- 10. На планете дуют самые сильные в Солнечной системе ветра
- 9. Самая холодная планета в Солнечной системе
- Изображения Нептуна
- Кольца Нептуна
- Облака Нептуна
- Самая полная карта Тритона на сегодняшний день
- Гейзеры Тритона
- Нептун с поверхности Тритона в представлени художника
- Размер, масса и орбита
- Магнитное поле
- Кольца
- Погода и климат
- Физические характеристики Нептуна
- 8. Единственной планета, открытая благодаря математическим расчётам
- Магнитосфера
- Общие сведения о планете
- 7. Имеет пять колец
- Путешествие на синюю планету
- 6. Поверхности как таковой у планеты нет
- 5. Внутри каменное ядро
- Знали ли вы, что на Нептуне есть штормы?
- Любопытные факты
- 4. Газовый гигант
- История изучения
- Атмосфера и бушующие ветра
- Орбита и радиус
- Земля и Нептун
- 3D-модель Нептуна
- Интересные факты
- 3. Излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца
- 2. Спутник Тритон
- Особенности строения
- Описание
10. На планете дуют самые сильные в Солнечной системе ветра
Посмотреть все изображения в галерее В атмосфере этой планеты дуют самые сильные ветры во всей Солнечной системе. Ученые на основе исследований установили, что скорость воздушных масс на Нептуне иногда достигает 2000-2100 км/ч, и это даже не ураган, а что-то нереальное.
При достаточно низких температурах наличие ветра с такими скоростями можно объяснить тем, что поток сжиженных газов с отрицательной температурой снижает трение, отсутствие сопротивления как такового и позволяет ветру набирать такие скорости.
Кроме того, между ядром и окружающей атмосферой происходят значительные температурные колебания, и это тоже может влиять на формирование сильных воздушных течений.
9. Самая холодная планета в Солнечной системе
В верхних слоях атмосферы, окружающих планету, температура достигает -221ºС, поэтому Нептун считается самой холодной планетой Солнечной системы. Ни одно живое существо не может выдержать рекордно низкой температуры, поэтому теория заселения ледяной планеты просто не имеет смысла.
Изображения Нептуна
Изображения Нептуна и его спутников, сделанные «Вояджером-2», в значительной степени недооценены. Более интересным, чем сам Нептун, является его гигантский спутник Тритон, который по размеру и плотности подобен Плутону. Тритон мог быть захвачен Нептуном, о чем свидетельствует его ретроградная (по часовой стрелке) орбита вокруг Нептуна. Гравитационное взаимодействие между Луной и планетой генерирует тепло и поддерживает активность Тритона. Поверхность имеет несколько кратеров и является геологически активной.
Кольца Нептуна
Кольца Нептуна.
Кольца тонкие, слабые и почти невидимые с Земли. «Вояджер-2» сделал снимок, когда они были освещены Солнцем сзади. Снимок сильно передержан (10 минут).
Облака Нептуна
Облачный слой планеты
Несмотря на большое расстояние от Солнца, на Нептуне очень динамичная погода, включая одни из самых сильных ветров в Солнечной системе. Видимое на снимке «Великое темное пятно» уже исчезло и показывает нам, как быстро происходят изменения на самой далекой планете.
Самая полная карта Тритона на сегодняшний день
Карта Тритона.
Пол Шенк из Института Луны и планет (Хьюстон, США) переработал старые данные «Вояджера», чтобы раскрыть больше деталей. В результате получается карта обоих полушарий, хотя большая часть северного полушария отсутствует из-за того, что во время прохождения зонда оно находилось в тени.
Анимация пролета Тритона «Вояджером-2» в 1989 году. Во время пролета большая часть северного полушария Тритона находилась в тени. Из-за высокой скорости «Вояджера» и медленного вращения Тритона мы смогли увидеть только одно полушарие.
Гейзеры Тритона
Гейзеры на поверхности спутника.
