Поверхность Нептуна. Нептун из чего состоит планета
Поверхность Нептуна
Солнечная система > Система Нептун > Планета Нептун > Поверхность Нептуна
«Поверхность» Нептуна – одно из наиболее активных мест в Солнечной системе
Нептун принадлежит к семейству ледяных гигантов, поэтому лишен твердой поверхности. Наблюдаемая нами сине-зеленая дымка – результат иллюзии. Это верхушки глубоких газовых облаков, уступающих место воде и прочим расплавленным льдам.
Если вы попытаетесь пройтись, то тут же провалитесь вниз. При спуске увеличатся температура и давление. Так что точка поверхности отмечается на месте, где показатель давления достигает 1 бар.
Состав и структура
При радиусе в 24622 км Нептун стоит на 4-м месте по величине среди солнечных планет. По массе (1.0243 х 1026 кг) в 17 раз превосходит земную. Присутствие метана впитывает красные длины волн и отбивает синие.
Внутренняя структура Нептуна
Состоит из скалистого ядра (силикаты и металлы), мантии (водные, метановые и аммиачные льды), а также гелиевой, метановой и водородной атмосферы. Последняя делится на тропосферу, термосферу и экзосферу.
В тропосфере температура уменьшается с высотой, а в стратосфере растет с повышением. В первой давление удерживается на 1-5 бар, поэтому здесь и расположена «поверхность».
Атмосферный слой
Верхний слой представлен водородом (80%) и гелием (19%). Можно отметить облачные формирования. Сверху температура позволяет метану конденсироваться, а также есть аммиачные, водные, сульфидно-аммониевые и сероводородные облака. В нижних областях давление достигает 50 бар, а температурная отметка – 0.
Атмосфера Нептуна с отображением характерных особенностей
В термосфере наблюдается высокий нагрев (476.85°C). Нептун крайне далеко расположен от звезды, поэтому нужен другой механизм нагрева. Это может быть контакт атмосферы с ионами в магнитном поле или же гравитационные волны самой планеты.
Нептун лишен твердости, поэтому атмосфера вращается дифференциально. Экваториальная часть совершает обороты с периодом в 18 часов, магнитное поле – 16.1 часов, а полярная зона – 12 часов. Именно поэтому возникают сильные ветры. Три масштабных зафиксировал Вояджер-2 в 1989 году.
Первый шторм простирался на 13000 х 6600 км и смахивал на Большое Красное Пятно Юпитера. В 1994 году телескоп Хаббл попытался отыскать Большое Темное Пятно, но его не было. Зато на территории северного полушария образовалось новое.
Большое Темное Пятно, запечатленное телескопом Хаббл
Скутер – еще один шторм, представленный светлым облачным покровом. Они находятся южнее Большого Темного Пятна. В 1989 году также заметили и Маленькое Темное Пятно. Сначала оно казалось полностью темным, но когда аппарат приблизился, то удалось зафиксировать яркое ядро.
Внутренне тепло
Пока никто не знает, почему Нептун нагревается внутри. Планета расположена самой последней, но находится в одной температурной категории с Ураном. По факту, Нептун производит в 2.6 раз больше энергии, чем получает от звезды.
Внутренний нагрев в сочетании с морозным пространством приводит к серьезному температурному колебанию. Формируются ветры, способные разогнаться до 2100 км/ч. Внутри есть каменистое ядро, прогревающееся на тысячи градусов.
Полезные статьи:
Положение и движение Нептуна
Строение Нептуна
Поверхность Нептуна
v-kosmose.com
Состав Нептуна
Солнечная система > Система Нептун > Планета Нептун > Состав Нептуна
Планету нашли в середине 19-го века, и состав Нептуна до сих пор остается загадкой. Из-за удаленности к ней летал лишь Вояджер-2. С его помощью удалось сделать много снимков и зафиксировать интересные особенности. Из чего же сделана планета Нептун?
Структура и состав
Нептун – представитель ледяных гигантов. Нашему взору открывается атмосфера, охватывающая 5-10% планетарной массы и простирающаяся на 20% к ядру.
