نپتون یک سیاره شگفت انگیز است. سیاره نپتون: حقایق جالب در مورد غول فضایی "دریا".

دومین سیاره (پس از اورانوس) کشف شده در "عصر مدرن" - نپتون - چهارمین سیاره بزرگ و هشتمین سیاره در فاصله از خورشید است. نام او از روی خدای دریای رومی، مشابه پوزئیدون در میان یونانیان، گرفته شد. پس از کشف اورانوس، دانشمندان در سراسر جهان شروع به بحث کردند، زیرا ... مسیر مدار آن کاملاً با قانون جهانی گرانش کشف شده توسط نیوتن مطابقت نداشت.

این به آنها ایده وجود سیاره دیگری را داد که هنوز شناخته نشده است، که بر مدار سیاره هفتم با میدان گرانشی آن تأثیر گذاشته است. 65 سال پس از کشف اورانوس، سیاره نپتون در 23 سپتامبر 1846 کشف شد. او اولین سیاره ای بود که با استفاده از محاسبات ریاضی به جای مشاهدات طولانی کشف شد. جان آدامز انگلیسی محاسبات را در سال 1845 آغاز کرد، اما آنها کاملاً درست نبودند. آنها توسط Urbain Le Verrier، ستاره شناس و ریاضیدانی که اصالتاً اهل فرانسه بود، ادامه یافتند. او موقعیت سیاره را با چنان دقتی محاسبه کرد که در اولین شب رصدها پیدا شد، بنابراین لو وریر به عنوان کاشف سیاره شناخته شد. انگلیسی ها اعتراض کردند و پس از بحث های فراوان، همه به سهم قابل توجه آدامز پی بردند و او را کاشف نپتون نیز می دانند. این یک پیشرفت در نجوم محاسباتی بود! تا سال 1930، نپتون دورترین و آخرین سیاره به حساب می آمد. کشف پلوتون باعث شد که این پلوتون دومین نفر باشد. اما در سال 2006، IAU، اتحادیه بین المللی نجوم، فرمول دقیق تری از تعریف "سیاره" را اتخاذ کرد و پلوتون شروع به "سیاره کوتوله" در نظر گرفت و نپتون دوباره آخرین سیاره منظومه شمسی ما شد.

ساختار نپتون

ویژگی های نپتون تنها با استفاده از یک فضاپیمای وویجر 2 به دست آمد. تمام عکس ها از او گرفته شده است. در سال 1989، او 4.5 هزار کیلومتر از سیاره عبور کرد و چندین ماهواره جدید را کشف کرد و یک "نقطه تاریک بزرگ" مشابه "نقطه قرمز" روی مشتری را ثبت کرد.

ساختار نپتون در ترکیب آن بسیار نزدیک به اورانوس است. این سیاره همچنین یک سیاره گازی با هسته جامد، تقریباً هم جرم زمین و دمایی مشابه سطح خورشید - تا 7000 کلوین است. علاوه بر این، جرم کل نپتون تقریباً 17 برابر جرم زمین است. . هسته سیاره هشتم در گوشته ای از آب، یخ متان و آمونیاک پوشانده شده است. بعد اتمسفر می آید که شامل 80 درصد هیدروژن، 19 درصد هلیوم و حدود 1 درصد متان است. ابرهای بالایی سیاره نیز از متان تشکیل شده است که طیف قرمز پرتوهای خورشید را جذب می کند، بنابراین آبی بر رنگ سیاره غالب است. دمای لایه های بالایی - 200 درجه سانتیگراد است. جو نپتون قوی ترین بادها را در بین سیاره های شناخته شده دارد. سرعت آنها می تواند به 2100 کیلومتر در ساعت برسد! واقع در فاصله 30 ق. یعنی یک چرخش کامل به دور خورشید تقریباً 165 سال زمینی طول می کشد، بنابراین، از زمان کشف آن، اولین چرخش کامل خود را تنها در سال 2011 انجام خواهد داد.

قمرهای نپتون

ویلیام لاسل تنها چند هفته پس از کشف خود نپتون، بزرگترین قمر، تریتون را کشف کرد. چگالی آن 2 گرم بر سانتی متر مکعب است، بنابراین، جرم آن 99٪ از تمام ماهواره های سیاره بیشتر است. اگرچه اندازه آن کمی بزرگتر از ماه است.

