I dagenes travlhed er verden for en almindelig person nogle gange reduceret til størrelsen på arbejde og hjem. I mellemtiden, hvis du ser på himlen, kan du se, hvor ubetydelig den er på universets skala. Måske er det derfor, unge romantikere drømmer om at hellige sig erobringen af rummet og studiet af stjernerne. Forskere-astronomer glemmer ikke et sekund, at der ud over Jorden med dens problemer og glæder er mange andre fjerne og mystiske objekter. En af dem er planeten Neptun, den ottende i forhold til afstand fra Solen, utilgængelig for direkte observation og derfor dobbelt attraktiv for forskere.
Hvordan det hele begyndte
Selv i midten af det 19. århundrede indeholdt solsystemet ifølge videnskabsmænd kun syv planeter. Jordens naboer, nær og fjern, er blevet undersøgt ved hjælp af alle tilgængelige fremskridt inden for teknologi og databehandling. Mange karakteristika blev først beskrevet teoretisk, og først derefter fundet praktisk bekræftelse. Med beregningen af Uranus kredsløb var situationen noget anderledes. Thomas John Hussey, astronom ogpræsten, opdagede en uoverensstemmelse mellem den virkelige bane for planetens formodede bevægelse. Der kunne kun være én konklusion: der er et objekt, der påvirker Uranus kredsløb. Faktisk var dette den første rapport om planeten Neptun.
Efter næsten ti år (i 1843) beregnede to forskere samtidigt, i hvilken bane planeten kunne bevæge sig, hvilket tvang gasgiganten til at give plads. Det var englænderen John Adams og franskmanden Urbain Jean Joseph Le Verrier. Uafhængigt af hinanden, men med forskellig nøjagtighed, bestemte de kroppens vej.
Detektion og betegnelse
Neptun blev fundet på nattehimlen af astronomen Johann Gottfried Galle, som Le Verrier kom til med sine beregninger. Den franske videnskabsmand, som senere delte opdagerens herlighed med Galle og Adams, begik kun en grad fejl i beregningerne. Neptun dukkede officielt op i videnskabelige artikler den 23. september 1846.
Oprindeligt blev planeten foreslået opkaldt efter den to-facede Janus, men denne betegnelse slog ikke rod. Astronomer var mere inspirerede af sammenligningen af det nye objekt med kongen af havene og oceanerne, lige så fremmed for jordens himmelhvælving som tilsyneladende den åbne planet. Navnet Neptun blev foreslået af Le Verrier og støttet af V. Ya. Struve, som stod i spidsen for Pulkovo Observatoriet. Navnet blev givet, det var kun tilbage at forstå, hvad sammensætningen af Neptuns atmosfære er, om den overhovedet eksisterer, hvad der gemmer sig i dens dybder og så videre.
Sammenlignet med Jorden
Der er gået meget tid siden åbningen. I dag er omkring den ottendeplanet i solsystemet ved vi meget mere. Neptun er meget større end Jorden: dens diameter er næsten 4 gange større, og dens masse er 17 gange. En betydelig afstand fra Solen efterlader ingen tvivl om, at vejret på planeten Neptun også er væsentligt forskelligt fra jorden. Der er intet og kan ikke være liv her. Det handler ikke engang om vinden eller nogle usædvanlige fænomener. Atmosfæren og overfladen af Neptun er næsten den samme struktur. Dette er et karakteristisk træk ved alle gasgiganter, inklusive denne planet.
Imaginær overflade
Planeten er væsentligt ringere i tæthed i forhold til Jorden (1,64 g/cm³), hvilket gør det svært at træde på dens overflade. Ja, og det er det som sådan ikke. Niveauet af overfladen blev aft alt at blive identificeret ved størrelsen af trykket: et bøjeligt og ret væskelignende "fast stof" er placeret i de nederste lag af atmosfæren, hvor trykket er lig med en bar, og faktisk, er en del af det. Enhver rapport om planeten Neptun som et kosmisk objekt af en bestemt størrelse er baseret på denne definition af den imaginære overflade af en kæmpe.
Parametrene opnået med denne funktion i tankerne er som følger:
- diameter nær ækvator er 49,5 tusinde km;
- dens størrelse i polernes plan er næsten 48,7 tusinde km.
