Състав на атмосферата на Нептун. Обща информация за планетата Нептун

В забързаните дни светът за един обикновен човек понякога намалява до размера на работата и дома. Междувременно, ако погледнете небето, можете да видите колко незначителен е в него мащаба на Вселената.

Как започна всичко

Дори в средата на XIX век, соларната система според учените съдържа само седем планети. Съседите на Земята, най-близките и отдалечени, бяха проучени, използвайки всички налични постижения в областта на инженерството и компютърните технологии. За първи път теоретично бяха описани много характеристики и едва тогава те намериха практическо потвърждение. С изчисляването на орбитата на Уран ситуацията беше малко по-различна. Томас Джон Хюсей, астроном и свещеник, откриха несъответствие между истинската траектория на движението на планетата. Може да има само едно заключение: има обект, който засяга орбитата на Уран. Всъщност това беше първият доклад на планетата Нептун.

Почти десет години по-късно (през 1843 г.) двама изследователи изчисляват едновременно каква орбита може да се движи на планетата, принуждавайки гиганта да направи място. Те бяха англичанинът Джон Адамс и френският Урбен Жан Джоузеф Леверрие. Независимо един от друг, но с различна точност, те определят пътя на тялото.

Откриване и обозначаване

Нептунът е намерен на нощното небе от астроном Йохан Готфрид Хале, на когото Леверър дойде с изчисленията си. Френският учен, който по-късно споделя славата на откривателя с Хале и Адамс, се заблуждава в изчисленията само за една степен. Официално, Нептун се появи в научни статии на 23 септември 1846 г.

Първоначално планетата бе предложена да бъде кръстена двуглав Янус, но това наименование не се появи. Астрономите са по-вдъхновени от сравнението на новия обект с царя на моретата и океаните, които са чужди на небето на земята, очевидно открита планета. Името на Нептун бе предложено от Леверие и подкрепено от В. Я. Струве, който се отправил начело Пулковата обсерватория. Името е дадено, остава само да се разбере какъв е съставът на атмосферата на Нептун, дали изобщо съществува, какво се крие в дълбините му и т.н.

В сравнение с Земята

От отварянето настъпи много време. Днес знаем много повече за осмата планета на Слънчевата система. Нептун значително надвишава Земята по размер: диаметърът й е почти 4 пъти, а масата - 17 пъти. Значителното разстояние от Слънцето не оставя никакво съмнение, че времето на планетата Нептун също е значително по-различно от наземното. Не съществува и не може да бъде живот. Това дори не е във вятъра или някакви необичайни феномени. Атмосферата и повърхността на Нептун са практически една и съща структура. Това е характеристика на всички газови гиганти, включително тази планета.

Емоционална повърхност

Планетата е с много по-ниска плътност спрямо Земята (1,64 g / cmup3-), така че не е лесно да стъпи на повърхността. И като такъв не е така. Нивото на повърхността е договорено да бъде определено от мащаба на налягането: гъвкав и по-течен като "твърд" е в долната слоеве на атмосферата, където налягането се равнява на един бар, а всъщност е част от него. Всяко послание за планетата Нептун като пространствен обект с определен размер се основава на това определение на въображаемата повърхност на гиганта.

Получените параметри, като се има предвид тази функция, изглеждат така:

• Диаметърът на екватора е 49,5 хил. Км;

• неговият размер в равнината на полюсите е почти 48,7 хиляди километра.

Съотношението на тези характеристики прави Нептун в форма далеч от кръга. Той, подобно на Синята планета, е донякъде сплескан от полюсите.

Състав на атмосферата на Нептун

Сместа от газове, обгръщащи планетата, в съдържанието е много различна от наземната. Преобладаващата част е водород (80%), втората позиция е заета от хелий. Този инертен газ има значителен принос за състава на атмосферата на Нептун - 19%. Метанът е по-малко от един процент, а амонякът се намира тук, но в малка сума.

Странно е, че един процент от метана в състава силно влияе върху атмосферата на Нептун и целия газов гигант по отношение на външния наблюдател. Това химическо съединение съставлява облаците на планетата и не отразява светлинните вълни, съответстващи на червения цвят. В резултат на това, за тези, които минават покрай космически кораб Нептунът е оцветен в наситен син цвят. Този цвят е една от загадките на планетата. Учените все още не знаят напълно какво точно води до усвояването на червената част от спектъра.

Всички газови гиганти са склонни да имат атмосфера. Нептун сред тях подчертава цвета. Поради такива характеристики се нарича планета с лед. Замразеният метан, който придава тежест на сравнението на Нептун с айсберг, също е част от мантията около сърцевината на планетата.

Вътрешна структура

Ядрото на космическия обект съдържа желязо, никел, магнезий и силициеви съединения. С масата си ядрото е приблизително равно на цялата Земя. В този случай, за разлика от другите елементи на вътрешната структура, тя има плътност, която превишава аналогичния параметър на Синята планета с коефициент две.

Ядрото е покрито, както вече беше споменато, с мантия. Съставът му е до голяма степен подобен на атмосферния: тук присъстват амоняк, метан и вода. Масата на слоя е равна на петнадесет земни, докато е силно нагрявана (до 5000 К). Мантата няма ясна граница и атмосферата на планетата Нептун протича гладко в нея. Смес от хелий и водород е горната част на структурата. Гладката трансформация на един елемент в друг и дифузните граници между тях са свойства, характерни за всички газови гиганти.

Трудности в изследването

Заключенията за атмосферата на Нептун, характерна за неговата структура, до голяма степен се основават на вече получените данни за Уран, Юпитер и Сатурн. Отдалечеността на планетата от Земята прави много трудно да я изучавате.

