نپتون هشتمین سیاره از خورشید است. در برخی نقاط، مدار آن با مدار پلوتون تلاقی می کند. نپتون چه سیاره ای است؟ او به دسته غول ها تعلق دارد. علامت طالع بینی - J.
پارامترها
سیاره غول پیکر نپتون در مداری بیضوی نزدیک به دایره به دور خورشید حرکت می کند. طول شعاع 24750 کیلومتر است. این رقم چهار برابر بیشتر از زمین است. سرعت چرخش خود سیاره به قدری سریع است که طول روز در اینجا 17.8 ساعت است.
سیاره نپتون تقریباً 4500 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد، بنابراین نور در عرض بیش از چهار ساعت به جسم مورد نظر می رسد.
اگرچه چگالی متوسط نپتون تقریباً سه برابر کمتر از چگالی زمین است (1.67 گرم بر سانتی متر مکعب)، اما جرم آن 17.2 برابر بیشتر است. این به دلیل اندازه بزرگ سیاره است.
ویژگی های ترکیب، شرایط فیزیکی و ساختار
نپتون و اورانوس سیاراتی هستند که بر پایه گازهای جامد شده با پانزده درصد محتوای هیدروژن و مقدار کمی هلیوم ساخته شده اند. همانطور که دانشمندان پیشنهاد می کنند، غول آبی ساختار داخلی مشخصی ندارد. اکثرمحتمل به نظر می رسد که درون نپتون یک هسته متراکم با اندازه های کوچک وجود داشته باشد.
جو این سیاره از هلیوم و هیدروژن با ترکیبات جزئی متان تشکیل شده است. طوفان های بزرگ اغلب در نپتون رخ می دهد، علاوه بر این، گرداب ها و بادهای شدید از ویژگی های آن است. دومی در جهت غربی می‌وزد و سرعت آنها می‌تواند به 2200 کیلومتر در ساعت برسد.
متوجه شد که سرعت جریان ها و جریان های سیارات غول پیکر با فاصله گرفتن از خورشید افزایش می یابد. توضیحی برای این الگو هنوز پیدا نشده است. به لطف تصاویر گرفته شده توسط تجهیزات ویژه در جو نپتون، بررسی دقیق ابرها امکان پذیر شد. درست مانند زحل یا مشتری، این سیاره منبع داخلی گرما دارد. قادر است تا سه برابر بیشتر از آنچه از خورشید دریافت می کند، انرژی ساطع کند.
گام بزرگ رو به جلو
طبق اسناد تاریخی، گالیله نپتون را در ۱۶۱۲-۱۲-۲۸ دید. دومین بار او موفق شد یک جسم کیهانی ناشناخته را در 29 ژانویه 1613 رصد کند. در هر دو مورد، دانشمند سیاره را برای ستاره ثابتی که در پیوند با مشتری است، گرفت. به همین دلیل، کشف نپتون به گالیله نسبت داده نمی شود.
مشخص شده است که در طول دوره رصد سال 1612 سیاره در یک نقطه ایستاده بود و درست در روزی که گالیله برای اولین بار آن را دید، به سمت عقب حرکت کرد. این فرآیند زمانی مشاهده می شود که زمین از سیاره بیرونی در مدار خود سبقت می گیرد. از آنجایی که نپتون از ایستگاه دور نبود، حرکت آن بسیار ضعیف بود که قادر به انجام آن نبودبه تلسکوپ ناکافی قوی گالیله توجه کنید.
در سال 1781، هرشل موفق به کشف اورانوس شد. سپس دانشمند پارامترهای مدار آن را محاسبه کرد. بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده، هرشل به این نتیجه رسید که در روند حرکت این شی فضایی ناهنجاری‌های مرموز وجود دارد: یا جلوتر از محاسبه‌شده بود یا از آن عقب مانده بود. این واقعیت به ما این امکان را داد که فرض کنیم سیاره دیگری در پشت اورانوس وجود دارد که مسیر حرکت خود را توسط جاذبه گرانشی مخدوش می کند.
