Нептун

План.

Вступление.

I.Нептун.

II. Більшість. 1. Історія відкриття. 2. Деякі параметри планети. 3. Щодо хімічного складу, фізичні умови і внутрішню будову Нептуна. 4. Супутники Нептуна. 5. Сучасні дослідження Нептуна.

III. Укладання. Відкриті питання. Нептун в цифрах. Сучасні даних про Нептуне.

НЕПТУН. Нептун — восьма планета від поверхні Сонця, велика планета Сонячної системи, належить до планет — гігантам. Її орбіта перетинається з орбітою Плутона в певних місцях. Ще орбіту Нептуна перетинає комета Галілея. Астрологічний знак Нептуна J.

Деякі параметри планеты.

Нептун рухається навколо Сонця по еліптичної, близька до кругової (ексцентриситет 0, 009), орбіті; його середнє відстань від поверхні Сонця за 30 я, 058 разів більше, ніж в Землі, що становить приблизно 4500 млн. км. Це означає, що світ Сонця сягає Нептуна трохи більш як за 4 години. Тривалість року, тобто певний час самого повного обороту навколо Сонця 164,8 земних років. Екваторіальний радіус планети 24 750 км., що майже в чотири рази перевершує радіус Землі, притому власне обертання настільки швидке, що добу на Нептуні тривають всього 17,8 годин. Хоча середня щільність Нептуна, рівна 1,67 г/см3, майже втричі менше земної, його маса через великі розмірів планети в 17,2 рази більше, ніж в Землі. Нептун виглядає на небі як зірка 7,8 зоряної величини (недоступна неозброєним оком); при сильному збільшенні має вигляд зеленуватого диска, позбавленого будь-яких деталей.

Нептун має магнітним полем, напруженість якого на полюсах приблизно ще більше, ніж Земле.

Ефективна температура поверхневих областей прибл. 38 До, але в міру наближення до центра планети вона до (12−14) · 103 До при тиску 7−8 мегабар.

Химический склад, фізичні умови й будову Нептуна.

Будова й створили набір складових Нептун елементів, мабуть, подібні Урану: різні «льоди «чи затверділі гази з одержанием близько 15% водню і невеликої кількості гелію. Як це і Уран, і на відміну від Юпітера з Сатурном, Нептун, можливо, немає чіткого внутрішнього розшарування. Але найімовірніше, він має невеличке тверде ядро (який дорівнюється масі Землі). Атмосфера Нептуна — це, по більшу частину, водень і гелій з невеличкий домішкою метану: синій колір Нептуна є наслідком поглинання червоного світла атмосфері цим газом, як у Урані. Подібно типовою газової планеті, Нептун славиться великими бурями і вихорами, швидкими вітрами, дующими на обмежених шпальтах, паралельним екватору. На Нептуні самі швидкі в Сонячну систему вітри, вони розганяють до 2200 км/год. Вітри дмухають на Нептуні у напрямку, проти обертання планети. Зауважте, що з планет-велетнів швидкість потоків і течій у тому атмосферах збільшується з відстанню від поверхні Сонця. Ця закономірність не має поки що жодного пояснення. На знімках помітні хмари у атмосфері Нептуна. Подібно Юпітера і Сатурну, Нептун має внутрішній джерело тепла — він випромінює більш ніж дві з половиною рази більше енергії, ніж одержує вигоду від Сонця. Історія открытий.

Потому, як і 1781 р. У. Гершель відкрив Уран і розрахував параметри його орбіти, незабаром виявилися загадкові аномалії в русі цієї планети воно то «відставало» від розрахункового, то випереджало його. Орбіта Урана відповідала закону Ньютона. І це наштовхнуло на думка про існуванні ще з однією планети за Ураном, яка б своїм гравітаційним притяганням спотворювати траєкторію руху 7-й планеты.

У 1832 р. в звіті Британської Асоціації розвитку науки Дж. Эри, який згодом став королівським астрономом, зазначав, що з 11 років помилка вагітною Урана досягла майже півхвилини дуги. Невдовзі по опублікування звіту Эри дістав листа від Британського астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, лист, у якому висувалось припущення, що це аномалії обумовлені впливом поки що невідкритою «заурановой «планети. Повидимому, це були першим пропозицією шукати «збурював настрої» планету. Эри не схвалив ідею Хассея, і пошуки були начаты.

А протягом року доти талановитий молодий студент Дж. До. Адамс зазначив у своїх записах: «На початку цього тижня з’явилася думку зайнятися відразу після отримання ступеня дослідженням аномалій рухається Урана, які досі не пояснити. Треба знайти, чи зумовлюватися впливом які перебувають його невідкритою планети і, якщо можливо, визначити хоча б приблизно елементи її орбіти, що може спричинити до її открытию».

