In der Hektik der Tage reduziert sich die Welt für einen gewöhnlichen Menschen manchmal auf die Größe von Arbeit und Zuhause. Wenn Sie in der Zwischenzeit in den Himmel schauen, können Sie sehen, wie unbedeutend er im Maßstab des Universums ist. Vielleicht träumen deshalb junge Romantiker davon, sich der Eroberung des Weltalls und dem Studium der Sterne zu widmen. Wissenschaftler-Astronomen vergessen keine Sekunde, dass es neben der Erde mit ihren Problemen und Freuden viele andere ferne und mysteriöse Objekte gibt. Einer von ihnen ist der Planet Neptun, der achte in Bezug auf die Entfernung von der Sonne, der direkten Beobachtung nicht zugänglich und daher für Forscher doppelt attraktiv.
Wie alles begann
Selbst in der Mitte des 19. Jahrhunderts enthielt das Sonnensystem laut Wissenschaftlern nur sieben Planeten. Die nahen und fernen Nachbarn der Erde wurden unter Verwendung aller verfügbaren Fortschritte in Technologie und Computern untersucht. Viele Eigenschaften wurden zunächst theoretisch beschrieben und erst dann in der Praxis bestätigt. Bei der Berechnung der Umlaufbahn des Uranus war die Situation etwas anders. Thomas John Hussey, Astronom undder Priester, entdeckte eine Diskrepanz zwischen der tatsächlichen Bahn der angenommenen Bewegung des Planeten. Es könnte nur eine Schlussfolgerung geben: Es gibt ein Objekt, das die Umlaufbahn von Uranus beeinflusst. Tatsächlich war dies der erste Bericht über den Planeten Neptun.
Nach fast zehn Jahren (1843) berechneten zwei Forscher gleichzeitig, in welcher Umlaufbahn sich der Planet bewegen könnte, was den Gasriesen zwang, Platz zu machen. Es waren der Engländer John Adams und der Franzose Urbain Jean Joseph Le Verrier. Sie bestimmten unabhängig voneinander, aber mit unterschiedlicher Genauigkeit, die Bahn des Körpers.
Erkennung und Bezeichnung
Neptun wurde vom Astronomen Johann Gottfried Galle am Nachthimmel gefunden, zu dem Le Verrier mit seinen Berechnungen kam. Der französische Wissenschaftler, der später mit Galle und Adams den Ruhm des Entdeckers teilte, machte bei den Berechnungen nur einen geringfügigen Fehler. Neptun erschien offiziell am 23. September 1846 in wissenschaftlichen Abhandlungen.
Anfangs wurde vorgeschlagen, den Planeten nach dem doppelgesichtigen Janus zu benennen, aber diese Benennung hat sich nicht durchgesetzt. Die Astronomen waren mehr inspiriert von dem Vergleich des neuen Objekts mit dem König der Meere und Ozeane, der dem Firmament der Erde so fremd ist wie anscheinend der offene Planet. Der Name Neptun wurde von Le Verrier vorgeschlagen und von V. Ya Struve unterstützt, der das Pulkovo-Observatorium leitete. Der Name war gegeben, es blieb nur noch zu verstehen, wie die Atmosphäre von Neptun zusammengesetzt ist, ob sie überhaupt existiert, was sich in ihren Tiefen verbirgt und so weiter.
Im Vergleich zur Erde
Seit der Eröffnung ist viel Zeit vergangen. Heute ist ungefähr der achtePlaneten des Sonnensystems wissen wir viel mehr. Neptun ist viel größer als die Erde: Sein Durchmesser ist fast 4-mal größer und seine Masse 17-mal. Eine beträchtliche Entfernung von der Sonne lässt keinen Zweifel daran, dass sich das Wetter auf dem Planeten Neptun auch deutlich von dem der Erde unterscheidet. Es gibt und kann hier kein Leben geben. Es geht nicht einmal um den Wind oder irgendwelche ungewöhnlichen Phänomene. Die Atmosphäre und die Oberfläche von Neptun haben fast die gleiche Struktur. Dies ist ein charakteristisches Merkmal aller Gasriesen, einschließlich dieses Planeten.