Внутреннее строение Нептуна
Далее идет мантия, нагретая до 1727°С-4727°С. Она в 10-15 раз превосходит земную массу и содержит водный, аммиачный и метановый запасы. Этот микс именуют ледяным, хотя в реальности вещество отличается плотностью и высоким нагревом. Ядро твердое, но точный состав и пропорции остаются загадкой. Можно лишь предполагать на основе принятых планетарных моделей.
В центре много никеля, железа и силикатов, а по массе в 1.2 раза превышает земную. Давление в центре поднимается до 7Мбар, что вдвое выше нашего. Обстановка в центре накаляется до 5400 К. На глубине в 7000 км метан трансформируется в алмазные кристаллы, опускающиеся вниз в виде града.
Сравнение размеров Урана и Нептуна
Атмосферный слой
Занимает 5-10% планетарной массы и тянется на 20% к ядру. Давление внизу – 10ГПа, что в 100000 раз превышает земное. На верхних слоях присутствует водород (80%), гелий (19%) и небольшие метановые примеси. Именно последний впитывает красный свет, поэтому планета кажется нам синей дымкой.
Атмосфера делится на два главных шара: тропосфера и стратосфера. Между ними есть тропопауза с давлением в 0.1 бар. Спектральный анализ показывает, что стратосфера туманная из-за скопления смесей, созданных контактом УФ-лучей и метана. В ней заметны монооксид углерода и цианистый водород.
Цветное изображение, демонстрирующее атмосферные особенности Нептуна
Пока никто не может объяснить, почему термосфера раскалена до 476.85°C. Нептун крайне далеко расположен от звезды, поэтому нужен другой механизм нагрева. Это может быть контакт атмосферы с ионами в магнитном поле или же гравитационные волны самой планеты.
Нептун лишен твердости, поэтому атмосфера вращается дифференциально. Экваториальная часть совершает обороты с периодом в 18 часов, магнитное поле – 16.1 часов, а полярная зона – 12 часов. Именно поэтому возникают сильные ветры. Три масштабных зафиксировал Вояджер-2 в 1989 году.
Первый шторм простирался на 13000 х 6600 км и смахивал на Большое Красное Пятно Юпитера. В 1994 году телескоп Хаббл попытался отыскать Большое Темное Пятно, но его не было. Зато на территории северного полушария образовалось новое.
Большое Темное Пятно, запечатленное Вояджером-2 (вверху слева), Скутер (посередине) и Маленькое Темное Пятно (внизу справа)
Скутер – еще один шторм, представленный светлым облачным покровом. Находятся южнее Большого Темного Пятна. В 1989 году также заметили и Маленькое Темное Пятно. Сначала оно казалось полностью темным, но когда аппарат приблизился, то удалось зафиксировать яркое ядро.
Исследование
Единственным кораблем, побывавшим возле Нептуна, остается Вояджер-2. Его пролет состоялся в 1989 году на отдаленности в 4800 км над северным полюсом. Это была последняя крупная планета, поэтому решили также посетить Тритон. Аппарат успел взглянуть на Нериду. Удалось подтвердить наличие магнитного поля у планеты и зафиксировать, что оно смещено от центра.
Вояджер-2 отметил период осевого вращения, а также активную погодную систему. Он нашел 6 новых спутников и отобразил кольца. Сейчас миссии к Нептуну не планируются. Но в 2020-2030-х гг. могут запустить Флагманский проект. В 2019 году может отправиться корабль Арго, который посетит Юпитер, Сатурн, Нептун и пояс Койпера.
Участок с транс-нептунианскими объектами все еще остается огромной тайной. Поэтому в ближайшие десятки лет ученые все же решатся отправить туда зонд на разведку.
Полезные статьи:
Положение и движение Нептуна
Строение Нептуна
Поверхность Нептуна
v-kosmose.com
Поверхность Нептуна
Путешествие по Солнечной системе > Система Нептун > Планета Нептун > Поверхность Нептуна
Мы привыкли считать, что гигантская планета Нептун не имеет твердой поверхности. Фотографии, изображающие Нептун в виде сине-зеленого шара, на самом деле, просто отображают его облачный слой. Если бы мы могли "нырнуть" сквозь эти облака до самой поверхности, то прочувствовали бы увеличение температуры и разность давления, приближаясь к каменному ядру в центре планеты.
