Нептун: ледяной гигант со сверхзвуковыми ветрами

Jan 22 2020
Нептун - восьмая планета от Солнца и одна из самых холодных. Также здесь дуют сверхзвуковые ветры, которые являются самыми быстрыми в Солнечной системе.
Эта фотография Нептуна была восстановлена ​​из двух изображений, сделанных НАСА «Вояджером-2» в 1998 году. В левом верхнем углу находится Большое темное пятно, шторм овальной формы шириной 8 000 миль (13 000 километров). НАСА / Лаборатория реактивного движения

Если вы не пилот или член Лиги справедливости, все, что может двигаться со скоростью 770 миль в час (1238 километров в час), может показаться чертовски быстрым. В теплый день, когда на улице 70 градусов по Фаренгейту (21 градус Цельсия) и атмосферные условия нормальные, это приблизительная скорость звука на уровне моря Земли.

Но скорость ветра на Нептуне может посрамить эту цифру. Скорость некоторых нептуновых ветров превышает 1200 миль в час (2000 километров в час). На сегодняшний день это самые быстрые ветры, зарегистрированные где-либо в Солнечной системе .

Расположение Нептуна делает их еще более интересными. Здесь, на Земле, энергия солнца движет нашими ветрами. И все же Нептун - восьмая планета Солнечной системы, примерно в 30 раз дальше от Солнца, чем мы. Разрыв между Нептуном и его родительской звездой составляет ошеломляющие 2,8 миллиарда миль (4,5 миллиарда километров) в ширину. Довольно пропасть, не так ли?

Из-за огромного водораздела Нептун получает относительно мало солнечной энергии. Таким образом, можно было ожидать, что здесь будут слабые или несуществующие ветры. Тот факт , что напротив верно отражает динамичный и загадочный состав действительно чужой мир.

Ледяные гиганты

Астрономы делили планеты на две большие категории. Первые, названные планетами земной группы , включали Меркурий, Землю, Венеру и Марс. Все четыре тела в основном состоят из металлов или силикатных пород и имеют твердую внешнюю поверхность.

До 1990-х годов Юпитер , Сатурн, Уран и Нептун были объединены во вторую группу: газовые гиганты . «Гигант» - подходящий лейбл. Юпитер - самая большая планета в нашей солнечной системе, но Нептун не малый. Его радиус составляет 15 299,4 миль (24 622 км), что в четыре раза больше, чем у Земли.

Однако к концу тысячелетия ученые осознали, что половина этих предполагаемых «газовых гигантов» коренным образом отличается от другой половины. Правда, у всех четырех кузовов нет солидного экстерьера. Но Юпитер и Сатурн в основном состоят из водорода и гелия. Чего нельзя сказать об Уране или Нептуне, главные компоненты которых на самом деле являются более тяжелыми элементами .

Под редким внешним слоем гелия, водорода и метана оба мира имеют толстую мантию. Этот слой заполнен густым льдом, а также твердыми кристаллизованными формами аммиака и метана . Ниже у каждой планеты есть внутреннее ядро, которое может быть каменистым и размером с Землю.

Сегодня Уран и Нептун больше не считаются газовыми гигантами. Вместо этого они были отнесены к третьей категории планет, которую астрономы называют ледяными гигантами .

Большой и синий

Вы не перепутаете одного ледяного гиганта с другим. Для наших глаз Уран выглядит сине-зеленым, тогда как у Нептуна более голубой цвет лица. Обе планеты содержат атмосферные метановые облака , которые одновременно поглощают красные световые волны и отражают синие. Это то, что придает двум ледяным гигантам их голубоватые цвета, но это не объясняет, почему Нептун заметно темнее по оттенку. (Возможно , в атмосфере Нептуна тусовался загадочный ингредиент .)

Вот еще одно ключевое отличие. Уран не выделяет много избыточного тепла в космос, но Нептун, как Юпитер и Сатурн, излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Несмотря на это, Нептун считается самой холодной планетой Солнечной системы. В некоторых частях внешней атмосферы температура может достигать -218 градусов по Цельсию (-360 градусов по Фаренгейту). Возможно, это помогает объяснить сверхбыструю скорость ветра Нептуна: считается, что холодная атмосфера снижает трение , позволяя ветрам двигаться более свободно.