Forholdet mellem disse egenskaber gør Neptun langt fra en cirkel i form. Den er ligesom den blå planet noget fladtrykt ved polerne.
sammensætning af Neptuns atmosfære
Blandingen af gasser, der omslutter planeten,indhold er meget forskelligt fra jorden. Det overvældende flertal er brint (80%), den anden position er besat af helium. Denne inerte gas yder et væsentligt bidrag til sammensætningen af atmosfæren i Neptun - 19%. Metan er mindre end en procent, ammoniak findes også her, men i små mængder.
Mærkeligt nok påvirker én procent metan i sammensætningen i høj grad, hvilken slags atmosfære Neptun har, og hvordan hele gasgiganten ser ud fra en ekstern observatørs synspunkt. Denne kemiske forbindelse udgør planetens skyer og reflekterer ikke lysbølger svarende til rødt. Som et resultat viser Neptun sig at være en dyb blå for passerende rumfartøjer. Denne farve er et af planetens mysterier. Forskere ved endnu ikke helt, hvad der præcist fører til absorptionen af den røde del af spektret.
Alle gasgiganter har en atmosfære. Det er farven, der adskiller Neptun blandt dem. På grund af disse egenskaber kaldes den en isplanet. Frosset metan, som ved sin eksistens tilføjer vægt til sammenligningen af Neptun med et isbjerg, er også en del af kappen, der omgiver planetens kerne.
Intern struktur
Kernen i et rumobjekt indeholder jern, nikkel, magnesium og siliciumforbindelser. Med hensyn til masse er kernen omtrent lig med hele Jorden. Samtidig har den, i modsætning til andre elementer i den indre struktur, en tæthed, der er dobbelt så høj som den på Den Blå Planet.
Kernen er, som allerede nævnt, dækket af kappen. Dens sammensætning ligner på mange måder atmosfærisk: herammoniak, metan, vand er til stede. Lagets masse er lig med femten Jordens, mens det er stærkt opvarmet (op til 5000 K). Kappen har ikke en klar grænse, og atmosfæren på planeten Neptun flyder jævnt ind i den. En blanding af helium og brint udgør den øverste del af strukturen. Den glatte omdannelse af et element til et andet og de slørede grænser mellem dem er egenskaber, der er karakteristiske for alle gasgiganter.
Forskningsproblemer
Konklusioner om Neptuns atmosfære, som er typisk for dens struktur, er i vid udstrækning baseret på de allerede opnåede data om Uranus, Jupiter og Saturn. Planetens afstand fra Jorden gør det meget sværere at studere den.
I 1989 fløj Voyager 2-rumfartøjet nær Neptun. Dette var isgigantens eneste møde med den jordiske budbringer. Dets frugtbarhed er imidlertid indlysende: det var dette skib, der leverede de fleste oplysninger om Neptun til videnskaben. Især Voyager 2 opdagede de store og små mørke pletter. Begge sorte områder var tydeligt synlige på baggrund af den blå atmosfære. Til dato er det ikke klart, hvad arten af disse formationer er, men det antages, at der er tale om hvirvelstrømme eller cykloner. De dukker op i den øvre atmosfære og fejer rundt på planeten med stor hastighed.
Evig bevægelse
Mange parametre bestemmer tilstedeværelsen af atmosfæren. Neptun er ikke kun kendetegnet ved sin usædvanlige farve, men også af den konstante bevægelse skabt af vinden. Den hastighed, hvormed skyer cirkler planeten rundt om ækvator, overstiger tusinde kilometer i timen. Samtidig bevæger de sig i den modsatte retning af selve Neptuns rotation omkring aksen. Samtidig drejer planeten endnu hurtigere: En komplet rotation tager kun 16 timer og 7 minutter. Til sammenligning: En omdrejning omkring Solen tager næsten 165 år.
Endnu et mysterium: vindhastigheden i atmosfæren hos gasgiganter stiger med afstanden fra Solen og når et højdepunkt på Neptun. Dette fænomen er endnu ikke blevet underbygget, såvel som nogle af planetens temperaturtræk.
Varmefordeling
Vejret på planeten Neptun er karakteriseret ved en gradvis ændring i temperaturen afhængigt af højden. Det lag af atmosfæren, hvor den betingede overflade er placeret, svarer fuldt ud til det andet navn på det kosmiske legeme (isplaneten). Temperaturen falder her til næsten -200 ºC. Hvis du bevæger dig fra overfladen højere, vil der være en mærkbar stigning i varme op til 475º. Forskere har endnu ikke fundet en værdig forklaring på sådanne forskelle. Neptun formodes at have en intern varmekilde. Sådan en "varmer" burde producere dobbelt så meget energi, som den kommer til planeten fra Solen. Varmen fra denne kilde, kombineret med energien, der kommer hertil fra vores stjerne, er sandsynligvis årsagen til den stærke vind.
