун превосходит своего собрата по массе, но уступает по размерам. Сопоставление размеров Земли и Нептуна 1.1 Параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3 , почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) • 103 К при давлении 7-8 мегабар.По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Поверхность планеты представляет из себя вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Иными словами, поверхность планеты представляет собой вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). Отсюда видно: данный космический объект идеальным шаром вовсе не является, а сжат у полюсов. По своей орбите Нептун несётся со скоростью 5,43 км/с и облетает Солнце за 164,8 года. Вокруг своей оси планета вращается очень быстро. Полный оборот она делает всего за 16 часов и 6 с половиной минут..
Он вращается почти на самой границе с так называемым поясом Койпера. Это огромное космическое пространство, расположенное на дальних рубежах Солнечной системы. В этой непроницаемой тёмной бездне существуют тысячи неведомых тел. Их состав аммиак, метан, вода. Данные летучие вещества образуют ледяные глыбы разных размеров. Интересно то, что за орбитой планеты Нептун подобных образований нет совсем: космическая бездна девственно-чистая. Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы. 1.2 Строение планеты Нептун
Планета Нептун – это не Луна или Марс; она находится очень далеко от Земли. Её изучение представляет из себя сложнейшую задачу. Отсюда зыбкость теорий, гипотез и предположений. О строении данного космического тела судят, исходя из размеров планеты, её массы, периода вращения вокруг своей оси. Обязательно учитывают конфигурацию гравитационного поля, а также состояние водорода и гелия при высоком давлении.
Внутреннее строение Нептуна:
1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро
На сегодняшний день за основу берётся классическая теория строения газовых гигантов в целом, а также учитывается специфика наиболее схожего с Нептуном Урана. Отсюда, строение планеты Нептун представляет из себя следующую модель: в центре газового шара находится ядро, окружённое мантией; та же, в свою очередь, покоится под плотным слоем атмосферы.
Ядро планеты Нептун представляет из себя твёрдое образование, по массе примерно равное или немного превосходящее массу Земли. Состав ядра: железо, никель, силикаты (горные породы). Давление в его центре равно семи миллионам атмосфер (1 физ. атмосфера=760 мм ртутного столба). Температура соответствует 5500К (1К=–272,15С). Плотность ядра превышает плотность Земли в два раза.
Выше твёрдой составляющей планеты находится мантия. Она представляет из себя жидкую с высокой плотностью массу, состоящую из метана, аммиака и воды. Её давление, в среднем, держится на величине в 100 тысяч атмосфер. Температура лежит в пределах от 2000К до 5000К. Масса мантии превышает массу Земли в 15 раз. Она переходит в нижние слои атмосферы, но чёткой границы между этими двумя составляющими не существует.
Атмосфера планеты Нептун состоит на 82% из водорода, на 17% из гелия, оставшийся процент приходится на метан. Существуют и сотые доли процента других летучих веществ, среди которых господствующее положение занимает аммиак.
Самое же интересное то, что метан, являющийся основным веществом, задающим планете цвет, не может отражать сочный синий спектр. Значит в нём присутствует какая-то неизвестная составляющая, делающая Нептун непохожим на своего собрата Уран, а тем более на Юпитер и Сатурн, но зато совпадающим по цвету с океанской гладью Земли. Температурные режимы планеты Нептун меняются в зависимости от высоты. В зоне с давлением в 50 бар температура доходит до 0° по Цельсию. С понижением давления холодает всё больше и больше. На уровне условно-выбранной поверхности, где давление держится на отметке 1 бар, жутко холодно. Термометр, если бы он там оказался, показал бы минус 199° по Цельсию.
В нижних слоях атмосферы (тропосфера) температура продолжает снижаться и доходит до минус 220° по Цельсию. Это безобразие прекращается на отметке с давлением в 0,1 бар. Данную зону называют тропопаузой – граница между тропосферой и стратосферой.
В стратосфере температура начинает повышаться. С высотой она увеличивается всё больше и больше. В верхних слоях атмосферы планеты Нептун температура уже зашкаливает за все мыслимые пределы. Она доходит до отметки в 475° по Цельсию. Объяснить данный феномен учёные в наши дни не могут. Скорее всего планета имеет свой внутренний источник тепла.
На это также указывает эффективная температура планеты (величина, характеризующая температурный режим космического объекта, если его рассматривать, как абсолютно чёрное тело). Она равна минус 214° по Цельсию – то есть соответсвует эффективной температуре планеты Уран. Но последний расположен гораздо ближе к Солнцу. По всем расчётам планета Нептун должна обладать эффективной температурой равной минус 228° по Цельсию. Однако такого не наблюдается, что лишний раз подтверждает гипотезу о внутреннем источнике тепла 1.3 Химический состав и физические условия Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца. 2.Космические характеристики 2.1 Особенности планеты Нептун
Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли. Каменное ядро Нептуна, как полагают, примерно равно массе Земли.
Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света для того чтобы управлять его атмосферой. Нептун – планета самых быстрых ветров в Солнечной систем. Ветры Нептуна могут достигать 1500 миль в час (2400 километров в час). В высоких широтах ветер дует в направлении вращения планеты, на 70-й южной широте была измерена самая высокая скорость ветра – 300 м/сек. В низких широтах ветер дует параллельно экватору в обратном направлении, его скорость составляет около 100 м/сек. 2.2 Большое темное пятно
Наиболее заметная структура в южном полушарии, обнаруженная “Вояджером- 2”, была названа Большим тёмным пятном. Эта обширная циклоническая система по размерам в два раза меньше, чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. примерно с Землю). Располагаясь на 20° к югу от экватора, оно вращалось против часовой стрелки с периодом около 16 дней. Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Большое тёмное пятно (вверху), Скутер (белое треугольное облачко посередине) и Малое тёмное пятно (внизу)
Верхние слои атмосферы планеты Нептун находятся в вечном движении. Причём скорость перемещения метановых облаков в районе экватора достигает 1100 км/ч. В более высоких и низких широтах скорость меньше, а на полюсах падает в два раза. Направление движения всей этой массы противоположно направлению вращения планеты вокруг собственной оси.
На поверхности наблюдаются мощные циклоны. В 1989 году, когда космический аппарат НАСА «Вояджер-2» пролетал всего в 48 тысячах километрах от поверхности планеты, им было зафиксировано Большое тёмное пятно. Его размеры составляли 13000?6600 километров. Располагалось оно в южном полушарии и по всему представляло из себя вихревой поток гигантских размеров, двигающийся со скоростью 1000 км/ч параллельно экватору.
Гораздо южнее было зафиксировано Малое тёмное пятно. Подобные образования возникают в нижних более тёмных слоях атмосферы. Из космоса, на фоне ярко-синих метановых облаков, они кажутся огромными тёмными пятнами на поверхности планеты. Живут подобные атмосферные явления несколько месяцев, затем исчезают и возникают в новом месте планеты. Природа их образования пока не изучена. Большое Темное Пятно было достаточно большим, чтобы поглотить всю Землю и движется на запад Нептуна со скоростью 750 миль в час (1200 километров в час). Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
К 1994 году оно исчезло, но космический телескоп им. Хаббла обнаружил новое темное пятно в северном полушарии. Согласно современным представлениям, темные пятна в атмосфере Нептуна – дыры в первом слое облаков, позволяющие увидеть более глубокие облачные слои. Отдельные белые перистые облака в тропосфере Нептуна быстро изменяются, часто образуясь и исчезая всего за несколько часов. 2.3 Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут. 2.4 Кольца Нептуна
Как и все газовые гиганты в Солнечной системе, Нептун имеет систему колец. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера.
Нептун с кольцами
На сегодняшний день известно шесть колец, окружающих далёкое, сияющее сочной синевой космическое тело. Эти образования назвали именами тех, кто в своё время был причастен к открытию восьмой планеты Солнечной системы и её самого большого спутника Тритона. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно.
Самое далёкое и самое яркое кольцо носит название кольцо Адамса. Находится оно на расстоянии в 63000 километров от центра планеты, а ширину имеет в 50 километров. Представляет оно из себя вовсе не цельную конструкцию, опоясывающую газового гиганта. Состоит данное образование из пяти узких колец, которые даже и кольцами-то назвать нельзя. Их именуют дужками, а названия они имеют: Храбрость, Свобода, Равенство 1, Равенство 2, Братство. Такое оригинальное устройство кольца Адамса не поддаётся объяснению с точки зрения тех законов, по которым существует Космос. По логике вещей, дужки уже давно должны были слиться друг с другом и образовать единую цельную поверхность. Превалирует же мнение, что виной всему является спутник Нептуна Галатея. Это небольшое тело (диаметр всего 180 километров), вращается на расстоянии в 61950 километров от газового гиганта. То есть отстоит от внутреннего края кольца Адамса всего на 1000 километров. Именно оно, своими гравитационными силами, и воздействует на данное образования, заставляя его принимать такую оригинальную конструкцию.
Однако многие исследователи склоняются к мысли, что у малыша маловато силёнок, чтобы влиять на кольцо Адамса подобным образом. Скорее всего, на этом участке космического пространства, существует ещё один или пара очень маленьких спутников. Они пока ещё не открыты в силу своих незначительных размеров и тёмных поверхностей, но заявляют о своём существовании именно через гравитационные силы.
Такому дуэту или трио, а может квартету, вполне по силам, сложив свои гравитационные усилия, удерживать дужки на приличном расстоянии друг от друга. Последние же, судя по наблюдениям, со временем меняют свою конфигурацию. Так дужка Свобода постепенно уменьшается в размерах. Не исключена возможность, что она вообще скоро исчезнет, не оставив о себе никаких воспоминаний.
Самое ближнее кольцо к газовому гиганту расположено на расстоянии в 42000 километров от его центра. Оно носит название кольцо Галле и является, пожалуй, одним из самых блеклых и неярких из всех колец. Ширина его довольно приличная: она составляет 2000 километров.
За внешним краем кольца Галле находятся орбиты трёх спутников планеты Нептун. Это маленькая Наяда. Она отстоит от газового гиганта на расстоянии в 48000 километров и имеет диаметр всего в 65 километров. Затем спутник Таласса. Это космическое тело побольше. Его диаметр равен 86 километрам, а расстояние до центра планеты составляет 50000 километров.
Самым же большим из этой троицы является спутник Деспина. Его расстояние до раскалённого центра планеты Нептун измеряется 52500 километрами, а диаметр равен 151 километру. Сразу же за ним, в каких-то 500 километрах, располагается очередное кольцо, носящее название кольцо Леверье.
Это образование имеет в ширину 100 километров и гораздо светлее нежели кольцо Галле. Аналогичное кольцо, также шириной в 100 километров и довольно светлое, находится на расстоянии в 57000 километров от цента планеты Нептун. Оно носит название кольцо Арго.
Между похожими кольцами Арго и Леверье нашло себе место очень прозрачное и широкое кольцо, которое получило название кольцо Лассел. Его ширина составляет 4000 километров. По сути, это образование претендует на самые внушительные габариты среди своих собратьев. Его величие затмить некому.
Последним в этой компании является самое тёмное безымянное кольцо. Оно располагается на расстоянии в 2000 км от внешнего края кольца Арго и имеет ширину в 500 километров. Из-за блеклости и невзрачности ему даже не дали название. Так оно и существует без имени среди более удачливых и ярких собратьев.
Никто не будет спорить: кольца планеты Нептун и близко не стоят с подобными образованиями планеты Сатурн. Они не сияют в космической дали, не притягивают к себе восхищённые взгляды исследователей. Их состав, скорее всего, представляет из себя многообразные по форме частицы метанового льда, покрытые сверху силикатами. Отсюда и слабое отражение солнечных лучей. Этого, однако, не происходит, что порождает различные предположения и гипотезы.
Других колец с Земли не разглядели. Это вовсе не означало, что у Нептуна больше нет подобных образований. Они вполне могли быть очень тёмными и совсем не отражать солнечный свет. Но огромные расстояния, отделяющие газового гиганта от Земли, не позволяли исследователям Космоса поставить в этом вопросе точку. Звёзды, перекрываемые Нептуном, начинали исчезать ещё до того, как планета закрывала их своей массой. Но кольца ли были причиной данного эффекта или спутники – тут никто ничего конкретного сказать не мог. 3. Спутники Нептуна
На настоящий момент известно 13 спутников планеты Нептун. названные в честь меньших морских божеств и нимф из греческой мифологии, так же, как сам Нептун был назван в честь римского бога морей.
Самый крупный из них Тритон. Он вобрал в себя практически всю массу космических тел, нарезающих бессчетные круги вокруг газового гиганта. Остальные 12 собратьев так малы, что составляют, все вместе, только, пол процента от веса его ледяных пород.
Наиболее примечательными в этой компании, кроме Тритона, являются Нереида, Протей и Лариса. Ближайшие спутники планеты – это Наяда, Таласса, Деспина и Галатея: небольшой дружный коллектив, вращающийся в окружении колец Нептуна. Размерами вся эта братия, скажем прямо, не вышла.
Больше всех Протей. Его диаметр составляет 420 километров. Другие даже такими габаритами не могут похвастаться: они совсем малыши. Но, не смотря на отсутствие величия, эти невзрачные творения Космоса добросовестно несут вахту возле своего старшего собрата,
Тритон
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Тритон уникален тем, что это единственный большой спутник в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты по направлению, противоположному вращению своей планеты — это « ретроградная орбита » предполагает, что Тритон, возможно, был карликовой планетой, пока его не захватила планета Нептун. Гравитация Нептуна притягивает Тритон все ближе к планете и это означает, что через миллионы лет, Тритон приблизится достаточно близко, чтобы гравитационные силы разорвали его на части. Светлые полосы на поверхности Нептуна
Тритон очень холодный, температура на его поверхности достигает примерно минус 391 градусов по Фаренгейту (минус 235 градусов по Цельсию), что делает его одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Тем не менее, Вояджер-2 обнаружил гейзеры, которые извергают ледяные столбы вверх более чем на 5 миль (8 км), показывая, что в его внутреннем мире есть тепло.
Спутник Нептуна Тритон
Тритон является единственным сферическим спутником Нептуна, другие двенадцать планет имеют неправильную форму, и у него большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Неп-туном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона на-поминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна. Трудно найти более несходную пару, чем Тритон и Нереида… Начнем с орбит. У Тритона она, как мы уже знаем, почти правильный круг. Нереида же то подходит к Нептуну на 1390000, то убегает от него на 9734000 км. В семь раз отличается расстояние ближайшей точки от самой удаленной! Такой эксцентричности в поведении не показывает ни один другой спутник во всей Солнечной системе. Направление, в котором Нереида обращается вокруг Нептуна, прямое; в этом она тоже “не согласна” с Тритоном. Наклон ее орбиты к плоскости экватора планеты составляет 29°. Она обегает Нептун почти за полный земной год, а ведь Тритону для этого нужно меньше недели. Когда Нереида находится от Нептуна в наибольшем удалении, ее орбитальная скорость составляет всего 840 м/с. Это на одну пятую медленнее, чем скорость нашей Луны, и, тем самым, Нереида становится чемпионкой Солнечной системы по медлительности. Точные размеры Нереиды определить трудно. Обычно называют диаметр что-то между 240 и 300 км, то есть раз в 20 меньший, чем у Тритона. Если глядеть на нее с поверхности Нептуна, то она представится всего лишь звездочкой, притом не слишком яркой. Даже в наибольшем приближении к планете Нереида светится примерно как Полярная звезда. А при максимальном удалении только очень глазастый нептунянин мог бы разглядеть ее невооруженным оком. Зато Нептун с поверхности Нереиды при ее наибольшем приближении будет выглядеть весьма внушительно: он займет видимую площадь раз в пятнадцать большую, чем у нас Луна. Правда, Нереиде это даст лишь одну восьмую того света, что озаряет Землю в полнолуние – слишком уж далеко отсюда Солнце.
