Neptun | |
Neptun set af Voyager 2 -sonden i 1989. | |
Orbitale egenskaber | |
---|---|
Halv-større akse | 4.498.400.000 km (30.069 9 in ) |
Aphelia | 4.537.000.000 km (30.328 in ) |
Perihelion | 4459800000 km (29,811 6 in ) |
Omkredsen | 28.263.700.000 km (188.931 in ) |
Excentricitet | 0,00859 |
Revolutionstid | 60216,8 d (≈ 164,86 a ) |
Synodisk periode | 367.429 d |
Gennemsnitlig omdrejningshastighed | 5.432 48 km / s |
Maksimal omdrejningshastighed | 5.479 5 km / s |
Minimum omløbshastighed | 5.386 1 km / s |
Hældning på ekliptikken | 1,77 ° |
Stigende knude | 131,784 ° |
Perihelion argument | 273,2 ° |
Kendte satellitter | 14 , især Triton . |
Kendte ringe | 5 vigtigste. |
Fysiske egenskaber | |
Ækvatorial radius | 24.764 ± 15 km (3.883 lande) |
Polær radius | 24.341 ± 30 km (3.829 landområder) |
Volumetrisk middelradius |
24.622 km (3.865 jordarter) |
Fladning | 0,0171 |
Ækvatorial omkreds | 155.597 km |
Areal | 7.640 8 × 10 9 km 2 (14,98 jord) |
Bind | 62,526 × 10 12 km 3 (57,74 jord) |
Masse | 102,43 × 10 24 kg (17.147 jordarter) |
Samlet tæthed | 1.638 kg / m 3 |
Overfladetyngde | 11,15 m / s 2 (1,14 g) |
Slip hastighed | 23,5 km / s |
Rotationsperiode ( siderisk dag ) |
0,671 25 d (16 timer 6,6 min. ) |
Rotationshastighed (ved ækvator ) |
9.660 km / t |
Akset vippes | 28,32 ° |
Højre opstigning af nordpolen | 299,36 ° |
Afklaring af Nordpolen | 43,46 ° |
Visuel geometrisk albedo | 0,41 |
Bond Albedo | 0,29 |
Solar irradians | 1,51 W / m 2 (0,001 Jord) |
Sort krops ligevægtstemperatur |
46,6 K ( −226,4 ° C ) |
overflade temperatur | |
• Temperatur ved 10 k Pa | 55 K ( −218 ° C ) |
• Temperatur ved 100 k Pa | 72 K ( −201 ° C ) |
Atmosfærens egenskaber | |
Massefylde ved 100 k Pa |
0,45 kg / m 3 |
Skala højde | 19,1 til 20,3 km |
Gennemsnitlig molær masse | 2,53 til 2,69 g / mol |
Dihydrogen H 2 | 80 ± 3,2% |
Helium He | 19 ± 3,2% |
Methan CH 4 | 1,5 ± 0,5% |
Hydrogen Deuteride HD | 190 spm |
Ammoniak NH 3 | 100 spm |
Ethan C 2 H 6 | 2,5 ppm |
Acetylen C 2 H 2 | 100 ppb |
Historie | |
Opdaget af |
Urbain Le Verrier (beregning), Johann Gottfried Galle ( obs. ) Om indikationerne af Urbain Le Verrier . Se Discovery of Neptune . |
Opdaget den |
31. august 1846 (beregning) 23. september 1846( obs. ) |
Neptun er den ottende planet i rækkefølge efter afstand fra Solen og den længst kendte fra Solsystemet . Den kredser om solen i en afstand på ca. 30,1 AU (4,5 milliarder kilometer) med en halvcirkelcentre, der er halvdelen af Jorden, og en revolutionstid på 164,79 år . Det er den tredje mest massive planet i solsystemet og den fjerde største i størrelse - lidt mere massiv, men lidt mindre end Uranus . Desuden er det den tætteste kæmpe planet .
Ikke synligt med det blotte øje , Neptun er det første himmelobjekt og den eneste af de otte planeter i solsystemet, der er blevet opdaget ved deduktion snarere end empirisk observation . Faktisk er den franske astronom Alexis Bouvard bemærkede de gravitationelle forstyrrelser ikke forklares på kredsløb om Uranus og gættet i begyndelsen af XIX th århundrede en ottende planet, længst, kunne være årsagen. Britiske astronomer John Couch Adams i 1843 og franske Urbain Le Verrier i 1846 beregnede uafhængigt den forudsagte position for denne hypotetiske planet. Takket være sidstnævnte beregninger blev den endelig observeret for første gang den23. september 1846af den preussiske astronom Johann Gottfried Galle , en grad fra den forudsagte position. Selvom Galle brugte Le Verrier's beregninger til at opdage planeten, var ophavsmanden til opdagelsen mellem Adams og Le Verrier lang omstridt. Dens største måne , Triton , blev opdaget 17 dage senere af William Lassell . Siden 2013 har 14 naturlige satellitter i Neptun været kendt . Planeten har også et svagt og fragmenteret ringsystem og en magnetosfære .
Afstanden fra planeten fra Jorden giver den en meget lille tilsyneladende størrelse , dens undersøgelse er vanskelig med teleskoper placeret på Jorden. Neptun besøges kun en gang under Voyager 2- missionen , som udfører en overflyvning på25. august 1989. Fremkomsten af Hubble Space Telescope og store adaptive-optiske jordbaserede teleskoper tillod derefter yderligere detaljerede observationer.
Ligesom de Jupiter og Saturn , den atmosfære af Neptun består hovedsagelig af hydrogen og helium som samt spor af kulbrinter og eventuelt nitrogen , selv om det indeholder en større andel af "is". I astrofysik forstand , dvs. af flygtige stoffer som vand , ammoniak og metan . Men ligesom Uranus består dets indre hovedsageligt af is og klipper, deraf deres navn " isgiganter ". Derudover er metan delvist ansvarlig for den blå nuance af Neptuns atmosfære, selvom den nøjagtige oprindelse af denne azurblå forbliver uforklarlig. Derudover udviser atmosfæren i Neptun i modsætning til den uklare og relativt uformelle atmosfære i Uranus aktive og synlige vejrforhold. For eksempel på tidspunktet for Voyager 2's flyby i 1989 udviste planetens sydlige halvkugle et stort mørkt sted, der kan sammenlignes med det store røde sted på Jupiter. Disse vejrforhold drives af de stærkeste vinde, der er kendt i solsystemet, og når hastigheder på 2.100 km / t . På grund af dets store afstand fra solen er dens ydre atmosfære et af de koldeste steder i solsystemet med skyetop temperaturer, der nærmer sig 55 K (−218,15 ° C ) .
Planeten er opkaldt efter Neptun , havets gud i romersk mytologi , og har det astronomiske symbol ♆, en stiliseret version af gudens trefald .
Neptun er ikke synlig for det blotte øje ; det tog derfor opfindelsen af teleskopet for at kunne observere det. Denne opdagelse skiller sig imidlertid ud fra den for andre planeter, fordi den frem for alt er matematisk : den foretages ved beregning ud fra Uranus ' bane og karakteristika . Således blev teleskopet derefter kun brugt til at bekræfte opdagelsen.
