Нептун

План.

Вступление.

I.Нептун.

II. Основная часть.

1. История открытия.

2. Некоторые параметры планеты.

3. Химический состав, физические условия и внутрен-нее строение Нептуна.

4. Спутники Нептуна.

5. Современные исследования Нептуна

III. Заключение.

Открытые вопросы.

Нептун в цифрах.

Современные данные о Нептуне.

НЕПТУН.

Нептун – восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам – гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.

Некоторые параметры планеты.

Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немно-гим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, при-том собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плот-ность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невоору-женному глазу); при сильном увеличении имеет вид зе-леноватого диска, лишенного каких-либо деталей.

Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.

Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) • 103 К при давлении 7-8 мегабар.

Химический состав, физические условия и строение Нептуна.

Строение и набор составляющих Нептун элемен-тов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна - это, по большей части, во-дород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красно-го света в атмосфере этим газом, как на Уране.

Подобно типичной газовой планете, Нептун славен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дую-щими на ограниченных полосах, параллельным эквато-ру. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты. Заметьте, что у планет-гигантов скорость по-токов и течений в их атмосферах увеличивается с рас-стоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. На снимках можно увидеть облака в атмосфере Нептуна. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла - он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, неже-ли получает от Солнца.

История открытий.

После того, как в 1781 г. У. Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро обна-ружились загадочные аномалии в движении этой плане-ты оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Орбита Урана не соответствовала закону Ньютона. Это и навело на мысль о существовании еще одной планеты за Ураном, которая могла бы своим гравитационным притяжением искажать траекторию движения 7-й плане-ты.

В 1832 г. в отчете Британской Ассоциации разви-тия науки Дж. Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от Британского ас-тронома-любителя, преподобного доктора Хассея, пись-мо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткры-той "заурановой" планеты. По-видимому, это было пер-вым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.

А еще за год до этого талантливый молодой студент Дж. К. Адамс отметил в своих записях: “В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящийся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию”.

Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 г. предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных рачетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии навой планеты.

Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции У. Ж. Леверье. 10 ноября

1845 г. он представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождениями между данными наблюдений и расчетов: “Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором тракте”. Такие оценки были проведены в первой половине 1846 г. Успеху дела помогло предложение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим Тициуса Боде правилом, по орбите, радиус которой равен устроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень маленький наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.

Получив второй тракт Леверье, эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846 г., поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.

Тем временем Леверье 31 августа 1846 г. закончил еще одно исследование, в котором была получена окон-чательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Анг-лии, астрономы все не преступали к поискам, и 18 сен-тября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлин-ской обсерватории, 23 сентября вместе со студентом Дарре начал поиски. Вычисления их базировались на ре-зультатах наблюдений Юпитера, Сатурна и самого Ура-на. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого места. Весть об открытии планеты “на кончике пера”, что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.

Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственно отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.

У Нептуна есть 8 известных спутников: 4 маленьких, 3 средних и 1 большой.

Спутник

Масса (кг) Радиус орбиты (тыс.км.) Ради-ус

(км) Год

откры-тия Кто от-крыл

Наяда ? 48 29 1989 “Вояджер-2”

Таласса ? 50 400 1989 “Вояджер-2”

Деспина ? 53 74 1989 “Вояджер-2”

Галатея ? 62 79 1989 “Вояджер-2”

Ларисса ? 74 96 1989 “Вояджер-2”

Протеус ? 118 209 1989 “Вояджер-2”

Тритон 2,14.1022 355 1350 1846 Лассель

Нерейд ? 5509 170 1949 Койпер

Луна 7,4.1022 389 1739 ----------- --------------

Тритон

Самый крупный из спутников, спутник Нептуна, открыт У. Ласселом (о.Мальта, 1846 г.). Расстояние от Нептуна 394700 км., сидерический период обращения 5 сут. 21 ч. 3 мин., диаметр ок. 3200 км. И радиус 1600 км., что не-многим (на 138 км.) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.

Размер крупнейшего спутника планеты - Тритона - близок к размерам Луны, а в массе он уступает ей в 3,5 раза. Это почти единственный спутник Солнечной сис-темы который обращается вокруг своей планеты в про-тивоположную сторону вращения самой планеты вокруг своей оси. Многие подозревают, что Тритон — захва-ченная когда-то Нептуном самостоятельная планета.

У Тритона большая отражательная способность — 60-90% (Луна —12%), так как он большой своею частью состоит из водяного льда.

У Тритона была обнаружена ничтожная газовая оболочка, давление которой на поверхности в 70.000 раз меньше земного атмосферного давления. Происхожде-ние этой атмосферы, которая должна бы давно рассеять-ся, было объяснено частыми извержениями, пополняю-щими ее газами. Когда же были получены снимки Три-тона, то на ледяной его поверхности были действитель-но замечены гейзероподобные извержения азота и тем-ных частиц пыли разного размера. Все это рассеивается в окружающем пространстве. Есть предположение, что, после захвата Нептуном спутник был разогрет прилив-ными силами, и он был даже жидким первый миллиард лет после захвата.