مداری رتروگراد دارد و به احتمال زیاد مدت‌ها پیش توسط میدان نپتون از کمربند کویپر در نزدیکی آن گرفته شده است. این میدان دائماً ماهواره را به سیاره نزدیک و نزدیکتر می کند. بنابراین، در آینده نزدیک، بر اساس استانداردهای کیهانی (در 100 میلیون سال)، با نپتون برخورد خواهد کرد، در نتیجه ممکن است حلقه هایی تشکیل شود که قدرتمندتر و قابل توجه تر از حلقه هایی هستند که در حال حاضر در اطراف زحل مشاهده می شوند. تریتون دارای جو است، که می تواند به این معنی باشد که اقیانوس مایعی در زیر پوسته یخی در لبه سطح وجود دارد. چون نپتون در اساطیر رومی یک خدای دریایی بود، همه قمرهای او به نام خدایان دریای رومی با رتبه کمتر نامگذاری شده اند. از جمله Nereid، Proteus، Despina، Talasa و Galatea هستند. جرم همه این ماهواره ها کمتر از 1 درصد جرم تریتون است!

ویژگی های نپتون

جرم: 1.025 * 1026 کیلوگرم (17 برابر بیشتر از زمین)
قطر در استوا: 49528 کیلومتر (3.9 برابر بزرگتر از زمین)
قطر در قطب: 48680 کیلومتر
شیب محور: 28.3 درجه
چگالی: 1.64 گرم بر سانتی متر مکعب
دمای لایه های بالایی: حدود – 200 درجه سانتی گراد
مدت گردش حول محور (روز): 15 ساعت و 58 دقیقه
فاصله از خورشید (متوسط): 30 a. e یا 4.5 میلیارد کیلومتر
دوره مداری به دور خورشید (سال): 165 سال
سرعت مداری: 5.4 کیلومتر بر ثانیه
خروج از مرکز مداری: e = 0.011
تمایل مداری به دایره البروج: i = 1.77 درجه
شتاب گرانش: 11 متر بر ثانیه
ماهواره ها: 13 قطعه وجود دارد.

داده های اساسی در مورد نپتون

نپتون در درجه اول غول گاز و یخ است.

نپتون هشتمین سیاره منظومه شمسی است.

نپتون دورترین سیاره از خورشید از زمان تنزل رتبه پلوتو به سیاره کوتوله است.

دانشمندان نمی دانند چگونه ابرها می توانند با این سرعت در سیاره ای سرد و یخی مانند نپتون حرکت کنند. آنها پیشنهاد می کنند که دمای سرد و جریان گازهای مایع در جو سیاره ممکن است اصطکاک را به اندازه ای کاهش دهد که به بادها اجازه دهد تا سرعت قابل توجهی بگیرند.

از میان تمام سیارات منظومه ما، نپتون سردترین سیاره است.

لایه های بالایی جو این سیاره دارای دمای 223- درجه سانتیگراد هستند.

نپتون بیشتر از آنچه از خورشید دریافت می کند گرما تولید می کند.

جو نپتون تحت سلطه عناصر شیمیایی مانند هیدروژن، متان و هلیوم است.

جو نپتون به آرامی به یک اقیانوس مایع و آن به یک گوشته یخ زده تبدیل می شود. این سیاره هیچ سطحی ندارد.

احتمالاً، نپتون دارای یک هسته سنگی است که جرم آن تقریباً برابر با جرم زمین است. هسته نپتون از سیلیکات منیزیم و آهن تشکیل شده است.

میدان مغناطیسی نپتون 27 برابر قدرتمندتر از میدان مغناطیسی زمین است.

گرانش نپتون تنها 17 درصد قوی تر از گرانش زمین است.

نپتون سیاره ای یخی است که از آمونیاک، آب و متان ساخته شده است.

یک واقعیت جالب این است که خود سیاره در جهت مخالف چرخش ابرها می چرخد.

یک لکه تاریک بزرگ در سال 1989 بر روی سطح سیاره کشف شد.

ماهواره های نپتون

نپتون دارای 14 ماهواره به طور رسمی ثبت شده است. قمرهای نپتون به نام خدایان و قهرمانان یونانی نامگذاری شده اند: پروتئوس، تالاس، نایاد، گالاتیا، تریتون و دیگران.

