נפטון הוא כוכב הלכת השמיני מהשמש. במקומות מסוימים, מסלולו מצטלב עם מסלולו של פלוטו. איזה כוכב הוא נפטון? היא שייכת לקטגוריית הענקים. מזל אסטרולוגי - J.
פרמטרים
כוכב הלכת הענק נפטון נע סביב השמש במסלול אליפטי קרוב למעגל. אורך הרדיוס הוא 24,750 קילומטרים. נתון זה גדול פי ארבעה מזה של כדור הארץ. מהירות הסיבוב של כוכב הלכת עצמו כל כך מהירה שמשך היום כאן הוא 17.8 שעות.
כוכב הלכת נפטון נמצא במרחק של כ-4,500 מיליון קילומטרים מהשמש, כך שהאור מגיע לעצם המדובר תוך קצת יותר מארבע שעות.
למרות שהצפיפות הממוצעת של נפטון קטנה כמעט פי שלושה מזו של כדור הארץ (היא 1.67 גרם/ס מ³), המסה שלו גבוהה פי 17.2. זה נובע מגודלו הגדול של כדור הארץ.
תכונות של הרכב, תנאים פיזיים ומבנה
נפטון ואוראנוס הם כוכבי לכת המבוססים על גזים מוצקים עם תכולת מימן של חמישה עשר אחוז וכמות קטנה של הליום. כפי שמציעים מדענים, לענק הכחול אין מבנה פנימי ברור. רובנראה סביר שבתוך נפטון יש ליבה צפופה בגדלים קטנים.
אטמוספירה של כוכב הלכת מורכבת מהליום ומימן עם תערובות קלות של מתאן. סופות גדולות מתרחשות לרוב על נפטון, בנוסף, מערבולות ורוחות חזקות אופייניות לו. האחרונים נושבים לכיוון מערב, מהירותם יכולה להגיע עד 2200 קמ ש.
הבחין שמהירות הזרמים והזרמים של כוכבי הלכת הענקים עולה עם המרחק מהשמש. הסבר לדפוס זה טרם נמצא. הודות לתמונות שצולמו בציוד מיוחד באווירת נפטון, ניתן היה לבחון את העננים לפרטי פרטים. בדיוק כמו שבתאי או צדק, לכוכב הלכת הזה יש מקור חום פנימי. הוא מסוגל לפלוט עד פי שלושה יותר אנרגיה ממה שהוא מקבל מהשמש.
צעד ענק קדימה
לפי מסמכים היסטוריים, גלילאו ראה את נפטון ב-1612-12-28. בפעם השנייה הוא הצליח לצפות בגוף קוסמי לא ידוע ב-29 בינואר 1613. בשני המקרים, המדען לקח את כוכב הלכת לכוכב קבוע, שנמצא בשילוב עם צדק. מסיבה זו, גלילאו אינו זוכה לגילוי של נפטון.
נקבע שבמהלך תקופת התצפית של 1612 כוכב הלכת היה בנקודת עמידה, ובדיוק ביום שבו גלילאו ראה אותו לראשונה, הוא עבר לתנועה לאחור. תהליך זה נצפה כאשר כדור הארץ עוקף את כוכב הלכת החיצוני במסלולו. מכיוון שנפטון לא היה רחוק מהתחנה, תנועתו הייתה חלשה מכדי שתוכלשימו לב לטלסקופ שאינו חזק מספיק של גלילאו.
בשנת 1781 הצליח הרשל לגלות את אורנוס. ואז המדען חישב את הפרמטרים של מסלולו. בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, הרשל הגיע למסקנה שיש חריגות מסתוריות בתהליך התנועה של עצם החלל הזה: הוא הקדים את המחושב, או פיגר אחריו. עובדה זו אפשרה לנו להניח שיש כוכב לכת נוסף מאחורי אורנוס, המעוות את מסלול תנועתו על ידי משיכה כבידה.
בשנת 1843 הצליח אדמס לחשב את מסלולו של כוכב הלכת השמיני המסתורי על מנת להסביר את השינויים במסלולו של אורנוס. המדען שלח נתונים על עבודתו לאסטרונום של המלך - ג'יי אייריי. תוך זמן קצר הוא קיבל מכתב תגובה המבקש הבהרות בכמה נושאים. אדמס החל לעשות את הסקיצות הנדרשות, אך משום מה הוא מעולם לא שלח את ההודעה ולא יזם לאחר מכן עבודה רצינית בנושא זה.
הגילוי הישיר של כוכב הלכת נפטון נבע מהמאמצים של לה ורייר, גאלה וד'ארה. ב-23 בספטמבר 1846, כשהם ברשותם נתונים על מערכת האלמנטים של מסלול העצם שהם חיפשו, הם התחילו לעבוד כדי לקבוע את מיקומו המדויק של העצם המסתורי. בערב הראשון, מאמציהם הוכתרו בהצלחה. גילוי כוכב הלכת נפטון נקרא ניצחון של מכניקה שמימית באותה תקופה.