Пролет «Вояджера-2» возле Тритона преподнес два сюрприза. Во-первых, на Луне почти нет кратеров, что указывает на то, что возраст поверхности составляет всего около 10 миллионов лет, что очень мало по геологическим меркам. Во-вторых, «Вояджер» обнаружил выброс нагретого солнцем газа, который испарялся в облака мелкой пыли, а затем переносился через разреженную атмосферу.
Нептун с поверхности Тритона в представлени художника
Нептун с поверхности Тритона, изображенный художником.
Это изображение объединяет два изображения, сделанные Вояджером. Гладкие равнины предполагают, что поверхность Тритона была изменена ледяными вулканами.
Размер, масса и орбита
С радиусом 24 622 км это четвертая по величине планета, которая в четыре раза больше нашей. Имея массу 1,0243 х 1026 кг, он делает 17 оборотов вокруг нас. Эксцентриситет всего 0,0086, а расстояние от Солнца до Нептуна 29,81 а.е в приближенном состоянии и 30,33 а.е в максимальном.
Магнитное поле
Расположение магнитной оси Нептуна резко влияет на свойства и форму магнитного поля. Ось смещена от центра планеты на половину радиуса. Наклон оси вращения составляет 47°. Поэтому магнитосфера гиганта обращена к потоку солнечного ветра либо боком, либо впритык.
В результате магнитные силовые линии могут быть параллельны или закручены в пучок. Над планетой иногда возникают свечения, похожие на земные полярные. А вот северное сияние Нептуна происходит не выше полюса, а гораздо ниже.
Кольца
Планета Нептун имеет 5 колец, названных в честь ученых: Галле, Леверье, Ласселя, Араго и Адамса. Представлен пылью (20%) и мелкими обломками камня. Их трудно найти, потому что они лишены яркости и различаются по размеру и плотности.
Иоганн Галле был первым, кто рассмотрел планету через увеличительный прибор. Кольцо стоит первым и находится на расстоянии 41 000–43 000 км от Нептуна. Ширина Леверье составляет всего 113 км.
На расстоянии 53200-57200 км при ширине 4000 км лежит кольцо Ласселя. Это самое широкое кольцо. Ученый нашел Тритон через 17 дней после открытия планеты.
Кольцо Араго протянулось на 100 км, расположено на 57200 км. Франсуа Араго был наставником Леверье и принимал активное участие в планетарных спорах.
Ширина Адамса составляет всего 35 км. Но это кольцо — самое яркое на Нептуне, и его легче всего найти. В нем пять арок, три из которых называются Свобода, Равенство, Братство. Считается, что дуги были гравитационно захвачены Галатеей, лежащей внутри кольца. Взгляните на изображение колец Нептуна.
Кольца Нептуна, наблюдаемые «Вояджером-2» в 1989 году
Кольца темные и состоят из органических соединений. Держит много пыли. Предполагается, что это молодые образования.
Погода и климат
Невозможно вычислить среднюю температуру Нептуна, потому что у него нет твердой поверхности. Ядро планеты нагревается до 5500°С, в мантии температура колеблется от 4700°С до 1700°С, а самое холодное место — верхняя часть тропосферы — остывает до -213°С°.
Из-за наклона оси вращения, подобно Земле, восьмая планета подвержена влиянию времен года. Правда, служат они очень долго – чуть более 40 лет. С 1980 г лето продолжается на южной стороне, а в 2020 г оно достигнет ее северной части.
Верхние слои атмосферы на экваторе вращаются медленнее, чем на полюсах. Из-за этого возникают гигантские ураганы, достигающие невероятных 600 м/с.Самый крупный вихрь — Большое темное пятно, которое наблюдалось в период с 1989 по 1994 г. Его размеры достигали 13*6,6 тыс км. Одновременно здесь бушевали еще два крупных урагана, расположенных южнее предыдущего. В 2017 году вблизи экватора был зафиксирован вихрь диаметром 9000 км.