Адамс отримав таку можливість розпочати вирішення це завдання лише два роки, і до жовтня 1843 р. попередні обчислення були закінчено. Адамс вирішив показати їх Эри, проте зустрітися ще з королівським астрономом йому вдалося. Адамсові залишалося лише повернутися до Кембридж, залишивши для Эри результати проведених рачетов. З причин Эри відреагував працювати Адамса негативно, ціною чого й стала втрата Англією пріоритету у відкритті навой планеты.

Незалежно від Адамса над проблемою заурановой планети працював у Франції У. Ж. Леверье. 10 листопада 1845 р. він представив Французької АН результати своєї теоретичного аналізу руху Урана, зауваживши на висновок про розбіжностями між даними спостережень і обгрунтованість розрахунків: «Це можна пояснити впливом чинника, що його оціню у другому тракті». Такі оцінки було проведено першої половині 1846 р. Успіху справи допомогло пропозицію, що бажана планета рухається, відповідно до емпіричним Тициуса Боде правилом, орбітою, радіус якої дорівнює улаштованому радіусу орбіти Урана, І що орбіта має дуже маленький нахил до площині екліптики. Леверье виступив із зазначенням, де слід шукати нову планету.

Отримавши другий тракт Леверье, эри звернув увагу до дуже близьке збіг результатів досліджень Адамса і Леверье, які стосуються руху гаданої планети, возмущающей рух Урана, і навіть підкреслив це спеціальному засіданні Ради інспекторів Грінвіча. Але він, як й раніше, не поспішав розпочати пошук і почав клопотатися про неї лише у липні 1846 р., зрозумівши, яке обурення може викликати згодом його пассивность.

Тим часом Леверье 31 серпня 1846 р. закінчив ще одне дослідження, у якому отримали остаточна система елементів орбіти шуканої планети і зазначено її місце на небі. Але в Франції, як й у Англії, астрономи не все преступали до пошукам, і 18 вересня Леверье звернувся безпосередньо до І. Галле, асистента Берлінської обсерваторії, 23 вересня разом із студентом Дарре розпочав пошуки. Обчислення їх базувалися на результатах спостережень Юпітера, Сатурна і самої Урана. У ж вечір планета було виявлено, вона лише у 52 від можливого місця. Звістка про відкриття планети «на кінчику пера», що було однією з найяскравіших тріумфів небесної механіки, невдовзі облетіла весь науковий світ. По усталеним традиції планета отримав назву Нептун на вшанування античного бога.

Рік між Францією і Англією йшла боротьба за пріоритет відкриття, до котрої я, як і це часто буває, самі герої безпосередньо відносини не мали. Зокрема, між Адамсом і Леверье встановилося повне порозуміння, і вони залишались друзями на все життя. У Нептуна є 8 відомих супутників: 4 маленьких, 3 середніх і одну великий. |Супутник |Маса (кг)|Радиус |Радіус |Рік |Хто відкрив | | | |орбіти |(км) |відкриття | | | | |(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 | |Місяць |7,4.1022 |389 |1739 |—————|——————-| | | | | |- |- |.

Тритон Найбільший із супутників, супутник Нептуна, відкритий У. Ласселом (о.Мальта, 1846 р.). Відстань від Нептуна 394 700 км., сидерический період обертання 5 сут. 21 год. 3 хв., діаметр прибл. 3200 км. І радіус 1600 км., що трохи (на 138 км.) менше радіуса Місяця, хоча маса його за менший. Можливо, має атмосферу.

Розмір найбільшого супутника планети — Тритона — близький до величини Місяця, а масі він поступається їй у 3,5 разу. Це майже єдиний супутник Сонячної системи який звертається навколо своєї планети у протилежний бік обертання самої планети навколо своєї осі. Багато підозрюють, що Тритон — захоплена колись Нептуном самостійна планета. У Тритона велика відбивна здатність — 60−90% (Місяць —12%), оскільки великий своїм частиною складається з водяного льда.

У Тритона було виявлено незначна газова оболонка, тиск якої лежить на поверхні в 70.000 разів менша земного атмосферного тиску. Походження цієї атмосфери, яка б давно розсіятися, було пояснено частими виверження, пополняющими її газами. Коли ж були отримані знімки Тритона, то, на крижаної поверхні були справді помічені гейзероподобные виверження азоту та темних частинок пилу різного розміру. Усе це розсіюється в навколишньому просторі. Є припущення, що, після захоплення Нептуном супутник розігрівся приливними силами, і він було навіть рідким перший мільярд багатьох років після захоплення. Можливо, в надрах своїх як раніше зберіг це агрегатний стан. Поверхня Тритона нагадує супутники Юпітера: Європу, Ганімед, Іо, і навіть Аріель Урана. Своїм подобою полярних шапок (малюнку справа, трохи вище) він схожий з Марсом.