در سال 1843، آدامز توانست مدار سیاره مرموز هشتم را محاسبه کند تا تغییرات در مدار اورانوس را توضیح دهد. این دانشمند اطلاعاتی را در مورد کار خود به اخترشناس پادشاه - J. Airey فرستاد. به زودی او پاسخ نامه ای دریافت کرد که در آن خواستار توضیح درباره برخی مسائل شده بود. آدامز شروع به ساختن طرح های مورد نیاز کرد، اما به دلایلی هرگز پیامی ارسال نکرد و متعاقباً کار جدی روی این موضوع آغاز نکرد.
کشف مستقیم سیاره نپتون مرهون تلاش های Le Verrier، Galle و d'Are بود. در 23 سپتامبر 1846 با در اختیار داشتن اطلاعاتی در مورد سیستم عناصر مدار جسم مورد نظر خود، برای تعیین محل دقیق شی مرموز دست به کار شدند. در شب اول تلاش آنها با موفقیت به پایان رسید. کشف سیاره نپتون در آن زمان پیروزی مکانیک آسمانی نامیده شد.
انتخاب نام
بعد از کشف غول، آنها شروع به فکر کردند که چه نامی برای آن بگذارند. اولین گزینه توسط یوهان گال پیشنهاد شد. او می خواست یک شی فضایی دوردست را به افتخار خدایی که نماد آن بود، نامگذاری کندآغاز و پایان در اساطیر روم باستان، اما این نام به مذاق بسیاری خوش نیامد. پیشنهاد استرووه، مدیر رصدخانه پولکوو، بسیار گرمتر مورد استقبال قرار گرفت. نسخه او - نپتون - به نسخه نهایی تبدیل شد. انتصاب یک نام رسمی به این سیاره غول پیکر به اختلافات و اختلافات متعدد پایان داد.
چگونه عقاید درباره نپتون تغییر کرده است
شصت سال پیش، اطلاعات مربوط به غول آبی با امروز متفاوت بود. علیرغم این واقعیت که دوره‌های جانبی و سینودی چرخش به دور خورشید نسبتاً دقیق شناخته شده بودند، تمایل استوا به صفحه مدار، داده‌هایی وجود داشت که با دقت کمتری ایجاد شدند. بنابراین، جرم به جای 17.15 واقعی، 17.26 زمین تخمین زده شد، و شعاع استوایی - در 3.89، و نه 3.88 از سیاره ما. در مورد دور چرخش نادر حول محور، اعتقاد بر این بود که 15 ساعت و 8 دقیقه است که پنجاه دقیقه کمتر از دوره واقعی است.
در برخی پارامترهای دیگر نیز نادرستی وجود داشت. به عنوان مثال، قبل از اینکه وویجر 2 تا حد امکان به نپتون نزدیک شود، فرض می شد که میدان مغناطیسی سیاره از نظر پیکربندی شبیه به میدان مغناطیسی زمین است. در واقع، از نظر ظاهری شبیه به اصطلاح چرخاننده مایل است.
کمی درباره رزونانس های مداری
نپتون قادر است بر کمربند کویپر واقع در فاصله زیادی از آن تأثیر بگذارد. دومی با حلقه ای از سیارات یخی کوچک، شبیه به کمربند سیارکی بین مشتری و مریخ، اما با وسعت بسیار بیشتر، نشان داده شده است. کمربند کویپر به شدت تحت تاثیر کشش گرانشی نپتون است،در نتیجه شکاف های یکنواخت در ساختار آن ایجاد می شود.
مدار آن دسته از اجرام که برای مدت طولانی در کمربند مشخص شده نگه داشته می شوند توسط به اصطلاح رزونانس های سکولار با نپتون ایجاد می شود. در موارد خاص، این زمان با دوره وجود منظومه شمسی قابل مقایسه است.
مناطق پایداری گرانشی نپتون نقاط لاگرانژ نامیده می شوند. در آنها، سیاره تعداد زیادی از سیارک‌های تروجان را در خود جای می‌دهد، گویی آنها را در تمام مدار می‌کشد.
ویژگی های ساختار داخلی
از این نظر، نپتون شبیه اورانوس است. جو حدود بیست درصد از کل جرم سیاره مورد بحث را تشکیل می دهد. هرچه به هسته نزدیکتر باشد، فشار بیشتر می شود. حداکثر مقدار حدود 10 گیگا پاسکال است. اتمسفر پایین تر حاوی غلظت آب، آمونیاک و متان است.
