Složení atmosféry Neptunu. Obecné informace o planetě Neptun

V hektických dnech svět pro průměrného člověka někdy klesá na velikost práce a doma. Mezitím, když se podíváte na oblohu, můžete vidět, jak nevýznamné je to rozsahu vesmíru.

Jak to všechno začalo

Dokonce iv polovině XIX. Století, podle vědců, sluneční soustava obsahovala pouze sedm planet. Sousedé Země, nejbližší a vzdálenější, byli studováni s využitím všech dostupných výsledků v oblasti inženýrství a výpočetní techniky. Mnoho charakteristik bylo poprvé popsáno teoreticky a teprve pak našli praktické potvrzení. Při výpočtu oběžné dráhy Uranu se situace poněkud lišila. Thomas John Hussey, astronom a kněz, objevil rozpor mezi skutečnou trajektorií pohybu planety. Mohlo by existovat pouze jeden závěr: existuje objekt, který ovlivňuje oběžnou dráhu Uranu. Ve skutečnosti to byla první zpráva o planetě Neptun.

Téměř deset let později (v roce 1843) dva výzkumníci současně vypočítali, na jakou oběžnou dráhu se planeta může pohybovat, čímž se plynový obor donutil vytvořit prostor. Byli to Angličan John Adams a francouzský Urben Jean Joseph Leverrier. Bez ohledu na sebe, ale s různou přesností, určili cestu těla.

Detekce a označení

Neptun byl nalezen na noční obloze astronomem Johannem Gottfriedem Hallem, ke kterému Leverrier přišel s jeho výpočty. Francouzský vědec, pak úsek s Halle a Adams sláva pionýra, udělal chybu ve výpočtech pouze na stupni. Oficiálně se objevil ve vědeckých pracích 23. září 1846.

Zpočátku byla planeta navržena k pojmenování dvouosý Janus, ale toto označení nebylo zakořeněno. Astronomové se více inspirují porovnáním nového objektu s králem oceánů a oceánů, jako cizího pozemského oblohy, což je zřejmě otevřená planeta. Název Neptuna byl navržen Leverrier a podporován V. Ya Struve, který vedl Pulkovo observatoř. Jméno bylo dáno, zůstalo jen pochopit, co složení atmosféry Neptunu, zda vůbec existuje, co je skryto v jeho hlubinách a tak dále.

Ve srovnání se Zemí

Od otevření proběhlo mnoho času. Dnes víme mnohem víc o osmé planetě sluneční soustavy. Neptun výrazně překračuje velikost Země: jeho průměr je téměř čtyřnásobný a hmotnost - 17krát. Značná vzdálenost od Slunce nepochybuje o tom, že počasí na planetě Neptun je také výrazně odlišné od pozemského. Neexistuje a nemůže být život. Není to ani ve větru, ani neobvyklé jevy. Atmosféra a povrch Neptunu mají prakticky stejnou strukturu. To je charakteristický znak všech plynových gigantů, včetně této planety.

Imaginární povrch

Planeta je hustší než Země (1,64 g / cm3-), takže není snadné klesat na její povrch. A jako takový není. Úroveň povrchu byla odsouhlasena tak, aby byla stanovena z velikosti tlaku: ohebná a více tekutina-jako "obloha" je v dolní vrstvy atmosféry, kde se tlak rovná jedné liště a ve skutečnosti je jeho součástí. Jakákoli zpráva o planetě Neptun jako prostorového objektu specifické velikosti je založena na této definici imaginárního povrchu obra.

Parametry přijaté s ohledem na tuto funkci vypadají takto:

• 
  
  
  
  

  Průměr rovníku je 49,5 tisíc km;

• jeho velikost v rovině pólů je téměř 48,7 tisíc kilometrů.

Poměr těchto vlastností činí Neptun ve tvaru daleko od kruhu. Jako modrá planeta je z póly poněkud zploštělý.

Složení atmosféry Neptunu

Směs plynů obklopujících planetu v obsahu je velmi odlišná od pozemského. Převažující část je vodík (80%), druhá poloha je obsazena héliem. Tento inertní plyn významně přispívá k složení atmosféry Neptunu - 19%. Metan je méně než procento, ale také v malém množství se nachází amoniak.