Flere astronomer, før dens opdagelse i XIX th århundrede, dog observere uden at bemærke, at det er en planet. Således viser de astronomiske tegninger af Galileo , at han observerer Neptun28. december 1612mens det vises sammen med Jupiter . Planeten er derefter opført som en simpel fast stjerne . Han bemærker hende igen på himlen en måned senere28. januar 1613, og en undersøgelse fra 2009 antyder, at den endda finder ud af, at den er flyttet i forhold til en nærliggende stjerne . Det kan således ikke være en fast stjerne, men Galileo drager ikke nogen konklusion og fremkalder den ikke bagefter. Da han da troede, at han kun havde observeret en stjerne, krediteres han ikke hans opdagelse. Neptun observeres også af Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande (1732 - 1807) i 1795 og af John Herschel , søn af William Herschel , der tidligere opdagede Uranus i 1830, uden at de bemærkede noget særligt, idet de også tog det til en stjerne.
Matematikere begyndte at observere i 1788, at den nyligt opdagede planet Uranus ikke præsenterede en bane, der syntes at være i overensstemmelse med eksisterende modeller. Jo mere tid der går, jo mere stiger også fejlen mellem den annoncerede position af stjernen og den registrerede position. Jean-Baptiste Joseph Delambre forsøger at forklare uregelmæssighederne ved at tilføje gravitationsindflydelsen fra Jupiter og Saturn i sine beregninger. Dens tabeller er så mere præcise, men gør det stadig ikke muligt at forudsige planets bevægelse på lang sigt. I 1821 offentliggjorde den franske astronom Alexis Bouvard nye tabeller ved hjælp af 17 observationer fordelt over de 40 år siden dens opdagelse for forgæves at forsøge at forklare Uranus 'bane. Efterfølgende observationer afslører væsentlige afvigelser fra tabellerne, hvilket fik Bouvard til at antage, at et ukendt legeme ville forstyrre kredsløb ved gravitationsinteraktion .
På et møde i British Science Association , George Biddell Airy rapporterer, at Bouvard tabeller er fejlagtige ved rækkefølgen på et minut af en grad. Hovedsagelig modsættes derefter to hypoteser : Bouvards opfattelse af eksistensen af en anden endnu ukendt planet, som kan påvirke Uranus 'bevægelser og et spørgsmålstegn ved den universelle gravitationslov , foreslået af Airy - ifølge ham loven om tyngdekraft ville miste sin gyldighed, når man bevæger sig væk fra solen. Eksistensen af en ny trans-uransk planet er dog enighed for de fleste astronomer om at forklare forstyrrelserne i Uranus bevægelse.
Studerende ved Cambridge , John Couch Adams fundet26. juni 1841Airys rapport om Uranus kredsløbsproblem og er interesseret i sagen. I 1843, når han var færdig med sine studier, går han på arbejde og stoler på Titius-Bode for at få en første tilnærmelse til afstanden fra den nye planet til solen . Da de fleste planeter - undtagen kviksølv - har en svagt excentrisk bane , antager han også, at dens bane er cirkulær for at forenkle beregningerne. Han afsluttede sit arbejde to år senere, efter at have bestemt Neptuns position med en fejl på mindre end to grader ved den faktiske position, men han mangler stadig at bekræfte ved observation. James Challis , direktør for Cambridge Observatory, henviser ham til astronomen Royal Sir George Biddell Airy. Sidstnævnte udtrykker i første omgang tvivl om hans unge kollegas arbejde.
På samme tid opfordrede François Arago - dengang direktør for Paris observatorium - i Frankrig matematikeren Urbain Le Verrier , der er specialiseret i himmelsk mekanik, til at bestemme karakteristika for denne ottende planet. Han begyndte sit arbejde med Uranus i 1845 og ignorerede Adams fuldstændigt en anden og uafhængig metode og offentliggjorde derefter sine første resultater på10. november 1845i første afhandling om teorien om Uranus , derefter i forskning på bevægelser Uranus den1 st juni 1846.
Airy, der bemærkede den franske astronoms arbejde, trak en parallel med Adams og kom i kontakt med Le Verrier. Sidstnævnte beder ham igen om at udføre forskning på planeten ved hjælp af de beregninger, han netop har offentliggjort, men Airy nægter. Endelig beder Airy under pres fra George Peacock James Challis videre12. juli 1846at søge efter den nye stjerne med teleskopet. Adams, informeret af direktøren for Cambridge, leverer nye koordinater til Challis, hvilket angiver, at objektet ville være af størrelse 9 , men Airy tilbyder Challis at observere en stor del af himlen og op til en størrelse 11 . Denne metode kræver meget mere observationstid fra Challis, især da han ikke har pålidelige kort over det område, der skal observeres. Challis begynder sin forskning på1 st august 1846 krydser derefter himlen i august og september uden at lykkes med at identificere det.
Le Verrier kommunikerer sine endelige resultater til Académie des sciences den31. august 1846. Over for den manglende entusiasme hos franske astronomer besluttede han at tilkalde en af sine bekendte, den preussiske astronom Johann Gottfried Galle , fra Berlin -observatoriet . Heinrich d'Arrest , studerende ved observatoriet, foreslår, at Galle sammenligner et nyligt tegnet himmelkort i regionen af det sted, som Le Verrier forudsiger med den nuværende himmel, for at finde den karakteristiske forskydning af en planet i modsætning til en stjerne .
det 23. september 1846, Modtager Galle planetens position med brev. Han opdager Neptun samme aften ved at pege sit teleskop på det angivne sted; det er så kun en grad fra det sted, der er beregnet af Le Verrier. Han observerer det igen den næste dag for at kontrollere, om stjernen virkelig har bevæget sig, før han bekræfter, at det virkelig er den ønskede planet. Triton , dets største naturlige satellit , blev opdaget af William Lassell 17 dage efter Neptun.
På tværs af kanalen er skuffelsen stor. Challis gennemgår sine noter og opdager, at han observerede Neptun to gange på 4. og12. august, men genkendte den ikke som en planet, fordi den manglede et ajourført stjernekort og blev distraheret af dets samtidige arbejde med kometobservationer . Derudover lanceres en stærk nationalistisk rivalisering mellem franskmændene og briterne for at tilskrive faderskabet ved opdagelsen. Briterne fremfører Adams -papirerne, mens franskmændene tilbageviser ved at minde om, at kun en officiel publikation kan validere opdagelsen og nægter principielt, at navnet på Adams vises ved siden af Le Verrier i historiebøgerne. IJuni 1847, Adams og Le Verrier mødes for første gang på British Association for Advancement of Science og opretholder derefter et venligt forhold.
Endelig vises en international konsensus for Le Verrier og Adams om at have en fælles kredit. Siden 1966 har Dennis Rawlins imidlertid stillet spørgsmålstegn ved Adams krav om medopdagelse, og spørgsmålet er blevet revurderet af historikere med tilbagevenden i 1998 af " Neptunpapirerne " til Royal Observatory i Greenwich . Efter gennemgang af dokumenterne antyder kontoen, at "Adams ikke fortjener den samme kredit som Le Verrier for opdagelsen af Neptun." Denne kredit tilhører kun den person, der er lykkedes med både at forudsige planetens position og overbevise astronomer om at lede efter den ” .
Kort efter sin opdagelse kaldes Neptun simpelthen "planeten uden for Uranus" eller "planeten Le Verrier". Forslaget om fornavnet kommer fra Johann Galle, der kommer op med navnet " Janus ", fra den romerske gud for begyndelser og slutninger, valg og døre. I England foreslår Challis navnet " Oceanus ", en Titan- søn af Ouranos (græsk ækvivalent med Uranus).