عناصر ساختار داخلی نپتون:
- ابرهای بالایی و جو.
- جو تشکیل شده توسط هیدروژن، هلیوم و متان.
- گوشته (یخ متان، آمونیاک، آب).
- هسته سنگی.
ویژگی های اقلیمی
یکی از تفاوت های نپتون و اورانوس میزان فعالیت هواشناسی است. بر اساس داده های دریافتی از فضاپیمای وویجر 2، آب و هوا در غول آبی به طور مکرر و قابل توجهی تغییر می کند.
ما یک سیستم بسیار پویا از طوفان‌ها را شناسایی کرده‌ایم که بادهایی به سرعت حتی 600 متر بر ثانیه می‌رسند - تقریباً مافوق صوت (بیشتر آنها در جهت مخالف چرخش نپتون به دور خودش می‌وزند.محور).
در سال 2007، مشخص شد که تروپوسفر فوقانی قطب جنوبی سیاره ده درجه سانتیگراد گرمتر از بقیه جهان است، جایی که دمای آن حدود -200 درجه سانتیگراد است. چنین تفاوتی برای تراوش متان از مناطق دیگر جو فوقانی به فضا در ناحیه قطب جنوب کاملاً کافی است. "نقطه داغ" حاصل از انحراف محوری غول آبی است که قطب جنوب آن برای چهل سال زمینی رو به خورشید بوده است. همانطور که نپتون به آرامی در مدار به سمت مخالف جرم آسمانی نشان داده شده حرکت می کند، قطب جنوب به تدریج به طور کامل در سایه قرار می گیرد. بنابراین، نپتون قطب شمال خود را در معرض خورشید قرار خواهد داد. در نتیجه، منطقه انتشار متان در فضا به این بخش از سیاره منتقل می شود.
اسکورت غول
نپتون سیاره ای است که طبق داده های امروزی دارای هشت ماهواره است. در میان آنها، یک بزرگ، سه متوسط و چهار کوچک. بیایید نگاهی دقیق‌تر به سه مورد بزرگ بیندازیم.
Triton
این بزرگترین ماهواره سیاره غول پیکر نپتون است. در سال 1846 توسط W. Lassell کشف شد. تریتون 394700 کیلومتر از نپتون فاصله دارد و شعاع آن 1600 کیلومتر است. قرار است جو داشته باشد. این جسم از نظر اندازه نزدیک به ماه است. به گفته دانشمندان، قبل از تصرف نپتون، تریتون یک سیاره مستقل بود.
Nereid
این دومین ماهواره بزرگ سیاره است که در حال بررسی است. به طور متوسط 6.2 میلیون کیلومتر از نپتون فاصله دارد. شعاع Nereid 100 کیلومتر و قطر آن دو برابر است. به منظور. واسه اینکه. برای اینکهبرای انجام یک چرخش به دور نپتون، این ماهواره 360 روز طول می کشد، یعنی تقریبا یک سال زمینی کامل. کشف Nereid در سال 1949 اتفاق افتاد.
Proteus
این سیاره نه تنها از نظر اندازه، بلکه از نظر فاصله از نپتون در رتبه سوم قرار دارد. این بدان معنا نیست که پروتئوس ویژگی خاصی دارد، اما این دانشمندان او بودند که تصمیم گرفتند یک مدل تعاملی سه بعدی بر اساس تصاویر دستگاه وویجر 2 ایجاد کنند.
بقیه ماهواره ها سیارات کوچکی هستند که تعداد زیادی از آنها در منظومه شمسی وجود دارد.
ویژگی های مطالعه
نپتون - کدام سیاره از خورشید است؟ هشتم اگر دقیقا بدانید این غول کجاست، می توانید آن را حتی با دوربین های دوچشمی قدرتمند ببینید. نپتون یک جسم کیهانی نسبتاً دشوار برای مطالعه است. این تا حدودی به دلیل این واقعیت است که روشنایی آن کمی بیشتر از قدر هشتم است. به عنوان مثال، یکی از ماهواره های فوق - تریتون - دارای روشنایی برابر با چهارده قدر است. برای تعیین محل دیسک نپتون به بزرگنمایی های بالایی نیاز است.