Je zřejmé, že jedno procento methanu v kompozici silně ovlivňuje atmosféru Neptunu a celého plynového giganta z hlediska externího pozorovatele. Tato chemická sloučenina vytváří mraky planety a neodráží světelné vlny odpovídající červené barvě. V důsledku toho pro ty, kteří projíždějí kosmická loď Neptun je zbarven v syté modré. Tato barva je jedním z hádanek planety. Vědci zatím plně nevědí, co přesně vede k absorpci červené části spektra.

Všichni plynoví giganti mají tendenci mít atmosféru. Neptun mezi nimi zvýrazní barvu. Kvůli takovým vlastnostem se nazývá ledová planeta. Zmrazený metan, který přidává váhu srovnání Neptunu s ledovcem, je také součástí pláště obklopující jádro planety.

Vnitřní struktura

Jádro prostorového objektu obsahuje sloučeniny železa, niklu, hořčíku a křemíku. Svojí hmotností je jádro zhruba stejné jako celá Země. V tomto případě, na rozdíl od jiných prvků vnitřní struktury, má hustotu, která převyšuje analogický parametr modré planety o faktor dva.

Jádro je pokryto, jak již bylo zmíněno, pláštěm. Jeho složení je velmi podobné atmosférickému: amoniak, metan a voda. Hmotnost vrstvy se rovná patnácti terestriím, zatímco je silně vyhřívaná (až 5000 K). Plášť nemá jasnou hranici a atmosféra planety Neptuna plyne plynule do něj. Směs hélia a vodíku je horní část struktury. Hladká transformace jednoho prvku do druhého a rozptýlené hranice mezi nimi jsou vlastnosti charakteristické pro všechny plynové giganty.

Potíže ve studii

Závěry o atmosféře Neptunu, charakteristické pro její strukturu, jsou z velké části založeny na již získaných datech o Uranu, Jupiteru a Saturnu. Odlehlost planety od Země je velmi obtížné ji studovat.

V roce 1989 letěla k Neptunu kosmická loď Voyager-2. Byla to jediná schůzka ledového obr s pozemským poslem. Jeho plodnost je však zřejmá: většina informací o Neptunu vědě byla poskytnuta touto lodí. Zejména Voyager 2 objevil velké a malé tmavé skvrny. Obě černé oblasti byly jasně viditelné na pozadí modré atmosféry. Dnes není jasné, jaké jsou tyto formace, ale předpokládá se, že se jedná o vírové toky nebo cyklóny. Objevují se v horních vrstvách atmosféry a obíhají kolem planety velkou rychlostí.

Věčné hnutí

Mnoho parametrů způsobuje přítomnost atmosféry. Neptun charakterizuje nejen neobvyklou barvu, ale také neustálý pohyb, který vytváří vítr. Rychlost, s jakou mraky letí kolem planety kolem rovníku, přesahuje tisíc kilometrů za hodinu. V tomto případě se pohybují ve směru naproti rotaci samotného Neptuna. Zároveň se planeta otáčí ještě rychleji: plná zatáčka trvá jen 16 hodin a 7 minut. Pro srovnání: jedna revoluce kolem Slunce trvá téměř 165 let.

Další tajemství: rychlost větru v atmosféře plynových gigantů se zvyšuje se vzdáleností od Slunce a dosahuje vrcholu na Neptunu. Tento jev ještě nebyl ospravedlněn, stejně jako některé z teplotních charakteristik planety.

Rozložení tepla

Počasí na planetě Neptun se vyznačuje postupnou změnou teploty v závislosti na nadmořské výšce. Vrstva atmosféry, kde je podmíněný povrch umístěna, zcela odpovídá druhému názvu kosmického těla (ledová planeta). Teplota zde klesá téměř na -200 ordm-C. Pokud se přesunete z výše uvedeného povrchu, dojde ke znatelnému zvýšení tepla až na 475 km. Vědci dosud nenalezli důstojné vysvětlení těchto rozdílů. Podle očekávání má Neptun vnitřní zdroj tepla. Takový "ohřívač" by měl produkovat dvakrát tolik energie, kolik to dělá na planetě od Slunce. Teplo z tohoto zdroje, kombinované s energií z naší hvězdy, je pravděpodobně příčinou silného větru.

