Neptun

Neptun widziany z sondy kosmicznej Voyager 2.
fot. Zdjęcie wykonane przez sondę kosmiczną Voyager 2 w roku 1989.
(autor: NASA)

Neptuna, ósma z kolei planetę od Słońca, odkrył 23 września 1846 roku astronom Johann G. Galle w gwiazdozbiorze Koziorożca, w pobliżu gwiazdy μ Cap. Planeta była odległa tylko o 52' od miejsca obliczonego teoretycznie przez astronoma francuskiego Urbaina J. Leverriera, wybitnego specjalistę od zagadnień mechaniki nieba. Obliczenia dokonano na podstawie zakłóceń Urana. nieregularności w ruchu Urana zainteresowały również angielskiego astronoma i matematyka Johna C.Adamsa, który niezależnie od Leverriera doszedł do wniosku, że wywołuje je nie znana dotąd planeta. Adams obliczył orbitę nieznanej planety o osiem miesięcy wcześniej niż Leverrier i zwrócił na nią uwagę dyrektorów obserwatorium w Cambridge i Greenwich. Obydwaj jednak nie dowierzali młodemu Adamsowi i jego obliczeniom. W ten sposób planeta musiała poczekać aż do ukazania się pracy Leverriera w czerwcu 1846 roku i do zainteresowania się nią przez Gallego. Odkrycie ósmej planety było wielkim triumfem teorii grawitacji Newtona i należy do czołowych odkryć naukowych w historii ludzkości.

Pod względem rozmiarów Neptun należy do planet olbrzymów. Jego średnica jest 3,81 razy większa od średnicy Ziemi, masa 17,24 razy większa. Na biegunach Neptun jest nieco spłaszczony: średnicę równikową, która wynosi około 49 500 km, ma około 1000 km dłuższą niż średnicę biegunową. Neptun obiega Słońce w średniej odległości 30 AU po niemal kołowej orbicie, w ciągu 164,79 roku, Orbita Neptuna tworzy z ekliptyką kąt 1,8°. Oś obrotu, wokół której Neptun dokonuje obrotu w ciągu 17h 50min, jest nachylona do płaszczyzny jego orbity pod kątem 61,2° Obserwacja Neptuna nie jest możliwa gołym okiem. Chociaż jest duży, jego jasność nigdy nie przekracza 7,6m a średnica kątowa 2,5". Neptuna możemy jednak obserwować nawet w niewielkiej lunecie. Jest on lekko niebieskawy. Ale nawet w największych teleskopach nie dostrzeżemy na nim żadnych szczegółów, gdyż znajdujemy się zbyt daleko, w maksymalnym zbliżeniu jego odległość wynosi 4309 × 106.

Neptun bardzo przypomina Urana. Obie te olbrzymie planety są do siebie podobne nie tylko pod względem rozmiarów, ale i budowy. Atmosfera Neptuna składa się głównie z wodoru cząsteczkowego; chmury tworzy metan i amoniak. Wydaje się, że zachmurzenie na planecie zależy od pory roku. Zmiany pór roku na neptunie, związane z nachyleniem jego osi obrotu do płaszczyzny orbity planety wokół Słońca, przejawiają się także zmianami w natężeniu jego promieniowania podczerwonego. Powierzchnia planety jest pokryta lodem i zestalonym amoniakiem. Temperatura powierzchni wynosi -200°C. Wnętrze Neptuna zawiera prawdopodobnie niewielkie jądro kamienne o masie równej 1-2 masom Ziemi i średnicy nie przekraczającej 1000 km. Gęstość jądra oceniamy na 4,5-5 g/cm3. Ciśnienie we wnętrzu planety sięga mniej więcej 7-8 × 106 MPa, a temperatura przekracza 12 000K. Powierzchnia Neptuna wypromieniowuje 2,3-3,5 razy więcej ciepła, niż go otrzymuje od Słońca, musi zatem mieć właśne źródło ciepła, podobnie jak Jowisz, Saturn i Uran.