Судя по невероятно вытянутой орбите, ее наклонению, малым размерам тела, Нереида – пленница, а не родственница Нептуна, захваченный астероид, подобный Фебе или мелким спутникам Юпитера.
Протеус (Протей)
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Протей — спутник Нептуна, открытый в августе 1989 космическим аппаратом «Вояджер-2». Это один из самых темных спутников Солнечной системы; отражает всего 6% солнечного света. Хотя он больше, чем Нереида, он не был открыт раньше из-за того, что это очень темное небесное тело, находящееся так близко к Нептуну, что его нельзя было разглядеть в ярком блеске планеты. Имеет неправильную (несферическую) форму. Покрытая кратерами поверхность этого спутника не проявляет никаких признаков геологической активности.2″
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.
Открыто пять новых спутников Нептуна. Эти новые луны, вероятно, захваченные Нептуном астероиды. Теперь известно 13 спутников Нептуна. Два открытых спутника обращаются в том же направлении, что и планета. Другие спутники обращаются в обратном направлении. Все они обращаются по сильно наклоненным орбитам с большим эксцентриситетом. Размеры спутников находятся в пределах 30 – 50 км в диаметре. Исследователи использовали специальную технику, чтобы найти новые луны, которая первоначально была разработана, чтобы обнаружить очень слабые объекты во внешнем поясе астероидов – поясе Койпера.Они также наблюдали шестую возможную луну, которую они назвали 02N4. Спутник был обнаружен 14 августа 2002 года и наблюдался снова на Очень Большом Телескопе (VLT) 3 сентября 2002 года. Но дальнейшие попытки найти этот объект потерпели неудачу. Исследователи думают, это тело могло быть Кентавром – объектом, которые мигрируют из пояса Койпера. Заключенине
Карта поверхности Нептуна
На протяжении практически целого века этот синий гигант считался самым дальним во всей Солнечной системе. И даже открытие Плутона не изменило данного убеждения. Нептун – планета какая по счету? Восьмая, а не последняя, девятая. Тем не менее, он иногда оказывается дальше всех от нашего светила. Дело в том, что Плутон имеет вытянутую орбиту, которая порой находится ближе к Солнцу, чем орбита Нептуна. Синему гиганту удалось вернуть себе статус самой дальней планеты. И все благодаря тому, что Плутон перевели в разряд карликовых объектов. – Нептун имеет самые небольшие размеры среди четырех известных газовых гигантов. Его экваториальный радиус меньше, чем у Урана, Сатурна и Юпитера. – Как и на всех газовых планетах, на Нептуне нет твердой поверхности. Даже если бы космический корабль сумел до него добраться, он не смог бы приземлиться. Вместо этого стало бы происходить погружение вглубь планеты. – Гравитация Нептуна немногим больше земной (на 17 %). Значит, сила притяжения действует на обеих планетах практически одинаково. – Для того чтобы обернуться вокруг Солнца, Нептуну требуется 165 земных лет. – Синий насыщенный цвет планеты объясняется мощнейшими линиями такого газа, как метан, превалирующими в отраженном свете гиганта. В процессе освоения космоса огромную роль сыграло открытие планет. Нептун и Плутон, равно как и другие объекты, обнаружены в результате кропотливого труда многих астрономов. Скорее всего, то, что сейчас человечеству известно о Вселенной, – лишь малая часть реальной картины. Космос – это великая тайна, и разгадывать ее придется еще не одно столетие. Список используемой литературы
1.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия..CD-ROM. 2006
2.Бронштен В.А. Планеты и их наблюдения. – М.: Наука, 1995
3.Маров М.Я. . Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1996
4.Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия.- М.: Аванта +, 2002.-688 с.ил.
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О НЕПТУНЕ
Нептун — это прежде всего гигант из газа и льда.
Нептун – восьмая планета Солнечной системы.
Нептун — самая далёкая от Солнца планета с тех пор, как Плутон разжаловали до звания карликовой планеты.
Нептун меньше, чем другие газовые гиганты — Юпитер, Уран и Сатурн.
Своё название планета получила в честь древнеримского бога моря.
Год на Нептуне длится примерно 165 земных лет.
Среднее расстояние планеты Нептун от солнца: около 4,5 млн. км.
День на Нептуне длится около 16 земных часов. КАК ОТКРЫЛИ НЕПТУН?
Нептун был единственной планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не благодаря телескопу.
Планета Нептун была открыта французскими учеными Йоганном К. Галле, Генрихом д’Арре и Урбеном Леверье. Открытие состоялось 23 сентября 1846 года. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ПЛАНЕТЫ НЕПТУН
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна.
Нептун имеет ярко-голубой цвет. Истинная причина голубого цвета Нептуна до сих пор не раскрыта.
На Нептуне дуют самые сильные в Солнечной системе ветра, их скорость достигает 2100 км/ч, то есть больше, чем в бешеной атмосфере Юпитера.
Ученые не знают, как на холодной ледяной планете вроде Нептуна облака могут двигаться так быстро. Они предполагают, что холодные температуры и поток жидких газов в атмосфере планеты могут снижать трение настолько, что ветры набирают существенную скорость.
Из всех планет в нашей системе Нептун — самая холодная.
Верхние слои атмосферы планеты имеют температуру -223 градуса по Цельсию.
Нептун вырабатывает больше тепла, чем получает его от Солнца.
В атмосфере Нептуна преобладают такие химические элементы, как водород, метан и гелий.
Атмосфера Нептуна плавно переходит в жидкий океан, а тот — в промёрзшую мантию. Поверхности как таковой у этой планеты нет.
Предположительно, Нептун обладает каменным ядром, масса которого примерно равна массе Земли. Ядро Нептуна состоит из силикатного магния и железа.
Магнитное поле Нептуна в 27 раз мощнее земного.
Гравитация Нептуна всего на 17% сильнее таковой на Земле.
Нептун является ледяной планетой, состоящей из аммиака, воды и метана.
Интересен тот факт, что сама планета вращается в противоположную сторону от вращения облаков.
На поверхности планеты в 1989 году было обнаружено Большое темное пятно. СПУТНИКИ НЕПТУНА
У Нептуна официально зарегистрированное количество 14 спутников. Спутники Нептуна названы в честь греческих богов и героев: Протей, Таласа, Наяда, Галатея, Тритон и другие.
Крупнейшим спутником Нептуна является Тритон.
Тритон движется вокруг Нептуна по ретроградной орбите. Это значит, что его орбита вокруг планеты лежит задом наперед по сравнению с другими лунами Нептуна.
Скорее всего, Нептун когда то захватил Тритон — то есть луна не образовалась на месте, как остальные луны Нептуна. Тритон заперт в синхронном вращении с Нептуном и медленно движется по спирали к планете.
Тритон, примерно через три с половиной миллиарда лет будет разорван его гравитацией, после чего его обломки образуют ещё одно кольцо вокруг планеты. Это кольцо может быть более мощным, чем кольца Сатурна.
Масса Тритона составляет более, чем 99,5 % от суммарной массы всех остальных спутников Нептуна
Тритон, скорее всего, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера. КОЛЬЦА НЕПТУНА
У Нептуна есть шесть колец, но они гораздо меньше, чем у Сатурна, и увидеть их непросто.
Кольца Нептуна состоят в основном из замёрзшей воды.
Считается, что кольца планеты – остатки когда-то разорванного спутника. ПОСЕЩЕНИЕ НЕПТУНА
Для того, чтобы корабль достиг Нептуна, ему необходимо проделать путь , который по времени займет примерно 14 лет.
Единственным космическим аппаратом, посетившим Нептун, является «Вояджер-2».
В 1989 году «Вояджер-2» прошёл на расстоянии в 3000 километров от северного полюса Нептуна. Он облетел небесное тело 1 раз.
Во время своего пролета «Вояджер-2» изучил атмосферу Нептуна, его кольца, магнитосферу и познакомился с Тритоном. «Вояджер-2» также взглянул на «Большое темное пятно» Нептуна, вращающуюся систему штормов, которая исчезла, если верить наблюдениям космического телескопа Хаббла.
Прекрасные фотографии Нептуна, сделанные «Вояджером-2», надолго останутся единственным, что у нас есть
К сожалению, в ближайшие годы никто не планирует снова исследовать планету Нептун.
Нептун – это предпоследняя планета в Солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Комета Галилея еще пересекает ее орбиту, в отличии от Плутона. Ее экваториальный диаметр такой же, как и у Урана, хотя расположена на 1627 млн. км дальше от Урана (Уран расположен в 2869 млн. км от Солнца) . Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что эту планету не смогли заметить в XVII веке
Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений – “на кончике пера”
Уран планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытанию
Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще не известного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, производящее своим притяжением эти отклонения. Они вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время должна была находиться неведомая планета. Эта планета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невооруженным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авторитет материалистической науки, привело к ее триумфу
Современные данные о Нептуне
Звездный период обращения в годах
164,7
Синодический период обращения, сутки
368
Среднее расстояние от Солнца, а. е
30,06
Среднее расстояние от Солнца, млн. км
4496
Наклонение орбиты к эклиптике
1° 46’
Масса (Земля – 1)
17,3
Плотность, кг/м 3
1700
Экваториальный диаметр, в d Земли
3,9
Экваториальный диаметр, км
50000
Сжатие
1/60
Звездный период вращения вокруг своей оси
15,8 суток
Наклон экватора к плоскости орбиты
29°
Число известных спутников у планеты
2
Планета Нептун (Скачать оригинал реферата)
Реферат на тему:
Планета Нептун
Выполнил:
Ученик 11а класса
Данилин Андрей
План.
Вступление.
I.Нептун.
II. Основная часть.
1. История открытия.
2. Некоторые параметры планеты.
3. Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
4. Спутники Нептуна.
5. Современные исследования Нептуна
III. Заключение.
Открытые вопросы.
Нептун в цифрах.
Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы,
относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в
некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея.
Астрологический знак Нептуна J.
Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой
(эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058
раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит,
что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа.
Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца
164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в
четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько
быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя
плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса
из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун
выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна
невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска,
лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах
примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере
приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении
7-8 мегабар.
Химический состав, физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны
Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15%
водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера
с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но
наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе
Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с
небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом
поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями,
быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору.
На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200
км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения
планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их
атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не
имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере
Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла
– он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели
получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его
орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой
планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не
соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще
одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением
искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри,
впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка
в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования
отчета Эри получил от Британского астронома-любителя, преподобного доктора
Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии
обусловлены воздействием пока еще неоткрытой “заурановой” планеты. По-
видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не
одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс
отметил в своих записях: “В начале этой недели появилась мысль заняться
сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана,
которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены
влиянием находящийся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить
хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее
открытию”.
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только
через два года, и к октябрю 1843 г. предварительные вычисления были
закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским
астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж,
оставив для Эри результаты проведенных рачетов. По непонятным причинам Эри
отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря
Англией приоритета в открытии навой планеты. Независимо от Адамса над
проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября
1845 г. он представил Французской АН результаты своего теоретического
анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождениями между данными
наблюдений и расчетов: “Это можно объяснить воздействием внешнего фактора,
который я оценю во втором тракте”. Такие оценки были проведены в первой
половине 1846 г. Успеху дела помогло предложение, что искомая планета
движется, в соответствии с эмпирическим Тициуса Боде правилом, по орбите,
радиус которой равен устроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет
очень маленький наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием,
где следует искать новую планету.
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое
совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к
движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже
подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он,
как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в
июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его
пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно
исследование, в котором была получена окончательная система элементов
орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в
Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье
обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября
вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на
результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер
планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого
места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из
ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По
установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного
бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия,
к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не
имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное
взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
|Спутник |Масса (кг)|Радиус |Радиус |Год |Кто открыл |
| | |орбиты |(км) |открытия | |
| | |(тыс.км.) | | | |
|Наяда |? |48 |29 |1989 |“Вояджер-2” |
|Таласса |? |50 |400 |1989 |“Вояджер-2” |
|Деспина |? |53 |74 |1989 |“Вояджер-2” |
|Галатея |? |62 |79 |1989 |“Вояджер-2” |
|Ларисса |? |74 |96 |1989 |“Вояджер-2” |
|Протеус |? |118 |209 |1989 |“Вояджер-2” |
|Тритон |2,14.1022 |355 |1350 |1846 |Лассель |
|Нерейд |? |5509 |170 |1949 |Койпер |
|Луна |7,4.1022 |389 |1739 |———-|————-|
| | | | |- |- |
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта,
1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5
сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на
138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно,
имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам
Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник
Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную
сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что
Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как
он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой
на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления.
Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было
объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были
получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно
замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного
размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть
предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными
силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в
недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность
Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль
Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож
с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна
6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает
один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита
Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75.
Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь
раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону
посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.
Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна.
Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся
только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то
особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его
трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2”
(справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку
табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них
как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников
планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить
об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них
заинтересовать астрономов.
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди
планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун
может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже
в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.
Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния
едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий
спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска
планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь
удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты.
Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25
августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря
этой встрече.
Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что
около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг
центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В
римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета,
так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года
последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические
инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету
Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени
Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария
Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате.
Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на
Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше
чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле).
Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в
секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и
небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от
нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока
тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное
Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто
другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое
темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что
атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в
температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано
движение облаков в районе Пятна.
Кольца Нептуна
Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из
звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые
дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года
показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной
искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна
очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена:
самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то
окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо,
совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи
внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое
кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку
к открытию Нептуна.
Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и,
вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды),
расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена
на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в
интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс”
мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля
Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на
полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного
поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на
поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В
какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение
и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к
Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного
полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных
исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности
и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были
обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями.
Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период
вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к
оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко
от Солнца, а в то же время внутренний
источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна
и Урана с помощью космических аппаратов?
Список литературы.
1. Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
2. М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
|Нептун |в цифрах: |
|Масса |17,14 массы Земли (1,02.1026 кг) |
|Диаметр |3,88 диаметра Земли (49 520 км) |
|Плотность |1,64 г/см3 |
|Температура поверхности |-231°С |
|Длительность звездных суток |19,2 часа |
|Среднее расстояние от Солнца |30,06 а.е. ( 4.497 млн. км) |
|Период обращения по орбите |164,79 земных лет |
|Наклон экватора к орбите |+29°34` |
|Эксцентриситет орбиты |0,008 |
|Наклонение орбиты к эклиптике |1,77° |
|Долгота восходящего узла |131°01` |
|Средняя скорость движения по орбите |5,43 км/сек |
|Расстояние от Земли |от 4,3 до 4,6 млрд. км |
|Число спутников |8 |
Современные данные о Нептуне.
|Звездный период обращения в годах |164,7 |
|Синодический период обращения, сутки |368 |
|Среднее расстояние от Солнца, а.е. |30,06 |
|Среднее расстояние от Солнца, млн. км. |4496 |
|Наклонение орбиты к эклиптике |1є46ґ |
|Плотность, кг./м3 |1700 |
|Экваториальный диаметр, км. |49500 |
|Экваториальный радиус, км. |24750 |
|Звездный период вращения вокруг своей оси |17,8 |
|Наклон экватора к плоскости орбиты |15,8 суток |
|Число известных спутников у планеты |29є |
|Число известных спутников |2 |
Астрономия для детей > Солнечная система > Планета Нептун
Описание планеты Нептун для детей: интересные факты с фото и картинками, как нашли в Солнечной системе, вращение и расстояние от Солнца, состав, спутники.
Наверное, даже для самых маленьких не секрет, что на восьмом месте от Солнца расположился Нептун. Дети должны понять его уникальность, ведь это первая планета, чье существование предсказали математически еще до того, как увидели в телескоп 23 сентября 1846 года. Чтобы объяснить детям всю картинку, необходимо рассказать предысторию. Дело в том, что на пути вращения Урана вокруг звезды стали замечать отклонения и неровности. Благодаря этому астроном из Франции Алексис Буварда предположил, что за это отвечает гравитация другого объекта. Позже другой астроном из Германии Иоганн Галле опирался на расчеты, чтобы отыскать загадочный объект в телескопе. До этого Галилео Галилей рисовал планету, которую принял за звезду из-за медленного движения. Этот мир получил свое имя из римской мифологии (Нептун – царь и бог морей). Именно так произошло открытие планеты Нептун.
Мы предлагаем погрузиться в интересные факты о планете и изучить детальное описание Нептуна с фото и картинками. Детям всех возрастов будет увлекательно узнать также о том, что у Нептуна есть класс, а если говорить точнее тип – ледяной гигант. Читайте характеристику, чтобы узнать больше о восьмой планете Солнечной системы.
Физические характеристики Нептуна – объяснение для детей
Нептун – большая солнечная планета, то есть вращается вокруг Солнца на определенном орбитальном расстоянии. Она проживает не в одиночестве, ведь ближайшие планеты – Уран, Сатурн и Плутон (карликовая планета). Отстраненность от солнечных лучей не позволяет поверхности достаточно нагреться. Но ветра могут разгоняться до 2400 км/ч (это самая большая скорость в нашей системе). Чтобы дать полное объяснение для детей, родители или учителя в школе должны заметить, что ветра связаны с большой темной бурей. Ее еще в 1989 году наблюдал Вояджер-2 на южной стороне. Это овальное «Большое темное пятно», вращающееся против часовой стрелки. Его масштабов хватит, чтобы вместить нашу планету. Двигается на запад, разгоняясь до 1200 км/ч. Казалось, что этот шторм исчез, когда Хаббл нацелился на его поиск. Но телескопу удалось зафиксировать образование и пропажу двух других «темных пятен» за последнее десятилетие.
Если сравнивать с осью, то магнитные полюса отодвинуты на 47 градусов. Поэтому поле в 27 раз сильнее земного и переживает невероятные колебания во время оборотов.
Фотография Нептуна, сделанная космическим аппаратом Вояджер в 1989 году
При помощи облаков газового гиганта, ученые вычислили, что день длится чуть меньше 16 часов.
Привлекательный и яркий голубой цвет планета получила из-за атмосферы, насыщенной гелием и водородом, поглощающих красный цвет. Кроме того, в атмосферных слоях присутствует большая концентрация жидкой воды, аммиака и метана. Именно из-за этого его прозвали «ледяным гигантом». Если сравнивать с нашей планетой, то Нептун в 17 раз превышает ее по массе и в 58 раз по объему. Полагают, что только его скалистое ядро примерно равняется всей земной массе.
Орбитальные характеристики Нептуна – объяснение для детей
Планета отдалена от Солнца на 4.5 миллиардов км (в 30 раз больше земной дистанции), потому что движется по эллипсу. Так что Нептун сложно заметить невооруженным глазом. Один год длится 165 земных, поэтому первая орбита (с момента обнаружения) завершилась в 2011 году.
Орбита Плутона занимает 248 дней, 20 из которых он огибает путь Нептуна и подходит ближе к Солнцу. Однако Нептун все же отвоевал титул самой отдаленной планеты, так как в 2006 году Плутон сместили в разряд карликовых. Напомним, что между Нептуном и Сатурном вращается Уран.
Состав и структура Нептуна – объяснение для детей
Состав атмосферы (по объему): водород (80%), гелий (19%) и метан (1,5%).
Магнитное поле: примерно в 27 раз сильнее земного.
Состав: камень (25%), лед (60-70%), водород и гелий (5-15%).
Внутренняя структура: мантия из воды, аммиака и метана, а ядро из железа и магния-силиката.
Орбита и вращение Нептуна – объяснение для детей
Средняя удаленность от Солнца: 4 498 252 900 км (в 30.069 раз дальше земной).
Перигелий (самый близкая дистанция к Солнцу): 4 459 630 000 км (в 29,820 раз больше земной).
Афелий (максимальная отдаленность от Солнца): 4 536 870 000 км (в 30.326 раз больше земной).
Спутники Нептуна – объяснение для детей
Все 14 спутников Нептуна назвали по именам морских богов и богинь из мифов Греции. Самый большой нашли 10 октября 1846 года – Тритон.
Важно объяснить детям, что Тритон – единственная луна Нептуна в форме сферы (13 остальных спутников имеют неправильную форму). Он также уникален тем, что делает обороты в противоположном направлении от планетного (ретроградное вращение). Поэтому есть мнение, что когда-то Тритон был планетой-карликом, которою притянул Нептун. Сила притяжения заставляет луну приближаться. По прогнозам, пройдет несколько миллионов лет, и она может разорваться на обломки.
Тритон – единственная луна Нептуна в форме сферы
Тритон невероятно холодный (нагревается поднимается лишь до -235°C). Дети должны запомнить, что это одна из самых прохладных точек в нашей системе. Однако Вояджер натолкнулся на гейзерную активность. Они извергали ледяные потоки на высоту в 8 км. Ученые пытаются отыскать в нем подповерхностный океан. Наличие времен года обнаружили в 2010 году.
В 2013 году ученые SETI (поиск внеземного разума), используя данные Хаббла, заметили «потерянную» луну Наяда. 100 км объект оставался невидимым с момента первого обнаружения Вояджером-2 в 1989 году.
Также в 2013 году ученые при помощи Хаббла обнаружили 14-ю луну, получившую название S/2004 N 1. Это самая маленькая луна Нептуна с шириной в 18 км.
Непту?н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли. Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ — стилизованная версия трезубца Нептуна.
Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун помещают в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит в себе более высокую пропорцию льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты.
В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к ?220 °C[9][11]. В центре Нептуна температура составляет по различным оценкам от 5400 K[15] до 7000—7100 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году.
В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием.
12 июля 2011 года исполнился ровно один Нептунианский год — или 164,79 земного года — с момента открытия Нептуна 23 сентября 1846 года
10 фактов, которые необходимо знать о Нептуне
* Если бы Солнце было таким же большим, как обычная входная дверь, то Земля была размером в монетку, а Нептун был бы таким же большим как бейсбольный мяч.
* Нептун вращается вокруг нашего Солнца. Нептун – восьмая планета от Солнца, находящаяся на расстоянии около 4,5 млрд. км (2,8 млрд. миль) от Солнца.
* День на Нептуне длится около 16 часов. Нептун делает полный оборот вокруг Солнца (год на Нептуне) за 165 земных лет.
* Нептун, как и Уран, является ледяным гигантом. Планета Нептун в основном состоит из очень толстой, очень холодной комбинации воды (H2O), аммиака (NH3) и метана (CH4) покрывающей тяжелое, размером с Землю, твердое ядро.
* Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода (H2), гелия (Не) и метана (CH4).
* Нептун имеет 13 зарегистрированных спутников (и еще один ждет официальное подтверждение). Спутники Нептуна были названы в честь различных богов моря и нимф в греческой мифологии.
* Нептун имеет шесть колец.
* Вояджер-2 является единственным космическим кораблем, посетившим Нептун.
* Нептун не может поддерживать жизнь в том виде, в которой мы ее знаем.
* Иногда, в течение прохождения своей орбиты, карликовая планета Плутон оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. Это связано с необычной эллиптической орбиты Плутона.История открытия планеты Нептун
Темный, холодный и ветряный Нептун является последним из газовых гигантов в нашей Солнечной системе. Находясь на расстоянии в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, планете требуется почти 165 земных лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. В 2011 году Нептун завершил свой первый оборот вокруг Солнца с момента его открытия в 1846 году.
Планета Нептун была открыта 23 сентября 1846 года. Нептун был первой планетой, существование которой было вычислено с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп. Сбои в орбите Урана привели французского астронома Алексиса Бувара к мнению, что виной этому может быть гравитационное притяжение другого небесного тела. Немецкий астроном Иоганн Галле сделал необходимые вычисления, чтобы обнаружить Нептун с помощью телескопа.Планета Нептун Что означает имя «Нептун» ?
В соответствии с именованием других планет Солнечной системы, этому нового миру было дано имя из греческой и римской мифологии – Нептун, бог моря у римлян.Особенности планеты Нептун
Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли. Каменное ядро Нептуна, как полагают, примерно равно массе Земли.
Планета Нептун – характеристики, открытие, спутники.
Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света для того чтобы управлять его атмосферой, ветры Нептуна могут достигать 1500 миль в час (2400 километров в час). Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. Большое Темное Пятно было достаточно большим, чтобы поглотить всю Землю и движется на запад Нептуна со скоростью 750 миль в час (1200 километров в час). Эта буря, казалось, исчезла, когда космический телескоп Хаббл пытался обнаружить его. Хаббл также показал появление, а затем угасание двух интересных темных пятен в течение последнего десятилетия.Эта фотография Вояджера 2 показывает верхний уровень облаков Нептуна. Это открытие стало сюрпризом для астроном. Ученые полагали, что атмосфера Нептуна более однородна
Эта фотография Вояджера 2 показывает верхний уровень облаков Нептуна. Это открытие стало сюрпризом для астроном. Ученые полагали, что атмосфера планеты Нептун более однородна.
Магнитные полюсы Нептуна наклонены примерно на 47 градусов по отношению к плоскости оси, по которой он вращается. Таким образом, магнитное поле планеты Нептун, которое в 27 раз мощнее, чем у Земли, совершает дикие колебания в течение каждого поворота.
Атмосфера планеты Нептун в августе 1989 года
Нептун вращается вокруг Солнца и совершает один полный оборот каждые 165 лет.
Каждые 248 лет, Плутон движется внутри орбиты Нептуна в течение 20 лет или около того, во время которого он ближе к Солнцу, чем Нептун. Тем не менее, Нептун остается самой далекой планетой от Солнца, так как Плутон был классифицирован как карликовая планета в 2006 году.
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«ПЛАНЕТА НЕПТУН».
Выполнила:
Ученица 9 «А» класса
Сухановская Ксения
КУРСК – 2011
ПЛАН.
I. ВСТУПЛЕНИЕ.
? Нептун.
II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.
? История открытия.
? Некоторые параметры планеты.
? Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
? Спутники Нептуна.
?Современные исследования Нептуна
III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
? Открытые вопросы.
? Нептун в цифрах.
? Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земныхлет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины(недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении 7-8 мегабар.
Химический состав,физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массеЗемле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, ониразгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучаетболее чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще однойпланеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от Британского астронома-любителя,…
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое
совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к
движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже
подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он,
как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в
июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его
пассивность. Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно
исследование, в котором была получена окончательная система элементов
орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в
Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье
обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября
вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на
результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер
планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого
места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из
ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По
установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного
бога. Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия,
к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не
имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное
взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
|Спутник |Масса (кг)|Радиус |Радиус |Год |Кто открыл |
| | |орбиты |(км) |открытия | |
| | |(тыс.км.) | | | |
|Наяда |? |48 |29 |1989 |“Вояджер-2” |
|Таласса |? |50 |400 |1989 |“Вояджер-2” |
|Деспина |? |53 |74 |1989 |“Вояджер-2” |
|Галатея |? |62 |79 |1989 |“Вояджер-2” |
|Ларисса |? |74 |96 |1989 |“Вояджер-2” |
|Протеус |? |118 |209 |1989 |“Вояджер-2” |
|Тритон |2,14.1022 |355 |1350 |1846 |Лассель |
|Нерейд |? |5509 |170 |1949 |Койпер |
|Луна |7,4.1022 |389 |1739 |———-|————-|
| | | | |- |- | Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта,
1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5
сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на
138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно,
имеет атмосферу. Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам
Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник
Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную
сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что
Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как
он большой своею частью состоит из водяного льда. У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой
на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления.
Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было
объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были
получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно
замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного
размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть
предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными
силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в
недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность
Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль
Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож
с Марсом. НереидаНерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна
6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км. Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает
один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита
Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75.
Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь
раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону
посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна. Протеус Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна.
Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся
только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то
особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его
трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2”
(справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку
табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них
как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников
планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить
об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них
заинтересовать астрономов. Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди
планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун
может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже
в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.
Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния
едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий
спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска
планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь
удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты.
Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25
августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря
этой встрече.Общие сведенияНептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что
около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг
центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В
римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета,
так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года
последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические
инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету
Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени
Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария
Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате. Большое Темное Пятно После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на
Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле).
Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное
Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто
другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое
темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что
атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в
температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано
движение облаков в районе Пятна. Кольца НептунаНептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из
звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые
дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года
показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной
искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна
очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена:
самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то
окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо,
совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи
внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое
кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку
к открытию Нептуна. Магнитосфера
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта, 1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5 сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на 138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы, который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна –12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом. Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна. Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2” (справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них заинтересовать астрономов.
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече. Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате. Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано движение облаков в районе Пятна. Кольца Нептуна
Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна. Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут. Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов? Список литературы.
Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
Відкриття Нептуна
Нептун – це передостання планета
в сонячній системі. Її орбіта перетинається з орбітою Плутона в деяких місцях. Комета
Галилея ще перетинає її орбіту, у відмінності від Плутона. Її екваторіальний діаметр
такої ж, як і в Урана, хоча розташована на 1627 млн. км далі від Урана (Уран розташований
у 2869 млн. км від Сонця). Виходячи з цих даних, можна зробити висновок, що цю планету
не змогли помітити в XVII столітті.
Одним з яскравих досягнень науки, одним
зі свідчень необмеженої пізнаванності природи було відкриття планети Нептун шляхом
обчислень – “на кінчику пера”.