فضاپیمای وویجر ۲ توانست به جسمی مانند نپتون برسد. این سیاره (به عکس در مقاله مراجعه کنید) در آگوست 1989 یک مهمان از زمین پذیرایی کرد. به لطف داده های جمع آوری شده توسط این کشتی، دانشمندان حداقل اطلاعاتی در مورد این شی مرموز دارند.
داده از Voyager
نپتون سیاره ای است که یک لکه تاریک بزرگ در نیمکره جنوبی داشت. این هستمعروف ترین جزئیات در مورد جسم، که در نتیجه کار فضاپیما به دست آمده است. از نظر قطر، این نقطه تقریباً برابر با زمین بود. بادهای نپتون او را با سرعت فوق‌العاده 300 متر بر ثانیه به سمت غرب بردند.
بر اساس مشاهدات HST (تلسکوپ فضایی هابل) در سال 1994، لکه تاریک بزرگ ناپدید شده است. فرض بر این است که یا متلاشی شده یا توسط سایر قسمت های جو پوشیده شده است. چند ماه بعد، به لطف تلسکوپ هابل، امکان کشف یک نقطه جدید وجود داشت که در نیمکره شمالی سیاره قرار دارد. بر این اساس، می‌توان نتیجه گرفت که نپتون سیاره‌ای است که جو آن به سرعت در حال تغییر است - احتمالاً به دلیل نوسانات جزئی در دمای ابرهای پایین و بالایی.
با تشکر از Voyager 2، مشخص شده است که شی توصیف شده دارای حلقه است. حضور آنها در سال 1981 آشکار شد، زمانی که یکی از ستارگان نپتون را گرفت. مشاهدات زمین نتیجه چندانی به همراه نداشت: به جای حلقه های کامل، فقط کمان های ضعیف قابل مشاهده بودند. یک بار دیگر، وویجر 2 به کمک آمد. در سال 1989، این دستگاه تصاویر دقیقی از حلقه ها گرفت. یکی از آنها ساختار منحنی جالبی دارد.
آنچه در مورد مغناطیس کره شناخته شده است
نپتون سیاره ای با میدان مغناطیسی عجیب و غریب است. محور مغناطیسی 47 درجه نسبت به محور چرخش متمایل است. روی زمین، این در رفتار غیرعادی سوزن قطب نما منعکس می شود. بنابراین، قطب شمال در جنوب مسکو واقع خواهد شد. واقعیت غیرمعمول دیگر این است که برای نپتون، محور تقارن میدان مغناطیسی عبور نمی کنداز طریق مرکز آن.
سوالات بی پاسخ
- چرا نپتون وقتی بسیار دور از خورشید است چنین بادهای شدیدی دارد؟ برای انجام چنین فرآیندهایی، منبع حرارت داخلی واقع در اعماق سیاره به اندازه کافی قوی نیست.
- چرا کمبود هیدروژن و هلیوم در تاسیسات وجود دارد؟
- چگونه با استفاده از فضاپیما یک پروژه نسبتاً ارزان برای اکتشاف اورانوس و نپتون تا حد امکان کامل کنیم؟
- میدان مغناطیسی غیرعادی سیاره بر اثر چه فرآیندهایی تشکیل می شود؟
تحقیقات مدرن
ایجاد مدل های دقیق از نپتون و اورانوس به منظور توصیف بصری روند شکل گیری غول های یخی کار دشواری بود. برای توضیح تکامل این دو سیاره، فرضیه های قابل توجهی را مطرح کرد. به گفته یکی از آنها، هر دو غول به دلیل ناپایداری در دیسک اولیه پیش سیاره ای ظاهر شدند و بعداً جو آنها به معنای واقعی کلمه توسط تابش یک ستاره بزرگ کلاس B یا O منفجر شد.
بر اساس مفهوم دیگری، نپتون و اورانوس نسبتاً نزدیک به خورشید، جایی که چگالی ماده بیشتر است، تشکیل شده و سپس به مدارهای فعلی خود حرکت کردند. این فرضیه رایج ترین است، زیرا می تواند تشدیدهای موجود در کمربند کویپر را توضیح دهد.
