Довгий час Нептун знаходився в тіні інших планет Сонячної системи, займаючи скромне восьме місце. Астрономи і дослідники вважали за краще займатися вивченням великих небесних тіл, направляючи свої телескопи на газові планети-гіганти Юпітер і Сатурн. Навіть на більшу увагу з боку наукового співтовариства удостоївся скромний Плутон, який вважався останньою дев'ятою планетою Сонячної системи. З моменту свого відкриття, планета Нептун і цікаві факти про неї, мало цікавили науковий світ, всі відомості про неї носили випадковий характер.
Здавалося, що після рішення Празької XXVI Генеральної асамблеї Міжнародного астрономічного союзу про визнання Плутона карликовою планетою, доля Нептуна кардинально зміниться. Однак, незважаючи на істотні зміни складу Сонячної системи, Нептун тепер по-справжньому виявився на задвірках ближнього космосу. З того моменту, як тріумфально пройшло відкриття планети Нептун, дослідження газового гіганта носили обмежений характер. Подібна картина спостерігається і сьогодні, коли жодне космічне агентство не вважає пріоритетним дослідження восьмий планети Сонячної системи.
Історія відкриття Нептуна
Переходячи до восьмої планеті Сонячної системи, слід визнати, що Нептун далеко не такий величезний, як його побратими - Юпітер, Сатурн і Уран. Планета є четвертим за рахунком газовим гігантом, так як своїми розмірами поступається всім трьом. Діаметр планети складає всього 49,24 тис. Км, тоді як Юпітер і Сатурн мають діаметри 142,9 тис. Км і 120,5 тис. Км відповідно. Уран, хоч і програє першим двом, має розмір планетарного диска в 50 тис. Км. і перевершує четверту газову планету. Зате за своєю вагою ця планета, безумовно, входить в трійку лідерів. Маса Нептуна складає 102 на 1024 кг, і виглядає він досить переконливо. На додаток до всього - це найпотужніший об'єкт серед інших газових гігантів. Його щільність становить 1,638 к / м3 і вище ніж у величезного Юпітера, у Сатурна і Урана.
Володіючи такими вражаючими астрофізичними параметрами, восьма планета удостоїлася і почесного назви. З огляду на блакитного кольору її поверхні, планеті дали назву на честь античного бога морів Нептуна. Однак цьому передувала цікава історія відкриття планети. Вперше в історії астрономії планета була виявлена шляхом математичних обчислень і розрахунків, перш ніж її побачили в телескоп. Незважаючи на те, що перші відомості про блакитній планеті отримав Галілей, офіційне її відкриття відбулося через майже 200 років. За відсутності точних астрономічних даних своїх спостережень Галілей порахував нову планету далекій зіркою.
Планета з'явилася на карті Сонячної системи в результаті дозволу численних суперечок і розбіжностей, довгий час панували серед астрономів. Ще в 1781 році, коли науковий світ став свідком відкриття Урана, були відзначені незначні орбітальні коливання нової планети. Для масивного небесного тіла, яке обертається по еліптичній орбіті навколо Сонця, такі коливання були нехарактерними. Вже тоді було висловлено припущення, що за орбітою нової планети в космосі рухається ще один великий небесний об'єкт, який своїм гравітаційним полем впливає на стан Урана.
Загадка залишалася нерозгаданою протягом наступних 65 років, поки британський астроном Джон Куч Адамс не надав на публічний розгляд дані своїх розрахунків, в яких довів існування на околосолнечной орбіті ще однієї невідомої планети. Відповідно до розрахунків француза лаверів, планета великої маси знаходиться відразу за орбітою Урана. Після того, як відразу два джерела підтвердили наявність восьмий планети в Сонячній системі, астрономи всього світу почали шукати це небесне тіло на нічному небокраї. Результат пошуків не змусив себе довго чекати. Вже у вересні 1846 року нова планета була виявлена німцем Йоганном Галлом. Якщо говорити про те, хто відкрив планету, то тут втрутилася в процес сама природа. Дані про нову планету людині надала наука.
З назвою знову виявленої планети спочатку виникли деякі труднощі. Кожен з астрономів, які доклали руку до відкриття планети, намагався дати їй назву, співзвучну власного імені. Тільки завдяки старанням директора Пулковської імператорської обсерваторії Василя Струве, за блакитною планетою остаточно закріпилася назва Нептун.
Що принесло науці відкриття восьмої планети
До 1989 року людство задовольнялося візуальним спостереженням блакитного гіганта, зумівши тільки розрахувати його основні астрофізичні параметри і обчисливши справжні розміри. Як і виявилося, Нептун є найдальшої планетою Сонячної системи, відстань від нашої зірки становить 4,5 млрд. Км. Сонце світить в нептуновском небі маленькою зірочкою, світло якої досягає поверхні планети за 9 годин. Землю від поверхні Нептуна відокремлюють 4,4 млрд. Кілометрів. Для того, щоб космічному апарату "Вояджер-2" долетіти до орбіти блакитного гіганта, знадобилося 12 років і то, це стало можливим завдяки вдалому гравітаційному маневру, який зробила станція в околицях Юпітера і Сатурна.
Нептун рухається по досить правильної орбіті з малим ексцентриситетом. Відхилення між перигелієм і афелием становить не більше 100 млн. Км. Один оборот навколо нашої зірки планета робить майже за 165 земних років. Для довідки, тільки в 2011 році планета зробила повний оборот навколо Сонця з моменту свого відкриття.
Відкритий в 1930 Плутон, який вважався до 2005 року найдальшої планетою Сонячної системи, в певний період знаходиться ближче до Сонця, ніж далекий Нептун. Це відбувається через те, що орбіта Плутона дуже витягнута.