Поверхность Нептуна, которую впервые увидел Вояджер-2
Поверхность Нептуна неоднородна, но является одной из самых активных и динамичных зон Солнечной системы. До сих пор, астрономы не выяснили, почему на поверхности Нептуна необычайно жарко. Планета движется по своей орбите, гораздо дальше от Солнца, чем Уран и получает, при этом, в полтора раза меньше солнечной энергии. Однако, температура поверхностей Урана и Нептуна примерно одна и та же. По сравнению с поступающим от Солнца теплом, Нептун сам выделяет примерно в два с половиной раза большее количество энергии. Благодаря этому, он самостоятельно излучает свет.
Колоссальное количество тепла, исходящего от поверхности, в сочетании с космическим холодом пространства, вызывает огромную разницу в температуре. Порождаемые данным эффектом ветра имеют ураганный характер. Так, для сравнения, максимальная скорость ветра на Юпитере может быть более 500 километров в час; скорость сильнейших ураганов на Земле достигает 250 километров в час. Но эти цифры ничтожны, по сравнению со скоростью ветров, дующих над всей поверхностью Нептуна - свыше 2000 километров в час.
Большое темное пятно на поверхности Нептуна
Когда "Вояджер-2" пролетел над поверхностью Нептуна в 1989 году, то зафиксировал на планете мощный шторм. Он получил название Большое Темное Пятно - аналогичное Большому Красному Пятну планеты Юпитер. Однако, в отличие от Юпитера, данное атмосферное явление оказалось не очень стойким: телескоп "Хаббл" попытался найти это пятно повторно в 1994 году - его там уже не было.
Астрономы предполагают, что внутри планеты имеется твердое ядро, примерно равное массе Земли. Но огромная температура, в тысячи градусов, в силах расплавить даже камень. Поэтому, на пути от ядра к поверхности, жидкое состояние вещества переходит в газообразное. Вот почему, невозможно "ступить ногой на поверхность" Нептуна.
o-kosmose.net
Нептун (планета) — Циклопедия
Нептун — восьмая от Солнца планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. Планета была открыта в 1846 году и названа именем бога морей в римской мифологии. Знак Нептуна — ♆ стилизованный трезубец, символ морского бога Нептуна.
Очень компактная газовая планета (плотность 1,64 г/см³) доминирует благодаря своей большой массе (17 × Земли) над всей внешней Солнечной системой и влияет на орбиты многих тел меньшего размера, таких как Плутон и транснептуновые объекты.
[править] История открытия
Ночью 23 сентября 1846 Иоганн Галле и Гейнрих д’Арре (Heinrich Louis d’Arrest), проводя наблюдения в обсерватории в Берлине, обнаружили планету всего в одном градусе от положения, вычисленного в 1846 году французским астрономом Урбеном Леверье на основании данных о небольших возмущениях в движении Урана. Немного менее точное предсказание английского астронома Джона Адамса, сделанное на год раньше, встретило в Англии необоснованный скептицизм, и было опубликовано только после открытия планеты. Несмотря на это, англичане развернули ожесточенные споры о национальном приоритете и о том, как следует назвать планету. В конечном итоге планета получила название Нептун по имени бога моря римской мифологии, которое предложил Леверье сразу же после открытия. Интересно, что вычисленная Леверье и Адамсом орбита Нептуна очень быстро отклонялась от действительной орбиты планеты, и если бы поиски затянулись на несколько лет, то по этим данным найти планету уже было бы нельзя.
[править] Астрономические данные
Орбита Нептуна — одна из наиболее близких к окружности в Солнечной системе. Ее большая полуось равна 4504,3 млн км при эксцентриситете всего 0,0086. Расстояние Нептуна до Солнца изменяется в пределах 29,8-30,4 а.а. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 1° 46'. Период обращения планеты вокруг Солнца равен 164,79 годам.
Максимальная звёздная величина Нептуна на земном небе равна 7,8, т. он примерно в пять раз слабее самых слабых звезд, видимых невооруженным глазом. В большие телескопы он выглядит как маленькая голубоватый диск диаметром 2,3 угловых секунды.