Уран – планета, що випливає за Сатурном,
що багато століть вважався самої з далеких планет, була відкрита В. Гершелем наприкінці
XVIII в. Уран із працею
видна неозброєним оком. ДО 40-м років XIX в. точні спостереження показали, що Уран
ледь помітно ухиляється від того шляху, по якому він повинний випливати з урахуванням
збурювань з боку усіх відомих планет. Таким чином, теорія руху небесних тіл, настільки
стругаючи і точна, піддалася іспиту.
Леверье (у Франції) і Адамс (в Англії)
висловили припущення, що, якщо збурювання з боку відомих планет не пояснюють відхилення
в русі Урана, виходить, на нього діє притягання ще не відомого тіла. Вони майже
одночасно розрахували, де за Ураном повинне бути невідоме тіло, що робить своїм
притяганням ці відхилення. Вони обчислили орбіту невідомої планети, її масу і вказали
місце на небі, де тепер повинна була знаходитися невідома планета. Ця планета і
була знайдена в телескоп на зазначеному ними місці в 1846 р. Її назвали Нептуном.
Нептун не видний неозброєним оком. Так, розбіжність між теорією і практикою, здавалося,
що підривало авторитет матеріалістичної науки, привело до її тріумфу. Сучасні дані про Нептуна. Зоряний період звертання в літах 164,7 Синодичний період звертання,
доба 368 Середня відстань від Сонця,
а. е. 30,06 Середня відстань від Сонця,
млн. км 4496 Нахилення орбіти до екліптики 1° 46’ Маса (Земля – 1) 17,3
Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун помещают в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит более высокую долю льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты.В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к ?220 °C. В центре Нептуна температура составляет по различным оценкам от 5400 K до 7000—7100 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году.В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием.12 июля 2011 года исполнился ровно один Нептунианский год — или 164,79 земного года — с момента открытия Нептуна 23 сентября 1846 года[Непту?н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше земных. Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ — стилизованная версия трезубца Нептуна.
СОДЕРЖАНИЕ
Вступление 3
1. История открытия планеты Нептун 3
2. Параметры планеты 6
3. Состав и внутреннее строение планеты 6
4. Спутники Нептуна 7
Литература: 7
Вступление
Нептун (астрологический знак J), планета, среднее расстояние от Солнца 4500 млн. км, период обращения 164,8 года, период вращения 17,8 ч, экваториальный диаметр 49 500 км, масса 1,03.1026 кг, Нептун имеет 6 спутников. Открыт в 1846 И. Галле по теоретическим предсказаниям У. Ж. Леверье и Дж. К. Адамса. Удаленность Нептуна от Земли существенно ограничивает возможности его исследования.
Нептун, восьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. Внешне Нептун похож на Уран; в его спектре также доминируют полосы метана и водорода. Поток тепла от Нептуна заметно превышает мощность падающего на него солнечного тепла, что указывает на существование внутреннего источника энергии. Возможно, значительная часть внутреннего тепла выделяется в результате приливов, вызванных массивным спутником Тритоном, который обращается в обратном направлении на расстоянии 14,5 радиуса планеты. «Вояджер-2», пролетев в 1989 на расстоянии 5000 км от облачного слоя, обнаружил у Нептуна еще 6 спутников и 5 колец. В атмосфере были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков. На розоватой поверхности Тритона обнаружились удивительные геологические детали, включая мощные гейзеры. Открытый «Вояджером» спутник Протей оказался больше Нереиды, обнаруженной с Земли еще в 1949.
1. История открытия планеты Нептун
После того, как в 1781 У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты — оно то «отставало» от расчетного, то опережало его.
В 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой «заурановой» планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: «В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию».
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии новой планеты.
Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября 1845 он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и расчетов: «Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором трактате». Такие оценки были проведены в первой половине 1846. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим —Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен утроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
Получив второй трактат Леверье, Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846, поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не приступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, который, получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Д’Арре начал поиски. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52′ от предполагаемого места.
Весть об открытии планеты «на кончике пера», что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственного отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
2. Параметры планеты
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет — 0,009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30,058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км, что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей — около 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14)·103 К при давлении 7-8 мегабар.
3. Состав и внутреннее строение планеты
Из всех элементов на Нептуне преобладают водород и гелий примерно в таком же соотношении, как и на Солнце: на один атом гелия приходится около 20 атомов водорода. В несвязанном состоянии водорода на Нептуне значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Присутствуют и другие элементы, в основном легкие. На Нептуне, как и на других планетах-гигантах, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка как на Уране. По теоретическим оценкам, имеется и мантия, и ядро. Масса ядра вместе с ледяной оболочкой согласно расчетным моделям может достигать 90% всей массы планеты.
4. Спутники Нептуна
Около Нептуна движутся 6 спутников. Самый крупный из них — Тритон — имеет радиус 1600 км, что немногим (на 138 км) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Второй по величине спутник, Нереида, значительно меньших размеров (радиус 100 км) и в 20000 раз меньше по массе, чем Луна.
Литература:
Горькавый Н.Н., Фридман А.М. Физика планетных колец. – М., 1994.
Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. – М., 1983.
Ксанфомалити Л.В. Парад планет. – М., 1997
Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. 2-е изд. – М., 1986.
Мороз В.И. Физика планеты Нептун. – М., 1978.
Умпл Ф. Семья Солнца. – М., 1984.
Атмосфера Нептуна – внешняя газовая оболочка планеты, толщина ее примерно равна 5000 километров, основной ее состав – водород и гелий. Четко выраженной границы между атмосферой и ледяным слоем нет, плотность постепенно повышается под массой верхних слоев. Ближе к поверхности газы под давлением превращаются в кристаллы, которых становится все больше, а после эти кристаллы полностью преобразуются в ледяную кору. Глубина переходного слоя примерно равна 3000 км
Спутники планеты Нептун
Первый спутник Нептуна был открыт в 1846 году Уильямом Ласселом практически одновременно с планетой и получил имя Тритон. В будущем космический аппарат “Вояджер-2” хорошо изучил этот спутник, получив интересные изображения на которых отчетливо прослеживаются каньоны и ркатеры, озера изо льда и аммиака, а также необычные вулканы-гейзеры. Спутник Тритон отличается от других тем, что еще и имеет обратное движение по направлению орбиты. Это наталкивает ученых на предположения, что Тритон раньше не относился к Нептуну и сформировался вне влияния планеты, возможно, в полосе Кейпера, а потом был “захвачен” гравитацией Нептуна. Другой спутник Нептуна Нереида был открыт гораздо позже в 1949 году, а во время космической миссии к аппарата “Вояджер-2” были обнаружены сразу несколько малых спутников планеты. Этот же аппарат открыл и целую систему слабо освещенных колец Нептуна На данный момент последний из открытых спутников это Псамафа в 2003 году, а всего у планеты 14 известных спутников.
Читайте также: Кольца и спутники Нептуна
Интересные факты о Нептуне
Изучая особенности поведения орбиты Урана и при помощи сложных математических расчетов, было выдвинуто предположение о существовании еще одной планеты. Вскоре оно было подтверждено и визуальными наблюдениями именно на предпологаемом месте положения. Таким образом Нептун – это первая планета, которая была обнаружена при помощи математических расчетов.
Нептун – это самая ветреная планета солнечной системы. Точная причина этого еще не известна, но есть предположение что бушующие на поверхности ураганы связаны с происходящими в глубине недр планеты процессами формирования. Эти процессы разогревают планету изнутри, что приводит к движению газовых масс с огромной скоростью, достигающей 700км/ч.
Исследование планеты
Единственный зонд, достигший Нептуна – Вояджер 2. Именно он сообщил о бушующих ураганах на поверхности планеты, до этого считалось что Нептун – сонное ледяное царство. Снимки с зонда позволили определить состав атмосферы планеты и ее строение. Также Вояджер подтвердил существование системы колец Нептуна.
Читайте: Исследование Нептуна космическим аппаратом “Вояджер-2”
Масса: 1,02*10(26) кг. (17,14 масс Земли);
Диаметр экватора: 49520 км. (3,88 диаметра экватора Земли);
Плотность: 1,64 г/см3
Температура поверхности: -231°С
Период вращения относительно звёзд: 19,2 часа
Расстояние от Солнца (среднее): 30,06 а.е., то есть 4,497 млрд км
Период обращения по орбите (год): 164,491 земных лет
Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 15,8 часов
Наклон орбиты к эклиптике: 1°46’22”
Эксцентриситет орбиты: 0,011
Средняя скорость движения по орбите:5,43 км/с
Ускорение свободного падения:3,72 м/с2
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. После открытия Урана астрономы обратили внимание на то, что его орбита не соответствовала закону всемирного тяготения Ньютона, претерпевая постоянные отклонения. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения седьмой планеты. Математики Джон Адамс и Джеймс Чаллис в 1845 году сделали расчет примерного места расположения планеты. В это же время французский астроном Урбан Леверье, сделав расчет, убедил начать поиск новой планеты. Расчеты Леверье были настолько точны, что Нептун нашли сразу, в первую же ночь наблюдений. Нептун впервые наблюдался астрономами Галле и д’Аррестом 23 сентября 1846 года недалеко от тех положений, которые независимо друг от друга предсказывали англичанин Адамс и француз Леверье. Это открытие стало триумфом расчетной астрономии. В римской мифологии Нептун (греч. Посейдон) – бог моря.
Нептун можно увиден в бинокль (если вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.
Внутреннее строение Нептуна
Температура атмосферы Нептуна выше, чем у Урана, и составляет около 60 К. Следовательно, Нептун имеет собственный внутренний источник тепла – он излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, почти такие же, как на Уране: различные «льды» и отвердевшие газы с содержанием около 15 % водорода и небольшого количества гелия. В отличие от Юпитера с Сатурном Уран и Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но скорее всего, у Нептуна есть небольшое твердое ядро, равное по массе Земле.
«Вояджер-2» зарегистрировал магнитное поле Нептуна. Магнитный полюс планеты отстоит на 47° от географического. Предполагается, что магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты. А под жидким слоем находится твердое ядро Нептуна. Магнитосфера Нептуна сильно вытянута.
Атмосфера Нептуна
Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана (1 %). Синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом – как и на Уране.
На Нептуне наблюдаются сильнейшие ветры, параллельные экватору планеты, большие бури и вихри. На планете самые быстрые в Солнечной системе ветры, достигающие 700 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Замечено, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения.
Одним их первых открытий «Вояджера-2» было Большое Темное Пятно в южном полушарии, размером с Землю. Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 м/с. Время кругооборота вещества в нем – 16 дней. «Вояджер-2» также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно может быть потоком, восходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается тайной. Наблюдения на космическом телескопе им. Хаббла в 1994 году показали: Большое Темное Пятно исчезло! Оно или просто рассеялось, или было закрыто чем-то в атмосфере. А несколько месяцев спустя космический телескоп им. Хаббла вторично обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется очень быстро.
Спутники и кольца Нептуна
Вокруг Нептуна обнаружены кольца в виде арок, которые сфотографировал «Вояджер-2». Интересно, что первоначально информацию о возможных кольцах Нептуна получили в 1995 году при наблюдении покрытия звезд планетой. Расчеты показали, что арки представляют собой сложные вихри, которые назвали эпитонами.
Спутник Тритон, открытый в 1846 году Уильямом Ласселлом, по размерам превосходит Луну. Обращение вокруг Нептуна обратное, поэтому ученые считают, что Тритон был захвачен Нептуном из пояса Койпера. В Тритоне сосредоточена почти вся масса спутниковой системы Нептуна. Отличается большой плотностью: 2 г/см3.
Самый большой спутник Нептуна — Тритон
Ученые считают, что эта равнина размерами приблизительно 200 на 400 км образовалась в результате извержения «ледяного» вулкана.
На Тритоне обнаружены скалы, кратеры, темные полосы вулканического происхождения. «Вояджер-2» сделал снимки красного льда на Тритоне, на экваторе сфотографировал голубой лед из замерзшего метана. Южная полярная шапка состоит из азотного льда, из нее на высоту в несколько километров бьют гейзеры. Поверхность спутника светлая и отражает около 80 % падающих солнечных лучей. Тритон имеет разреженную азотную атмосферу (давление на поверхности около 10 мм рт. ст.). Температура на Тритоне –235°C.
Вид работы:
Рефераты
Категория:
Астрономия и космонавтика
Дата добавления:
25 Августа 2011
Реферат на тему:
Планета Нептун
Выполнил:
Ученик 11а класса
Данилин Андрей
План.
Вступление.
I.Нептун.
II. Основная часть.
История открытия.
2. Некоторые параметры планеты.
Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
Спутники Нептуна.
Современные исследования Нептуна
III. Заключение.
Открытые вопросы.
Нептун в цифрах.
Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.
Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении 7-8 мегабар.
Химический состав, физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от Британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой “заурановой” планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: “В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящийся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию”.
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 г. предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных рачетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии навой планеты. Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября
1845 г. он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождениями между данными наблюдений и расчетов: “Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором тракте”. Такие оценки были проведены в первой половине 1846 г. Успеху дела помогло предложение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен устроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень маленький наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
Спутник Масса (кг) Радиус орбиты (тыс.км.) Радиус
(км) Год
открытия Кто открыл
Наяда ? 48 29 1989 “Вояджер-2”
Таласса ? 50 400 1989 “Вояджер-2”
Деспина ? 53 74 1989 “Вояджер-2”
Галатея ? 62 79 1989 “Вояджер-2”
Ларисса ? 74 96 1989 “Вояджер-2”
Протеус ? 118 209 1989 “Вояджер-2”
Тритон 2,14.1022 355 1350 1846 Лассель
Нерейд ? 5509 170 1949 Койпер
Луна 7,4.1022 389 1739 ———– ————–
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта, 1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5 сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на 138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.
Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2″ (справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них заинтересовать астрономов.
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.
Общие сведения
. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.
. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате.
Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано движение облаков в районе Пятна.
Кольца Нептуна
. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна.
Магнитосфера
Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний
источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов?
Список литературы.
Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
131°01`
Средняя скорость движения по орбите 5,43 км/сек
Расстояние от Земли от 4,3 до 4,6 млрд. км
Число спутников 8
Современные данные о Нептуне.
Звездный период обращения в годах 164,7
Синодический период обращения, сутки 368
Среднее расстояние от Солнца, а.е. 30,06
Среднее расстояние от Солнца, млн. км. 4496
Наклонение орбиты к эклиптике 1?46?
Плотность, кг./м3 1700
Экваториальный диаметр, км. 49500
Экваториальный радиус, км. 24750
Звездный период вращения вокруг своей оси 17,8
Наклон экватора к плоскости орбиты 15,8 суток
Число известных спутников у планеты 29?
Число известных спутников 2
Нептун – самый дальний от нас мир, потому малоизученный. Планета-гигант, номер восемь в семье Солнца, получившая имя морского бога Нептуна. Её нашли в 1846 году при астрономических расчетах. Гигантский “Бог моря” почти в 4 раза больше Земли и в 30 раз дальше от центрального светила. Год на Нептуне долог, около 164,8 лет. Сутки же, наоборот, коротки, около 16 часов. Температура примерно -200°С.
Планетное ядро – изо льда и железосодержащих пород, радиус его 9-13 тыс. км. Мантия жидкая – частички льда аммиака, метана, воды, толщина её около 7 тыс. км.