Нереида Нерейда — друге за величиною супутник Нептуна. Середнє відстань від Нептуна 6,2 млн. км., діаметр близько 200 км., і радіус 100 км.

Нереїда — найбільш далека від Нептуна супутник з відомих. Вона робить один виток навколо планети за 360 днів, тобто. майже земної рік. Орбіта Нереїди сильно витягнута, її ексцентриситет становить цілих 0,75. Найбільше відстань від супутника до планети перевищує найменше сім раз. Нереїда було відкрито 1949;му року Койпером (США). Тільки Тритону пощастило також бути відкритим з Землі у системі Нептуна.

Протеус.

Цей супутник є третьою за величиною у ній супутників Нептуна. Він також є третьою по віддаленості від планети: далі нього рухаються лише Тритон і Нереїда. Не скажеш, що це супутник виділяється чимось особливим, але з тих щонайменше він був обраний вченими до створення його тривимірної комп’ютерної моделі, заснованої на знімках «Вояджера 2 «(справа). Мабуть, опис інших супутників докладним робити годі, оскільки табличні даних про них (і те неповні), цілком вичерпно говорять про них як «про маленьких планетках, які дуже багато серед супутників планет Сонячної системи. З тих небагатьом даним, що є, важко сказати про їхнє індивідуальності. Хоча, майбутнє напевно дозволить окремим зацікавити астрономов.

Нептун — восьма планета від поверхні Сонця і четверта за величиною серед планет. Попри це 4-те місце, Уран поступається Нептунові у своїй. Нептун то, можливо побачений в бінокль (коли знаєте точно, куди дивитися), і навіть у великих телескоп навряд можна бачити щось, крім невеликого диска. Нептун — досить складна планета для спостережень. Її блиск в протистояння ледь перевалює за 8-ую зоряну величину. Тритон — найбільший і яскравий супутник — не набагато яскравіше 14-ї зоряної величини. Для виявлення диска планети потрібно використовувати великі збільшення. Кільце Нептуна з Землі знайти дуже складно, а візуально — майже невозможно.

Тільки одному космічному апарату «Вояджер 2 «вдалося домогтися настільки ж віддаленій планети, як Нептун. Інші проекти поки… поки лише проекти. Нептун був посещен лише одною космічним кораблем: «Вояджером-2 «25 серпня 1989;го року. Майже всі, що ми знаємо про Нептуні, знаємо завдяки цієї встрече.

Общие сведения Нептун віддалений від Сонця на 30 а.є., діаметр планети — 49,5 тис. км, що близько 4-х земних, маса — близько 17 мас Землі. Період звернення навколо центрального світила — 165 неповних років. Середня температура — 55 До. У римської міфології Нептун (Греч. Посейдон) був богом моря. На момент (1997;й рік), Нептун — найдальша ми планета, бо з причин вытянутости орбіти Плутона, з 1979;го до липня 1999 року остання планета знаходиться ближче до Сонцю. У мають невеликі оптичні інструменти є унікальна змогу роздивитися саму далеку планету Сонячної системи. («Можливість була… «- свіжа приписка. Я, має благеньку 6-сантиметровую ЗРМ її втратив. А ви? Я також провів унікальні спостереження планети Нептун протягом кількох днів, коли вона ще була найвіддаленішу Землі, але вже самої далекою від Сонця. Таке цікаве взаємне розташування Сонця, Землі та Нептуна тривало початку по 24 червня 1999 року, а й через пізнього сходу Нептуна, появи тільки ясновельможному нічному небі червня, зробити подвиг виходило лише 23- го числа). З 1994;го року проводяться дослідження планети з допомогою телескопа імені Хаббла. І на цій парі отриманих зображень представлені два півкулі Нептуна. Ще чотири знімка цього телескопа заховано у фотоаппарате.

Велике Темне Пятно.

Після прольоту «Вояджера-2 «повз планети, найвідомішої деталлю на Нептуні стало Велике Темне Пляма на південній півкулі. В двічі менш як Велике Червоне Пляма Юпітера (тобто. в діаметрі приблизно однакова Землі). Вітри Нептуна несли Велике Темне Пляма до заходу зі швидкістю 300 метрів в секунду. «Вояджер-2 «також бачив менше темне пляма на південній півкулі і невеличке непостійне біле хмару. Воно може бути потоком, який відходить нижніх верств атмосфери до верхнім, але справжня природа його поки що залишається таємницею. Цікаво, що спостереження на HST 1994;го року показали, що Велике Темне Пляма зникло. Воно чи навіть розсіялося чи, на сьогодні, закрито іншими частинами атмосфери. Кілька місяців, HST виявив нове темне Пляма на північ півкулі Нептуна. Це зазначає, що атмосфера Нептуна змінюється швидко, можливо, через легких змін — у температурах верхніх і нижніх хмар. На трьох знімках справа показано рух хмар у районі Пятна.