[править] Физические характеристики
У Нептуна, как и у других планет-гигантов, нет твердой поверхности, поэтому за уровень отсчета при измерении размеров планеты принимается уровень атмосферы, на котором давление составляет 1 бар. Экваториальный диаметр Нептуна равен 49 528 км, полярный — 48 680 км; его масса — 1,02 × 1026 кг — превосходит земную в 17,14 раз. Таким образом, эта планета немного меньше и тяжелее Уран. Средняя плотность Нептуна — 1638 кг/м³. Уровень солнечной энергии в окрестностях Нептуна очень мал и составляет около 8 8 Вт/м².
Атмосфера Нептуна на 98 % состоит из водорода и гелия. В ней содержится также 2,5-3 % метана. Перистые облака в атмосфере Нептуна, скорее всего, состоят из кристаллов замерзшего метана. Сильные линии поглощения метана, доминирующие в спектре планеты, придают Нептуну интенсивный синий цвет. В спектре обнаружены также следы молекулярного водорода и этана. В микроволновом диапазоне обнаруживается присутствие небольших количеств аммиака.
Температура в атмосфере Нептуна изменяется с глубиной. На уровне 0,1 бар температура минимальная — 50 К. Выше температура растет, достигая 750 К на высоте 2000 км (при давлении 10-11 бар), и далее остается постоянной. Также температура растет до центра планеты, где ожидаются значения температуры в 7000 К и давление в 5 × 106 бар. На уровне 1 бар температура атмосферы равна 74 К. Учитывая расстояние планеты до Солнца, ожидалось, что эффективная температура Нептуна составляет около 45 К, но оказалось, что она равна 59,3 К. Таким образом, на Нептуне часть тепла поступает из внутренних источников.
Ось вращения Нептуна наклонена к плоскости орбиты на 29° 34'. Период вращения магнитного поля Нептуна, который, как полагают, связан с вращением ядра планеты, был определен «Вояджером-2» и составляет 16,11 часов (16 часов 07 минут). Большинство облаков вращаются с другими периодами, составляющими от 12 часов вблизи от южного полюса до 18 часов возле экватора. Это означает, что на Нептуне дуют ветры со скоростями до 2400 км/ч, направленные против вращения планеты. Это самые сильные ветры в Солнечной системе.
«Вояджер-2» обнаружил, что ось магнитного поля Нептуна наклонена на 46° к оси вращения планеты и смещена от центра планеты на расстояние в 0,55 радиуса планеты. В результате напряженность магнитного поля сильно варьирует по поверхности планеты — от 0,1 гаусса в северном полушарии до 1 гаусса в южном. Считают, что магнитное поле Нептуна порождается не ядром планеты, а мантией, богатой аммиаком. Сильный наклон оси магнитного поля приводит к тому, что траектории движения заряженных частиц в магнитосфере планеты пересекают траектории движения спутников и колец; в результате многие заряженные частицы поглощаются спутниками и кольцами, и их концентрация в магнитосфере уменьшается. Кроме того, «Вояджер» обнаружил на Нептуне полярные сияния, хотя и значительно более слабые, чем на Земле. Они имеют сложный характер и распространяются на больших участках планеты, не только вокруг магнитных полюсов.
Считают, что Нептун имеет ядро из расплавленных скальных пород, окружённое внешним ядром из частично расплавленной смеси аммиака, воды и метана, не поделенной на слои.
По данным на июль 2013 г., в Нептуна 14 спутников.[1].
Схема спутников и колец НептунаДо полета «Вояджера-2» наличие у Нептуна колец было предметом оживленной дискуссии. Некоторые наземные наблюдения позволяли предположить, что вокруг планеты расположены неправильные дуги. Снимки «Вояджера» показали, что вокруг планеты существуют пять колец: два ярких и узких и три более слабых. Некоторые секторы внешнего яркого кольца значительно ярче, чем другие, и именно они были открыты при наблюдениях с Земли. Протяжённость таких дуг составляет от 1000 до 10 000 км. Три самых ярких из них получили названия Свобода, Равенство и Братство. Яркие кольца (1989N2R, Леверье и 1989N1R, Адамс) расположены на расстояниях 53 тыс. км и 63 тыс. км. Внутреннее яркое кольцо имеет ширину всего 15 км. Спутники Галатея и Деспина движутся как раз по внутренней стороне 1989N1R и 1989N2R соответственно, и, возможно, участвуют в их формировании. Одно из широких колец расположено на расстоянии 42 тыс. км (1989N3R, Галле), другое — между яркими кольцами (1989N4R Лассела, Араго), и третье, по-видимому, заполняет пространство между внутренним широким кольцом и планетой. Кольца не отражают радиоволн, что указывает на отсутствие в них частиц размером крупнее сантиметра. То, что кольца лучше видны, когда Солнце подсвечивает их сзади, указывает на превосходство пылевидных частиц. Возможно, кольца состоят из метанового льда, потемневшего под действием излучения Солнца.