Говоря о погодных условиях, когда космический корабль " Вояджер-2" посетил Нептун в 1989 году, он сфотографировал шторм овальной формы в диаметре 8000 миль (13000 километров). Получив прозвище « Большое темное пятно », оно исчезло к тому времени, когда космический телескоп Хаббл сделал новый раунд снимков в 1994 году. Всего было задокументировано полдюжины нептуновых штормовых систем такого типа.

Исследования, опубликованные в 2019 году, показывают, что штормы длятся от двух до шести лет каждый. По сравнению с Большим красным пятном на Юпитере - бурей, которая продолжалась по крайней мере с 1830 года нашей эры - это довольно короткая продолжительность жизни.

Этот компьютерный монтаж, созданный из изображений, полученных с помощью космического корабля «Вояджер-2» НАСА в 1989 году, показывает Нептун таким, каким он выглядел бы с космического корабля, приближающегося к Тритону, самому большому спутнику Нептуна.

Дети морских богов

Много интересного происходит и над Нептуном. У ледяного гиганта 14 известных спутников , в том числе одна, которая не была открыта до 2013 года. Этого новичка назвали Гиппокамп в честь водного зверя из греческой мифологии.

Нептун заимствует собственное имя у римского бога моря. По этой причине астрономы любят называть спутники планеты в честь мифических персонажей, связанных с божеством, его греческим двойником Посейдоном или океаном в целом.

Одним из сыновей Посейдона был трубачей Тритон . Его тезка - луна Нептуна: диаметром 1680 миль (2700 километров) она больше карликовой планеты Плутон. Тритон также является единственной большой луной во всей солнечной системе с ретроградной орбитой: когда он вращается вокруг Нептуна, он движется в направлении, противоположном вращению планеты. Чтобы добавить еще большей интриги, на Тритоне есть активные гейзеры, что является редкостью в нашем космическом районе.

Со временем Нептун мог потерять несколько спутников. Наряду с Юпитером, Сатурном и Ураном у планеты есть своя собственная система колец . Астрономы определили пять основных колец вокруг Нептуна - и сразу за ними находятся несколько вращающихся по орбите скоплений пыльного материала. Считается, что темные и тусклые кольца Нептуна моложе Урана. Согласно Universe Today, это могут быть останки луны, которая каким-то образом была разрушена.

Предсказанная планета

В отличие от любой другой планеты в нашей солнечной системе, Нептун никогда не виден невооруженным глазом. Тем не менее, когда его впервые заметили в телескоп в 1846 году, это открытие не стало неожиданностью. Внимательные наблюдатели заметили определенные нарушения на орбите Урана. Когда седьмая планета двигалась вокруг Солнца, она отклонялась от предполагаемого пути.

Итак, в начале 18 века математики пришли к выводу, что большое небесное тело должно гравитационно тянуть Уран. И они были правы: виновником был Нептун. Существование этого лазурного мира с его свирепыми ветрами и исчезающими штормами было предсказано математикой . Студенты колледжа, позвольте этому факту вдохновить вас, когда приближается финальная неделя.

Вот это интересно

Уран и Нептун могут быть фабриками по производству драгоценных камней. Ученые предполагают, что под их атмосферой под воздействием высокой температуры и давления алмазы, которые, предположительно, падают дождем, создаются из молекул метана.

Первоначально опубликовано: 21 января 2020 г.

Нептун FAQ

Сколько спутников у Нептуна?
У ледяного гиганта 14 известных спутников, включая тот, который не был обнаружен до 2013 года.
Какая температура на Нептуне?
Нептун считается самой холодной планетой Солнечной системы. В некоторых частях внешней атмосферы температура может достигать -360 градусов по Фаренгейту (-218 градусов по Цельсию).
Нептун сделан из бриллиантов?
Уран и Нептун могут быть фабриками по производству драгоценных камней. Согласно American Scientist , ученые предполагают, что ниже их атмосферы высокая температура и давление выковывают алмазы - которые предположительно падают дождем - из молекул метана.
Вы видите Нептун?
В отличие от любой другой планеты в нашей солнечной системе, Нептун никогда не виден невооруженным глазом. Это видно только в телескоп.
Почему Нептун синий?
Уран и Нептун содержат атмосферные метановые облака, которые одновременно поглощают красные световые волны и отражают синие. Это то, что придает двум ледяным гигантам их голубоватые цвета, но это не объясняет, почему Нептун заметно темнее по оттенку.