|
Нептун
Непту́н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной
системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе
планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза
больше таковых у Земли. Планета была названа в честь римского бога
морей. Его астрономический символ — стилизованная версия трезубца
Нептуна.
Обнаруженный 23 сентября 1846 года, Нептун стал
первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём
регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите
Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным
возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в
пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник
Тритон, однако остальные 12 спутников, известные ныне, были неизвестны
до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом,
«Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.
Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты
отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и
Сатурна. Астрономы иногда помещают Уран и Нептун в отдельную категорию
«ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и
Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия[10], наряду со следами
углеводородов и, возможно, азота, однако содержит в себе более высокую
пропорцию льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и
Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород. Следы метана во
внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета
планеты.
В
атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной
системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч. Во
время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было
обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому
красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы
близка к −220 °C. В центре Нептуна температура составляет по различным
оценкам от 5400 °K до 7000—7100 °C, что сопоставимо с температурой
на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства
известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая
система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно
подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году.
В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было
предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием
Более разнообразная погода на Нептуне, по сравнению
с Ураном, как полагают, — следствие более высокой внутренней
температуры. При этом Нептун в два раза удалённее от Солнца чем Уран, и
получает лишь 40 % от солнечного света, который получает Уран.
Поверхностные же температуры этих двух планет примерно равны. Верхние
области тропосферы Нептуна достигают весьма низкой температуры в −221,4
°C. На глубине, где давление равняется 1 бару, температура достигает
−201,15 °C. Глубже идут газы, однако температура устойчиво повышается.
Как и с Ураном, механизм нагрева неизвестен, но несоответствие большое:
Уран излучает в 1,1 больше энергии чем получает от Солнца. Нептун же
излучает в 2,61 раза больше чем получает, его внутренний источник тепла
производит 161 % от получаемого от Солнца. Несмотря на то, что Нептун —
самая далёкая планета от Солнца, его внутренней энергии достаточно для
наличия самых быстрых ветров в Солнечной системе. Предлагается несколько
возможных объяснений, включая радиогенный нагрев ядром планеты (как
Земля греется калием-40, к примеру), диссоциация метана в другие цепные
углеводороды в условиях атмосферы Нептуна, а также конвекция в нижней
части атмосферы, которая приводит к торможению волн гравитации над
тропопаузой.
|