Nicméně ani sluneční světlo ani vnitřní "ohřívač" nemohou zvýšit teplotu na povrchu tak, aby došlo k patrné změně sezón. A ačkoli jsou splněny další podmínky, není možné odlišit zimu od léta na Neptunu.

Magnetosféra

Výzkum Voyager 2 pomohl vědcům, aby se naučil hodně o magnetickém poli Neptuna. To je velmi odlišná od země: zdroj není umístěn v jádru a v plášti tak, že magnetické osa planety je silně posunuta vzhledem k jeho středu.

Jednou z funkcí pole je ochrana před slunečním větrem. Tvar magnetosféry Neptunu je silně protáhlý: ochranné linie v té části osvětlené planety se nacházejí ve vzdálenosti 600 tisíc km od povrchu a na opačné straně - více než 2 miliony km.

Voyager zaznamenal volatilitu napětí pole a umístění magnetických linek. Takové vlastnosti planety nebyly dosud vysvětleny vědou.

Prsteny

Na konci XIX století, kdy vědci hledali odpověď na otázku, zda existuje atmosféra na Neptunu, tam je další výzvou před nimi. Bylo nutné vysvětlit, proč na cestě osmé planety začaly hvězdy zemřít pro pozorovatele o něco dříve, než se k nim přiblížil Neptun.

Řešit problém až po téměř století. V roce 1984, pomocí silného dalekohledu, bylo možné zvážit nejjasnější prsten planety, později pojmenovaný podle jména jednoho z objevitelů Neptunu - Johna Adamsa.

Další studie odhalily několik dalších podobných útvarů. Uzavřely hvězdy na cestě planety. Astronomové dnes považují Neptuna za majitele šesti kruhů. V nich leží jiné tajemství. Prstenec Adams se skládá z několika oblouků, které se nacházejí v určité vzdálenosti od sebe. Důvod pro toto umístění je nejasný. Někteří výzkumníci mají tendenci si myslet, že síla gravitačního pole jednoho ze satelitů Neptunu - Galatey - udržuje v této pozici. Jiní vedou těžký protiargument: jeho rozměry jsou tak malé, že je nepravděpodobné, že by se s tímto úkolem vyrovnal. Možná je další několik neznámých družic, které pomáhají Galatei.

Obecně platí, že kruhy planety - podívaná, nižší než impozantní a krásné jako formace Saturnu. Nejde o poslední roli v poněkud nudné podobě, kterou hraje kompozice. Prstence obsahují hlavně bloky metanového ledu pokrytého sloučeninami křemíku, které dobře absorbují světlo.

Satelity

Neptun - majitel (podle nejnovějších údajů) 13 družic. Většina z nich má malou velikost. Vynikající parametry pouze v Tritonu, pouze nepatrně horší průměr měsíce. Složení atmosféry Neptunu a Tritonu je jiné: satelit má plynovou skořápku ze směsi dusíku a methanu. Tyto látky dávají velmi zajímavý pohled na planetu: zmrazený dusík s inkluzemi metanového ledu vytváří na povrchu v blízkosti Jižního pólu skutečnou revoluci barev: žluté a žluté bělavé směsi s bílým a růžovým.

Osud hezkého Tritona zatím není tak růžový. Vědci jej předpovídají střet s Neptunem a absorpcí. V důsledku toho se osmá planeta stane vlastníkem nového kruhu, pokud jde o jas, srovnatelný s formacemi Saturnu a dokonce i před nimi. Zbývající satelity Neptunu jsou výrazně nižší než Triton, někteří z nich ještě nemají jméno.

Osmá planeta sluneční soustavy většinou odpovídá jejímu jménu, jehož volba byla ovlivněna přítomností atmosféry, - Neptun. Jeho složení přispívá k vzhledu charakteristické modré barvy. Neptun prochází prostorem, kterým nerozumíme, jako bůh moří. A podobně jako oceánské hloubky, ta část vesmíru, která začíná za Neptunem, udržuje od člověka spoustu tajemství. Vědci budoucnosti je musí otevřít.