[править] Интересные факты
Галилео Галилей во время наблюдений спутников Юпитера 28 декабря 1612 года и 28 января 1613 года, обнаружил изменение относительного положения двух звезд. Только через 366 лет, в 1979 г. выяснилось, что одной из этих «звезд» был Нептун.[2]
cyclowiki.org
Планета Нептун | Космос - Вселенная
Если представить, что Солнце имеет размер с входную дверь, Земля при этом была бы небольшой монеткой. У Нептуна же размер был бы с мяч для бейсбола.
Расположен Нептун на удалении от Солнца в 4,5 миллиарда километров. Это восьмая от Солнца по счету планета нашей системы.
Сутки на Нептуне длятся 16 часов. А полный оборот около Солнца, то есть один год равняется 165 земным годам.
Планета Нептун – это ледяной гигант. Состоит планета из аммиака, воды и метана. Внутри планеты располагается твёрдое ядро.
Атмосфера Нептуна включает метан, гелей и водород.
У Нептуна имеется тринадцать спутников. Все эти спутники получили свое название в честь героев мифологии и древних богов.
У Нептуна имеется шесть колец.
Единственным земным объектом, посетившим Нептун, является корабль Вояджер 2.
На Нептуне не может существовать привычная нам жизнь.
Вращается близлежащий Плутон по эллиптический орбите, поэтому находящийся за этой планетой Нептун оказывается даже ближе к Солнцу.
Открытие планеты
Холодный и тёмный Нептун — это последний в системе газовый гигант. Располагается он на удалении от Солнца в 30 раз больше, чем наша Земля. Вращается Нептун с небольшой скоростью вокруг Солнца, и на полный оборот ему требуется около 165 земных лет. Открыли его в 1846-м году.
Изначально планета Нептун определена с помощью математических расчётов. И лишь после этого планета была обнаружена в визуально. Французский астроном Алексис Бувар, изучая орбиту Урана, пришел к выводу, что на неё воздействует какое-либо другое крупное космическое тело. Именно это и подтолкнуло учёных к признанию существования ещё одной планеты в Солнечной системе. А впоследствии её смогли обнаружить в телескоп.
Что означает название планеты
Как и большинство других планет в нашей системе, Нептун назван был в честь героев из римской и греческой мифологии.
Особенности этой планеты
Нептун имеет облака с характерным голубоватым оттенком. Учёные объясняют подобное наличием неизвестного соединения, поглощающего в метане красный цвет. Полученные фотографии позволяют нам лицезреть голубую планету, которая является огромным ледяным гигантом. На поверхности атмосферы можно найти огромные запасы метанового льда. Проведённые расчёты показали, что масса Нептуна в семнадцать раз больше земной. При этом объем Нептуна превосходит Землю более чем в пятьдесят раз. Следственно, плотность этой далёкой планеты не такая высокая как у Земли.
Нептун получает минимальное количество солнечного света. Это объясняется его удалённостью от Солнца. Управляет атмосферой тут сильнейшие ветра, скорость которых достигает 2400 км/ч. Считается, что это самый сильный ветер во всей Солнечной системе. Исследовать атмосферу Нептуна удалось в 1989-м году, когда корабль Вояджер 2 проходил неподалёку от южного полушария этой планеты.
Было обнаружено огромное тёмное пятно, размер которого позволил бы поглотить Землю. Двигалось это пятно со скоростью более 1200 км час. Впоследствии эта буря полностью исчезла, и её более никогда не наблюдали. Космический телескоп Хаббл также определил в прошлом два подобных темных пятна, которые просуществовали около десятилетия и впоследствии исчезли.