Med krav på retten til at navngive sin opdagelse foreslog Le Verrier hurtigt navnet "Neptun" for denne nye planet, mens han fejlagtigt hævdede, at den var officielt godkendt af Bureau des longitudes . IOktober 1848, ændrede han sig og forsøgte at navngive planeten "Le Verrier" efter sit navn, idet han havde den trofaste støtte fra direktøren for observatoriet, François Arago . Imidlertid mødte dette forslag stærk modstand uden for Frankrig. De franske almanakker genindfører navnet "Herschel" for Uranus, efter opdageren af denne planet, Sir William Herschel , og "Leverrier" for den nye planet.
Wilhelm von Struve talte for navnet "Neptun" den29. december 1846ved St. Petersburg Academy of Sciences . Også "Neptun" er hurtigt ved at blive det internationalt accepterede navn. I romersk mytologi er Neptun havets gud, identificeret med den græske gud Poseidon . Anmodningen om et mytologisk navn er ellers i overensstemmelse med nomenklaturen for de andre planeter, som med undtagelse af Jorden er opkaldt efter romersk mytologi.
De fleste sprog bruger i dag en variation af navnet "Neptun" til planeten. På kinesisk , vietnamesisk , japansk og koreansk sprog oversættes planetens navn som "stjerne af havets konge" (海王星). På moderne græsk kaldes verden "Poseidon" ( Ποσειδώνας / Poseidonas ). På hebraisk blev רהב ( Rahab ), opkaldt efter et mytisk havmonster nævnt i Salmernes Bog , valgt ved en afstemning administreret af Academy of the Hebrew Language i 2009 som det officielle navn på planeten - selvom navnet נפטון ( Neptun ) er stadig meget udbredt. Endelig i maori , nahuatl og gujarati , planeten tager navnene på Maori havets gud Tangaroa , regnen gud Tlaloc og den hinduistiske hav gud Varun hhv .
Neptun er den eneste af de otte kendte planeter, der er blevet opdaget ved matematisk beregning snarere end empirisk observation. I modsætning til de andre syv planeter er Neptun aldrig synlig for det blotte øje : dens tilsyneladende størrelse er mellem 7,6 og 8,0 og gør den omkring fire gange mindre lys end de svageste stjerner, der er synlige for øjet . Det blotte øje med en tilsyneladende størrelse på 6. Det vises kun som en blågrøn disk gennem et teleskop .
I løbet af XIX th århundrede og begyndelsen af det XX th århundrede, astronomer mener, at Neptun, ligesom Uranus, en terrestrisk planet . I 1909 mener forskere, at de i Neptuns spektrum observerede det grønne bånd, der er karakteristisk for tilstedeværelsen af klorofyl , og hypotesen om planteliv på denne planet. Imidlertid indser vi et par år senere, at dette bånd faktisk kommer fra brugen af ortokratiske plader .
Ved slutningen af det XIX th århundrede, foreslås det, at uregelmæssighederne i bevægelsen af Uranus og Neptun skyldes tilstedeværelsen af en anden planet endnu fjernere. Efter omfattende forskning blev Pluto opdaget den18. februar 1930ved koordinater, som beregningerne af William Henry Pickering og Percival Lowell for Planet X . Den nye planet er imidlertid for langt væk til at generere de uregelmæssigheder, der observeres i Uranus 'bevægelse, mens de observerede for Neptun stammer fra en fejl i estimatet af planetens masse (som blev identificeret med Mission Travelling 2 ). Opdagelsen af Pluto er derfor ret tilfældig. På grund af sin store afstand forblev kendskabet til Neptun i det mindste lavt indtil 1949, da Gerard Kuiper opdagede sin anden Nereid -måne . I 1970'erne og 1980'erne blev der opnået spor om den sandsynlige tilstedeværelse af planetariske ringe eller i det mindste fragmenter omkring Neptun. I 1981 observerede et hold ledet af Harold Reitsema en tredjedel af dets satellitter, Larissa .
Fra sin opdagelse i 1846 indtil opdagelsen af Pluto i 1930 var Neptun den mest kendte planet. Med denne opdagelse bliver Neptun den næstsidste planet, bortset fra en 20-årig periode mellem 1979 og 1999, da Plutos elliptiske bane fik den til at være tættere på Solen end Neptun. I sidste ende fik opdagelsen af Kuiperbæltet i 1992 mange astronomer til at debattere spørgsmålet om Pluto, og om det stadig skal betragtes som en planet eller som en del af Kuiperbæltet. I 2006 definerede Den Internationale Astronomiske Union for første gang ordet "planet" ved at omklassificere Pluto som " dværgplanet " og gøre Neptun igen til den planet, der er længst væk fra solen.
Med en masse på 1.024 × 10 26 kg er Neptun en mellemlegeme mellem Jorden og gaskæmper som Jupiter eller Saturn . Faktisk er den neptuniske masse 17 gange større end Jorden, men 1/19 af den joviske masse . Den planetens ækvatoriale radius er 24.764 km , omkring fire gange, at Jorden. Dens tyngdekraft ved 1 bar er 11,15 m / s 2 eller 1,14 gange overfladens tyngdekraft på Jorden, kun overgået af Jupiter i solsystemet.
På grund af tyngdekraftskompression er Neptun mindre end Uranus (49.528 km i diameter for Neptun, mod 51.118 km for Uranus), fordi den er mere massiv end sidstnævnte (Uranus har en masse på 8.681 × 10 25 kg ).
På den anden side betragtes Neptun og Uranus ofte som en underklasse af kæmpe planeter , kaldet " iskæmper " på grund af deres mindre størrelse og højere koncentration af flygtige stoffer sammenlignet med Jupiter og Saturn. I forbindelse med søgningen efter exoplaneter bruges Neptun som metonymi : kroppe opdaget med en lignende masse er faktisk kvalificeret som "Neptunes" , for eksempel varme eller kolde Neptunes .
Den interne struktur af Neptun siges at ligne den hos Uranus. Selvom dens densitet er tre gange lavere end Jordens, er den den tætteste kæmpe planet i solsystemet. Dette indebærer, at en større procentdel af dets indre består af smeltet is og stenmateriale. Således har den sandsynligvis en solid kerne, der består af jern , nikkel og silikater , med en masse omkring 1,2 gange Jordens. Trykket i midten ville være omkring 8 Mbar ( 800 GPa ) - omkring dobbelt så højt som i midten af jorden - og temperaturen omkring 8.100 K (7.826.85 ° C) - eller mere end det, der hersker i den indre kerne af Jorden og på Solens overflade.
Over denne kerne kunne Neptun ligesom Uranus præsentere en temmelig ensartet sammensætning (forskellige is, hydrogen og helium ) og ikke en "lagdelt" struktur som Jupiter og Saturn . Imidlertid antyder flere aktuelle modeller af Uranus og Neptuns struktur eksistensen af tre lag: en stenet kerne, et mellemlag, der spænder fra is til væske og dannet af vand, metan og ammoniak, og en atmosfære af brint og helium, selvom virkeligheden kan være mere kompleks.
I 1981 førte teoretiske undersøgelser og eksperimenter udført ved hjælp af laserkompression Marvin Ross fra det nationale laboratorium i Lawrence Livermore til at foreslå, at dette lag blev fuldstændigt ioniseret, og at metanet blev pyrolyseret der til kulstof i form af metal eller diamant . Den methan dekomponerer til carbon og kulbrinter . Derefter frigiver udfældningen af kulstof energi - tyngdepotentialenergi omdannet til varme - forårsager konvektionsstrømme , der frigiver kulbrinterne i atmosfæren. Denne model ville forklare tilstedeværelsen af forskellige kulbrinter i atmosfæren i Neptun.