Imaginäre Fläche
Der Planet hat eine deutlich geringere Dichte als die Erde (1,64 g/cm³), was es schwierig macht, seine Oberfläche zu betreten. Ja, und als solches ist es das nicht. Es wurde vereinbart, dass die Höhe der Oberfläche durch die Größe des Drucks identifiziert wird: Ein biegsamer und ziemlich flüssigkeitsartiger "Feststoff" befindet sich in den unteren Schichten der Atmosphäre, wo der Druck gleich einem Bar ist, und zwar, gehört dazu. Jeder Bericht über den Planeten Neptun als kosmisches Objekt einer bestimmten Größe basiert auf dieser Definition der imaginären Oberfläche eines Riesen.
Die mit dieser Funktion erh altenen Parameter lauten wie folgt:
- Durchmesser in der Nähe des Äquators beträgt 49,5 Tausend km;
- seine Größe in der Ebene der Pole beträgt fast 48,7 Tausend km.
Das Verhältnis dieser Eigenschaften macht Neptun weit von einer Kreisform entfernt. Er ist wie der Blaue Planet an den Polen etwas abgeflacht.
Zusammensetzung der Neptunatmosphäre
Das Gasgemisch, das den Planeten umhüllt,Inh alt ist sehr verschieden von der Erde. Die überwiegende Mehrheit ist Wasserstoff (80%), die zweite Position wird von Helium besetzt. Dieses Edelgas trägt wesentlich zur Zusammensetzung der Atmosphäre von Neptun bei - 19%. Methan ist weniger als ein Prozent, Ammoniak kommt auch hier vor, aber in geringen Mengen.
Seltsamerweise beeinflusst ein Prozent Methan in der Zusammensetzung stark, welche Art von Atmosphäre Neptun hat und wie der gesamte Gasriese aus der Sicht eines externen Beobachters aussieht. Diese chemische Verbindung bildet die Wolken des Planeten und reflektiert keine Lichtwellen, die Rot entsprechen. Infolgedessen erweist sich Neptun für vorbeifliegende Raumschiffe als tiefblau. Diese Farbe ist eines der Geheimnisse des Planeten. Wissenschaftler wissen noch nicht genau, was genau zur Absorption des roten Teils des Spektrums führt.
Alle Gasriesen haben eine Atmosphäre. Es ist die Farbe, die Neptun unter ihnen unterscheidet. Aufgrund dieser Eigenschaften wird er als Eisplanet bezeichnet. Gefrorenes Methan, das durch seine Existenz den Vergleich von Neptun mit einem Eisberg verstärkt, ist ebenfalls Teil des Mantels, der den Kern des Planeten umgibt.
Interne Struktur
Der Kern eines Weltraumobjekts enthält Eisen-, Nickel-, Magnesium- und Siliziumverbindungen. In Bezug auf die Masse entspricht der Kern ungefähr der gesamten Erde. Gleichzeitig hat es im Gegensatz zu anderen Elementen der inneren Struktur eine doppelt so hohe Dichte wie der Blaue Planet.
Der Kern wird, wie bereits erwähnt, vom Mantel umhüllt. Seine Zusammensetzung ähnelt in vielerlei Hinsicht atmosphärisch: hierAmmoniak, Methan, Wasser sind vorhanden. Die Masse der Schicht entspricht fünfzehn Erdmassen, während sie stark erhitzt wird (bis zu 5000 K). Der Mantel hat keine klare Grenze, und die Atmosphäre des Planeten Neptun fließt reibungslos hinein. Den oberen Teil der Struktur bildet ein Gemisch aus Helium und Wasserstoff. Die reibungslose Umwandlung eines Elements in ein anderes und die unscharfen Grenzen zwischen ihnen sind Eigenschaften, die für alle Gasriesen charakteristisch sind.
Forschungsschwierigkeiten
Schlussfolgerungen über die für seine Struktur typische Atmosphäre des Neptun beruhen weitgehend auf den bereits gewonnenen Daten von Uranus, Jupiter und Saturn. Die Entfernung des Planeten von der Erde macht es viel schwieriger, ihn zu studieren.