بزرگترین ماهواره نپتون تریتون است.

تریتون در مداری رتروگراد به دور نپتون حرکت می کند. این بدان معناست که مدار آن به دور سیاره در مقایسه با سایر قمرهای نپتون به عقب است.

به احتمال زیاد، یک بار نپتون تریتون را به تصرف خود درآورده است - یعنی ماه مانند سایر قمرهای نپتون در محل تشکیل نشده است. تریتون در چرخش همزمان با نپتون قفل شده است و به آرامی به سمت سیاره حرکت می کند.

تریتون، در حدود سه و نیم میلیارد سال دیگر، بر اثر گرانش خود از هم می پاشد و پس از آن، بقایای آن حلقه دیگری را در اطراف سیاره تشکیل می دهند. این حلقه ممکن است قدرتمندتر از حلقه های زحل باشد.

جرم تریتون بیش از 99.5 درصد از کل جرم سایر ماهواره های نپتون است

تریتون به احتمال زیاد زمانی یک سیاره کوتوله در کمربند کویپر بوده است.

حلقه های نپتون

نپتون شش حلقه دارد، اما آنها بسیار کوچکتر از حلقه زحل هستند و به راحتی دیده نمی شوند.

حلقه های نپتون بیشتر از آب یخ زده ساخته شده اند.

اعتقاد بر این است که حلقه های این سیاره بقایای یک ماهواره است که زمانی پاره شده است.

بازدید از نپتون

برای اینکه کشتی بتواند به نپتون برسد، باید مسیری را طی کند که تقریباً 14 سال طول می کشد.

تنها فضاپیمایی که از نپتون بازدید می کند.

در سال 1989، وویجر 2 از 3000 کیلومتری قطب شمال نپتون عبور کرد. او یک بار دور جرم آسمانی چرخید.

وویجر 2 در طول پرواز خود جو نپتون، حلقه‌های آن، مگنتوسفر را مورد مطالعه قرار داد و با تریتون ملاقات کرد. بر اساس مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل، وویجر 2 همچنین نگاهی به نقطه تاریک بزرگ نپتون انداخت، یک سیستم طوفان چرخشی که ناپدید شده است.

عکس های زیبای وویجر 2 از نپتون تا مدت ها تنها چیزی است که ما داریم

متأسفانه، هیچ کس قصد ندارد در سال های آینده سیاره نپتون را دوباره کاوش کند.

برای مدت طولانی، نپتون در سایه سایر سیارات منظومه شمسی قرار داشت و جایگاه هشتم متوسطی را به خود اختصاص داد. ستاره شناسان و محققان ترجیح دادند اجرام آسمانی بزرگ را با نشانه گیری تلسکوپ های خود به سمت سیارات غول پیکر گازی مشتری و زحل مطالعه کنند. پلوتون ساده که آخرین سیاره نهم منظومه شمسی به حساب می آمد، حتی بیشتر مورد توجه جامعه علمی قرار گرفت. سیاره نپتون و حقایق جالب در مورد آن از زمان کشف آن چندان مورد توجه دنیای علمی نبوده است.

به نظر می رسید که پس از تصمیم مجمع عمومی پراگ بیست و ششم اتحادیه بین المللی نجوم برای به رسمیت شناختن پلوتون به عنوان یک سیاره کوتوله، سرنوشت نپتون به طرز چشمگیری تغییر خواهد کرد. با این حال، با وجود تغییرات قابل توجه در ترکیب منظومه شمسی، نپتون اکنون واقعاً خود را در حومه فضای نزدیک می بیند. از زمان کشف پیروزمندانه سیاره نپتون، تحقیقات در مورد غول گازی محدود بوده است. تصویر مشابهی امروز مشاهده می شود، زمانی که هیچ یک از آژانس های فضایی اکتشاف هشتمین سیاره منظومه شمسی را در اولویت قرار نمی دهند.