I 2017 kommer nye eksperimenter, der simulerer de forhold, der formodes at regere omkring 10.000 km under Uranus og Neptuns overflade, til at konsolidere denne model ved at producere diamanter af nanometrisk størrelse. Disse betingelser med høj temperatur og tryk kan ikke opretholdes i mere end en nanosekund på Jorden, men under de forhold, der hersker i atmosfæren i Neptun eller Uranus, ville nanodiamanterne have tid til at vokse for at give regn af diamanter. Det antages også, at denne type diamantbruser forekommer på Jupiter og Saturn. Toppen af kappen kan også være et hav af flydende kulstof, hvor faste "diamanter" flyder.
Mantlen svarer til mellem 10 og 15 landmasser og er rig på vand, ammoniak og metan. Som det er sædvanligt i planetvidenskab, betegnes denne blanding som iskold , selvom den er en varm og tæt væske. Denne væske, der har høj elektrisk ledningsevne , kaldes undertiden vand-ammoniakhavet. Kappen kan bestå af et lag af ionisk vand, hvori vandmolekyler nedbrydes til brint og ilt -ioner , og dybere ind superionic vand , hvori oxygen krystalliserer men hydrogenioner flyde frit i gitteret. Oxygen.
Det varierede klima i Neptun sammenlignet med Uranus skyldes delvis dets højere indre varme . De øvre regioner i Neptuns troposfære når en lav temperatur på 55 K (-218,15 ° C) . I en dybde, hvor atmosfæretrykket er lig med 1 bar (100 kPa ) , er temperaturen 72 K (-201,15 ° C) . Dybere inde i gaslagene stiger temperaturen støt.
Som med Uranus er kilden til denne opvarmning ukendt. Imidlertid er forskellen større på Neptun: Hvis Uranus udstråler 1,1 gange mere energi, end den modtager fra solen, stråler Neptun omkring 2,61 gange mere energi, end den modtager.. Så selvom Neptun er 50% længere væk fra Solen end Uranus og derfor kun modtager 40% af sit sollys , er dens indre varme tilstrækkelig til at generere de hurtigste planetvind i solsystemet .
Afhængigt af de termiske egenskaber ved dets indre kan varmen som følge af dannelsen af planeten være tilstrækkelig til at forklare denne aktuelle varmestrøm, skønt det er vanskeligt samtidig at forklare Uranus 'mangel på intern varme, mens man ser den tilsyneladende lighed mellem de to planeter . Det er også muligt, at de atmosfæriske aktiviteter på de to frosne giganter er mere afhængige af solbestråling end af mængden af varme, der slipper ud af deres indre.
Neptuns atmosfære, mere end 8.000 km tyk , består i volumen på ca. 80% hydrogen og 19% helium med omkring 1,5% CH 4 methan.- det faktum, at summen er mere end 100%, skyldes usikkerheden omkring disse forhold. Spor af ammoniak (NH 3), Ethan (C 2 H 6) Og acetylen (C 2 H 2) blev også opdaget. Dens atmosfære danner omkring 5% til 10% af dens masse og repræsenterer 10% til 20% af dens radius.
Neptuns blå farve kommer hovedsageligt fra metan, der absorberer lys i rød bølgelængde . Faktisk findes betydelige absorptionsbånd af metan ved bølgelængder af det elektromagnetiske spektrum større end 600 nm . Imidlertid kan den azurblå farve i atmosfæren i Neptun ikke forklares med den eneste methan - som ville give en farve tættere på Uranus akvamarin - og andre kemiske arter , for øjeblikket ikke identificeret, er bestemt oprindelsen til denne særlige skygge . Faktisk, at atmosfærisk metanindhold i Neptun ligner Uranus, ville de ellers have samme farve.
Neptuns atmosfære er opdelt i to hovedregioner: den nedre troposfære , hvor temperaturen falder med højden, og stratosfæren , hvor temperaturen stiger med højden. Grænsen mellem de to, tropopausen , er ved et tryk på 0,1 bar (10 kPa) . Den stratosfæren giver derefter vej til Termosfære hen imod tryk tæt på 10 -5 til 10 -4 bar (1 til 10 Pa ) derefter gradvist overgår til exosphere .
Modeller tyder på, at Neptuns troposfære er omgivet af skyer med varierende sammensætning afhængig af højde. Den sky øverste niveau er ved tryk under en bar, hvor temperaturen gør det muligt for methan til kondens. Ved tryk mellem en og fem bar (100 og 500 kPa ) dannes skyer af ammoniak og hydrogensulfid . Over et tryk på fem bar kan skyer bestå af ammoniak, ammoniumsulfid , hydrogensulfid og vand. Dybere omkring 50 bar, og hvor temperaturen når 0 ° C , ville det være muligt at finde skyer af vandis.
Høje skyer over Neptun blev observeret og kastede skygger på den uigennemsigtige overskyede bro nedenunder. Der er også skybånd i stor højde, der omgiver planeten på konstant breddegrad. Disse omkredsbånd har bredder på 50 og 150 km og er placeret cirka 50 og 110 km over den uklar bro. Disse højder svarer til troposfæren, hvor klimatiske fænomener forekommer.
Billeder af Neptun tyder på, at dens nedre stratosfære er grumset på grund af kondensering af produkter fra den ultraviolette fotolyse af metan, såsom ethan og ethyne . Stratosfæren indeholder også spor af kulilte og hydrogencyanid . Neptuns stratosfære er varmere end Uranus på grund af dens høje koncentration af kulbrinter .
Af uklare årsager er termosfæren ved en unormalt høj temperatur på omkring 750 K (476,85 ° C) , idet planeten er for langt fra solen til, at denne varme kan genereres af ultraviolet stråling . Opvarmningsmekanismen kan være den atmosfæriske interaktion med ionerne i planetens magnetfelt . Det kan også være resultatet af tyngdekraftsbølger, der spredes i atmosfæren. Den Termosfære indeholder spor af carbondioxid og vand, som kan være blevet afsat fra eksterne kilder såsom meteoritter og støv. En ionosfære, der består af flere lag, blev også opdaget mellem 1000 og 4000 km over 1 bar -niveauet .
Temperaturen målt i de øverste lag af atmosfæren er omkring 55 K ( −218 ° C ), det laveste gennemsnit målt på en planet i solsystemet efter Uranus .
Det klima på Neptune er kendetegnet ved omfattende storm systemer, med vind over 2.000 km / t (ca. 550 m / s ), næsten en supersonisk strømning i planetens atmosfære - hvor lydens hastighed er dobbelt så stort som på Jorden. Disse vinde er også de hurtigste i solsystemet. Ved at følge bevægelsen af de vedvarende skyer er det blevet observeret, at vindhastigheden varierer fra 20 m / s, når man går øst til 325 m / s, når man går vest. På toppen af skyerne varierer de fremherskende vinde i hastighed fra 400 m / s langs ækvator op til 250 m / s ved polerne. De fleste af vindene på Neptun bevæger sig i en retning modsat planetens rotation. Det generelle vindmønster viser også progradrotation på høje breddegrader versus retrograd rotation på lave breddegrader. Denne forskel i strømningsretning ville være en slags hudeffekt og ikke et resultat af dybere atmosfæriske processer.
Neptun adskiller sig meget fra Uranus i sit typiske niveau af meteorologisk aktivitet . Faktisk blev det ikke observeret noget sammenligneligt fænomen på Uranus ifølge observationer fra Voyager 2 i 1986 .