Физические характеристики Нептуна
Нептун — четвертая по величине планета Солнечной системы и третья по массе.
Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к -220°С, а в центре может достигать 7000°С, что сравнимо с поверхностью Солнца.
Средний радиус Нептуна составляет 24 622 ± 19 километров, что чуть меньше 4 радиусов Земли.
Площадь поверхности Нептуна составляет 7,6408 миллиарда квадратных километров.
Средняя плотность Нептуна составляет 1,638 грамма на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Нептуне составляет 11,15 метра в секунду в квадрате (1,14 г).
Масса Нептуна составляет 1,0243 х 1026 кг, что составляет 17,147 массы Земли.
Магнитное поле Нептуна наклонено на 47˚ по отношению к оси вращения планеты.
8. Единственной планета, открытая благодаря математическим расчётам
Планета Нептун была официально открыта 23 сентября 1846 года. Примечателен тот факт, что Нептун — единственная планета, открытая благодаря математическим расчетам.
Ученые обнаружили, что движение соседнего Урана происходит по необычной орбите, это полностью противоречит закону движения всех небесных тел. Этот факт стал отправной точкой для выдвижения гипотезы о существовании еще одной доселе неизвестной планеты в Солнечной системе.
Математики В. Леверье и Ж. Адамс произвели необходимые расчеты, которые установили, что в определенном районе гелиоцентрической системы действительно все еще есть планета.
Существовавшие в то время приборы не позволяли подтвердить существование планеты, поэтому доказательства остались только на бумаге. Лишь спустя несколько лет астрономы подтвердили реальное существование Нептуна.
Магнитосфера
Магнитное поле гиганта приобрело значительную мощность; основой является проводящая жидкая мантия. Смещение магнитной оси относительно географической на 47 градусов вызывает изменение формы магнитосферы в соответствии с вращением планеты. Этот мощный щит отражает энергию солнечного ветра.
Общие сведения о планете
Нептун, после разрушения Плутона, является самой далекой из планет Солнечной системы. Его среднее расстояние от центральной звезды составляет 4,5 миллиарда километров. Солнечный свет преодолевает расстояние до Нептуна за 253 минуты.
Расстояние от Земли до Нептуна варьируется от минимального 4,3 млрд км до максимального 4,553 млрд км. Такая удаленность тел друг от друга не позволяет наблюдать планету на небе невооруженным глазом. Увидеть его поможет телескоп с двухсоткратным увеличением и диаметром не менее 250 мм. Нептун выглядит как голубое сферическое тело. Такой цвет он получил благодаря газовой оболочке с высоким содержанием метана, поглощающего красную часть спектра.
Особенностью Нептуна является невероятная скорость движения атмосферных масс. Вихри в атмосфере могут достигать скорости 600 м/с, что делает их самыми быстрыми планетарными ураганами в Солнечной системе.
7. Имеет пять колец
На сегодняшний день установлено, что планета имеет пять колец. Все эти кольца названы в честь ученых, принимавших участие в открытии этой планеты: Леверье, Адамса, Галле, Ласселя и Араго. Кольца Нептуна не такие широкие, как у Сатурна, поэтому вы вряд ли увидите их изображенными рядом с планетой на схемах и фотографиях Солнечной системы.
Структура колец Нептуна состоит из пылевых частиц микронного размера (около 20% от общего объема) и мелких камешков или осколков. Органические компоненты колец под воздействием присутствующей в космосе радиации приобрели темный цвет, поэтому сами кольца довольно сложно увидеть.
По своей природе система колец Нептуна подобна кольцам Урана и совершенно отлична от ледяных колец, окружающих Сатурн.
Путешествие на синюю планету
Спустившись к синему морю, мы попадаем в объятия мощного урагана. Нашу капсулу подхватывает ветровой поток и уносит в восточном направлении. В бушующем вихре трудно что-либо разглядеть. Видно только легкое грязное облачко, приближающееся к нам откуда-то сверху. Но оставим синий гнетущий мир и отправимся к Тритону. Здесь есть на что посмотреть.