Нептун – газовый гигант с толщиной газовой “шубы” около 5 тыс. км, наружная часть которой – смесь из 80% водорода, 19% гелия, есть следы углеводородов, азота, метана, придающего планете синий цвет. В глубинных слоях – увеличение аммиачных, метановых и водных комбинаций. Атмосфера разделена на отдельные зоны, движущиеся с различными скоростями: зона экватора совершает оборот примерно за18 часов, полярные – за 12. Характерны полосы чудовищных ураганов и вихревые образования, занимающие громадные площади и порождающие атмосферные отклонения – пятна разной окраски, например, большое Темное пятно, белые вихри – скутеры. Здесь свирепствуют самые сильные и длительные ветры Солнечной системы, обгоняющие звук – до 2100-2400 км /ч.
У планеты есть система из 5 колец, как у Сатурна, но неярких, тонких, различных по плотности, состоящих из кристалликов льда, углеродосодержащих компонентов и пылинок. Кольцам присвоены имена ученых, участвовавших в открытии и изучении Нептуна.
Вокруг планеты водят хоровод 14 спутников, названные именами персонажей древних греческих и римских мифов, кроме одного. Самые большие – Тритон, Протей, Нереида.
Этот хоровод разбит на две группы – регулярные и нерегулярные. Регулярные вращаются по круговым орбитам близко от планеты. Нерегулярные движутся по эксцентричным, вытянутым, или же по круговой орбите, противоположной вращению Нептуна, как, например, Тритон – обладающий, благодаря вулканической деятельности, разреженной атмосферой. Тритон – самое холодное местечко в Солнечной семье, морозы доходят до -235°С.
Содержание
1.Oбщие сведения…………………………………………………….3
1.1 Параметры планеты………………………………………………3-4
1.2 Строение планеты Нептун………………………………………4-6
1.3 Химические состав и физические условия………………………..6
2.Космические характеристики планеты………………………………6-12
2.1 Особенности планеты Нептун…………………………………… 6.-7
2.2 Большое темное пятно……………………………………………..7-8
2. 3 Магнитосфера………………………………………………………8
2.4 Кольца Нептуна……………………………………………………..8-9
2.5 Спутники Нептуна………………………………………………… 10-12
3.Заключение……………………………………………………………..13
4. Список литературы…………………………………………………….14
Планета Нептун
1.Общиен сведения
Планета Нептун была открыта 23 сентября 1846 года. Нептун был первой планетой, существование которой было вычислено с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп. Сбои в орбите Урана привели французского астронома Алексиса Бувара к мнению, что виной этому может быть гравитационное притяжение другого небесного тела. Немецкий астроном Иоганн Галле сделал необходимые вычисления, чтобы обнаружить Нептун с помощью телескопа.
В соответствии с именованием других планет Солнечной системы, этому нового миру было дано имя из греческой и римской мифологии – Нептун, бог моря у римлян.
Планета Нептун является восьмой планетой Солнечной системы. Дальше находится только маленький Плутон.
Четыре года назад, Нептун, в силу своих размеров, потерял статус планеты. Его переименовали в карликовую планету. Отсюда, как следствие, Нептун превратился в последнюю планету Солнечной системы. Ближе к Солнцу вращается семь планет, три самых дальних называют газовыми гигантами. Это Юпитер, Сатурн и Уран. Нептун является четвёртым газовым гигантом. По своим размерам и массе он значительно уступает Юпитеру и Сатурну. С Ураном ситуация несколько иная. Здесь наблюдается здоровая конкуренция. Нептун превосходит своего собрата по массе, но уступает по размерам.
Сопоставление размеров Земли и Нептуна
1.1 Параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3 , почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) • 103 К при давлении 7-8 мегабар.По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Поверхность планеты представляет из себя вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Иными словами, поверхность планеты представляет собой вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). Отсюда видно: данный космический объект идеальным шаром вовсе не является, а сжат у полюсов. По своей орбите Нептун несётся со скоростью 5,43 км/с и облетает Солнце за 164,8 года. Вокруг своей оси планета вращается очень быстро. Полный оборот она делает всего за 16 часов и 6 с половиной минут..
Он вращается почти на самой границе с так называемым поясом Койпера. Это огромное космическое пространство, расположенное на дальних рубежах Солнечной системы. В этой непроницаемой тёмной бездне существуют тысячи неведомых тел. Их состав аммиак, метан, вода. Данные летучие вещества образуют ледяные глыбы разных размеров. Интересно то, что за орбитой планеты Нептун подобных образований нет совсем: космическая бездна девственно-чистая. Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.
1.2 Строение планеты Нептун
Планета Нептун – это не Луна или Марс; она находится очень далеко от Земли. Её изучение представляет из себя сложнейшую задачу. Отсюда зыбкость теорий, гипотез и предположений. О строении данного космического тела судят, исходя из размеров планеты, её массы, периода вращения вокруг своей оси. Обязательно учитывают конфигурацию гравитационного поля, а также состояние водорода и гелия при высоком давлении.
Внутреннее строение Нептуна:
1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро
На сегодняшний день за основу берётся классическая теория строения газовых гигантов в целом, а также учитывается специфика наиболее схожего с Нептуном Урана. Отсюда, строение планеты Нептун представляет из себя следующую модель: в центре газового шара находится ядро, окружённое мантией; та же, в свою очередь, покоится под плотным слоем атмосферы.
Ядро планеты Нептун представляет из себя твёрдое образование, по массе примерно равное или немного превосходящее массу Земли. Состав ядра: железо, никель, силикаты (горные породы). Давление в его центре равно семи миллионам атмосфер (1 физ. атмосфера=760 мм ртутного столба). Температура соответствует 5500К (1К=–272,15С). Плотность ядра превышает плотность Земли в два раза.
Выше твёрдой составляющей планеты находится мантия. Она представляет из себя жидкую с высокой плотностью массу, состоящую из метана, аммиака и воды. Её давление, в среднем, держится на величине в 100 тысяч атмосфер. Температура лежит в пределах от 2000К до 5000К. Масса мантии превышает массу Земли в 15 раз. Она переходит в нижние слои атмосферы, но чёткой границы между этими двумя составляющими не существует.
Атмосфера планеты Нептун состоит на 82% из водорода, на 17% из гелия, оставшийся процент приходится на метан. Существуют и сотые доли процента других летучих веществ, среди которых господствующее положение занимает аммиак.
Самое же интересное то, что метан, являющийся основным веществом, задающим планете цвет, не может отражать сочный синий спектр. Значит в нём присутствует какая-то неизвестная составляющая, делающая Нептун непохожим на своего собрата Уран, а тем более на Юпитер и Сатурн, но зато совпадающим по цвету с океанской гладью Земли. Температурные режимы планеты Нептун меняются в зависимости от высоты. В зоне с давлением в 50 бар температура доходит до 0° по Цельсию. С понижением давления холодает всё больше и больше. На уровне условно-выбранной поверхности, где давление держится на отметке 1 бар, жутко холодно. Термометр, если бы он там оказался, показал бы минус 199° по Цельсию.
В нижних слоях атмосферы (тропосфера) температура продолжает снижаться и доходит до минус 220° по Цельсию. Это безобразие прекращается на отметке с давлением в 0,1 бар. Данную зону называют тропопаузой – граница между тропосферой и стратосферой.
В стратосфере температура начинает повышаться. С высотой она увеличивается всё больше и больше. В верхних слоях атмосферы планеты Нептун температура уже зашкаливает за все мыслимые пределы. Она доходит до отметки в 475° по Цельсию. Объяснить данный феномен учёные в наши дни не могут. Скорее всего планета имеет свой внутренний источник тепла.
На это также указывает эффективная температура планеты (величина, характеризующая температурный режим космического объекта, если его рассматривать, как абсолютно чёрное тело). Она равна минус 214° по Цельсию – то есть соответсвует эффективной температуре планеты Уран. Но последний расположен гораздо ближе к Солнцу. По всем расчётам планета Нептун должна обладать эффективной температурой равной минус 228° по Цельсию. Однако такого не наблюдается, что лишний раз подтверждает гипотезу о внутреннем источнике тепла
1.3 Химический состав и физические условия Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
2.Космические характеристики
2.1 Особенности планеты Нептун
Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли. Каменное ядро Нептуна, как полагают, примерно равно массе Земли.
Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света для того чтобы управлять его атмосферой. Нептун – планета самых быстрых ветров в Солнечной систем. Ветры Нептуна могут достигать 1500 миль в час (2400 километров в час). В высоких широтах ветер дует в направлении вращения планеты, на 70-й южной широте была измерена самая высокая скорость ветра – 300 м/сек. В низких широтах ветер дует параллельно экватору в обратном направлении, его скорость составляет около 100 м/сек.
2.2 Большое темное пятно
Наиболее заметная структура в южном полушарии, обнаруженная “Вояджером- 2”, была названа Большим тёмным пятном. Эта обширная циклоническая система по размерам в два раза меньше, чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. примерно с Землю). Располагаясь на 20° к югу от экватора, оно вращалось против часовой стрелки с периодом около 16 дней. Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Большое тёмное пятно (вверху), Скутер (белое треугольное облачко посередине) и Малое тёмное пятно (внизу)
Верхние слои атмосферы планеты Нептун находятся в вечном движении. Причём скорость перемещения метановых облаков в районе экватора достигает 1100 км/ч. В более высоких и низких широтах скорость меньше, а на полюсах падает в два раза. Направление движения всей этой массы противоположно направлению вращения планеты вокруг собственной оси.
На поверхности наблюдаются мощные циклоны. В 1989 году, когда космический аппарат НАСА «Вояджер-2» пролетал всего в 48 тысячах километрах от поверхности планеты, им было зафиксировано Большое тёмное пятно. Его размеры составляли 13000?6600 километров. Располагалось оно в южном полушарии и по всему представляло из себя вихревой поток гигантских размеров, двигающийся со скоростью 1000 км/ч параллельно экватору.
Гораздо южнее было зафиксировано Малое тёмное пятно. Подобные образования возникают в нижних более тёмных слоях атмосферы. Из космоса, на фоне ярко-синих метановых облаков, они кажутся огромными тёмными пятнами на поверхности планеты. Живут подобные атмосферные явления несколько месяцев, затем исчезают и возникают в новом месте планеты. Природа их образования пока не изучена. Большое Темное Пятно было достаточно большим, чтобы поглотить всю Землю и движется на запад Нептуна со скоростью 750 миль в час (1200 километров в час). Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
К 1994 году оно исчезло, но космический телескоп им. Хаббла обнаружил новое темное пятно в северном полушарии. Согласно современным представлениям, темные пятна в атмосфере Нептуна – дыры в первом слое облаков, позволяющие увидеть более глубокие облачные слои. Отдельные белые перистые облака в тропосфере Нептуна быстро изменяются, часто образуясь и исчезая всего за несколько часов.
2.3 Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
2.4 Кольца Нептуна
Как и все газовые гиганты в Солнечной системе, Нептун имеет систему колец. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера.
Нептун с кольцами
На сегодняшний день известно шесть колец, окружающих далёкое, сияющее сочной синевой космическое тело. Эти образования назвали именами тех, кто в своё время был причастен к открытию восьмой планеты Солнечной системы и её самого большого спутника Тритона. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно.
Самое далёкое и самое яркое кольцо носит название кольцо Адамса. Находится оно на расстоянии в 63000 километров от центра планеты, а ширину имеет в 50 километров. Представляет оно из себя вовсе не цельную конструкцию, опоясывающую газового гиганта. Состоит данное образование из пяти узких колец, которые даже и кольцами-то назвать нельзя. Их именуют дужками, а названия они имеют: Храбрость, Свобода, Равенство 1, Равенство 2, Братство. Такое оригинальное устройство кольца Адамса не поддаётся объяснению с точки зрения тех законов, по которым существует Космос. По логике вещей, дужки уже давно должны были слиться друг с другом и образовать единую цельную поверхность. Превалирует же мнение, что виной всему является спутник Нептуна Галатея. Это небольшое тело (диаметр всего 180 километров), вращается на расстоянии в 61950 километров от газового гиганта. То есть отстоит от внутреннего края кольца Адамса всего на 1000 километров. Именно оно, своими гравитационными силами, и воздействует на данное образования, заставляя его принимать такую оригинальную конструкцию.
Однако многие исследователи склоняются к мысли, что у малыша маловато силёнок, чтобы влиять на кольцо Адамса подобным образом. Скорее всего, на этом участке космического пространства, существует ещё один или пара очень маленьких спутников. Они пока ещё не открыты в силу своих незначительных размеров и тёмных поверхностей, но заявляют о своём существовании именно через гравитационные силы.
Такому дуэту или трио, а может квартету, вполне по силам, сложив свои гравитационные усилия, удерживать дужки на приличном расстоянии друг от друга. Последние же, судя по наблюдениям, со временем меняют свою конфигурацию. Так дужка Свобода постепенно уменьшается в размерах. Не исключена возможность, что она вообще скоро исчезнет, не оставив о себе никаких воспоминаний.
Самое ближнее кольцо к газовому гиганту расположено на расстоянии в 42000 километров от его центра. Оно носит название кольцо Галле и является, пожалуй, одним из самых блеклых и неярких из всех колец. Ширина его довольно приличная: она составляет 2000 километров.
За внешним краем кольца Галле находятся орбиты трёх спутников планеты Нептун. Это маленькая Наяда. Она отстоит от газового гиганта на расстоянии в 48000 километров и имеет диаметр всего в 65 километров. Затем спутник Таласса. Это космическое тело побольше. Его диаметр равен 86 километрам, а расстояние до центра планеты составляет 50000 километров.
Самым же большим из этой троицы является спутник Деспина. Его расстояние до раскалённого центра планеты Нептун измеряется 52500 километрами, а диаметр равен 151 километру. Сразу же за ним, в каких-то 500 километрах, располагается очередное кольцо, носящее название кольцо Леверье.
Это образование имеет в ширину 100 километров и гораздо светлее нежели кольцо Галле. Аналогичное кольцо, также шириной в 100 километров и довольно светлое, находится на расстоянии в 57000 километров от цента планеты Нептун. Оно носит название кольцо Арго.
Между похожими кольцами Арго и Леверье нашло себе место очень прозрачное и широкое кольцо, которое получило название кольцо Лассел. Его ширина составляет 4000 километров. По сути, это образование претендует на самые внушительные габариты среди своих собратьев. Его величие затмить некому.
Последним в этой компании является самое тёмное безымянное кольцо. Оно располагается на расстоянии в 2000 км от внешнего края кольца Арго и имеет ширину в 500 километров. Из-за блеклости и невзрачности ему даже не дали название. Так оно и существует без имени среди более удачливых и ярких собратьев.
Никто не будет спорить: кольца планеты Нептун и близко не стоят с подобными образованиями планеты Сатурн. Они не сияют в космической дали, не притягивают к себе восхищённые взгляды исследователей. Их состав, скорее всего, представляет из себя многообразные по форме частицы метанового льда, покрытые сверху силикатами. Отсюда и слабое отражение солнечных лучей. Этого, однако, не происходит, что порождает различные предположения и гипотезы.