Forekomsten af methan, ethan og acetylen ved Neptuns ækvator er 10 til 100 gange større end ved polerne. Dette tolkes som tegn på fænomener, der ligner en opstigning af vand ved ækvator forårsaget af vind og derefter et vandfald ved polerne. Faktisk kan fotokemi ellers ikke forklare fordelingen uden meridiancirkulation.
I 2007 blev det opdaget, at den øvre troposfære ved Neptuns sydpol er ca. 10 grader varmere end resten af atmosfæren, som har en gennemsnitstemperatur på ca. 73 K (–200,15 ° C) . Temperaturforskellen er tilstrækkelig til at tillade, at metan, der er frosset andetsteds i troposfæren, flygter ind i stratosfæren nær polen. Dette relative hotspot skyldes den aksiale hældning af Neptun, som udsætter sydpolen for solen i løbet af det sidste kvartal af Neptuns år eller omkring 40 jordår. Da Neptun langsomt bevæger sig til den modsatte side af solen, bliver sydpolen mørkere og nordpolen oplyst, hvilket får dette hot spot til at skifte til nordpolen.
På grund af sæsonmæssige ændringer, hvor planeten kommer ind i sit forår på den sydlige halvkugle, stiger Neptuns skybånd på den sydlige halvkugle i størrelse og albedo . Denne tendens observeres for første gang i 1980 og skal vare indtil 2020'erne på grund af årstiderne, der varer fyrre år på Neptun på grund af dens lange periode med revolution.
Da Voyager 2 besøgte i 1989, var planetens mest markante mærke " Great Dark Spot ", som var omtrent halvt så stor som Jupiters " Great Red Spot " . Dette sted var en gigantisk anticyklon, der dækkede 13.000 × 6.600 km, som kunne bevæge sig i mere end 1.000 km / t .
The Great Dark Spot genererede store hvide skyer lige under tropopausen . I modsætning til skyerne i Jordens atmosfære , som består af vand -iskrystaller, består Neptuns af metankrystaller . Mens cirrusskyerne på jorden dannes og derefter spredes inden for få timer, var de store plet stadig til stede efter 36 timer (dvs. to rotationer af planeten).
I November 1994, registrerer Hubble- teleskopet, at det er forsvundet fuldstændigt, hvilket indikerer over for astronomer, at det var blevet dækket, eller at det var forsvundet. Vedholdenheden af de ledsagende skyer beviser, at nogle gamle pletter kan forblive i form af cykloner . Imidlertid havde et næsten identisk sted vist sig på Neptuns nordlige halvkugle. Dette nye sted, kaldet Nordens store mørke plet (NGDS), forblev synligt i flere år. I 2018 blev Hubble opdaget et nyt lignende sted.
Den Scooter er en klynge af hvide skyer længere syd for store mørke plet. Denne moniker dukkede først op i månederne op til Voyager 2s flyby i 1989, da det derefter blev observeret at bevæge sig i hurtigere hastigheder end Great Dark Spot. The Little Dark Spot er en endnu længere sydcyklon , den næststørste storm, der blev observeret under flybyen 1989. På de første billeder er det helt mørkt, men da Voyager 2 nærmede sig planeten udviklede en lys kerne sig og kan ses på de fleste billeder i høj opløsning . Disse to pletter var også forsvundet under observationen af Hubble i 1994.
Disse mørke pletter forekommer i troposfæren i lavere højder end lysere skyer, så de ser ud som huller i øvre skybroer. Da disse er stabile egenskaber, som kan vare i flere måneder, antages det, at de har hvirvelstrukturer . De lysere, mere vedvarende metanskyer, der dannes nær tropopausen, er ofte forbundet med mørke pletter. Mørke pletter kan forsvinde, når de vandrer for tæt på ækvator eller muligvis af en anden ukendt mekanisme.
Den magnetosfære Neptun ligner Uranus, med et magnetfelt stærkt hælder 47 ° i forhold til sin akse af rotation og forskydning af mindst 0,55 stråle af den fysiske centrum af planeten (ca. 13 500 km ).
Før Voyager 2s ankomst til Neptun blev det antaget, at Uranus 'skrå magnetosfære var resultatet af, at han roterede sidelæns. Men ved at sammenligne de to planeters magnetfelter antages det nu, at denne ekstreme hældning kan være karakteristisk for magnetiske strømninger, der stammer fra planeterne og ikke er et resultat af dets fysiske forskydning eller omvendte polaritet. Dette felt vil derefter blive genereret af bevægelser af konvektiv væske i et tyndt sfærisk lag af elektrisk ledende væsker (sandsynligvis en kombination af ammoniak, methan og vand), hvilket skaber en dynamoeffekt . Imidlertid antyder dets karakteristika, at det kunne genereres af en anden mekanisme end Jorden, Jupiter eller Saturn.
Feltet har en rotationsperiode på 16,11 timer. Den dipolære komponent i magnetfeltet ved Neptuns magnetiske ækvator er ca. 14 mikroteslas ( 0,14 G ). Den magnetiske moment dipol Neptun er ca. 2,2 T · m 3 (eller 14 microT · Rn 3 , hvor Rn er radius af Neptun). Neptuns magnetfelt har en kompleks geometri, der omfatter relativt store bidrag fra ikke-dipolære komponenter, herunder et stærkt quadrupol- moment, der kan overstige dipolmomentet i intensitet. Omvendt har planeter som Jorden , Jupiter og Saturn kun relativt små kvadrupolmomenter, og deres felter er mindre skråt mod polaraksen. Neptuns store firkantede øjeblik kan være resultatet af dets skift fra centrum af planeten og de geometriske begrænsninger af feltets dynamogenerator. Derudover opdages polaruroraer på planeten af Voyager 2 .
Den chok regnbue ( "bow shock" ) Neptune - hvor magnetosfæren begynder at påvirke den solvinden - forekommer ved en afstand på 34,9 gange radius af planeten. Den magnetopause - hvor trykket af magnetosfære opveje solvinden - er placeret i en afstand på 23 til 26,5 gange radius af Neptun. Halen på magnetosfæren strækker sig til mindst 72 gange Neptuns radius og sandsynligvis meget længere.
Den semi-store akse mellem Neptun og Solen er 4,5 milliarder kilometer (ca. 30,1 astronomiske enheder ), og den fuldfører i gennemsnit en kredsløb hvert 164,79 ± 0,1 år. Afstanden til perihelion er 29,81 AU og 30,33 AU ved aphelion , hvilket svarer til en orbital excentricitet på 0,008678. Også Neptuns bane vippes 1,77 ° fra Jordens. Og på ekliptisk plan .
det 11. juli 2011, Neptune fuldender sin første fulde kredsløb siden dens opdagelse i 1846. Men på grund af bevægelsen af Solen forhold til barycenter af solsystemets , Neptune var ikke på11. julipå den position, hvor den var blevet opdaget i forhold til Solen. I det sædvanlige heliocentriske koordinatsystem blev længden af opdagelsen nået den12. juli.
Neptuns aksiale hældning er 28,32 °, hvilket svarer til Jordens (23 °) og Mars (25 °) hældning . Som et resultat gennemgår Neptun de samme sæsonbetingede ændringer, som man kender på Jorden. Neptuns lange omløbstid betyder imidlertid, at disse årstider varer i fyrre jordår, med planeten i 2020'erne om foråret til den sydlige halvkugle.