През 1989 г. космически кораб "Вояджър-2" летеше близо до Нептун. Това беше единствената среща на ледния гигант със земния пратеник. Неговата плодовитост обаче е очевидна: по-голямата част от информацията за Нептун до науката е предоставена от този кораб. По-специално, Вояджър 2 открил големите и малки тъмни петна. И двете зачервени области бяха ясно видими на фона на синята атмосфера. За днес не е ясно какъв е характерът на тези формации, но се предполага, че те са вихрови потоци или циклони. Те се появяват в горните слоеве на атмосферата и обикалят около планетата с голяма скорост.

Вечно движение

Много параметри причиняват наличието на атмосфера. Нептун характеризира не само необичайния цвят, но и постоянното движение, създадено от вятъра. Скоростта, с която облаците летят около планетата около екватора, надвишава хиляда километра в час. Те се движат в този случай в посоката, обратна на ротацията на самия Нептун. В същото време планетата се завърта още по-бързо: пълният завой отнема само 16 часа и 7 минути. За сравнение: една революция около Слънцето отнема почти 165 години.

Друга мистерия: скоростта на вятъра в атмосферата на газовите гиганти се увеличава с разстоянието до Слънцето и достига връх на Нептун. Това явление все още не е оправдано, точно както някои от температурните особености на планетата.

Разпределяне на топлината

Времето на планетата Нептун се характеризира с постепенна промяна на температурата в зависимост от надморската височина. Слоят на атмосферата, където се намира условната повърхност, напълно съответства на второто име на космическото тяло (ледената планета). Температурата тук пада почти до -200 ordm-C. Ако се придвижите от горната повърхност, ще има забележимо увеличение на топлината до 475рд. Учените все още не са намерили достойна обяснение за такива различия. Както се очаква, Нептун има вътрешен източник на топлина. Такъв "нагревател" трябва да произвежда два пъти повече енергия, отколкото на планетата от Слънцето. Топлината от този източник, съчетана с енергията, идваща от нашата звезда, вероятно е причината за силен вятър.

Въпреки това, нито слънчевата светлина, нито вътрешният "нагревател" могат да повишат температурата на повърхността, така че да има осезаема промяна на сезоните. И въпреки че се наблюдават други условия за това, не е възможно да се различи зимата от лятото на Нептун.

магнитосферата

Изследването на Вояджър 2 помогна на учените да научат много за магнитното поле на Нептун. Тя е много различна от наземната: източникът не се намира в ядрото, а в мантията, поради което магнитната ос на планетата е силно изместена спрямо нейния център.

Една от функциите на полето е защита от слънчевия вятър. Формата на магнитосферата на Нептун е силно удължена: защитните линии в тази част на планетата, която е осветена, се намират на разстояние от 600 хиляди километра от повърхността, а от друга - над 2 милиона километра.

Voyager регистрира волатилността на полевото напрежение и местоположението на магнитните линии. Такива свойства на планетата все още не са обяснени докрай от науката.

пръстени

В края на XIX век, когато учените вече не търсят отговор на въпроса дали има атмосфера на Нептун, пред тях възниква друг проблем. Необходимо бе да се обясни защо по пътя на осмата планета звездите започват да изчезнат за наблюдателя малко по-рано от Нептун, който се приближи към тях.

Решете проблема едва след почти век. През 1984 г. с помощта на мощен телескоп е било възможно да се разгледа най-яркият пръстен на планетата, по-късно кръстен на името на един от откриващите Нептун - Джон Адамс.

Допълнителни проучвания разкриха няколко други подобни форми. Те затвориха звездите по пътя на планетата. Днес астрономите считат Нептун за собственик на шест пръстена. В тях се крие друга мистерия. Адамският пръстен се състои от няколко арки, разположени на известно разстояние един от друг. Причината за това разположение не е ясна. Някои изследователи са склонни да мислят, че силата на гравитационното поле на един от спътниците на Нептун - Галатея - ги държи в това положение. Други водят сериозен контра аргумент: размерите му са толкова малки, че е малко вероятно той да се справи с тази задача. Може би след това има още няколко непознати спътника, които помагат на Галатея.

По принцип пръстените на планетата - спектакъл, по-малък от внушителните и красиви като формациите на Сатурн. Не последната роля в малко скучна външност играе композицията. Пръстените съдържат главно блокове метален лед, покрити със силициеви съединения, които абсорбират добре светлината.

сателити

Нептун - собственикът (според последните данни) от 13 спътника. Повечето от тях са с малки размери. Изключителни параметри само в Triton, само малко по - нисък инча диаметъра на луната. Съставът на атмосферата на Нептун и Тритон е различен: сателитът има газова обвивка от смес от азот и метан. Тези вещества дават много интересен вид на планетата: замръзналата азот с включвания на метан лед създава на повърхността на Южния полюс сега е бунт от цветове: жълто модулации, комбинирани с бяло и розово.

Съдбата на красивия Тритон, междувременно, не е толкова розова. Учените го предсказват като сблъсък с Нептун и абсорбция. В резултат на това осмата планета ще стане собственик на нов пръстен, по отношение на яркост, сравнима с формите на Сатурн и дори пред тях. Останалите спътници на Нептун са значително по-ниски от Triton, някои от тях дори нямат име.

Осмата планета на слънчевата система до голяма степен съответства на неговото име, изборът на който е бил засегнат от присъствието на атмосферата - Нептун. Неговият състав допринася за появата на характерен син цвят. Нептун преминава през пространство, което не разбираме, като бога на моретата. И подобно на дълбочините на океана, тази част от космоса, която започва зад Нептун, държи много тайни от човека. Учените от бъдещето трябва само да ги отворят.