Других колец с Земли не разглядели. Это вовсе не означало, что у Нептуна больше нет подобных образований. Они вполне могли быть очень тёмными и совсем не отражать солнечный свет. Но огромные расстояния, отделяющие газового гиганта от Земли, не позволяли исследователям Космоса поставить в этом вопросе точку. Звёзды, перекрываемые Нептуном, начинали исчезать ещё до того, как планета закрывала их своей массой. Но кольца ли были причиной данного эффекта или спутники – тут никто ничего конкретного сказать не мог.
3. Спутники Нептуна
На настоящий момент известно 13 спутников планеты Нептун. названные в честь меньших морских божеств и нимф из греческой мифологии, так же, как сам Нептун был назван в честь римского бога морей.
Самый крупный из них Тритон. Он вобрал в себя практически всю массу космических тел, нарезающих бессчетные круги вокруг газового гиганта. Остальные 12 собратьев так малы, что составляют, все вместе, только, пол процента от веса его ледяных пород.
Наиболее примечательными в этой компании, кроме Тритона, являются Нереида, Протей и Лариса. Ближайшие спутники планеты – это Наяда, Таласса, Деспина и Галатея: небольшой дружный коллектив, вращающийся в окружении колец Нептуна. Размерами вся эта братия, скажем прямо, не вышла.
Больше всех Протей. Его диаметр составляет 420 километров. Другие даже такими габаритами не могут похвастаться: они совсем малыши. Но, не смотря на отсутствие величия, эти невзрачные творения Космоса добросовестно несут вахту возле своего старшего собрата,
Тритон
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Тритон уникален тем, что это единственный большой спутник в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты по направлению, противоположному вращению своей планеты — это « ретроградная орбита » предполагает, что Тритон, возможно, был карликовой планетой, пока его не захватила планета Нептун. Гравитация Нептуна притягивает Тритон все ближе к планете и это означает, что через миллионы лет, Тритон приблизится достаточно близко, чтобы гравитационные силы разорвали его на части. Светлые полосы на поверхности Нептуна
Тритон очень холодный, температура на его поверхности достигает примерно минус 391 градусов по Фаренгейту (минус 235 градусов по Цельсию), что делает его одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Тем не менее, Вояджер-2 обнаружил гейзеры, которые извергают ледяные столбы вверх более чем на 5 миль (8 км), показывая, что в его внутреннем мире есть тепло.
Спутник Нептуна Тритон
Тритон является единственным сферическим спутником Нептуна, другие двенадцать планет имеют неправильную форму, и у него большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Неп-туном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона на-поминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна. Трудно найти более несходную пару, чем Тритон и Нереида… Начнем с орбит. У Тритона она, как мы уже знаем, почти правильный круг. Нереида же то подходит к Нептуну на 1390000, то убегает от него на 9734000 км. В семь раз отличается расстояние ближайшей точки от самой удаленной! Такой эксцентричности в поведении не показывает ни один другой спутник во всей Солнечной системе. Направление, в котором Нереида обращается вокруг Нептуна, прямое; в этом она тоже “не согласна” с Тритоном. Наклон ее орбиты к плоскости экватора планеты составляет 29°. Она обегает Нептун почти за полный земной год, а ведь Тритону для этого нужно меньше недели. Когда Нереида находится от Нептуна в наибольшем удалении, ее орбитальная скорость составляет всего 840 м/с. Это на одну пятую медленнее, чем скорость нашей Луны, и, тем самым, Нереида становится чемпионкой Солнечной системы по медлительности. Точные размеры Нереиды определить трудно. Обычно называют диаметр что-то между 240 и 300 км, то есть раз в 20 меньший, чем у Тритона. Если глядеть на нее с поверхности Нептуна, то она представится всего лишь звездочкой, притом не слишком яркой. Даже в наибольшем приближении к планете Нереида светится примерно как Полярная звезда. А при максимальном удалении только очень глазастый нептунянин мог бы разглядеть ее невооруженным оком. Зато Нептун с поверхности Нереиды при ее наибольшем приближении будет выглядеть весьма внушительно: он займет видимую площадь раз в пятнадцать большую, чем у нас Луна. Правда, Нереиде это даст лишь одну восьмую того света, что озаряет Землю в полнолуние – слишком уж далеко отсюда Солнце.
Судя по невероятно вытянутой орбите, ее наклонению, малым размерам тела, Нереида – пленница, а не родственница Нептуна, захваченный астероид, подобный Фебе или мелким спутникам Юпитера.
Протеус (Протей)
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Протей — спутник Нептуна, открытый в августе 1989 космическим аппаратом «Вояджер-2». Это один из самых темных спутников Солнечной системы; отражает всего 6% солнечного света. Хотя он больше, чем Нереида, он не был открыт раньше из-за того, что это очень темное небесное тело, находящееся так близко к Нептуну, что его нельзя было разглядеть в ярком блеске планеты. Имеет неправильную (несферическую) форму. Покрытая кратерами поверхность этого спутника не проявляет никаких признаков геологической активности.2″
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.
Открыто пять новых спутников Нептуна. Эти новые луны, вероятно, захваченные Нептуном астероиды. Теперь известно 13 спутников Нептуна. Два открытых спутника обращаются в том же направлении, что и планета. Другие спутники обращаются в обратном направлении. Все они обращаются по сильно наклоненным орбитам с большим эксцентриситетом. Размеры спутников находятся в пределах 30 – 50 км в диаметре. Исследователи использовали специальную технику, чтобы найти новые луны, которая первоначально была разработана, чтобы обнаружить очень слабые объекты во внешнем поясе астероидов – поясе Койпера.Они также наблюдали шестую возможную луну, которую они назвали 02N4. Спутник был обнаружен 14 августа 2002 года и наблюдался снова на Очень Большом Телескопе (VLT) 3 сентября 2002 года. Но дальнейшие попытки найти этот объект потерпели неудачу. Исследователи думают, это тело могло быть Кентавром – объектом, которые мигрируют из пояса Койпера.
Заключенине
Карта поверхности Нептуна
На протяжении практически целого века этот синий гигант считался самым дальним во всей Солнечной системе. И даже открытие Плутона не изменило данного убеждения. Нептун – планета какая по счету? Восьмая, а не последняя, девятая. Тем не менее, он иногда оказывается дальше всех от нашего светила. Дело в том, что Плутон имеет вытянутую орбиту, которая порой находится ближе к Солнцу, чем орбита Нептуна. Синему гиганту удалось вернуть себе статус самой дальней планеты. И все благодаря тому, что Плутон перевели в разряд карликовых объектов. – Нептун имеет самые небольшие размеры среди четырех известных газовых гигантов. Его экваториальный радиус меньше, чем у Урана, Сатурна и Юпитера. – Как и на всех газовых планетах, на Нептуне нет твердой поверхности. Даже если бы космический корабль сумел до него добраться, он не смог бы приземлиться. Вместо этого стало бы происходить погружение вглубь планеты. – Гравитация Нептуна немногим больше земной (на 17 %). Значит, сила притяжения действует на обеих планетах практически одинаково. – Для того чтобы обернуться вокруг Солнца, Нептуну требуется 165 земных лет. – Синий насыщенный цвет планеты объясняется мощнейшими линиями такого газа, как метан, превалирующими в отраженном свете гиганта. В процессе освоения космоса огромную роль сыграло открытие планет. Нептун и Плутон, равно как и другие объекты, обнаружены в результате кропотливого труда многих астрономов. Скорее всего, то, что сейчас человечеству известно о Вселенной, – лишь малая часть реальной картины. Космос – это великая тайна, и разгадывать ее придется еще не одно столетие.
Список используемой литературы
1.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия..CD-ROM. 2006
2.Бронштен В.А. Планеты и их наблюдения. – М.: Наука, 1995
3.Маров М.Я. . Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1996
4.Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия.- М.: Аванта +, 2002.-688 с.ил.
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О НЕПТУНЕ
Нептун — это прежде всего гигант из газа и льда.
Нептун – восьмая планета Солнечной системы.
Нептун — самая далёкая от Солнца планета с тех пор, как Плутон разжаловали до звания карликовой планеты.
Нептун меньше, чем другие газовые гиганты — Юпитер, Уран и Сатурн.
Своё название планета получила в честь древнеримского бога моря.
Год на Нептуне длится примерно 165 земных лет.
Среднее расстояние планеты Нептун от солнца: около 4,5 млн. км.
День на Нептуне длится около 16 земных часов.
КАК ОТКРЫЛИ НЕПТУН?
Нептун был единственной планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не благодаря телескопу.
Планета Нептун была открыта французскими учеными Йоганном К. Галле, Генрихом д’Арре и Урбеном Леверье. Открытие состоялось 23 сентября 1846 года.
СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ПЛАНЕТЫ НЕПТУН
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна.
Нептун имеет ярко-голубой цвет. Истинная причина голубого цвета Нептуна до сих пор не раскрыта.
На Нептуне дуют самые сильные в Солнечной системе ветра, их скорость достигает 2100 км/ч, то есть больше, чем в бешеной атмосфере Юпитера.
Ученые не знают, как на холодной ледяной планете вроде Нептуна облака могут двигаться так быстро. Они предполагают, что холодные температуры и поток жидких газов в атмосфере планеты могут снижать трение настолько, что ветры набирают существенную скорость.
Из всех планет в нашей системе Нептун — самая холодная.
Верхние слои атмосферы планеты имеют температуру -223 градуса по Цельсию.
Нептун вырабатывает больше тепла, чем получает его от Солнца.
В атмосфере Нептуна преобладают такие химические элементы, как водород, метан и гелий.
Атмосфера Нептуна плавно переходит в жидкий океан, а тот — в промёрзшую мантию. Поверхности как таковой у этой планеты нет.
Предположительно, Нептун обладает каменным ядром, масса которого примерно равна массе Земли. Ядро Нептуна состоит из силикатного магния и железа.
Магнитное поле Нептуна в 27 раз мощнее земного.
Гравитация Нептуна всего на 17% сильнее таковой на Земле.
Нептун является ледяной планетой, состоящей из аммиака, воды и метана.
Интересен тот факт, что сама планета вращается в противоположную сторону от вращения облаков.
На поверхности планеты в 1989 году было обнаружено Большое темное пятно.
СПУТНИКИ НЕПТУНА
У Нептуна официально зарегистрированное количество 14 спутников. Спутники Нептуна названы в честь греческих богов и героев: Протей, Таласа, Наяда, Галатея, Тритон и другие.
Крупнейшим спутником Нептуна является Тритон.
Тритон движется вокруг Нептуна по ретроградной орбите. Это значит, что его орбита вокруг планеты лежит задом наперед по сравнению с другими лунами Нептуна.
Скорее всего, Нептун когда то захватил Тритон — то есть луна не образовалась на месте, как остальные луны Нептуна. Тритон заперт в синхронном вращении с Нептуном и медленно движется по спирали к планете.
Тритон, примерно через три с половиной миллиарда лет будет разорван его гравитацией, после чего его обломки образуют ещё одно кольцо вокруг планеты. Это кольцо может быть более мощным, чем кольца Сатурна.
Масса Тритона составляет более, чем 99,5 % от суммарной массы всех остальных спутников Нептуна
Тритон, скорее всего, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера.
КОЛЬЦА НЕПТУНА
У Нептуна есть шесть колец, но они гораздо меньше, чем у Сатурна, и увидеть их непросто.
Кольца Нептуна состоят в основном из замёрзшей воды.
Считается, что кольца планеты – остатки когда-то разорванного спутника.
ПОСЕЩЕНИЕ НЕПТУНА
Для того, чтобы корабль достиг Нептуна, ему необходимо проделать путь , который по времени займет примерно 14 лет.
Единственным космическим аппаратом, посетившим Нептун, является «Вояджер-2».
В 1989 году «Вояджер-2» прошёл на расстоянии в 3000 километров от северного полюса Нептуна. Он облетел небесное тело 1 раз.
Во время своего пролета «Вояджер-2» изучил атмосферу Нептуна, его кольца, магнитосферу и познакомился с Тритоном. «Вояджер-2» также взглянул на «Большое темное пятно» Нептуна, вращающуюся систему штормов, которая исчезла, если верить наблюдениям космического телескопа Хаббла.
Прекрасные фотографии Нептуна, сделанные «Вояджером-2», надолго останутся единственным, что у нас есть
К сожалению, в ближайшие годы никто не планирует снова исследовать планету Нептун.
Нептун – это предпоследняя планета в Солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Комета Галилея еще пересекает ее орбиту, в отличии от Плутона. Ее экваториальный диаметр такой же, как и у Урана, хотя расположена на 1627 млн. км дальше от Урана (Уран расположен в 2869 млн. км от Солнца) . Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что эту планету не смогли заметить в XVII веке
Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений – “на кончике пера”
Уран планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта В. Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытанию
Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще не известного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, производящее своим притяжением эти отклонения. Они вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время должна была находиться неведомая планета. Эта планета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном. Нептун не виден невооруженным глазом. Так, разногласие между теорией и практикой, казалось, подрывавшее авторитет материалистической науки, привело к ее триумфу
Современные данные о Нептуне
Звездный период обращения в годах
164,7
Синодический период обращения, сутки
368
Среднее расстояние от Солнца, а. е
30,06
Среднее расстояние от Солнца, млн. км
4496
Наклонение орбиты к эклиптике
1° 46’
Масса (Земля – 1)
17,3
Плотность, кг/м 3
1700
Экваториальный диаметр, в d Земли
3,9
Экваториальный диаметр, км
50000
Сжатие
1/60
Звездный период вращения вокруг своей оси
15,8 суток
Наклон экватора к плоскости орбиты
29°
Число известных спутников у планеты
2
Планета Нептун (Скачать оригинал реферата)
Реферат на тему:
Планета Нептун
Выполнил:
Ученик 11а класса
Данилин Андрей
План.
Вступление.
I.Нептун.
II. Основная часть.
1. История открытия.
2. Некоторые параметры планеты.
3. Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
4. Спутники Нептуна.
5. Современные исследования Нептуна
III. Заключение.
Открытые вопросы.
Нептун в цифрах.
Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы,
относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в
некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея.
Астрологический знак Нептуна J.
Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой
(эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058
раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит,
что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа.
Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца
164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в
четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько
быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя
плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса
из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун
выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна
невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска,
лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах
примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере
приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении
7-8 мегабар.
Химический состав, физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны
Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15%
водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера
с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но
наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе
Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с
небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом
поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями,
быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору.
На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200
км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения
планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их
атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не
имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере
Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла
– он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели
получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его
орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой
планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не
соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще
одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением
искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри,
впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка
в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования
отчета Эри получил от Британского астронома-любителя, преподобного доктора
Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии
обусловлены воздействием пока еще неоткрытой “заурановой” планеты. По-
видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не
одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс
отметил в своих записях: “В начале этой недели появилась мысль заняться
сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана,
которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены
влиянием находящийся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить
хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее
открытию”.