Dens sideriske dag er cirka 16 timer 7 minutter, defineret af rotationsperioden for planetens magnetfelt . Faktisk, et stykke tid før sin flyvning over planeten, registrerer Voyager 2 radiobølger med jævne mellemrum, tegn på dets magnetfelt. Sidstnævnte genereres af elektriske strømme internt på planeten, det blev udledt, at perioden med intern rotation var lig med tidsintervallet mellem disse pust. Denne rotation fremkalder en udfladning af planeten: den polære radius er 24.341 km, mens ækvatorialradius er 24.764 km (trykniveau ved 1 bar ).
Men da Neptun ikke er et fast legeme, undergår atmosfæren forskellig rotation . Således roterer dens ækvatoriale zone med en periode på ca. 18 timer, mens rotationsperioden til polarområderne er 12 timer. Denne differentielle drejning er den mest udtalte af alle planeterne i solsystemet og resulterer i stærk vind shear i breddegrad.
Neptuns kredsløb har en stærk indvirkning på regionen udover, kendt som Kuiperbæltet . Dette er en ring af små isede kroppe, der ligner asteroidebæltet, men meget større, der strækker sig fra Neptuns bane 30 AU til ca. 55 AU fra solen. På samme måde som Jupiters tyngdekraft dominerer asteroidebæltet og former dets struktur, dominerer Neptuns tyngdekraft Kuiperbæltet. Under udviklingen af solsystemet blev dele af Kuiper Belt destabiliseret af Neptuns tyngdekraft, hvilket skabte huller i Kuiper Belt-strukturen - for eksempel i området mellem 40 og 42 AU.
Af orbitale resonanser opstår, når den brøkdel, der dannes af orbitale perioden for Neptun og objektets, er et rationelt tal , såsom 1: 2 eller 3: 4. Den mest folkerige resonans i Kuiper Belt med over 200 kendte objekter er 2: 3-resonansen. Objekter i denne resonans kører to kredsløb omkring Solen for tre af Neptuns og er kendt som plutinos , fordi den største af de kendte Kuiper Belt-objekter, Pluto , er en af dem. Selvom Pluto regelmæssigt krydser Neptuns bane, sikrer 2: 3 -resonansen, at de to objekter aldrig kan kollidere. 3: 4, 3: 5, 4: 7 og 2: 5 resonanser er mindre befolkede i sammenligning.
Neptun har mindst tyve trojanske heste, der besætter de to stabile Lagrange-punkter L 4 og L 5 i Sun-Neptune-systemet, hvor den ene fører og den anden trækker Neptun ind i sin bane. De Neptune trojanske asteroider kan betragtes som værende i 1: 1 resonans med Neptun. Nogle trojanske heste er bemærkelsesværdigt stabile i deres baner og sandsynligvis dannet på samme tid som Neptun snarere end fanget.
Dannelsen af iskæmperne , Neptun og Uranus, viser sig at være vanskelig at modellere med præcision. Nuværende modeller tyder på, at tætheden af stof i de ydre regioner af solsystemet er for lav til grund for dannelsen af sådanne store forekomster fra den traditionelt accepteret metode til kerne tilvækst , også kendt som hjertet tilvækst model. . Der er således fremsat forskellige hypoteser for at forklare deres udseende.
Den første er, at isgiganterne ikke blev dannet af kerneopbygning, men af ustabilitet i den oprindelige protoplanetariske skive, som derefter så deres atmosfære blæse væk af stråling fra en massiv OB -forening. I nærheden.
En anden er, at de dannede sig tættere på solen, hvor massefylden var højere, og derefter udførte en planetvandring til deres nuværende kredsløb, efter at den gasformige protoplanetarisk skive trak sig tilbage. Denne hypotese om migration efter dannelse foretrækkes nu på grund af dens evne til bedre at forklare besættelsen af populationer af små objekter observeret i den trans-neptuniske region. Den mest accepterede strøm af forklaringer på detaljerne i denne hypotese er kendt som Nice -modellen , der undersøger effekten af en migration af Neptun og de andre kæmpe planeter på Kuiperbæltets struktur.
Neptun har 14 kendte naturlige satellitter .
Den mest massive er Triton , opdaget af William Lassell kun 17 dage efter opdagelsen af Neptun, the10. oktober 1846. Det er den 8 th ved stigende afstand til sidstnævnte, og omfatter mere end 99,5% af massen i kredsløb omkring planeten, hvilket gør det til kun tilstrækkeligt massiv til at undergå tyngdekraftens kompression tilstrækkelig til at være sfæroide . Desuden har den en diameter på lidt over 2700 km , så den 7 th naturlige satellit i solsystemet ved at mindske størrelse - og en større stjerne end Pluto .
Det er også den eneste store kendte satellit i solsystemet, der har en retrograd kredsløb - det vil sige omvendt til sin planets rotationsretning - hvilket indikerer, at det faktisk er en gammel dværgplanet, der stammer fra Kuiper Belt fanget af Neptun . Triton kredser om Neptun på 5 dage og 21 timer på en næsten cirkulær bane med en halv- hovedakse på 354.759 km . Det er tæt nok på Neptun til at blive låst i synkron rotation og langsomt spiral indad på grund af tidevandsacceleration . Det vil til sidst falde fra hinanden om cirka 3,6 milliarder år, når det når Roche-grænsen .
Hældningen af dens akse er 156,865 ° på systemets Laplace-plan og op til 129,6 ° (-50,4 °) på planetens kredsløb. Dette giver det meget markante årstider i hele det neptuniske år, 164,79 jordår langt ; den sydlige halvkugle passerede således sin sommersolhverv i 2000 . I 1989 var Triton det koldeste objekt nogensinde målt i solsystemet, med temperaturer anslået til 38 K (-235,15 ° C) .
Nereid , den anden satellit af Neptun, der blev opdaget, blev først opdaget i 1949, mere end et århundrede efter Triton. Meget uregelmæssig, det er den tredje mest massive måne i det Neptuniske system og har en af de mest excentriske baner for enhver satellit i solsystemet - kun overgået af Bestla , en satellit fra Saturn. Også dens orbital excentricitet på 0,751 giver den en apoapsis syv gange større end dens periapsis (minimumsafstand til Neptun).
Inden ankomsten af Voyager 2 -sonden i planetens system blev der opdaget en enkelt anden måne: Larissa , i 1981, takket være en stjerne okkultation ; denne tredje måne observeres imidlertid kun igen under flyvningen over Neptun ved rumsonden.
Derefter gjorde analysen af fotografierne, der blev sendt af Voyager 2 i 1989, det muligt at opdage fem nye satellitter: Naïade , Thalassa , Despina , Galatée og Protée . De fire første, den inderste, kredsløb tæt nok til at være placeret i ringene af Neptun . Proteus er derimod en uregelmæssigt formet måne og bemærkelsesværdig, fordi den er den maksimale størrelse, som et objekt med dens densitet kan nå uden at blive omdannet til en sfærisk form af sin egen tyngdekraft. Selvom den er den næstmest massive neptuniske måne, repræsenterer den kun 0,25% af Tritons masse.
Fem nye uregelmæssige måner blev opdaget mellem 2002 og 2003 og derefter opkaldt Psamathée , Halimède , Sao , Laomédie og Néso i februar 2007. I 2013 er den sidste opdagede måne den mindste hidtil kendte, Hippocampus , opnås ved at kombinere flere billeder af 'Hubble . Fordi Neptun er den romerske gud for havet, er Neptuns måner opkaldt efter lavere havguder .
