Ciało niebieskie Neptun

2Garść podstawowych informacji o Neptunie. Neptun jest czwartą i zarazem najmniejszą spośród planet gazowych w Układzie Słonecznym. Od niego dzieli ją średnio 4498 milionów kilometrów. Orbita jest nieco rozciągnięta, co sprawia, że planeta może zbliżać się do Słońca na 4459,6 mln km i oddalać na 4537 mln km. Rok na planecie trwa 168,9 lat ziemskich a dzień 17 godzin 14 minut 24 sekund ziemskich. Ta czwarta co do wielkości gazowa  planeta ma 49500 km średnicy. Do dziś odkryto 13 satelitów naturalnych. Nachylenie równika względem płaszczyzny orbity wynosi 29,58 stopni. Powierzchnia planety wynosi 7,619×109 km kwadratowych. Objętość ma wartość 6,2526×1013 km sześciennych. Masa zaś sięga 1,0243×1026 kg. Prędkość przemieszczania się po orbicie wynosi 5,432 km na sekundę. Planeta może też nieco zwalniać – do 5,385 km na sekundę lub oraz przyspieszać – do 5,479 km na sekundę. Prędkość niezbędna do opuszczenia przed dany obiekt planety (prędkość ucieczki) wynosi 23,5 km na sekundę. Prędkość obrotu wokół własnej osi (rotacji) wynosi na równiku 2,68 km na godzinę. Temperatury wahają się wokół -210 oC.

Wnętrze Neptuna – elementy, kryjące się pod obłokami Neptuna. Schemat wewnętrznej budowy Neptuna jest podobny do Urana. Tym samym odróżnia te dwie planety od Jowisza i Saturna. I także on zalicza się do nieoficjalnej podklasy lodowych olbrzymów. We wnętrzu znajduje się skaliste jądro planety. Skaliste i metaliczne jądro planety zajmuje 30 % średnicy planety i rozmiarem odpowiada wielkości Ziemi. W jego skład wchodzą żelazo, nikiel, krzem i lód. Panuje w nim ciśnienie rzędu 10 gigapaskali. Leżący na zewnątrz płaszcz grubością obejmuje 40 % średnicy Neptuna. Zbudowany jest ze zjonizowanego oceanu protonów wodorowych, amoniaku, lodu metanowego i hydroksylu. Temperatura we wnętrzu płaszcza waha się od 1700 oC do 4700 oC, zaś jądro ma 6700 oC. Z wierzchu znajduje się atmosfera planety, zajmująca grubością 30 % średnicy planety. Przejście płaszcze w atmosferę następuje w łagodny sposób także na Neptunie. Planeta emituje 2 razy mniej energii cieplnej, niż do niego dociera, co musi wynikać z istnienia wewnętrznego źródła ciepła. Jego mechanizmu do dziś nie zdołano zgłębić.

3Atmosfera Neptuna – co nieco o tym fakcie i wynikłych z niego warunkach na Neptunie. Tak jak w przypadku pozostały gazowych planet w budowie atmosfery prym wiodą wodór i hel. Tego pierwszego jest 84 % a drugiego – 12 %. Dość dużo, bo aż 2 % jest metanu. To właśnie on nadaje planecie, charakterystyczny żywy, niebieski kolor. Prócz powyższych związków, w śladowych ilościach występują jeszcze amoniak, etan i acetylen. Metan jest podstawowym budulcem chmur – szczególnie białych cirrusów, które z wielką prędkością przemierzają planetę w układzie równoleżnikowym (w tym samym układzie rozmieszczają się pozostałe masy gazów). Neptun, po Jowiszu jest kolejną planetą, na której istnieją wiry – do dziś wiadomo o dwóch dużych. Jednym z nich jest Wielka Ciemna plama. Na planecie wieją najszybsze wiatry w Układzie Słonecznym, których średnia prędkość wynosi 2200 km/h. Temperatura na wierzchołkach chmur sięga –218 oC. W atmosferze planety można wyróżnić podział na warstwy – niczym w atmosferze ziemskiej, w zależności od panujących na danej wysokości warunków. Dotyczy to też pozostałych gazowych planet-olbrzymów.