Im Jahr 1989 flog die Raumsonde Voyager 2 in der Nähe von Neptun. Dies war die einzige Begegnung des Eisriesen mit dem irdischen Boten. Seine Fruchtbarkeit ist jedoch offensichtlich: Es war dieses Schiff, das der Wissenschaft die meisten Informationen über Neptun lieferte. Voyager 2 entdeckte insbesondere die großen und kleinen dunklen Flecken. Beide geschwärzten Bereiche waren vor dem Hintergrund der blauen Atmosphäre deutlich sichtbar. Bis heute ist nicht klar, welcher Art diese Formationen sind, aber es wird angenommen, dass es sich um Wirbelströme oder Zyklone handelt. Sie erscheinen in der oberen Atmosphäre und fegen mit großer Geschwindigkeit um den Planeten.
Perpetuum mobile
Viele Parameter bestimmen das Vorhandensein der Atmosphäre. Neptun zeichnet sich nicht nur durch seine ungewöhnliche Farbe aus, sondern auch durch die ständige Bewegung, die der Wind erzeugt. Die Geschwindigkeit, mit der Wolken den Planeten um den Äquator umkreisen, übersteigt tausend Kilometer pro Stunde. Gleichzeitig bewegen sie sich in die entgegengesetzte Richtung zur Rotation von Neptun selbst um die Achse. Gleichzeitig dreht sich der Planet noch schneller: Eine komplette Umdrehung dauert nur 16 Stunden und 7 Minuten. Zum Vergleich: Eine Umdrehung um die Sonne dauert fast 165 Jahre.
Ein weiteres Mysterium: Die Windgeschwindigkeit in der Atmosphäre von Gasriesen nimmt mit zunehmender Entfernung von der Sonne zu und erreicht am Neptun einen Höhepunkt. Dieses Phänomen wurde noch nicht bestätigt, ebenso wie einige der Temperaturmerkmale des Planeten.
Wärmeverteilung
Das Wetter auf dem Planeten Neptun ist durch eine allmähliche Änderung der Temperatur in Abhängigkeit von der Höhe gekennzeichnet. Diejenige Schicht der Atmosphäre, in der sich die bedingte Oberfläche befindet, entspricht vollständig dem zweiten Namen des kosmischen Körpers (Eisplanet). Die Temperatur sinkt hier auf fast -200 ºC. Wenn Sie sich von der Oberfläche nach oben bewegen, steigt die Wärme merklich auf bis zu 475 ° an. Wissenschaftler haben noch keine würdige Erklärung für solche Unterschiede gefunden. Neptun soll eine innere Wärmequelle haben. Ein solcher „Heizer“soll doppelt so viel Energie produzieren, wie von der Sonne auf den Planeten gelangt. Die Hitze aus dieser Quelle, kombiniert mit der Energie, die von unserem Stern hierher kommt, ist wahrscheinlich der Grund für die starken Winde.
Aber weder das Sonnenlicht noch die interne "Heizung" können die Temperatur an der Oberfläche so erhöhen, dass hier der Wechsel der Jahreszeiten zu spüren ist. Und obwohl andere Bedingungen dafür erfüllt sind, ist es unmöglich, Winter und Sommer auf Neptun zu unterscheiden.
Magnetosphäre
Voyager 2-Forschung hat Wissenschaftlern dabei geholfen, viel über das Magnetfeld von Neptun zu lernen. Sie unterscheidet sich stark von der der Erde: Die Quelle befindet sich nicht im Kern, sondern im Mantel, wodurch die magnetische Achse des Planeten stark von seinem Zentrum verschoben ist.
Eine der Funktionen des Feldes ist der Schutz vor dem Sonnenwind. Die Form der Magnetosphäre von Neptun ist stark verlängert: Die Schutzlinien in dem beleuchteten Teil des Planeten befinden sich in einer Entfernung von 600.000 km von der Oberfläche und auf der gegenüberliegenden Seite - mehr als 2 Millionen km.