Neptun har et system af planetariske ringe , skønt det er meget mindre omfattende end Saturn . Ringene er mørke, og deres sammensætning og oprindelse er usikker: de kan være fremstillet af ispartikler dækket med silikater , støv eller et carbonbaseret materiale , hvilket sandsynligvis giver dem en rødlig farvetone.
William Lassell nævner først eksistensen af ringene i 1846, men det kunne have været en aberration af lys . Den første pålidelige påvisning af en ring blev foretaget i 1968, men blev ubemærket indtil 1977, efter opdagelsen af ringene i Uranus, som fik forskere til at lede efter dem omkring Neptun. Derfra rapporteres tegn på tilstedeværelse af ringe. Under en stjerne okkultation i 1984 tilslører ringene en stjerne under nedsænkning, men ikke under emerion, hvilket derefter antyder, at de kunne have huller.
Det er billederne af Voyager 2 i 1989, der afslører dens eksistens, at de virkelig er "hele", og at der er flere. En af dem, Adams -ringen, har "buer" - det vil sige dele, der er lysere end resten af ringen - som hedder mod uret Frihed, lighed (1 og 2, fordi det er en dobbeltbue), Broderskab og mod på tidspunktet for deres første observation under stjernernes okkultation ; de tre første navne er blevet opkaldt efter det franske motto af André Brahic .
De tre hovedringe er Galle, 41.900 km fra centrum af Neptun, Le Verrier, 53.200 km og Adams, 62.932 km. En lille ydre forlængelse af Le Verrier -ringen hedder Lassell. Sidstnævnte afgrænses på yderkanten af Arago -ringen på 57.600 km . Le Verrier, Arago og Adams er smalle med bredder på maksimalt 100 km , mens Galle og Lassell derimod er meget brede - mellem 2.000 og 5.000 km . Fire små måner har baner inden for ringsystemet: Naïade og Thalassa har deres baner i intervallet mellem ringene i Galle og Le Verrier. Despina er lige inde i Le Verrier-ringen, og Galatée er inde i Adams-ringen. På den anden side, hvis eksistensen af buer tidligere var vanskelig at forklare, fordi bevægelseslovene forudsiger, at buer ville sprede sig i en ensartet ring over korte tidsskalaer, tror astronomer nu, at buer er omsluttet i deres nuværende form. Af tyngdekraften virkninger af Galatea .
Efternavn | Afstand
gennemsnit (km) |
Bredde (km) |
---|---|---|
Gall | 41.900 | 2.000 |
Glassmakeren | 53.200 | 110 |
Lassell | 55.200 | 4000 |
Arago | 57.200 | 100 |
Adams | 62 932 | 15 til 50 |
Neptuns ringe indeholder en stor mængde støv, hvis størrelse er i størrelsesordenen et mikrometer: Støvfraktionen afhængigt af det betragtede afsnit varierer fra 20% til 70%. I denne henseende ligner de ringene til Jupiter , hvis andel af støv er 50% til 100% og er meget forskellige fra ringene til Saturn og Uranus, som indeholder lidt støv (mindre end 0,1%) og er derfor mindre lyse. Set som en helhed ligner Neptuns ringe Jupiters, begge systemer består af fine og smalle støvringe og store endnu tyndere støvringe.
Neptuns ringe, ligesom Uranus, betragtes som relativt unge; deres alder er utvivlsomt meget lavere end solsystemets . På den anden side, som med Uranus, dannedes Neptuns ringe sandsynligvis som et resultat af fragmenteringen af gamle indre måner under kollisioner. Faktisk resulterer disse kollisioner i dannelsen af bælter til små måner , som er lige så mange støvkilder til ringene. Terrestriske observationer annonceret i 2005 synes at vise, at ringene i Neptun er ustabile, og billederne taget på WM Keck -observatoriet i 2002 og 2003 viser en betydelig nedbrydning af ringene i forhold til billederne af Voyager 2 ; især ser det ud til, at Liberty- buen var på vej ud. I 2009 var Liberté og Courage buerne forsvundet.
Ligesom Jorden , March , Jupiter og Uranus har Neptun trojanske asteroider, der deler sin bane omkring solen .
I 2020 er der tyve på Lagrange-punkt L 4 (foran) og tre ved punkt L 5 (sent). 2001 QR 322 er den første observerede iAugust 2001af Marc William Buies team på 4 m Blanco -teleskopet til Cerro Tololo -observatoriet . Dens relative position svinger omkring punkt L 4 og langs den neptuniske bane med en periode på ca. 10.000 år. Dens bane er meget stabil, så det er i en region, der garanterer, at den stadig vil være i kredsløb med Neptun i milliarder af år.
I 2004 og 2005 blev der opdaget tre nye trojanske heste af Scott S. Sheppard og Chadwick Trujillo . En af dem, 2005 TN 53 , har den samme omløbstid som Neptun og kredser ved Neptuns Lagrange L 4-punkt, dog med en hældning på 25 grader. De to andre er opkaldt (385571) Otréré og (385695) Clété efter to Amazoner . 2008 LC 18 er den første trojanske opdagelse, der blev fundet på punkt L 5 i Neptun.
Undersøgelser har vist, at det ville være muligt for en teoretisk kvasi-satellit af Uranus eller Neptun at forblive sådan i solsystemets levetid under visse forhold med excentricitet og tilbøjelighed . Sådanne objekter er endnu ikke opdaget, men Neptun har dog en midlertidig kvasi-satellit, (309239) 2007 RW 10 . Dette har været en næsten satellit fra Neptun i cirka 12.500 år og forventes at forblive i denne dynamiske tilstand i mindst så længe.
På grund af udviklingen af sin bane har Neptun belyst betydeligt siden 1980. Dens tilsyneladende størrelse varierer i 2020'erne mellem 7,67 og 8,0 med et gennemsnit på 7,78, hvorimod planeten før 1980 havde en gennemsnitlig størrelse på omkring 8,0. Den visuelle grænsestørrelse for det blotte øje er 6, men Neptun forbliver altid usynlig uden et instrument. Et kraftigt teleskop eller en kikkert vil vise Neptun som en lille blå skive, der ligner Uranus.
På grund af Neptuns afstand fra Jorden, der varierer fra 4,31 til 4,69 milliarder kilometer , varierer dens tilsyneladende størrelse kun fra 2,2 til 2,4 buesekunder, den mindste variation for en planet. Af solsystemet. Dens tilsyneladende lille størrelse vanskeliggjorde den visuelle undersøgelse, den mest viden om det var derfor begrænset - såsom værdien af dens rotationsperiode - indtil Voyager 2 flyby og derefter fremkomsten af Hubble -rumteleskopet og de større. Adaptive Optics (AO) jord teleskoper . Den første videnskabeligt udnyttelige observation af Neptun fra jordbaserede teleskoper ved hjælp af adaptiv optik blev udført i 1997 på Hawaii . Den sydlige halvkugle af Neptun har været siden 1980'erne i sin forårssæson - som vil vare omkring 40 år på grund af den 165-årige revolution - og det er således blevet observeret, at den varmer op, med atmosfærisk aktivitet og lysstyrke steget tilsvarende . Kombineret med teknologiske fremskridt optager adaptive optiske jordteleskoper stadig mere detaljerede billeder.
Fra Jorden gennemgår Neptun tilsyneladende tilbagegående bevægelse hver 367 dage, hvilket resulterer i en sløjfe-lignende bevægelse forbi de faste stjerner på hver opposition . Disse sløjfer førte ham tæt på opdagelseskoordinaterne i 1846 i april ogjuli 2010 og igen i oktober og november 2011. Dens opdagelseslængde nås den 11. eller12. juli 2011, der markerer sin første fulde bane siden Johann Galles første observation .
