Планета Нептун

Нептунвосьмая и самая удалённая планета от Солнца в нашей Солнечной системе. Это газо-ледяной гигант, обладающий ярким синим цветом, который определяется наличием метана в атмосфере.

Хотя он был открыт сравнительно поздно (в 1846 году), благодаря мощным телескопам и космическим аппаратам мы сегодня располагаем значительными сведениями о его строении, спутниках и климатических особенностях.

Основные характеристики Нептуна

Характеристика
Значение
Порядковый номер от Солнца
8
Масса
1,02 × 10²⁶ кг (~17 масс Земли)
Диаметр
49 244 км (экваториальный; почти в 4 раза больше Земли)
Среднее расстояние до Солнца
30,1 астрономические единицы (~4,5 млрд км)
Орбитальный период (год)
164,79 земных лет
Период вращения вокруг своей оси
~16 часов (различается по широтам)
Температура верхней части тропосферы
–213 °C
Температура ядра
До 5000–5500 K
Количество спутников
14 (по состоянию на 2024 год)
Кольца
5 известных колец

Открытие Нептуна

Нептун — первая планета, открытая путём математических вычислений, а не чисто случайного наблюдения.

Кто нашёл Нептун?

  • Урбен Леверье (Франция) и Иоганн Галле (Германия) в 1846 году;
  • Причина: астрономы заметили аномалии в движении Урана, что указывало на наличие неизвестной планеты.

Это событие стало важным подтверждением закона всемирного тяготения Ньютона и возможностей теоретической астрономии.

Особенности орбиты

  • Орбита Нептуна почти круговая, но с небольшим эксцентриситетом (0,011) — это делает её одной из наименее вытянутых орбит среди планет.
  • Один полный оборот вокруг Солнца занимает около 165 земных лет
  • Поскольку Нептун был открыт в 1846 году, он завершил полный круг только в 2011 году

Интересно: из-за того, что Плутон иногда попадает внутрь орбиты Нептуна, они меняются местами по удалённости от Солнца.

Цвет и атмосфера

Что придаёт Нептуну синий цвет?

  • Метан в верхних слоях атмосферы поглощает красный свет, поэтому планета кажется синей.
  • Однако у Нептуна более насыщенный цвет, чем у Урана, и учёные до сих пор спорят, почему так происходит.

Состав атмосферы:

  • Водород (H₂) — основная часть
  • Гелий (He) — вторичный компонент
  • Метан (CH₄) — отвечает за окраску
  • Также присутствуют следы аммиака, сероводорода и других углеводородов

Строение Нептуна

Нептун относится к классу ледяных гигантов, хотя «лёд» в этом случае — это очень плотное вещество, находящееся под колоссальным давлением.

Основные слои:

  1. Ядро — каменно-металлическое, температура до 5500 Кельвинов
  2. Мантия («горячий лёд») — смесь воды, аммиака и метана, находящаяся в экзотическом состоянии вещества под высоким давлением
  3. Атмосфера — водород, гелий и метан

Возможно, на глубине в мантии образуются алмазы, выпадающие в виде алмазного дождя.

Погода и климат

На Нептуне бушуют самые сильные ветра во всей Солнечной системе:

  • Скорость ветров: до 2 100 км/ч (600 м/с)
  • Температура: около –213 °C в атмосфере
  • Известны мощные штормы, такие как:
    • Большое тёмное пятно (обнаружено «Вояджером-2» в 1989 г.)
    • Малое тёмное пятно
    • «Западный скоростной поток», создающий сильные ураганы

Смена времён года

  • Наклон оси: 28,3°, немного меньше, чем у Земли
  • Длительность сезона: около 40 земных лет
  • Южный полюс получал больше солнечного света с 1980-х по 2020 год, теперь очередь сезонов сменилась

Кольца Нептуна

Несмотря на то, что кольца были предположены ещё в XIX веке, их подтвердил лишь «Вояджер-2» в 1989 году.

Система колец:

  1. Кольцо Галле — самое внутреннее, узкое
  2. Леверье — названо в честь математика, открывшего планету
  3. ЛАсселл — более широкое, связано с кольцом Араго
  4. Араго — внешний переходный слой
  5. Адамса — содержит пять ярких дуг: «Храбрость», «Свобода», «Равенство-1», «Равенство-2», «Братство»

Эти кольца менее плотные и зрелищные, чем у Сатурна, но всё же имеют сложную структуру.

Спутники Нептуна

Нептун имеет 14 подтверждённых естественных спутников, большинство из которых малы и не регулярны по форме.

Самые известные:

Спутник
Особенности
Тритон
Единственный крупный спутник, вращающийся в обратном направлении (ретроградно). Он медленно приближается к планете и когда-нибудь станет кольцом.
Нереида
Третья по размеру луна, со сложной орбитой и большим эксцентриситетом.
Протеус
Самый крупный регулярный спутник после Тритона, имеет форму неправильного многогранника.
Найада и Таласса
Ближайшие к Нептуну спутники, составляют внутреннюю часть кольцевой системы.
Ларисса и Галимеда
Мелкие спутники, участвующие в формировании кольца Адамса.

Тритон — главный объект интереса, так как он может быть захваченной планетой пояса Койпера.

Интересные факты о Нептуне

  • Его нельзя увидеть без телескопа — даже в хороший бинокль он выглядит как слабо мерцающая точка.
  • Нептун — единственная планета, названная в честь римского бога, а не греческого.
  • Магнитное поле Нептуна наклонено на 47° к оси вращения и смещено от центра.
  • Тритон вращается против часовой стрелки по отношению к орбите Нептуна — это признак захвата, а не формирования вместе с планетой.
  • Высокая активность атмосферы объясняется внутренним источником тепла, несмотря на удалённость от Солнца.
  • Нептун излучает больше энергии, чем получает от Солнца, что создаёт внутри него конвекцию и мощные ветры.

Почему Нептун изучают мало?

  • Он расположен на экстремальных расстояниях — до него 4,5 млрд км
  • Изучение возможно только через:
    • Сверхмощные телескопы
    • Редкие космические миссии

Единственная встреча с Нептуном — через «Вояджер-2»

  • Произошла в 1989 году
  • Были сделаны детальные снимки атмосферы, спутников и колец
  • После этого прошло более 30 лет, и новых миссий пока не запланировано.

Нептун и другие планеты: сравнение

Параметр
Нептун
Уран
Юпитер
Сатурн
Земля
Масса (в земных массах)
17,1
14,5
318
95,1
1
Диаметр (км)
49 244
50 724
139 822
116 460
12 742
Орбитальный период (в земных годах)
165
84
11,8
29,4
1
Наклон оси (в градусах)
28,3
97,8
3,1
26,7
23,5
Число спутников
14
27
95 (минимум)
146 (минимум)
1
Цвет
Ярко-синий
Бледно-голубой
Раскрашенный
С пастельными кольцами
Сине-зеленый

Нептун — единственная планета, которая не видна невооружённым глазом, но находится на гораздо близкой орбите, чем Плутон или Эрида.

Будущие исследования

  • На данный момент нет специальных миссий к Нептуну
  • Обсуждается возможность отправки аппарата к нему в середине 2030-х годов
  • Наибольший интерес вызывает Тритон, где возможны условия для изучения внеземной жизни в будущем

Нептун в культуре

  • Имя получил от римского бога морей
  • В гипотезах о планете «Девятая» сравнивают с Нептуном
  • Упоминается в научной фантастике, особенно в контексте экстремального космоса
  • В астрологии символизирует тайну, интуицию и непознанное