Положення Нептуна на орбіті досить стабільний. Кут нахилу його осі становить 28 ° і практично ідентичний куту нахилу нашої планети. У зв'язку з цим на блакитній планеті існують зміна сезонів, яка зважаючи на тривалий орбітального шляху триває довгих 40 років. Період обертання Нептуна навколо власної осі становить 16 годин. Однак з огляду на те, що на Нептуні відсутня тверда поверхня, швидкість обертання його газоподібної оболонки на полюсах і на екваторі планети різна.
Тільки в кінці 20 століття людина зуміла отримати більш точні відомості про планету Нептун. Космічний зонд "Вояджер-2" в 1989 році здійснив обліт блакитного гіганта і надав землянам знімки Нептуна з близької відстані. Після цього найдальша планета Сонячної системи розкрилася в новому світлі. Стали відомі подробиці астрофізичних околиць Нептуна, а також з чого складається його атмосфера. Як і всі попередні газові планети, він має кілька спустніков. Найбільша "луна" Нептуна - Тритон - була відкрита за допомогою "Вояджера-2". Є і своя система кілець планети, яка правда за масштабами поступається ореолу Сатурна. Отримана з борта автоматичного зонда інформація є на сьогоднішній день найсвіжішої і єдиною в своєму роді, на підставі якої ми отримали уявлення про склад атмосфери, про умови, які панують в цьому далекому і холодному світі.
Сьогодні вивчення восьмий планети нашої зоряної системи ведеться за допомогою космічного телескопа "Хаббл". На базі його знімків складено точний портрет Нептуна, визначено склад атмосфери, з чого вона складається, виявлено ряд особливостей і характеристик блакитного гіганта.
Характеристика та короткий опис восьмий планети
Специфічний колір планети Нептун виник завдяки щільній атмосфері планети. Визначити точний склад ковдри з хмар, вкриває крижану планету, не представляється можливим. Однак завдяки знімкам, отриманим за допомогою "Хаббла" вдалося провести спектральні дослідження атмосфери Нептуна:
- верхні шари атмосфери планети на 80% складаються з водню;
- інші 20% припадають на суміш гелію і метану, якого в газовій суміші присутні всього 1%.
Саме присутність в атмосфері планети метану і якогось іншого, поки невідомого компонента, обумовлює їй колір яскравою блакитною блакиті. Як і на інших газових гігантів, атмосфера Нептуна ділиться на дві області - тропосферу і стратосферу - кожна з яких характеризується своїм складом. У зоні переходу тропосфери в екзосферу відбувається формування хмарності, що складається з пари аміаку і сірководню. На всій протяжності атмосфери Нептуна температурні параметри варіюються в межах 200-240 градусів Цельсія нижче нуля. Однак на цьому тлі цікава одна особливість атмосфери Нептуна. Йдеться про аномально високої температури на одній з ділянок стратосфери, яка сягає значень в 750 К. Ймовірно це викликано взаємодією нижніх шарів атмосфери з гравітаційним силами планети і дією магнітного поля Нептуна.
Незважаючи на високу щільність атмосфери восьмий планети, її кліматична активність вважається досить слабкою. Крім сильних ураганних вітрів, що дмуть зі швидкістю 400 м / с, на блакитному гіганті інших яскравих метеорологічних явищ помічено не було. Шторми на далекій планеті - звичайне явище, яке характерне для всіх планет цієї групи. Єдине спірне аспект, який викликає у кліматологів і астрономів великі сумніви в пасивності клімату Нептуна, наявність в його атмосфері Великого і Малого темної плями, природа яких схожа з природою великого Червоного плями на Юпітері.
Нижні шари атмосфери плавно переходять в шар аміачного і метанового льоду. Однак присутність у Нептуна досить значною сили гравітації, говорить на користь того, що ядро планети може виявитися твердим. На підтвердження цієї гіпотези високе значення прискорення вільного падіння - 11,75 м / с2. Для порівняння, на Землі це значення становить 9,78 м / с2.
Теоретично внутрішня будівля Нептуна виглядає наступним чином:
- залізно-кам'яне ядро, яке має масу в 1,2 рази більшою маси нашої планети;
- мантія планети, що складається з аміачного, водяного і метанового гарячого льоду, температура якого становить 7000К;
- нижня і верхня атмосфера планети, наповнена парами водню, гелію і метану. Маса атмосфери Нептуна складає 20% від маси всієї планети.
Які реальні розміри внутрішніх шарів Нептуна, сказати важко. Ймовірно, це величезний спресований газова куля, зовні холодний, а всередині - розпечений до дуже високих температур.
Тритон - найбільший супутник Нептуна
Космічний зонд "Вояджер-2" виявив цілу систему супутників Нептуна, яких сьогодні виявлено 14 штук. Найбільшим об'єктом є супутник, названий Тритоном, маса якого становить 99,5% маси всіх інших супутників восьмий планети. Цікаво інше. Тритон є єдиним природним супутником Сонячної системи, який обертається в протилежну напрямку обертання материнської планети сторону. Допускається думка, що раніше Тритон був подібний до Плутона і був об'єктом в поясі Койпера, але потім був захоплений блакитним гігантом. Після обстеження "Вояджером-2" з'ясувалося, що у Тритона, так само як на супутниках Юпітера і Сатурна - Іо і Титані - є своя атмосфера.
Наскільки ця інформація буде корисна для науковців, покаже час. Поки ж вивчення Нептуна і його околиць йде вкрай повільно. За попередніми розрахунками вивчення прикордонних областей нашої Сонячної системи почнеться не раніше 2030 року, коли з'являться більш досконалі космічні апарати.