تاریخچه کشف نپتون

با حرکت به سمت هشتمین سیاره منظومه شمسی، باید بپذیریم که نپتون به اندازه برادرانش مشتری، زحل و اورانوس بزرگ نیست. این سیاره چهارمین غول گازی است، زیرا اندازه آن کمتر از هر سه است. قطر این سیاره تنها 49.24 هزار کیلومتر است، در حالی که مشتری و زحل به ترتیب 142.9 هزار کیلومتر و 120.5 هزار کیلومتر قطر دارند. اورانوس، اگرچه از دو مورد اول پایین تر است، اما اندازه قرص سیاره ای آن 50 هزار کیلومتر است. و از چهارمین سیاره گازی پیشی می گیرد. اما از نظر وزن، این سیاره قطعا یکی از سه سیاره برتر است. جرم نپتون 102 در 1024 کیلوگرم است و بسیار چشمگیر به نظر می رسد. علاوه بر همه چیز، پرجرم ترین جرم در میان غول های گازی دیگر است. چگالی آن 1.638 k/m3 است و از چگالی مشتری، زحل و اورانوس بزرگتر است.

با داشتن چنین پارامترهای اخترفیزیکی چشمگیر، به هشتمین سیاره نیز نام افتخاری اعطا شد. به دلیل رنگ آبی سطح آن، این سیاره به نام خدای باستانی دریاها، نپتون، نامگذاری شد. با این حال، پیش از این، تاریخچه عجیبی از کشف این سیاره وجود داشت. برای اولین بار در تاریخ نجوم، یک سیاره قبل از اینکه از طریق تلسکوپ دیده شود، از طریق ریاضیات و محاسبات کشف شد. با وجود این واقعیت که گالیله اولین اطلاعات را در مورد سیاره آبی دریافت کرد، کشف رسمی آن تقریباً 200 سال بعد انجام شد. در غیاب داده های نجومی دقیق از مشاهدات خود، گالیله سیاره جدید را ستاره ای دوردست می دانست.

این سیاره بر روی نقشه منظومه شمسی در نتیجه حل و فصل اختلافات و اختلافات متعددی که مدتها بین ستاره شناسان حاکم بود ظاهر شد. در اوایل سال 1781، زمانی که جهان علمی شاهد کشف اورانوس بود، نوسانات مداری جزئی سیاره جدید مشاهده شد. برای یک جرم آسمانی عظیم که در مداری بیضوی به دور خورشید می چرخد، چنین نوساناتی غیرمشخص بود. حتی در آن زمان، پیشنهاد شد که در پشت مدار سیاره جدید یک جرم آسمانی بزرگ دیگر در فضا در حال حرکت است که با میدان گرانشی خود موقعیت اورانوس را تحت تاثیر قرار داده است.

این راز تا 65 سال آینده حل نشده باقی ماند تا اینکه اخترشناس بریتانیایی جان کوچ آدامز داده های محاسبات خود را برای بازبینی عمومی ارائه کرد که در آن وجود سیاره ناشناخته دیگری را در مدار دور خورشیدی ثابت کرد. بر اساس محاسبات Laverrier فرانسوی، سیاره ای با جرم بزرگ بلافاصله فراتر از مدار اورانوس قرار دارد. پس از اینکه دو منبع بلافاصله وجود هشتمین سیاره در منظومه شمسی را تایید کردند، ستاره شناسان در سراسر جهان شروع به جستجوی این جرم آسمانی در آسمان شب کردند. نتیجه جستجو دیری نپایید. قبلاً در سپتامبر 1846، یک سیاره جدید توسط یوهان گال آلمانی کشف شد. اگر در مورد اینکه چه کسی سیاره را کشف کرد صحبت کنیم، خود طبیعت در این روند دخالت کرده است. علم اطلاعاتی در مورد سیاره جدید در اختیار انسان قرار داد.

در ابتدا مشکلاتی با نام سیاره تازه کشف شده به وجود آمد. هر یک از اخترشناسانی که در کشف این سیاره نقش داشتند، سعی کردند نامی همخوان با نام خود به آن بدهند. تنها به لطف تلاش های مدیر رصدخانه امپراتوری پولکوو، واسیلی استروو، سرانجام نام نپتون به سیاره آبی اختصاص یافت.