Voyager zeichnete die Inkonsistenz der Feldstärke und der Position der magnetischen Linien auf. Auch solche Eigenschaften des Planeten sind wissenschaftlich noch nicht vollständig erklärt.
Ringe
Als die Wissenschaftler Ende des 19. Jahrhunderts nicht mehr nach einer Antwort auf die Frage suchten, ob es auf dem Neptun eine Atmosphäre gibt, stellte sich ihnen eine andere Aufgabe. Es musste erklärt werden, warum auf der Bahn des achten Planeten die Sterne für den Beobachter etwas früher zu verblassen begannen, als Neptun sich ihnen näherte.
Das Problem wurde erst nach fast einem Jahrhundert gelöst. 1984 war es mit Hilfe eines leistungsstarken Teleskops möglich, den hellsten Ring des Planeten zu betrachten, der später nach einem der Entdecker des Neptun - John Adams - benannt wurde.
Weitere Nachforschungen ergaben mehrere ähnliche Formationen. Sie waren es, die die Sterne auf dem Weg des Planeten schlossen. Heute gehen Astronomen davon aus, dass Neptun sechs Ringe hat. Sie enth alten ein weiteres Geheimnis. Der Adams-Ring besteht aus mehreren Bögen, die sich auf einigen befindenAbstand voneinander. Der Grund für diese Platzierung ist unklar. Einige Forscher neigen zu der Annahme, dass die Kraft des Gravitationsfeldes eines der Neptun-Satelliten, Galatea, sie in dieser Position hält. Andere bringen ein gewichtiges Gegenargument: Seine Größe sei so klein, dass er die Aufgabe kaum bewältigt hätte. Vielleicht gibt es mehrere unbekannte Satelliten in der Nähe, die Galatea helfen.
Im Allgemeinen sind die Ringe des Planeten in Bezug auf Beeindruckung und Schönheit ähnlichen Formationen des Saturn um einiges unterlegen. Nicht die letzte Rolle bei der etwas stumpfen Erscheinung spielt die Komposition. Die Ringe enth alten hauptsächlich Brocken Methaneis, die mit Siliziumverbindungen beschichtet sind, die Licht gut absorbieren.
Satelliten
Neptun ist der Eigentümer (nach den neuesten Daten) von 13 Satelliten. Die meisten von ihnen sind klein. Nur Triton hat hervorragende Parameter, die im Durchmesser dem Mond nur geringfügig unterlegen sind. Die Zusammensetzung der Atmosphäre von Neptun und Triton ist unterschiedlich: Der Satellit hat eine Gashülle aus einem Gemisch aus Stickstoff und Methan. Diese Substanzen verleihen dem Planeten ein sehr interessantes Aussehen: gefrorener Stickstoff mit Einschlüssen aus Methaneis erzeugt auf der Oberfläche in der Nähe des Südpols einen wahren Farbenrausch: Überschwemmungen von Gelb werden mit Weiß und Rosa kombiniert.
Das Schicksal des hübschen Triton sieht derweil nicht so rosig aus. Wissenschaftler sagen voraus, dass es mit Neptun kollidieren und von ihm verschluckt werden wird. Infolgedessen wird der achte Planet Besitzer eines neuen Rings, dessen Helligkeit mit den Formationen des Saturn vergleichbar ist und ihnen sogar voraus ist. Die restlichen Trabanten von Neptun sind Triton zum Teil deutlich unterlegenhat noch nicht einmal einen Namen.
Der achte Planet des Sonnensystems entspricht weitgehend seinem Namen, dessen Wahl auch von der Anwesenheit der Atmosphäre beeinflusst wurde - Neptun. Seine Zusammensetzung trägt zum Auftreten einer charakteristischen blauen Farbe bei. Neptun rast wie der Gott der Meere durch den für uns unbegreiflichen Raum. Und ähnlich wie die Meerestiefen birgt der Teil des Kosmos, der jenseits von Neptun beginnt, viele Geheimnisse vor dem Menschen. Wissenschaftler der Zukunft müssen sie noch entdecken.