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только
через два года, и к октябрю 1843 г. предварительные вычисления были
закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским
астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж,
оставив для Эри результаты проведенных рачетов. По непонятным причинам Эри
отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря
Англией приоритета в открытии навой планеты. Независимо от Адамса над
проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября
1845 г. он представил Французской АН результаты своего теоретического
анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождениями между данными
наблюдений и расчетов: “Это можно объяснить воздействием внешнего фактора,
который я оценю во втором тракте”. Такие оценки были проведены в первой
половине 1846 г. Успеху дела помогло предложение, что искомая планета
движется, в соответствии с эмпирическим Тициуса Боде правилом, по орбите,
радиус которой равен устроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет
очень маленький наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием,
где следует искать новую планету.
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое
совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к
движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже
подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он,
как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в
июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его
пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно
исследование, в котором была получена окончательная система элементов
орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в
Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье
обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября
вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на
результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер
планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого
места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из
ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По
установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного
бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия,
к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не
имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное
взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
|Спутник |Масса (кг)|Радиус |Радиус |Год |Кто открыл |
| | |орбиты |(км) |открытия | |
| | |(тыс.км.) | | | |
|Наяда |? |48 |29 |1989 |“Вояджер-2” |
|Таласса |? |50 |400 |1989 |“Вояджер-2” |
|Деспина |? |53 |74 |1989 |“Вояджер-2” |
|Галатея |? |62 |79 |1989 |“Вояджер-2” |
|Ларисса |? |74 |96 |1989 |“Вояджер-2” |
|Протеус |? |118 |209 |1989 |“Вояджер-2” |
|Тритон |2,14.1022 |355 |1350 |1846 |Лассель |
|Нерейд |? |5509 |170 |1949 |Койпер |
|Луна |7,4.1022 |389 |1739 |———-|————-|
| | | | |- |- |
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта,
1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5
сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на
138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно,
имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам
Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник
Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную
сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что
Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как
он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой
на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления.
Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было
объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были
получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно
замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного
размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть
предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными
силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в
недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность
Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль
Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож
с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна
6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает
один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита
Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75.
Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь
раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону
посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.
Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна.
Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся
только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то
особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его
трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2”
(справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку
табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них
как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников
планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить
об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них
заинтересовать астрономов.
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди
планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун
может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже
в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.
Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния
едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий
спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска
планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь
удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты.
Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25
августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря
этой встрече.
Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что
около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг
центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В
римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета,
так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года
последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические
инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету
Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени
Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария
Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате.
Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на
Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше
чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле).
Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в
секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и
небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от
нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока
тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное
Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто
другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое
темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что
атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в
температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано
движение облаков в районе Пятна.
Кольца Нептуна
Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из
звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые
дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года
показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной
искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна
очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена:
самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то
окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо,
совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи
внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое
кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку
к открытию Нептуна.
Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и,
вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды),
расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена
на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в
интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс”
мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля
Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на
полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного
поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на
поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В
какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение
и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к
Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного
полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных
исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности
и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были
обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями.
Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период
вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к
оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко
от Солнца, а в то же время внутренний
источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна
и Урана с помощью космических аппаратов?
Список литературы.
1. Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
2. М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
|Нептун |в цифрах: |
|Масса |17,14 массы Земли (1,02.1026 кг) |
|Диаметр |3,88 диаметра Земли (49 520 км) |
|Плотность |1,64 г/см3 |
|Температура поверхности |-231°С |
|Длительность звездных суток |19,2 часа |
|Среднее расстояние от Солнца |30,06 а.е. ( 4.497 млн. км) |
|Период обращения по орбите |164,79 земных лет |
|Наклон экватора к орбите |+29°34` |
|Эксцентриситет орбиты |0,008 |
|Наклонение орбиты к эклиптике |1,77° |
|Долгота восходящего узла |131°01` |
|Средняя скорость движения по орбите |5,43 км/сек |
|Расстояние от Земли |от 4,3 до 4,6 млрд. км |
|Число спутников |8 |
Современные данные о Нептуне.
|Звездный период обращения в годах |164,7 |
|Синодический период обращения, сутки |368 |
|Среднее расстояние от Солнца, а.е. |30,06 |
|Среднее расстояние от Солнца, млн. км. |4496 |
|Наклонение орбиты к эклиптике |1є46ґ |
|Плотность, кг./м3 |1700 |
|Экваториальный диаметр, км. |49500 |
|Экваториальный радиус, км. |24750 |
|Звездный период вращения вокруг своей оси |17,8 |
|Наклон экватора к плоскости орбиты |15,8 суток |
|Число известных спутников у планеты |29є |
|Число известных спутников |2 |
Астрономия для детей > Солнечная система > Планета Нептун
Описание планеты Нептун для детей: интересные факты с фото и картинками, как нашли в Солнечной системе, вращение и расстояние от Солнца, состав, спутники.
Наверное, даже для самых маленьких не секрет, что на восьмом месте от Солнца расположился Нептун. Дети должны понять его уникальность, ведь это первая планета, чье существование предсказали математически еще до того, как увидели в телескоп 23 сентября 1846 года. Чтобы объяснить детям всю картинку, необходимо рассказать предысторию. Дело в том, что на пути вращения Урана вокруг звезды стали замечать отклонения и неровности. Благодаря этому астроном из Франции Алексис Буварда предположил, что за это отвечает гравитация другого объекта. Позже другой астроном из Германии Иоганн Галле опирался на расчеты, чтобы отыскать загадочный объект в телескопе. До этого Галилео Галилей рисовал планету, которую принял за звезду из-за медленного движения. Этот мир получил свое имя из римской мифологии (Нептун – царь и бог морей). Именно так произошло открытие планеты Нептун.
Мы предлагаем погрузиться в интересные факты о планете и изучить детальное описание Нептуна с фото и картинками. Детям всех возрастов будет увлекательно узнать также о том, что у Нептуна есть класс, а если говорить точнее тип – ледяной гигант. Читайте характеристику, чтобы узнать больше о восьмой планете Солнечной системы.
Физические характеристики Нептуна – объяснение для детей
Нептун – большая солнечная планета, то есть вращается вокруг Солнца на определенном орбитальном расстоянии. Она проживает не в одиночестве, ведь ближайшие планеты – Уран, Сатурн и Плутон (карликовая планета). Отстраненность от солнечных лучей не позволяет поверхности достаточно нагреться. Но ветра могут разгоняться до 2400 км/ч (это самая большая скорость в нашей системе). Чтобы дать полное объяснение для детей, родители или учителя в школе должны заметить, что ветра связаны с большой темной бурей. Ее еще в 1989 году наблюдал Вояджер-2 на южной стороне. Это овальное «Большое темное пятно», вращающееся против часовой стрелки. Его масштабов хватит, чтобы вместить нашу планету. Двигается на запад, разгоняясь до 1200 км/ч. Казалось, что этот шторм исчез, когда Хаббл нацелился на его поиск. Но телескопу удалось зафиксировать образование и пропажу двух других «темных пятен» за последнее десятилетие.
Если сравнивать с осью, то магнитные полюса отодвинуты на 47 градусов. Поэтому поле в 27 раз сильнее земного и переживает невероятные колебания во время оборотов.
Фотография Нептуна, сделанная космическим аппаратом Вояджер в 1989 году
При помощи облаков газового гиганта, ученые вычислили, что день длится чуть меньше 16 часов.
Привлекательный и яркий голубой цвет планета получила из-за атмосферы, насыщенной гелием и водородом, поглощающих красный цвет. Кроме того, в атмосферных слоях присутствует большая концентрация жидкой воды, аммиака и метана. Именно из-за этого его прозвали «ледяным гигантом». Если сравнивать с нашей планетой, то Нептун в 17 раз превышает ее по массе и в 58 раз по объему. Полагают, что только его скалистое ядро примерно равняется всей земной массе.
Орбитальные характеристики Нептуна – объяснение для детей
Планета отдалена от Солнца на 4.5 миллиардов км (в 30 раз больше земной дистанции), потому что движется по эллипсу. Так что Нептун сложно заметить невооруженным глазом. Один год длится 165 земных, поэтому первая орбита (с момента обнаружения) завершилась в 2011 году.
Орбита Плутона занимает 248 дней, 20 из которых он огибает путь Нептуна и подходит ближе к Солнцу. Однако Нептун все же отвоевал титул самой отдаленной планеты, так как в 2006 году Плутон сместили в разряд карликовых. Напомним, что между Нептуном и Сатурном вращается Уран.
Состав и структура Нептуна – объяснение для детей
Состав атмосферы (по объему): водород (80%), гелий (19%) и метан (1,5%).
Магнитное поле: примерно в 27 раз сильнее земного.
Состав: камень (25%), лед (60-70%), водород и гелий (5-15%).
Внутренняя структура: мантия из воды, аммиака и метана, а ядро из железа и магния-силиката.
Орбита и вращение Нептуна – объяснение для детей
Средняя удаленность от Солнца: 4 498 252 900 км (в 30.069 раз дальше земной).
Перигелий (самый близкая дистанция к Солнцу): 4 459 630 000 км (в 29,820 раз больше земной).
Афелий (максимальная отдаленность от Солнца): 4 536 870 000 км (в 30.326 раз больше земной).
Спутники Нептуна – объяснение для детей
Все 14 спутников Нептуна назвали по именам морских богов и богинь из мифов Греции. Самый большой нашли 10 октября 1846 года – Тритон.
Важно объяснить детям, что Тритон – единственная луна Нептуна в форме сферы (13 остальных спутников имеют неправильную форму). Он также уникален тем, что делает обороты в противоположном направлении от планетного (ретроградное вращение). Поэтому есть мнение, что когда-то Тритон был планетой-карликом, которою притянул Нептун. Сила притяжения заставляет луну приближаться. По прогнозам, пройдет несколько миллионов лет, и она может разорваться на обломки.
Тритон – единственная луна Нептуна в форме сферы
Тритон невероятно холодный (нагревается поднимается лишь до -235°C). Дети должны запомнить, что это одна из самых прохладных точек в нашей системе. Однако Вояджер натолкнулся на гейзерную активность. Они извергали ледяные потоки на высоту в 8 км. Ученые пытаются отыскать в нем подповерхностный океан. Наличие времен года обнаружили в 2010 году.
В 2013 году ученые SETI (поиск внеземного разума), используя данные Хаббла, заметили «потерянную» луну Наяда. 100 км объект оставался невидимым с момента первого обнаружения Вояджером-2 в 1989 году.
Также в 2013 году ученые при помощи Хаббла обнаружили 14-ю луну, получившую название S/2004 N 1. Это самая маленькая луна Нептуна с шириной в 18 км.
Непту?н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли. Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ — стилизованная версия трезубца Нептуна.
Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун помещают в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит в себе более высокую пропорцию льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты.
В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к ?220 °C[9][11]. В центре Нептуна температура составляет по различным оценкам от 5400 K[15] до 7000—7100 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году.
В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием.
12 июля 2011 года исполнился ровно один Нептунианский год — или 164,79 земного года — с момента открытия Нептуна 23 сентября 1846 года
10 фактов, которые необходимо знать о Нептуне
* Если бы Солнце было таким же большим, как обычная входная дверь, то Земля была размером в монетку, а Нептун был бы таким же большим как бейсбольный мяч.
* Нептун вращается вокруг нашего Солнца. Нептун – восьмая планета от Солнца, находящаяся на расстоянии около 4,5 млрд. км (2,8 млрд. миль) от Солнца.
* День на Нептуне длится около 16 часов. Нептун делает полный оборот вокруг Солнца (год на Нептуне) за 165 земных лет.
* Нептун, как и Уран, является ледяным гигантом. Планета Нептун в основном состоит из очень толстой, очень холодной комбинации воды (H2O), аммиака (NH3) и метана (CH4) покрывающей тяжелое, размером с Землю, твердое ядро.
* Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода (H2), гелия (Не) и метана (CH4).
* Нептун имеет 13 зарегистрированных спутников (и еще один ждет официальное подтверждение). Спутники Нептуна были названы в честь различных богов моря и нимф в греческой мифологии.
* Нептун имеет шесть колец.
* Вояджер-2 является единственным космическим кораблем, посетившим Нептун.
* Нептун не может поддерживать жизнь в том виде, в которой мы ее знаем.
* Иногда, в течение прохождения своей орбиты, карликовая планета Плутон оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. Это связано с необычной эллиптической орбиты Плутона.История открытия планеты Нептун
Темный, холодный и ветряный Нептун является последним из газовых гигантов в нашей Солнечной системе. Находясь на расстоянии в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, планете требуется почти 165 земных лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца. В 2011 году Нептун завершил свой первый оборот вокруг Солнца с момента его открытия в 1846 году.
Планета Нептун была открыта 23 сентября 1846 года. Нептун был первой планетой, существование которой было вычислено с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп. Сбои в орбите Урана привели французского астронома Алексиса Бувара к мнению, что виной этому может быть гравитационное притяжение другого небесного тела. Немецкий астроном Иоганн Галле сделал необходимые вычисления, чтобы обнаружить Нептун с помощью телескопа.Планета Нептун Что означает имя «Нептун» ?
В соответствии с именованием других планет Солнечной системы, этому нового миру было дано имя из греческой и римской мифологии – Нептун, бог моря у римлян.Особенности планеты Нептун
Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли. Каменное ядро Нептуна, как полагают, примерно равно массе Земли.
Планета Нептун – характеристики, открытие, спутники.
Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света для того чтобы управлять его атмосферой, ветры Нептуна могут достигать 1500 миль в час (2400 километров в час). Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. Большое Темное Пятно было достаточно большим, чтобы поглотить всю Землю и движется на запад Нептуна со скоростью 750 миль в час (1200 километров в час). Эта буря, казалось, исчезла, когда космический телескоп Хаббл пытался обнаружить его. Хаббл также показал появление, а затем угасание двух интересных темных пятен в течение последнего десятилетия.Эта фотография Вояджера 2 показывает верхний уровень облаков Нептуна. Это открытие стало сюрпризом для астроном. Ученые полагали, что атмосфера Нептуна более однородна
Эта фотография Вояджера 2 показывает верхний уровень облаков Нептуна. Это открытие стало сюрпризом для астроном. Ученые полагали, что атмосфера планеты Нептун более однородна.
Магнитные полюсы Нептуна наклонены примерно на 47 градусов по отношению к плоскости оси, по которой он вращается. Таким образом, магнитное поле планеты Нептун, которое в 27 раз мощнее, чем у Земли, совершает дикие колебания в течение каждого поворота.
Атмосфера планеты Нептун в августе 1989 года
Нептун вращается вокруг Солнца и совершает один полный оборот каждые 165 лет.
Каждые 248 лет, Плутон движется внутри орбиты Нептуна в течение 20 лет или около того, во время которого он ближе к Солнцу, чем Нептун. Тем не менее, Нептун остается самой далекой планетой от Солнца, так как Плутон был классифицирован как карликовая планета в 2006 году.
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«ПЛАНЕТА НЕПТУН».
Выполнила:
Ученица 9 «А» класса
Сухановская Ксения
КУРСК – 2011
ПЛАН.
I. ВСТУПЛЕНИЕ.
? Нептун.
II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.
? История открытия.
? Некоторые параметры планеты.