Neptun ma 13 naturalnych satelitów. Dwa pierwsze odkryte to Tryton i Nereida. Tryton jest najprawdopodobniej jednym z największych księżyców w Układzie Słonecznym. Wartość jego średnicy wynosi 2706,8 km. Tryton obiega Neptuna w kierunku wstecznym, w odległości 347 500 km , po robicie kołowej o nachyleniu 160° względem ekliptyki. Niewykluczone, że ma atmosferę składającą się głównie z metanu. Te zmiany jasności księżyca objaśniamy istnieniem na jego powierzchni dwóch jasnych obszarów położonych naprzeciw siebie. Tryton może być obserwowany w średniej wielkości teleskopie. Odkrył go astronom angielski William Lassell w 1846 roku, wkrótce po odkryciu Neptuna.

Natomiast Nereida, został odkryty przez astronoma amerykańskiego Gerarda P. Kuipera w roku 1949. Jest to księżyc bardzo słaby, ma jasność zaledwie +19,5m. Nereida w odróżnieniu od Trytona obiega Neptuna po znacznie spłaszczonej elipsie, nachylonej do płaszczyzny równika planety pod kątem 27,5°. Nereida jest niemal sześć razy mniejsza niż Tryton. Od Neptuna dzieli ją odległość 225 jego promieni.

Obserwacje zakryć gwiazd przez Neptuna, przeprowadzone 24 maja 1981 roku i 22 lipca 1984 roku, wskazują, że wokół planety, w odległości 76 400 km od jej środka, znajduje się bardzo nieregularny pierścień. charakteryzuje się zmienną szerokością i różną gęstością materii. [5]

Powrót do góry

[3] Pierścienie Neptuna
Nazwa pierścieniaPromień
(km)
Szerokość
(km)
1989 N3R ('Galle')41,90015
1989 N2R ('Leverrier')53,20015
1989 N4R ('Lassell')55,4006
Arago Ring57,600-
Liberté Ring Arc62,900-
Égalité Ring Arc62,900-
Fraternité Ring Arc62,900-
Courage Ring Arc62,900-
1989 N1R ('Adams')62,930< 50

Powrót do góry

[3] Podstawowe dane
Odkrycie
Odkrywca Urbain Le Verrier
John Couch Adams
Johann Galle
Data odkrycia 23 września 1846
Charakterystyka orbity (J2000)
Średnia odległość od Słońce 4 498 252 900 km
(30,068 963 48 AU)
Obwód orbity 28 142 000 000 km
(30,44 AU)
Mimośród 0,00858587
Peryhelium 4 459 630 000 km
(29,811 AU)
Aphelium 4 536 870 000 km
(30,327 AU)
Rok gwiazdowy 60 223,3528 dni
(164,88 lat)
Synodyczny okres obiegu 367,49 dni
Prędkość orbitalna min. 5,385 km/s
śred. 5,432 km/s
max. 5,479 km/s
Nachylenie orbity względem ekliptyki 1,769°
(6,43° względem równika słonecznego)
Satelity naturalne 13
Charakterystyka fizyczna
Promień równika 24 764 km
(1,942 Ziemi)
Promień biegunowy 24 341 km
(1,915 Ziemi)
Spłaszczenie 0,0171
Powierzchnia 7,619 × 109 km2
(14,94 Ziemi)
Objętość6,254 × 1013 km3
(57,74 Ziem)
Masa 1,0243 × 1026kg
(17,147 Ziemi)
Gęstość 1,638 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na równiku 11,15 m/s2
(1,14 g)
Prędkość ucieczki 23,5 km/s
Okres obrotu 0,671 250 000 d
Prędkość kątowa 2,68 km/h
(na równiku)
Nachylenie osi planety 29,58°
Deklinacja 42,95°
Albedo 0,41
Temperatura powierzchni 50 K(min)
53 K(śred.)
nieznana (max)
Skład atmosfery
Ciśnienie atmosferyczne 100-300 kPa
Wodór > 84 %
Hel > 12 %
Metan 2 %
Amoniak 0,01 %
Etan 0,00025 %
Acetylen 0,00001 %

Powrót do góry


Źródła:

© Instytut Astronomii UZ