Neptun w kulturze – wpływ Neptuna na kulturę poprzez obecność w kulturze powszechnej. Mimo niedawnego odkrycia Neptun zdołał już stać się inspiracją dla niektórych twórców fantastyki naukowej. Pierwszy raz wspominał o niej Olaf Stapledon, który w 1930 wydał „Last And First Men”. W jego tytule Neptun został planetą, na której osiedlili ludzie, którzy wcześniej zdążyli wyewoluować w bardziej zaawansowany sposób. Na szerszą skalę pojawił się w latach 40 w amerykańskich komiksach z serii „Captain Future”, gdzie figurował jako planeta z globalnym oceanem. W „Nearly Neptune” z 1968 roku pióra Hugh Walters’a na planetę zmierza ekspedycja badawcza, która kończy się jednak tragicznie a załoga ginie. Inne motywy S-F powoływały do życia miejscowe cywilizacje na planecie, zwane neptuniańskimi. Jej przedstawiciele miewali osobliwy wygląd. W „Cthulhu Mythos” H. P. Lovecrafta istotami tymi były grzybo-podobne stwory. Kreskówka „Futurama” przedstawiła czterorękie istoty o purpurowej skórze. Byli oni humanoidami, którzy koegzystowali pokojowo z mieszkańcami Ziemi. Ojczysta planeta Neptunian miała być tutaj pokryta lodem.

7Obserwacja Neptuna – widoczność Neptuna z powierzchni Ziemi dla miłośnika astronomii. Jasność obserwowana Neptuna oscyluje pomiędzy wartościami od 7,7 do 8,0 magnitudo. Jest to jedyna planeta, której dostrzeżenie z Ziemi gołym okiem jest niemożliwe. Dostrzeżenie planety umożliwia lornetka oraz mały teleskop. By móc dostrzec tarczę planety potrzebny będzie już teleskop o średnicy 10 – 12 centymetrów z powiększeniem 250 – 300-krotnym. Wówczas widać przez jego okular drobną, błękitną tarczę planety. Jednak mniejszych szczegółów nie da się dostrzec, nawet przy użyciu większego, 25 – 30 centymetrowego teleskopu o powiększeniu 300-500-krotnym. Teleskop o średnicy 30 – 35 centymetrów umożliwia zobaczenie zarysów największych księżyców Neptuna.. Zrobienie fotografii wymaga długiej ogniskowej rzędu 25 metrów, ale nawet wtedy na kliszy Neptun będzie miał tylko 0,3 milimetra. Porządniejsze rezultaty, już nie dla amatorskich obserwatorów, osiągane są za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz bardziej precyzyjne teleskopy naziemne, jak chociażby teleskop w obserwatorium W. M. Keck’a na Hawajach.

Historia badania – planeta, którą odkryto najpóźniej. Tak, jak Uran, także Neptun nie był znany w starożytności. Odkrycie Neptuna miało miejsce 23 września 1846 roku. Było to możliwe głównie dzięki obliczeniom matematycznym. Zastąpiły one obserwacje nieba. Ponadto astronomowie obserwujący Urana dopatrzyli się niezgodności między jego rzeczywistą pozycją na niebie a swoim obliczeniami. Doszli więc do wniosku, że powoduje to oddziaływanie innej, nieznanej wcześniej planety. Odnalezienie planety nastąpiło w odległości 1 stopnia od spodziewanej lokalizacji. Jednocześnie zauważono anomalie w orbicie Neptuna, co tłumaczono oddziaływaniem innej dużej planety. Tą planetą miałaby być rzekoma planeta X a później posądzano o to Plutona. Niedługo potem odnaleziono także największy księżyc planety – Trytona. Do dziś nie udało się jednomyślnie ustalić, kto odkrył planetę. Do tej godności pretenduje 3 badaczy, którzy praktycznie jednocześnie wpadli na to odkrycie. Wiadome jest, że 250 lat wcześniej widział  Neptuna już sam Galileusz, lecz nie był on świadomy, że to co widzi to nowa planeta.

Eksploracja w XX-XXI wieku. Z uwagi na odległość Neptun także należy do dużych obiektów, które nie miały okazje być na celowniku sond i lądowników zbyt często. Jedyną sondą, która tam dotarła, był Voyager 2 w 1989 roku. Zbliżył się on na odległość 3000 km do północnego bieguna planety. Odkrył on Wielką Ciemną Plamę na powierzchni Neptuna, otaczające planetę pierścienie oraz szcześć kolejnych, znacznie mniejszych księżyców, które sfotografował. Na jednym z księżyców, Trytonie, dostrzegł czarne, azotowe gejzery, które nadawały rozmaitą barwę powierzchni tego księżyca. Ponadto zaobserwował na nim czapy lodowe na biegunach. Analizując atmosferę planety dostrzegł także zorze i szybko przemieszczające się obłoki nazwane „skuterami”. Dzięki Voyager’owi 2 naukowcy mogli przeanalizować również magnetosferę planety. W przyszłości (do 2035 roku) NASA planuje wysłać tam kolejną sondę w ramach misji Neptune Orbiter. Miałaby być wystrzelona prawdopodobnie w 2016 roku. Z orbity Ziemi obserwację Neptuna prowadzi jeszcze Teleskop Hubble’a.