? Химический состав, физические условия и внутреннее строение Нептуна.
? Спутники Нептуна.
?Современные исследования Нептуна
III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
? Открытые вопросы.
? Нептун в цифрах.
? Современные данные о Нептуне.
НЕПТУН.
Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.Некоторые параметры планеты.
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земныхлет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины(недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) · 103 К при давлении 7-8 мегабар.
Химический состав,физические условия и строение Нептуна.
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные “льды” или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массеЗемле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, ониразгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла – он излучаетболее чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.
История открытий.
После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще однойпланеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й планеты.
В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от Британского астронома-любителя,…
Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое
совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к
движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже
подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он,
как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в
июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его
пассивность. Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно
исследование, в котором была получена окончательная система элементов
орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в
Англии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сентября Леверье
обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, 23 сентября
вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на
результатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Урана. В первый же вечер
планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого
места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из
ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По
установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного
бога. Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия,
к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не
имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное
взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.
|Спутник |Масса (кг)|Радиус |Радиус |Год |Кто открыл |
| | |орбиты |(км) |открытия | |
| | |(тыс.км.) | | | |
|Наяда |? |48 |29 |1989 |“Вояджер-2” |
|Таласса |? |50 |400 |1989 |“Вояджер-2” |
|Деспина |? |53 |74 |1989 |“Вояджер-2” |
|Галатея |? |62 |79 |1989 |“Вояджер-2” |
|Ларисса |? |74 |96 |1989 |“Вояджер-2” |
|Протеус |? |118 |209 |1989 |“Вояджер-2” |
|Тритон |2,14.1022 |355 |1350 |1846 |Лассель |
|Нерейд |? |5509 |170 |1949 |Койпер |
|Луна |7,4.1022 |389 |1739 |———-|————-|
| | | | |- |- | Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта,
1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5
сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на
138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно,
имеет атмосферу. Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам
Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник
Солнечной системы который обращается вокруг своей планеты в противоположную
сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что
Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как
он большой своею частью состоит из водяного льда. У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой
на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления.
Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было
объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были
получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно
замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного
размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть
предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными
силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в
недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность
Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль
Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож
с Марсом. НереидаНерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна
6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км. Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает
один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита
Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75.
Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь
раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону
посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна. Протеус Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна.
Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся
только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то
особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его
трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2”
(справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку
табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них
как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников
планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить
об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них
заинтересовать астрономов. Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди
планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун
может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже
в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска.
Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния
едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий
спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска
планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли
обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь
удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты.
Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25
августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря
этой встрече.Общие сведенияНептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что
около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг
центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В
римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета,
так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года
последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические
инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету
Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени
Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария
Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате. Большое Темное Пятно После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на
Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле).
Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное
Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто
другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое
темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что
атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в
температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано
движение облаков в районе Пятна. Кольца НептунаНептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из
звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые
дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года
показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной
искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна
очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена:
самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то
окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо,
совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи
внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое
кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку
к открытию Нептуна. Магнитосфера
Тритон
Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта, 1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5 сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что немногим (на 138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.
Размер крупнейшего спутника планеты – Тритона – близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной системы, который обращается вокруг своей планеты в противоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон — захваченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.
У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна –12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.
У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхождение этой атмосферы, которая должна бы давно рассеяться, было объяснено частыми извержениями, пополняющими ее газами. Когда же были получены снимки Тритона, то на ледяной его поверхности были действительно замечены гейзероподобные извержения азота и темных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет приливными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата. Возможно, в недрах своих он по-прежнему сохранил это агрегатное состояние. Поверхность Тритона напоминает спутники Юпитера: Европу, Ганимед, Ио, а также Ариэль Урана. Своим подобием полярных шапок (на рисунке справа, чуть выше) он схож с Марсом.
Нереида
Нерейда – второй по величине спутник Нептуна. Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км., диаметр около 200 км., и радиус 100 км.
Нереида – самый далекий от Нептуна спутник из известных. Она делает один виток вокруг планеты за 360 дней, т.е. почти за земной год. Орбита Нереиды сильно вытянута, ее эксцентриситет составляет целых 0,75. Наибольшее расстояние от спутника до планеты превышает наименьшее в семь раз. Нереида был открыт в 1949-м году Койпером(США). Только Тритону посчастливилось также быть открытым с Земли в системе Нептуна.
Протеус
Этот спутник является третьим по размерам в семье спутников Нептуна. Также он является третьим по удаленности от планеты: дальше него движутся только Тритон и Нереида. Нельзя сказать, что этот спутник выделяется чем-то особенным, но тем не менее он был выбран учеными для создания его трехмерной компьютерной модели, основанной на снимках “Вояджера 2” (справа).
Пожалуй, описание остальных спутников подробным делать не стоит, поскольку табличные данные о них (и то неполные), вполне исчерпывающе говорят о них как о маленьких планетках, подобных которым очень много среди спутников планет Солнечной системы. По тем немногим данным, что есть, трудно говорить об их индивидуальности. Хотя, будущее наверняка позволит некоторым из них заинтересовать астрономов.
Нептун – восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Несмотря на это 4-е место, Уран уступает Нептуну в массе. Нептун может быть увиден в бинокль (если Вы знаете точно, куда смотреть), но даже в большой телескоп вряд ли можно видеть что-нибудь, кроме небольшого диска. Нептун – довольно сложная планета для наблюдений. Ее блеск в противостояния едва переваливает за 8-ую звездную величину. Тритон – самый большой и яркий спутник – ненамного ярче 14-й звездной величины. Для обнаружения диска планеты нужно использовать большие увеличения. Кольцо Нептуна с Земли обнаружить очень и очень сложно, а визуально – почти невозможно.
Только одному космическому аппарату “Вояджер 2” удалось достичь столь удаленной планеты, как Нептун. Другие проекты пока… еще только проекты. Нептун был посещен только одним космическим кораблем: “Вояджером-2” 25 августа 1989-го года. Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече.
Общие сведения
Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты – 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса – около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила – 165 неполных лет. Средняя температура – 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.
На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун – самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.
С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени Хаббла. На этой паре полученных им изображений представлены два полушария Нептуна. Еще четыре снимка этого телескопа спрятано в фотоаппарате.
Большое Темное Пятно
После пролета “Вояджера-2” мимо планеты, наиболее известной деталью на Нептуне стало Большое Темное Пятно в южном полушарии. Оно в два раза меньше чем Большое Красное Пятно Юпитера (т.е. в диаметре примерно равное Земле). Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. “Вояджер-2” также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако. Оно могло быть потоком, отходящим от нижних слоев атмосферы к верхним, но истинная природа его остается пока тайной.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное Пятно в северном полушарии Нептуна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков. На трех снимках справа показано движение облаков в районе Пятна.
Кольца Нептуна
Нептун также имеет кольца. Они были открыты при затмении Нептуном одной из звезд в 1981-м году. Наблюдения с Земли позволили увидеть только слабые дуги вместо полных колец, но фотографии “Вояджера-2” в августе 1989-го года показали их до полного размера. Одно из колец обладает любопытной искривленной структурой. Подобно Урановым и Юпитеровым, кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. Но это не помешало дать им имена: самое крайнее – Адамс (содержащее три выделяющиеся дуги, которые почему-то окрестили Свободой, Равенством и Братством), затем – безымянное кольцо, совпадающее с орбитой спутника Нептуна Галатеи, следом – Леверрье (чьи внешние расширения названы Лассель и Араго), и, наконец, слабое, но широкое кольцо Галле. Как видно, названия колец увековечили тех, кто приложил руку к открытию Нептуна.
Магнитосфера
Магнитное поле Нептуна, как и поле Урана, странно ориентированно и, вероятно, создается движениями проводящего вещества (вероятно, воды), расположенной в средних слоях планеты, выше ядра. Магнитная ось наклонена на 47 градусов к оси вращения, что на Земле бы могло отразиться в интересном поведении магнитной стрелки, ведь по ее мнению, “Северный полюс” мог бы находиться южнее Москвы… Кроме того, ось симметрии магнитного поля Нептуна не проходит через центр планеты, а отстоит от него более чем на полрадиуса, что очень похоже на обстоятельства существования магнитного поля вокруг Урана. Соответственно, и напряжение поля непостоянно на поверхности в разных ее местах и меняется от трети земного до утроенного. В какой-либо одной точке поверхности поле также непостоянно, как и положение и интенсивность источника в недрах планеты. По случайности, при подлете к Нептуну, “Вояджер” двигался почти точно в направлении южного магнитного полюса планеты, что дало возможность ученым провести ряд уникальных исследований, многие результаты которых до сих пор не лишены таинственности и непонятности. Были сделаны предположения о строении Нептуна. Были обнаружены явления в атмосфере, схожие с земными полярными сияниями. Исследуя магнитные явления, “Вояджеру” удалось точно установить период вращения Нептуна вокруг своей оси – 16 часов 7 минут.
Открытые вопросы
*Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?
* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?
* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?
* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов?
Список литературы.
Ф. Умпл “Семья Солнца” М., 1984 г.
М.Я. Маров “Планеты Солнечной системы”2-е изд. М., 1986.
Відкриття Нептуна
Нептун – це передостання планета
в сонячній системі. Її орбіта перетинається з орбітою Плутона в деяких місцях. Комета
Галилея ще перетинає її орбіту, у відмінності від Плутона. Її екваторіальний діаметр
такої ж, як і в Урана, хоча розташована на 1627 млн. км далі від Урана (Уран розташований
у 2869 млн. км від Сонця). Виходячи з цих даних, можна зробити висновок, що цю планету
не змогли помітити в XVII столітті.
Одним з яскравих досягнень науки, одним
зі свідчень необмеженої пізнаванності природи було відкриття планети Нептун шляхом
обчислень – “на кінчику пера”.
Уран – планета, що випливає за Сатурном,
що багато століть вважався самої з далеких планет, була відкрита В. Гершелем наприкінці
XVIII в. Уран із працею
видна неозброєним оком. ДО 40-м років XIX в. точні спостереження показали, що Уран
ледь помітно ухиляється від того шляху, по якому він повинний випливати з урахуванням
збурювань з боку усіх відомих планет. Таким чином, теорія руху небесних тіл, настільки
стругаючи і точна, піддалася іспиту.
Леверье (у Франції) і Адамс (в Англії)
висловили припущення, що, якщо збурювання з боку відомих планет не пояснюють відхилення
в русі Урана, виходить, на нього діє притягання ще не відомого тіла. Вони майже
одночасно розрахували, де за Ураном повинне бути невідоме тіло, що робить своїм
притяганням ці відхилення. Вони обчислили орбіту невідомої планети, її масу і вказали
місце на небі, де тепер повинна була знаходитися невідома планета. Ця планета і
була знайдена в телескоп на зазначеному ними місці в 1846 р. Її назвали Нептуном.
Нептун не видний неозброєним оком. Так, розбіжність між теорією і практикою, здавалося,
що підривало авторитет матеріалістичної науки, привело до її тріумфу.
Сучасні дані про Нептуна.
Зоряний період звертання в літах
164,7
Синодичний період звертання,
доба
368
Середня відстань від Сонця,
а. е.
30,06
Середня відстань від Сонця,
млн. км
4496
Нахилення орбіти до екліптики
1° 46’
Маса (Земля – 1)
17,3
Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун помещают в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия, наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит более высокую долю льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты.В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к ?220 °C. В центре Нептуна температура составляет по различным оценкам от 5400 K до 7000—7100 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году.В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием.12 июля 2011 года исполнился ровно один Нептунианский год — или 164,79 земного года — с момента открытия Нептуна 23 сентября 1846 года[Непту?н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше земных. Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ — стилизованная версия трезубца Нептуна.
СОДЕРЖАНИЕ
Вступление 3
1. История открытия планеты Нептун 3
2. Параметры планеты 6
3. Состав и внутреннее строение планеты 6
4. Спутники Нептуна 7
Литература: 7
Вступление
Нептун (астрологический знак J), планета, среднее расстояние от Солнца 4500 млн. км, период обращения 164,8 года, период вращения 17,8 ч, экваториальный диаметр 49 500 км, масса 1,03.1026 кг, Нептун имеет 6 спутников. Открыт в 1846 И. Галле по теоретическим предсказаниям У. Ж. Леверье и Дж. К. Адамса. Удаленность Нептуна от Земли существенно ограничивает возможности его исследования.
Нептун, восьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. Внешне Нептун похож на Уран; в его спектре также доминируют полосы метана и водорода. Поток тепла от Нептуна заметно превышает мощность падающего на него солнечного тепла, что указывает на существование внутреннего источника энергии. Возможно, значительная часть внутреннего тепла выделяется в результате приливов, вызванных массивным спутником Тритоном, который обращается в обратном направлении на расстоянии 14,5 радиуса планеты. «Вояджер-2», пролетев в 1989 на расстоянии 5000 км от облачного слоя, обнаружил у Нептуна еще 6 спутников и 5 колец. В атмосфере были открыты Большое Темное Пятно и сложная система вихревых потоков. На розоватой поверхности Тритона обнаружились удивительные геологические детали, включая мощные гейзеры. Открытый «Вояджером» спутник Протей оказался больше Нереиды, обнаруженной с Земли еще в 1949.
1. История открытия планеты Нептун
После того, как в 1781 У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты — оно то «отставало» от расчетного, то опережало его.
В 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой «заурановой» планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: «В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию».
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии новой планеты.
Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября 1845 он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и расчетов: «Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором трактате». Такие оценки были проведены в первой половине 1846. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим —Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен утроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
Получив второй трактат Леверье, Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846, поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не приступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, который, получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Д’Арре начал поиски. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52′ от предполагаемого места.
Весть об открытии планеты «на кончике пера», что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.
Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственного отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
2. Параметры планеты
Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет — 0,009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30,058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км, что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.
Эффективная температура поверхностных областей — около 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14)·103 К при давлении 7-8 мегабар.
3. Состав и внутреннее строение планеты
Из всех элементов на Нептуне преобладают водород и гелий примерно в таком же соотношении, как и на Солнце: на один атом гелия приходится около 20 атомов водорода. В несвязанном состоянии водорода на Нептуне значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Присутствуют и другие элементы, в основном легкие. На Нептуне, как и на других планетах-гигантах, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка как на Уране. По теоретическим оценкам, имеется и мантия, и ядро. Масса ядра вместе с ледяной оболочкой согласно расчетным моделям может достигать 90% всей массы планеты.
4. Спутники Нептуна
Около Нептуна движутся 6 спутников. Самый крупный из них — Тритон — имеет радиус 1600 км, что немногим (на 138 км) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Второй по величине спутник, Нереида, значительно меньших размеров (радиус 100 км) и в 20000 раз меньше по массе, чем Луна.
Литература:
Горькавый Н.Н., Фридман А.М. Физика планетных колец. – М., 1994.
Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. – М., 1983.
Ксанфомалити Л.В. Парад планет. – М., 1997
Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. 2-е изд. – М., 1986.
Мороз В.И. Физика планеты Нептун. – М., 1978.
Умпл Ф. Семья Солнца. – М., 1984.