Observationen af Neptun i radiobølgebåndet viser, at den er en kilde til både kontinuerlig emission og uregelmæssige bursts. Disse to kilder ville komme fra dets roterende magnetfelt. I den infrarøde del af spektret fremstår Neptuns storme lyse mod den køligere baggrund, hvilket gør det let at spore størrelsen og formen af disse funktioner.
Voyager 2 er den første og eneste rumsonde, der har besøgt Neptun og kilden til størstedelen af den nuværende viden på planeten. Banen gennem det Neptuniske system er afsluttet, når flyvningen over Uranus og dens måner er afsluttet. Da dette skal være Voyager 2s sidste passagenær en planet, der er ingen begrænsninger på, hvordan man kan afslutte planetsystem og flere valgmuligheder er mulige: den videnskabelige hold derfor vælger en lav passage afstand fra nordpolen af Neptun, som vil gøre det. muligt at bruge gravitationsassistenten fra planeten til at få sonden til at springe under ekliptikken til en tæt flyvning over Triton , Neptuns hovedmåne, uanset konsekvenserne af banen, svarende til hvad der blev gjort for Voyager 1 med Saturn og dens Titan måne.
Afstanden fra Neptun falder den teoretiske hastighed, der tillades af radiolinket. Der blev også truffet adskillige foranstaltninger i årene forud for overflyvningen for at styrke netværket af jordbaserede antenner, især stigningen i størrelsen på de eksisterende modtageantenner, idriftsættelsen af en ny antenne på Usuda i Japan og brugen af Very Stor matrix i New Mexico .
De første observationer er lavet af Marts 1989, det er 90 dage før passagen tættere på Neptun og næsten tre år efter Uranus 'flyby. De gør det muligt at opdage Neptuns ringe, hvis eksistens aldrig havde været bevist indtil da: de er sammensat af meget fine partikler, som ikke tillader deres observation fra Jorden. Et magnetfelt detekteres og måles, der forskydes fra det geologiske centrum og hælder som Uranus, men dog af meget svagere intensitet. Under krydset af det neptuniske system opdages fem nye - eller 6 inklusive Larissa - måner. I betragtning af Voyager 2's afsides beliggenhed er det vanskeligt at sende tid til nye instruktioner til observation af disse nye himmellegemer. Kun Proteus (400 km i diameter) opdages tidligt nok til at planlægge detaljerede observationer. Dette skyldes, at rumfartøjets signaler tog 246 minutter at nå Jorden, og som et resultat var Voyager 2s mission afhængig af forudindlæste kontroller.
Overflyvningen af Neptun finder sted den 25. august 1989 : Voyager 2 passerer 4.950 km fra planetens nordpol. Atmosfæren i Neptun analyseres. På trods af den lille modtagne solenergi på grund af dets fjernhed (3% af det, som Jupiter modtager), observeres atmosfærisk dynamik med manifestationer som "Det store mørke sted " og skyer. Vind, der bevæger sig mere end 2000 km / t , måles. Undersøgelsen af magnetfeltet gør det muligt at bestemme, at varigheden af en rotation er 16,11 timer. Flyby giver også den første nøjagtige måling af massen af Neptun, der viste sig at være 0,5% mindre end den, der tidligere var beregnet. Denne nye værdi gjorde det derefter muligt at tilbagevise hypotesen, ifølge hvilken en uopdaget planet X handlede i kredsløbene til Neptun og Uranus. Billeder af Voyager 2 vises live under et nat -PBS -program , Neptune All Night .
Voyager 2 passerer 39.790 kmfraTritonog kan indsamle meget præcise data om denne måne. Det videnskabelige samfund vurderede på det tidspunkt, at diameteren af Triton var mellem 3.800 og 5.000 km ; sonden gør det muligt at reducere dette tal til 2.760 km. Meget få kratere observeres, hvilket forklares ved vulkanisme, hvis manifestationer i form af spor efterladt af gejsere observeres ved polerne. En tynd atmosfære (tryk på 10 til 14 millibar eller 1% til 1,4% af jordens), der utvivlsomt skyldes denne aktivitet, detekteres af Voyager 2 . Tritons overfladetemperatur,38 Kelvin, er den koldeste, der nogensinde er opdaget på et himmellegeme i solsystemet.
Efter Voyager 2 flyby-missionen betragtes den næste fase af videnskabelig udforskning af det Neptuniske system som en del af flagskibsprogrammet . En sådan hypotetisk mission skulle være mulig i slutningen af 2020'erne eller begyndelsen af 2030'erne. Et igangværende forslag til Discovery-programmet , Trident , ville også flyve over Neptun og Triton.
Imidlertid har der allerede været drøftelser om at indlede missionerne til Neptun tidligere. I 2003 blev der foreslået et Neptune Orbiter- probe-projekt med mål svarende til Cassini , i 2009 Argo- missionen, som ville have besøgt Jupiter , Saturn , Neptun og et objekt i Kuiper-bæltet . Derudover kunne New Horizons 2 - som senere blev afbrudt - også have udført en tæt flyby af det neptuniske system.
Den grundstof neptunium blev opdaget af Edwin McMillan og Philip Abelson i 1940. Opdagelsen blev gjort ved Berkeley Radiation Laboratory - nu Lawrence-Berkeley National Laboratory - ved University of California i Berkeley , hvor holdet producerede isotopen 239. den neptunium , en halveringstid på 2,4 dage, bombarderer uran 238 (henviser til Uranus) med neutroner . Dette er det mellemliggende trin, der fører til produktion af plutonium 239 (med henvisning til Pluto ).
Efter Operation Uranus er Operation Neptune kodenavnet, der gives til de allieredes tropper i NormandietJuni 1944under 2. verdenskrig . Det går forud for slaget ved Normandiet .
"Neptun, Mystic" er den 7 th og sidste bevægelse af arbejdet for store orkester The Planets sammensat og skrevet af Gustav Holst mellem 1914 og 1916.
Jimi Hendrix skriver og optager for første gang iSeptember 1969Dale af Neptun , en sang, der kun (officielt) blev udgivetmarts 2010i det ensartede album Valleys of Neptune , fyrre år efter kunstnerens død.
Siden sin opdagelse har Neptune optrådt i mange science fiction- værker . Det er især de sidste rester af menneskeheden i slutningen af solsystemet i romanen af Olaf Stapledon Last and First Men (1930) eller de vigtigste dekorationsfilm Ad Astra af James Gray (2019) og Event Horizon, The Afterlife af Paul WS Anderson (1997).
Hun er også blevet portrætteret i den animerede serie Futurama , pilotepisoden af Star Trek: Enterprise og In The Arms of Morpheus- episoden af Doctor Who .
Den astronomiske symbol Neptun er en stiliseret udgave af trefork af guden Neptun, hvorfra det har sit navn. I moderne tid bruges den stadig som et astronomisk symbol for planeten, selvom dens anvendelse frarådes af Den Internationale Astronomiske Union .
Der er et alternativt symbol, der repræsenterer initialerne til Le Verrier , der opdagede planeten, mere almindelig i gammel litteratur (især fransk).
” Adams fortjener ikke lige kredit med Le Verrier for opdagelsen af Neptun. Den kredit tilhører kun den person, der lykkedes både at forudsige planetens sted og at overbevise astronomer om at søge efter den. "