Поверхность льда окрашена в розовый, белый, желтый цвета. Парим над ледяным озером и осматриваем его ступенчатые берега. Они высокие, не менее километра, и к тому же ледяные. Летим на юг. Внезапно прямо перед нами поднимается мощный фонтан. Столб газа устремляется вверх и, словно сталкиваясь с невидимой стеной, растекается в стороны и превращается в подобие снега.
6. Поверхности как таковой у планеты нет
Нептун относится к газовым планетам, а это значит, что планета не имеет поверхности как таковой. Ученые считают, что Нептун представляет собой ледяной газовый шар, внутри которого находится каменное ядро.
ступить на такую несуществующую поверхность просто нереально, поэтому изучить ее можно только с помощью телескопов и фотографий из космоса.
5. Внутри каменное ядро
Внутри Нептуна находится каменное ядро, которое состоит из металлов и силикатов. Это ядро окружает мантия и атмосфера. В состав мантии входят массы метана, аммиака и водяного льда, а атмосферы представлены тремя типами: гелиевой, метановой и водородной.
Ядро планеты обладает уникальной способностью нагреваться, несмотря на низкие температуры атмосферы вокруг планеты.
Знали ли вы, что на Нептуне есть штормы?
Как и на Юпитере, на Нептуне есть гигантский атмосферный шторм, называемый Большим темным пятном. НАСА отмечает, что это пятно на газовом гиганте по размерам сравнимо с Землей. Однако это уже в прошлом, так как буря, обнаруженная в 1989 г. «Вояджером-2», не могла быть обнаружена на том же месте при повторных наблюдениях в 1994 г. Вместо этого телескоп «Хаббл» зафиксировал две более мелкие бури, которые затем также исчезли.
Любопытные факты
- Нептун — самая холодная планета Солнечной системы. Но его подруга, Тритон, холоднее своего хозяина.
- Нептунианские ветры самые сильные в нашей планетной системе. Их скорость может достигать 2100 км/ч.
- Тритон имеет свою собственную атмосферу и вулканически активен.
4. Газовый гигант
Из четырех газовых планет-гигантов Нептун — самая маленькая. Его радиус по экватору составляет чуть более 24,7 тыс км. Однако планета массивнее остальных и поэтому считается самым плотным газовым гигантом во всей планетной системе.
Астрономы утверждают, что из-за наличия газовой атмосферы с включениями метана и присутствия другого неизвестного вещества планета имеет свой ярко-синий цвет.
Читайте также: Почему Грачева называли Паша-Мерседес
История изучения
Нептун не был зафиксирован до 19 века. Даже если внимательно рассмотреть наброски Галилея от 1612 года, можно увидеть, что точки указывают на местонахождение ледяного гиганта. Так раньше планету просто принимали за звезду.
В 1821 году Алексис Бувар составил диаграммы, показывающие орбиту Урана. Но дальнейший просмотр показал отклонения от рисунка, поэтому исследователь полагал, что рядом находится крупное тело, влияющее на путь.
Берлинская обсерватория, где был найден Нептун
Джон Адамс начал детальное изучение орбиты Урана в 1843 г. Независимо от него в 1845-1846 гг. Урб Леверье работал. Он поделился своими знаниями с Иоганном Галле в Берлинской обсерватории. Последний подтвердил, что поблизости есть что-то крупное.
Открытие планеты Нептун вызвало много споров относительно первооткрывателя. Но научный мир признал заслуги Леверье и Адамса. Но в 1998 году считалось, что первые сделали больше.
Сначала Леверье предложил назвать объект его именем, что вызвало большое возмущение. А вот второе его словосочетание (Нептун) стало современным именем. Дело в том, что это вписывалось в традицию именования. Ниже представлена карта Нептуна.