کشف سیاره هشتم چه چیزی برای علم به ارمغان آورد؟

تا سال 1989، بشر به رصد بصری غول آبی بسنده می کرد و تنها قادر به محاسبه پارامترهای اخترفیزیکی اولیه آن و محاسبه اندازه واقعی آن بود. همانطور که مشخص است، نپتون دورترین سیاره در منظومه شمسی است، فاصله از ستاره ما 4.5 میلیارد کیلومتر است. خورشید به صورت ستاره ای کوچک در آسمان نپتون می درخشد که نور آن در عرض 9 ساعت به سطح سیاره می رسد. زمین 4.4 میلیارد کیلومتر از سطح نپتون جدا شده است. 12 سال طول کشید تا فضاپیمای وویجر 2 به مدار غول آبی برسد و این به لطف یک مانور گرانشی موفقیت آمیز که ایستگاه در مجاورت مشتری و زحل انجام داد امکان پذیر شد.

نپتون در مداری نسبتاً منظم با گریز از مرکز کم حرکت می کند. انحراف بین حضیض و آفلیون بیش از 100 میلیون کیلومتر نیست. این سیاره تقریباً در 165 سال زمینی یک دور به دور ستاره ما می چرخد. برای مرجع، تنها در سال 2011 بود که این سیاره از زمان کشف خود به دور خورشید چرخید.

پلوتو که در سال 1930 کشف شد، که تا سال 2005 دورترین سیاره منظومه شمسی به حساب می آمد، در زمان های مشخصی نسبت به نپتون دور به خورشید نزدیک تر است. این به این دلیل است که مدار پلوتون بسیار کشیده است.

موقعیت نپتون در مدار کاملاً ثابت است. زاویه شیب محور آن 28 درجه است و تقریباً با زاویه شیب سیاره ما یکسان است. در همین راستا، در سیاره آبی تغییر فصل وجود دارد که به دلیل طولانی بودن مسیر مداری، 40 سال طول می کشد. دوره چرخش نپتون حول محور خود 16 ساعت است. اما با توجه به اینکه نپتون سطح جامد ندارد، سرعت چرخش پوسته گازی آن در قطب ها و در استوای سیاره متفاوت است.

تنها در پایان قرن بیستم انسان توانست اطلاعات دقیق تری در مورد سیاره نپتون به دست آورد. کاوشگر فضایی وویجر 2 در سال 1989 در کنار غول آبی پرواز کرد و تصاویر نزدیک از نپتون را در اختیار زمینیان قرار داد. پس از این، دورترین سیاره منظومه شمسی در نوری جدید آشکار شد. جزئیات محیط اخترفیزیکی نپتون، و همچنین آنچه که جو آن از آن تشکیل شده است، مشخص شده است. مانند تمام سیارات گازی قبلی، چندین ماهواره دارد. بزرگترین قمر نپتون، تریتون، توسط وویجر 2 کشف شد. این سیاره همچنین دارای منظومه حلقه‌های خاص خود است که از نظر مقیاس نسبت به هاله زحل پایین‌تر است. اطلاعات دریافتی از کاوشگر خودکار تا حد زیادی جدیدترین و منحصر به فرد در نوع خود است که بر اساس آن تصوری از ترکیب جو و شرایط حاکم در این دنیای دور و سرد به دست آورده ایم.

امروزه هشتمین سیاره منظومه ستاره ای ما با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل در حال مطالعه است. بر اساس تصاویر او، پرتره دقیقی از نپتون جمع آوری شد، ترکیب جو مشخص شد، از چه چیزی تشکیل شده است و تعدادی از ویژگی ها و ویژگی های غول آبی شناسایی شد.

مشخصات و شرح مختصر سیاره هشتم

رنگ خاص سیاره نپتون به دلیل جو متراکم این سیاره به وجود آمد. نمی توان ترکیب دقیق ابرهای پوشاننده سیاره یخی را تعیین کرد. با این حال، به لطف تصاویر به دست آمده با استفاده از هابل، امکان انجام مطالعات طیفی جو نپتون وجود داشت:

• لایه های بالایی جو این سیاره 80 درصد هیدروژن است.
• 20% باقیمانده از مخلوط هلیوم و متان حاصل می شود که تنها 1% آن در مخلوط گاز وجود دارد.