Men hverken sollyset eller den interne "varmer" kan hæve temperaturen på overfladen, så årstidernes skiften mærkes her. Og selvom andre betingelser for dette er opfyldt, er det umuligt at skelne vinter fra sommer på Neptun.
Magnetosphere
Voyager 2-forskning har hjulpet videnskabsmænd med at lære meget om Neptuns magnetfelt. Den er meget forskellig fra Jordens: Kilden er ikke placeret i kernen, men i kappen, på grund af hvilken planetens magnetiske akse er meget forskudt fra dens centrum.
En af feltets funktioner er beskyttelse mod solvinden. Formen af Neptuns magnetosfære er meget aflang: de beskyttende linjer i den del af planeten, der er oplyst, er placeret i en afstand af 600 tusinde km fra overfladen og på den modsatte side - mere end 2 millioner km.
Voyager registrerede inkonsistensen af feltstyrken og placeringen af de magnetiske linjer. Sådanne egenskaber ved planeten er heller ikke fuldt ud forklaret af videnskaben.
Ring
I slutningen af det 19. århundrede, da videnskabsmænd ikke længere ledte efter et svar på spørgsmålet om, hvorvidt der er en atmosfære på Neptun, opstod en anden opgave foran dem. Det var nødvendigt at forklare, hvorfor stjernerne langs den ottende planets vej begyndte at falme for observatøren lidt tidligere, end Neptun nærmede sig dem.
Problemet blev først løst efter næsten et århundrede. I 1984 var det ved hjælp af et kraftigt teleskop muligt at betragte planetens lyseste ring, senere opkaldt efter en af opdagerne af Neptun - John Adams.
Yderligere forskning afslørede flere lignende formationer. Det var dem, der lukkede stjernerne langs planetens sti. I dag mener astronomer, at Neptun har seks ringe. De indeholder et andet mysterium. Adams-ringen består af flere buer placeret på nogleafstand fra hinanden. Årsagen til denne placering er uklar. Nogle forskere er tilbøjelige til at tro, at tyngdekraften fra en af Neptuns satellitter, Galatea, holder dem i denne position. Andre giver et tungtvejende modargument: dens størrelse er så lille, at den næppe ville have klaret opgaven. Måske er der flere ukendte satellitter i nærheden, der hjælper Galatea.
Generelt er planetens ringe et syn, der er ringere med hensyn til imponerende og skønhed end lignende formationer af Saturn. Ikke den sidste rolle i det noget kedelige udseende spilles af kompositionen. Ringene indeholder hovedsageligt bidder af methan-is belagt med siliciumforbindelser, der absorberer lys godt.
satellitter
Neptune er ejer (ifølge de seneste data) af 13 satellitter. De fleste af dem er små i størrelse. Kun Triton har fremragende parametre, som kun er en smule ringere end Månen i diameter. Sammensætningen af atmosfæren i Neptun og Triton er anderledes: Satellitten har en gasindhylning af en blanding af nitrogen og metan. Disse stoffer giver planeten et meget interessant udseende: frosset nitrogen med indeslutninger fra metan-is skaber et ægte farveoptøj på overfladen nær Sydpolen: overløb af gult kombineres med hvidt og pink.
Skæbnen for den smukke Triton er i mellemtiden ikke så rosenrød. Forskere forudser, at den vil kollidere med Neptun og blive opslugt af den. Som et resultat vil den ottende planet blive ejer af en ny ring, der kan sammenlignes i lysstyrke med Saturns formationer og endda foran dem. De resterende satellitter i Neptun er væsentligt ringere end Triton, nogle af demhar ikke engang et navn endnu.
Den ottende planet i solsystemet svarer stort set til dets navn, hvis valg også blev påvirket af atmosfærens tilstedeværelse - Neptun. Dens sammensætning bidrager til udseendet af en karakteristisk blå farve. Neptun suser gennem rummet uforståeligt for os, som havets gud. Og på samme måde som havdybderne, holder den del af kosmos, der begynder ud over Neptun, en masse hemmeligheder for mennesket. Fremtidens videnskabsmænd har endnu ikke opdaget dem.