Атмосфера и бушующие ветра
Облака над Нептуном
Основу газовой оболочки составляют: водород — 82 %, гелий — 15 % и метан — 1 %. Это традиционный состав для газовых гигантов. Температура условной поверхности Нептуна показывает -220 градусов Цельсия. В нижних слоях атмосферы наблюдались облака, образованные кристаллами метана, сероводорода, аммиака или сульфида аммония. Именно эти кусочки льда создают голубое свечение вокруг планеты, но это только часть объяснения. Существует гипотеза о неизвестном веществе, дающем светло-голубой цвет.
Ветры, которые дуют на Нептуне, имеют уникальную скорость, среднее число составляет 1000 км/ч, а порывы во время урагана достигают 2400 км/ч.Воздушные массы движутся к оси вращения планеты. Необъяснимым фактом является усиление бурь и ветров, которые наблюдаются с увеличением расстояния между планетой и Солнцем.
Большое темное пятно на Нептуне
Космический аппарат «Вояджер-2» и телескоп «Хаббл» наблюдали удивительное явление — Большое темное пятно — ураган грандиозных размеров, несущийся через Нептун со скоростью 1000 км/ч. Такие вихри появляются и исчезают в разных местах планеты.
Орбита и радиус
Орбита Нептуна имеет низкий эксцентриситет, превосходящий только Венеру по величине (0,011 и 0,007 соответственно). Он совершает один полный оборот вокруг Солнца за 164,8 года и движется по орбите со средней скоростью 5,44 км/с. Новый год с момента открытия небесного тела начался 12 июля 2011 года.
Наклон оси вращения планеты к орбите Нептуна составляет 28,3°. Это похоже на земные и марсианские значения, которые указывают на сезонные колебания климата. Но из-за удаленности от солнца сезоны здесь длятся 40 лет.
переулок
Гигант вращается вокруг своей оси за 16 часов. Это относится к магнитному полю. Атмосфера другая. Экваториальный пояс газовой оболочки совершает полный оборот вокруг своей оси за 18 часов, а полярные области — за 12. Эта разница в скорости привела к возникновению мощнейших ураганов в Солнечной системе.
Земля и Нептун
Попробуем сравнить третью и восьмую планеты Солнечной системы:
- По массе ледяной гигант превосходит Землю в 17 раз, а по размерам всего в 4 раза.
- Угол наклона оси к плоскости орбиты для обоих тел имеет примерно одинаковую величину, что определяет времена года.
- Максимальное расстояние между ними составляет 4,6 млрд км.
- Гравитация здесь в 1,13 раза больше земной.
3D-модель Нептуна
Интересные факты
Сравнение размеров Земли и Нептуна
- Нептун находится в 30 раз дальше от Земли, чем Солнце, и является четвертой по величине планетой Солнечной системы.
- Только один космический корабль «Вояджер-2», запущенный НАСА, пролетел близко к планете. Произошло это в 1989 году.
- Нептун примерно в 4 раза шире Земли. Его магнитное поле в 27 раз сильнее, чем у Земли.
- Нептун часто упоминается в поп-культуре. Например, фон планеты используется в фильме ужасов «Горизонт событий». База героя мультсериала «Футурама» находится на северном полюсе Нептуна».
- Максимальная скорость ветра на Нептуне в 2 раза превышает ударную волну в эпицентре ядерного взрыва.
Последний Новый год был на Нептуне 12 июля 2011 года. Он стал первым после официального открытия планеты.
3. Излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца
Интересен тот факт, что Нептун нагревается. Каменное ядро раскалено до 7000 градусов, несмотря на то, что ледяные массы окружают его со всех сторон. Таким образом, планета излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца. Ученые пока не могут объяснить столь необычную способность небесного тела нагреваться.
2. Спутник Тритон
Нептун имеет несколько спутников или спутников. Крупнейший из них – Тритон. Все спутники планеты образовались рядом на месте и движутся по сходным траекториям.