Также у Нептуна имеются магнитные полюса, которые несколько отклонены от оси вращения. Установлено, что магнитное поле у Нептуна больше земного в 27 раз. При этом магнитуда совершает гигантские колебания.
Плутон движется по орбите у Солнца. Неподалеку располагается планета Плутон, которая совершает оборот внутри Нептуна за двадцать лет. Принято считать Нептун самой удалённой планетой системы.
Физические характеристики
Состав
25 % состава Нептуна составляет скальная порода. Порядка 70 % — это лед. Около 5 – 10 % составляет гелей и водород. Атмосфера включает гелий, метан и водород.
Внутренняя структура
Мантия включает различный по своему составу лёд. Ядро состоит из прочного силикатного магния и различного железа.
lfly.ru
Поверхность Нептуна
Мы привыкли считать, что гигантская планета Нептун не имеет твердой поверхности. Фотографии, изображающие Нептун в виде сине-зеленого шара, на самом деле, просто отображают его облачный слой. Если бы мы могли «нырнуть» сквозь эти облака до самой поверхности, то прочувствовали бы увеличение температуры и разность давления, приближаясь к каменному ядру в центре планеты.
Поверхность Нептуна неоднородна, но является одной из самых активных и динамичных зон Солнечной системы. До сих пор, астрономы не выяснили, почему на поверхности Нептуна необычайно жарко. Планета движется по своей орбите, гораздо дальше от Солнца, чем Уран и получает, при этом, в полтора раза меньше солнечной энергии. Однако, температура поверхностей Урана и Нептуна примерно одна и та же. По сравнению с поступающим от Солнца теплом, Нептун сам выделяет примерно в два с половиной раза большее количество энергии. Благодаря этому, он самостоятельно излучает свет.
Колоссальное количество тепла, исходящего от поверхности, в сочетании с космическим холодом пространства, вызывает огромную разницу в температуре. Порождаемые данным эффектом ветра имеют ураганный характер. Так, для сравнения, максимальная скорость ветра на Юпитере может быть более 500 километров в час; скорость сильнейших ураганов на Земле достигает 250 километров в час. Но эти цифры ничтожны, по сравнению со скоростью ветров, дующих над всей поверхностью Нептуна — свыше 2000 километров в час.
Когда «Вояджер-2» пролетел над поверхностью Нептуна в 1989 году, то зафиксировал на планете мощный шторм. Он получил название Большое Темное Пятно — аналогичное Большому Красному Пятну планеты Юпитер. Однако, в отличие от Юпитера, данное атмосферное явление оказалось не очень стойким: телескоп «Хаббл» попытался найти это пятно повторно в 1994 году — его там уже не было.
Астрономы предполагают, что внутри планеты имеется твердое ядро, примерно равное массе Земли. Но огромная температура, в тысячи градусов, в силах расплавить даже камень. Поэтому, на пути от ядра к поверхности, жидкое состояние вещества переходит в газообразное. Вот почему, невозможно «ступить ногой на поверхность» Нептуна.
lfly.ru
| Нептун | |
| Нептун с «Вояджера-2». | |
| Урбен ЛеверьеИоганн ГаллеГенрих д’Арре | |
| Берлин | |
| 23 сентября 1846[1] | |
| расчёт | |
| 4 452 940 833 км29,76607095 а. е. | |
| 4 553 946 490 км30,44125206 а. е. | |
| 4 503 443 661 км30,10366151 а. е. | |
| 0,011214269 | |
| 60 190,03[3] дня164,79 года | |
| 367,49 дня[4] | |
| 5,4349 км/с[4] | |
| 267,767281° | |
| 1,767975°6,43° относительно солнечного экватора | |
| 131,794310° | |
| 265,646853° | |
| Солнца | |
| 14 | |
| 0,0171 ± 0,0013 | |
| 24 764 ± 15 км[5][6] | |
| 24 341 ± 30 км[5][6] | |
| 24 622 ± 19 км [7] | |
| 7,6408·109 км²[3][6] | |
| 6,254·1013 км³[4][6] | |
| 1,0243·1026 кг[4]17,147 земных | |
| 1,638 г/см³[4][6] | |
| 11,15 м/с²[4][6] (1,14 g) | |
| 23,5 км/c | |
ru-wiki.ru