5Wielka Ciemna Plama – nie tylko Jowisz może pochwalić się solidnym huraganem. Nie tylko Jowisz posiada swój sztandarowy antycyklon, widoczny z oddali. Swoją wersję ma też Neptun. Odkryty został przez sondę Voyager 2 w 1989 roku. Istnieje on na półkuli południowej. Analizując jej wielkość i rozmiary oraz proporcje przypomina Wielką Czerwoną Plamę. Jego wymiary w zależności od szacunków to 13000 km na 6600 km bądź 8100 km na 4100 km. Neptunowy antycyklon obraca się ruchem przeciwnym do wskazówek zegara. Wiatry wiejące wokół niego osiągają prędkość 2400 km/h, co stanowi rekord w naszym Układzie Słonecznym. Wznosi się nieznacznie ponad poziom sąsiednich chmur i znacznie mniejszych okolicznych wirów. Na krawędziach Wielkiej Ciemnej Plamy pojawiają się cirrusy koloru białego a sama plama ma ciemnoniebieską barwę. Wspomniane wyżej cirrusy, powstałe ze zmrożonego, krystalicznego metanu, przyczepiają się do antycyklonu. Jego pełny obrót trwa 18,3 godziny. W ostatnich latach na północnej półkuli zaczął się pojawiać podobny twór, któremu nadano już nazwę Północnej Wielkiej Ciemnej Plamy.

Pierścienie Neptuna – niezbyt widoczne, lecz z perspektywą na przyszłość. Praktycznie całą wiedzę o pierścieniach dostarczyła sonda Voyager 2 w 1989 roku. W odróżnieniu od pierścieni pozostałych planet, cztery grupy pierścieni Neptuna nie są kompletne, bo nie tworzą zamkniętych okręgów ale koliste łuki. Tylko siedem grup pierścieni jest kompletna. Winę za to ponosi grawitacyjne oddziaływanie niektórych księżyców, takich jak Galatea. Całkowita ich grubość, wliczając w to przerwy między nimi wynosi ok. 21000 km. Pierścienie łukowe mają nadane nazwy – Wolność, Równość i Braterstwo. Pozostałe zaś mają nazwy od nazwisk astronomów. Zbudowane są z mikroskopijnego pyłu o ciemnej barwie. W oparciu o obliczenia, niektórzy naukowcy są przekonani, że za kilkadziesiąt milionów lat największy księżyc – Tryton, przekroczy tzw. granicę Roche’a (tzn. linia, poza którą satelita danej planety nie może okrążać planety macierzystej i ulega rozerwaniu przez jej siły pływowe) rozpadnie się na drobiny. Wówczas miałby powstać wielki pierścień wokół planety, przypominający obiekty wokół Saturna.

Księżyce Neptuna – mnogość światów Neptuna. Do dzisiaj odkryto 13 naturalnych satelitów tej planety. Wśród nich, jeden jest sferycznym ciałem, który ma średnicę 2705 km. Natomiast większość z nich ma od  kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów średnicy i nieregularny kształt, niczym wielkie asteroidy przechwycone przez pole grawitacyjne Neptuna. Owy największy księżyc – Tryton – odkryto razem z macierzystą planetą w 1846 roku. Jest on obiektem przechwyconym przez pole grawitacyjne Neptuna z Pasa Kuipera, ponieważ porusza się ruchem wstecznym względem planety macierzystej. Drugi księżyc Nereida odkryto w 1949 roku i jest on już o wiele mniejszy, bo ma 340 km średnicy. Dopiero przelot Voyagera 2 w 1989 przyniósł lawinowe odkrycia następnych księżyców. Wszystkie one posiadały nieregularne kształty i były za małe, by można było je dostrzec wyraźnie z Ziemi. Następne kilka księżyców odnaleziono na początku XXI wieku. Niektóre z nich – Neso i Psamathe powstały prawdopodobnie po rozpadzie jednego księżyca. Sugeruje to bliskość ich orbit wokół planety macierzystej.


Ciała niebieskie

O serwisie

Nasz serwis to bogate źródło wiedzy na temat wszechświata, a przede wszystkim Układu Słonecznego w którym mieszkamy. Poruszamy tutaj informacje na temat planet Układu Słonecznego oraz innych ciał niebieskich np. gwiazd, księżyców itd. Znajdziesz tu dużo ciekawych informacji, a nie tylko książkową, nudną wiedzę. Przybliżymy Ci budowę, zasady współdziałania, istnienia oraz życia w Układzie Słonecznym w przyjazny i szybki sposób - zapraszamy do wnikliwej lektury naszego serwisu WWW.

Poruszane kwestie

Poruszamy następujące kwestie: charakterystyka ogólna planet i ciał niebieskich, ich historia oraz historia badań, wnętrze planety oraz sfery jakie ją otaczają (np. atmosfera), planeta jako symbolika oraz jej znaczenie w kulturze starożytnej, średniowiecznej oraz obecnej, a także widoczność planety z Ziemi.

Reklama