Кільця Нептуна Нептун також має кільця. Вони мусили відкриті при затьмаренні Нептуном одній з зірок 1981;го року. Спостереження з Землі дозволили побачити лише слабаки дуги замість повних кілець, але фотографії «Вояджера-2 «у серпні 1989;го року засвідчили їхню до розміру. Один із кілець має цікавою викривленою структурою. Подібно Уранових і Юпитеровым, кільця Нептуна дуже темні й будову їх невідомо. Але не завадило обрати імена: саме крайнє - Адамс (що містить три котрі виділяються дуги, які охрестили Свободою, Рівністю і Братством), потім — безіменне кільце, збігалася з орбітою супутника Нептуна Галатеї, слідом — Леверрье (чиї зовнішні розширення названі Лассель і Араго), і, нарешті, слабке, але широке кільце Галле. Як бачимо, назви кілець увічнили тих, хто доклав руку на відкриття Нептуна.

Магнитосфера.

Магнітне полі Нептуна, як і полі Урана, дивно ориентированно і, мабуть, створюється рухами яка проводить речовини (мабуть, води), що у середніх шарах планети, вище ядра. Магнітна вісь нахилена на 47 градусів до осі обертання, що у Землі міг би позначитися в цікавому поведінці магнітної стрілки, адже її думку, «Північний полюс «міг би перебувати південніше Москви… З іншого боку, вісь симетрії магнітного поля Нептуна не проходить через центр планети, а віддалений від нього більше ніж полрадиуса, що дуже схожі на обставини існування магнітного поля навколо Урана. Відповідно, і непередбачуване напруження поля мінливо на поверхні у її місцях і змінюється від третини земного до утроенного. У якоюсь однією точці поверхні полі також мінливо, як і становище і інтенсивність джерела у надрах планети. Випадково, при підльоті до Нептунові, «Вояджер «рухався майже напевно у бік південного магнітного полюси планети, що дозволило ученим проведення цілої низки унікальних досліджень, багато результати до цього часу не позбавлені таємничості і незрозумілості. Було зроблено припущення будову Нептуна. Були виявлено явища у атмосфері, схожі з земними полярними сяйвами. Досліджуючи магнітні явища, «Вояджеру «вдалося точно встановити період обертання Нептуна навколо своєї осі - 16 годин 7 хвилин. Подивімося обертання Нептуна (2722к, avi).

Відкриті вопросы.

*Магнітна вісь Нептуна проходить далеко ще не через центр й під великим кутом до осі обертання. Які процеси формують таке магнітне полі? * У чому причини нестачі гелію і водню на Нептуні? * Чому на Нептуні були такими сильними вітри, тоді як і є дуже далеко від поверхні Сонця, а той час внутренний источник тепла у надрах планети недостатньо сильний з метою?. Як розробити порівняно дешевий проект ефективного вивчення Нептуна і Урана з допомогою космічних аппаратов?

|Нептун |в цифрах: | |Маса |17,14 маси Землі (1,02.1026 кг) | |Діаметр |3,88 діаметра Землі (49 520 км) | |Щільність |1,64 г/см3 | |Температура поверхні |-231°С | |Тривалість зоряних діб |19,2 години | |Середнє відстань від поверхні Сонця |30,06 а.є. (4.497 млн. км) | |Період звернення з орбіті |164,79 земних років | |Нахил екватора до орбіті |+29°34` | |Ексцентриситет орбіти |0,008 | |Нахил орбіти до екліптиці |1,77° | |Довгота вранішнього вузла |131°01` | |Середня швидкість руху орбітою |5,43 км/сек | |Відстань від Землі |від 4,3 до 4,6 млрд. км | |Кількість супутників |8 |.

Сучасні даних про Нептуне.

|Звездный період обертання літній |164,7 | |Синодичний період обертання, добу |368 | |Середнє відстань від поверхні Сонця, а.є. |30,06 | |Середнє відстань від поверхні Сонця, млн. км. |4496 | |Нахил орбіти до екліптиці |1є46ґ | |Щільність, кг./м3 |1700 | |Екваторіальний діаметр, км. |49 500 | |Екваторіальний радіус, км. |24 750 | |Зоряний період обертання навколо своєї осі |17,8 | |Нахил екватора до площині орбіти |15,8 діб | |Кількість відомих супутників у планети |29є | |Кількість відомих супутників |2 |.

Список літератури. 1. Ф. Умпл «Сім'я Сонця» М., 1984 р. 2. М. Я. Маров «Планети Сонячної системы"2-е вид. М., 1986.