وجود متان و برخی اجزای ناشناخته دیگر در جو این سیاره است که رنگ آبی روشن آن را تعیین می کند. مانند دیگر غول های گازی، جو نپتون به دو منطقه تقسیم می شود - تروپوسفر و استراتوسفر - که هر کدام با ترکیب خاص خود مشخص می شوند. در منطقه انتقال تروپوسفر به اگزوسفر، تشکیل ابر رخ می دهد که از آمونیاک و بخار سولفید هیدروژن تشکیل شده است. در سراسر جو نپتون، پارامترهای دما بین 200 تا 240 درجه سانتیگراد زیر صفر متغیر است. با این حال، در این زمینه، یکی از ویژگی های جو نپتون کنجکاو است. ما در مورد دمای غیرعادی بالا در یکی از بخش‌های استراتوسفر صحبت می‌کنیم که به مقادیر 750 کلوین می‌رسد. این احتمالاً ناشی از تعامل لایه‌های پایینی جو با نیروهای گرانشی سیاره و عمل است. میدان مغناطیسی نپتون

با وجود تراکم بالای جو سیاره هشتم، فعالیت اقلیمی آن بسیار ضعیف در نظر گرفته می شود. به غیر از بادهای طوفانی قوی که با سرعت 400 متر بر ثانیه می وزد، هیچ پدیده هواشناسی قابل توجه دیگری روی غول آبی مشاهده نشد. طوفان در یک سیاره دور یک پدیده رایج است که برای همه سیارات این گروه معمول است. تنها جنبه بحث برانگیز که شک و تردیدهای جدی را در میان اقلیم شناسان و ستاره شناسان در مورد انفعال آب و هوای نپتون ایجاد می کند، وجود لکه های تاریک بزرگ و کوچک در جو آن است که ماهیت آن شبیه به ماهیت لکه قرمز بزرگ روی مشتری است.

لایه های پایینی جو به آرامی به لایه ای از آمونیاک و یخ متان تبدیل می شوند. با این حال، وجود نیروی گرانشی نسبتاً چشمگیر نپتون نشان می دهد که هسته سیاره ممکن است جامد باشد. در تأیید این فرضیه، مقدار بالای شتاب گرانش 11.75 متر بر ثانیه است. برای مقایسه، در زمین این مقدار 9.78 m/s2 است.

از لحاظ نظری، ساختار درونی نپتون به این صورت است:

• یک هسته سنگ آهن، که جرم آن 1.2 برابر بیشتر از جرم سیاره ماست.
• گوشته سیاره، متشکل از آمونیاک، آب و متان یخ داغ، که دمای آن 7000K است.
• اتمسفر پایین و بالایی سیاره، پر از بخارات هیدروژن، هلیوم و متان است. جرم جو نپتون 20 درصد جرم کل سیاره است.

به سختی می توان گفت که ابعاد واقعی لایه های درونی نپتون چقدر است. احتمالاً یک توپ بزرگ فشرده از گاز است که در بیرون سرد است و در داخل تا دمای بسیار بالا گرم می شود.

تریتون بزرگترین قمر نپتون است

کاوشگر فضایی وویجر 2 یک سیستم کامل از ماهواره های نپتون را کشف کرد که امروز 14 مورد از آنها شناسایی شده است. بزرگترین جرم، ماهواره ای به نام تریتون است که جرم آن 99.5 درصد از جرم سایر ماهواره های سیاره هشتم است. چیز دیگری کنجکاو است. تریتون تنها ماهواره طبیعی منظومه شمسی است که در جهت مخالف جهت چرخش سیاره مادر می چرخد. این احتمال وجود دارد که تریتون زمانی شبیه پلوتون بوده و جسمی در کمربند کویپر بوده است، اما سپس توسط غول آبی اسیر شده است. پس از بررسی توسط وویجر 2، معلوم شد که تریتون، مانند ماهواره های مشتری و زحل - آیو و تیتان - جو خاص خود را دارد.

زمان نشان خواهد داد که این اطلاعات چقدر برای دانشمندان مفید خواهد بود. در این میان، مطالعه نپتون و اطراف آن بسیار کند پیش می رود. طبق محاسبات اولیه، مطالعه مناطق مرزی منظومه شمسی ما زودتر از سال 2030 آغاز می شود، زمانی که فضاپیماهای پیشرفته تر ظاهر می شوند.

اگر سوالی دارید، آنها را در نظرات زیر مقاله مطرح کنید. ما یا بازدیدکنندگان ما خوشحال خواهیم شد که به آنها پاسخ دهیم