مشاهدات
نپتون - کدام سیاره از خورشید است؟ هشتم و دیدن آن با چشم غیرمسلح امکان پذیر نیست. قدر غول بین +7.7 و +8.0 است. بنابراین او از خیلی ها کم نورتر استاجرام آسمانی، از جمله سیاره کوتوله سرس، قمرهای مشتری، و برخی از سیارک ها. برای سازماندهی رصدهای با کیفیت بالا از سیاره، یک تلسکوپ با بزرگنمایی حداقل دویست برابر و قطر 200-250 میلی متر مورد نیاز است. با دوربین دوچشمی 7×50، غول آبی به صورت یک ستاره کم نور قابل مشاهده خواهد بود.
تغییر در قطر زاویه ای شی فضایی در نظر گرفته شده در عرض 2.2-2.4 ثانیه قوس است. این به این دلیل است که سیاره نپتون در فاصله بسیار زیادی از زمین قرار دارد. استخراج حقایق در مورد وضعیت سطح غول آبی بسیار دشوار بود. با ظهور تلسکوپ فضایی هابل و قدرتمندترین ابزارهای زمینی مجهز به اپتیک تطبیقی، چیزهای زیادی تغییر کرده است.
مشاهدات سیاره در محدوده امواج رادیویی این امکان را به وجود آورد که نپتون منبع درخشش هایی با طبیعت نامنظم و همچنین تابش مداوم است. هر دو پدیده با میدان مغناطیسی چرخشی غول آبی توضیح داده می شوند. در پس زمینه سردتر در منطقه مادون قرمز طیف، اختلالات در اعماق جو سیاره، به اصطلاح طوفان، به وضوح قابل مشاهده است. آنها توسط گرمای ساطع شده از هسته منقبض تولید می شوند. به لطف مشاهدات، می توانید اندازه و شکل آنها را تا حد امکان دقیق تعیین کنید، و همچنین حرکات آنها را دنبال کنید.
سیاره مرموز نپتون. حقایق جالب
- تقریباً برای یک قرن، این غول آبی دورترین در کل منظومه شمسی در نظر گرفته می شد. و حتی کشف پلوتون نیز این باور را تغییر نداد. نپتون - چه سیاره ای است؟ هشتم، نهآخر، نهم با این حال، گاهی اوقات معلوم می شود که از نور ما دورترین است. واقعیت این است که پلوتو مداری کشیده دارد که گاهی از مدار نپتون به خورشید نزدیکتر است. غول آبی موفق شد وضعیت دورترین سیاره را دوباره به دست آورد. و همه به لطف این واقعیت است که پلوتو به دسته اجرام کوتوله منتقل شد.
- نپتون کوچکترین از چهار غول گازی شناخته شده است. شعاع استوایی آن از اورانوس، زحل و مشتری کوچکتر است.
- مانند تمام سیارات گازی، نپتون سطح جامد ندارد. حتی اگر فضاپیما می توانست به او برسد، او نمی توانست فرود بیاید. در عوض، یک شیرجه در اعماق سیاره اتفاق می افتد.
- گرانش نپتون کمی بیشتر از زمین است (17٪). این بدان معنی است که نیروی گرانش روی هر دو سیاره تقریباً به یک شکل عمل می کند.
- نپتون 165 سال زمینی طول می کشد تا به دور خورشید بچرخد.
- رنگ آبی اشباع شده این سیاره با قوی ترین خطوط گازی مانند متان توضیح داده می شود که در نور بازتابی این غول غالب است.
نتیجه گیری
در فرآیند اکتشاف فضایی، کشف سیارات نقش بزرگی داشت. نپتون و پلوتون و همچنین اجرام دیگر در نتیجه کار پر زحمت بسیاری از ستاره شناسان کشف شدند. به احتمال زیاد، آنچه اکنون برای بشر در مورد جهان شناخته شده است، تنها بخش کوچکی از تصویر واقعی است. فضا یک راز بزرگ است و کشف آن بیش از یک قرن طول می کشد.