Тритон же движется назад по отношению к ним или по так называемому ретроградному пути. Такое направление движения позволило ученым выдвинуть гипотезу о том, что Нептун захватил эту луну, которая оказалась притянутой мощным полем и которая была заперта в едином синхронном вращении с планетой. Этот спутник постепенно приближается к поверхности Нептуна по спиральной орбите.
Астрономы предположили, что через миллиарды лет этот спутник все же войдет в атмосферу Нептуна, под действием гравитационных сил планеты он лопнет и превратится в еще одно кольцо.
Особенности строения
По своему строению Нептун мало чем отличается от своего соседа, ледяного гиганта Урана. В состав планеты входят:
- газовая оболочка, занимающая 20% массы планеты;
- ледяная мантия, представляющая собой смесь аммиака и метана. Температура здесь достигает 4700°С, а мантия на самом деле представляет собой огромный кипящий океан. Его называли ледяным из-за необычайной плотности;
- ядро расположено на глубине 7000 км. Он состоит из смеси солей железа и кремния и поддерживает температуру 5500 °C.
Главные планеты Солнечной системы — Нептун, Юпитер, Сатурн и Уран — имеют систему колец, вращающихся вокруг планеты. Такие кольца представляют собой систему плоских концентрических образований из пыли и льда. Таких колец у Нептуна пять:
- первое – внешнее кольцо Адамса;
- второе – кольцо Араго;
- третье — кольцо Ласселя;
- четвертое — кольцо Леверье;
- пятое кольцо Галле.
В состав колец входят, помимо льда и солей кремния, органические вещества, придающие системе колец красный оттенок.
Рис. 3. Кольца Нептуна.
В сообщении для детей на тему «Нептун — восьмая планета Солнечной системы» можно привести самые интересные факты и краткую характеристику Нептуна.
Описание
Изображение планеты Нептун, полученное 18 июля 2018 года с помощью прибора MUSE на VLT, является самым четким изображением Нептуна с Земли и более резким, чем изображение, полученное космическим телескопом Хаббл
Изображение Нептуна, его колец и спутников в ближнем инфракрасном диапазоне, полученное камерой NIRCam en космического телескопа Джеймса Уэбба.
Нептун — один из ледяных гигантов. Большая часть массы состоит из воды, аммиака и метана. Планета имеет 14 известных спутников. Все они названы в честь греческих морских нимф и богов. Самый большой спутник – Тритон. На поверхности есть гейзеры.
Экспертное мнение Савин Александр Васильевич Астроном с 20-летним стажем Нептун имеет 5 главных колец: Галле, Леверье, Ласселя, Араго и Адамса. Они неоднородны, относительно молоды и содержат плотные яркие скопления, называемые дугами. У Нептуна их четыре.
Несмотря на достаточные знания о планете, существует множество неразгаданных загадок, связанных с ней учеными. Например, почему у Нептуна смещенное магнитное поле или какова природа на нем быстрых ветров. Порывы ветра на планете могут достигать скорости до 600 м/с. В ходе исследований Нептуна ученые пришли к выводу, что алмазный дождь может выпадать на нем под воздействием высоких температур и давления.
Пояс Койпера: где находится, как проходят исследования, характеристика основных объектов Планета Макемаке — твердая ледяная пустыня, которая никогда не будет колыбелью жизни Ганимед — крупнейший спутник Юпитера, под ледяным покровом, который брызгает океан Газ планеты-гиганты внутри и вне Солнечной системы
Нептун не имеет твердой поверхности. Планета состоит из смеси газов. Атмосфера Нептуна, в отличие от Земли, более плотная. Он состоит из 80% водорода, 19% гелия и 1% метана. Последний поглощает красный свет. Это частично влияет на голубое свечение мантии планеты. Ядро Нептуна состоит из железа и магния. Планета имеет форму сфероида. Его состав по массе: 25% породы, 60-70% льда, 5-15% водорода и гелия.