בחר שם
לאחר גילוי הענק, הם התחילו לחשוב איזה שם לתת לו. האפשרות הראשונה הוצעה על ידי יוהאן גאלה. הוא רצה להטביל חפץ חלל מרוחק יאנוס לכבוד האל המסמלההתחלה והסוף במיתולוגיה הרומית העתיקה, אבל השם הזה לא היה לרוחם של רבים. הצעתו של סטרוב, מנהל מצפה הכוכבים בפולקובו, התקבלה הרבה יותר חמה. הגרסה שלו - נפטון - הפכה לגרסתה הסופית. הקצאת שם רשמי לכוכב הענק שמה קץ למחלוקות וחילוקי דעות רבים.
איך השתנו הרעיונות על נפטון
לפני שישים שנה, המידע על הענק הכחול היה שונה מהיום. למרות העובדה שתקופות הסיבוב הסינודיות והסינודיות סביב השמש היו ידועות במדויק יחסית, נטיית קו המשווה למישור המסלול, היו נתונים שנקבעו בצורה פחות מדויקת. אז המסה הוערכה ב-17.26 כדור הארץ במקום 17.15 האמיתי, והרדיוס המשווני - ב-3.89, ולא ב-3.88 מהכוכב שלנו. באשר לתקופה הסידרית של המהפכה סביב הציר, האמינו שזה היה 15 שעות ו-8 דקות, שהם חמישים דקות פחות מהמציאות האמיתית.
היו אי דיוקים גם בפרמטרים אחרים. לדוגמה, לפני שוויאג'ר 2 התקרבה ככל האפשר לנפטון, ההנחה הייתה שהשדה המגנטי של כוכב הלכת דומה בתצורתו לזה של כדור הארץ. למעשה, הוא דומה במראהו למה שנקרא מסתובב משופע.
קצת על תהודה מסלולית
נפטון מסוגל להשפיע על חגורת קויפר הממוקמת במרחק גדול ממנה. האחרון מיוצג על ידי טבעת של כוכבי לכת קפואים קטנים, בדומה לחגורת האסטרואידים בין צדק למאדים, אך עם היקף גדול בהרבה. חגורת קויפר מושפעת מאוד מכוח הכבידה של נפטון,וכתוצאה מכך יש פערים אחידים במבנה שלו.
המסלולים של אותם עצמים שנשמרים בחגורה המצוינת במשך תקופה ארוכה נקבעים על ידי מה שנקרא תהודה חילונית עם נפטון. במקרים מסוימים, זמן זה דומה לתקופת קיומה של מערכת השמש.
אזורי יציבות הכבידה של נפטון נקראים נקודות לגראנז'. בתוכם, כוכב הלכת מחזיק מספר רב של אסטרואידים טרויאניים, כאילו גורר אותם לאורך כל המסלול.
תכונות של המבנה הפנימי
מבחינה זו, נפטון דומה לאורנוס. האטמוספירה מהווה כעשרים אחוז מהמסה הכוללת של כוכב הלכת המדובר. ככל שיהיה קרוב יותר לליבה, כך הלחץ גבוה יותר. הערך המרבי הוא כ-10 GPa. האטמוספירה התחתונה מכילה ריכוזים של מים, אמוניה ומתאן.
אלמנטים של המבנה הפנימי של נפטון:
- עננים עליונים ואווירה.
- אטמוספירה שנוצרה על ידי מימן, הליום ומתאן.
- מעטפת (קרח מתאן, אמוניה, מים).
- ליבת אבן-קרח.
מאפייני אקלים
אחד ההבדלים בין נפטון לאורנוס הוא מידת הפעילות המטאורולוגית. על פי נתונים שהתקבלו מהחללית וויאג'ר 2, מזג האוויר על הענק הכחול משתנה באופן תדיר ובאופן משמעותי.
זיהינו מערכת דינמית במיוחד של סופות עם רוחות שמגיעות למהירויות של אפילו 600 מ'/ש' - כמעט על-קולי (רובן נושבות בכיוון ההפוך לסיבוב של נפטון סביב שלו.ציר).
בשנת 2007, נחשף שהטרופוספירה העליונה של הקוטב הדרומי של כוכב הלכת חם בעשר מעלות צלזיוס משאר העולם, שם הטמפרטורה היא כ-200 מעלות צלזיוס. הבדל כזה מספיק כדי שמתאן מאזורים אחרים באטמוספרה העליונה יחלחל לחלל באזור הקוטב הדרומי. ה"נקודה החמה" שנוצרה היא תוצאה של הטיה הצירית של הענק הכחול, שהקוטב הדרומי שלו פונה לשמש כבר ארבעים שנות כדור הארץ. כאשר נפטון נע באיטיות במסלול לצד הנגדי של הגוף השמימי המצוין, הקוטב הדרומי יעבור בהדרגה לחלוטין לצל. לפיכך, נפטון יחשוף את הקוטב הצפוני שלו לשמש. כתוצאה מכך, אזור שחרור המתאן לחלל יעבור לחלק זה של כדור הארץ.
Giant's Escorts
נפטון הוא כוכב לכת שעל פי הנתונים של היום, יש לו שמונה לוויינים. ביניהם, אחד גדול, שלושה בינוני וארבעה קטנים. בואו נסתכל מקרוב על שלושת הגדולים ביותר.
Triton
זהו הלוויין הגדול ביותר שיש לכוכב הלכת הענק נפטון. הוא התגלה על ידי וו. לאסל ב-1846. טריטון נמצא במרחק של 394,700 ק"מ מנפטון ויש לו רדיוס של 1,600 ק"מ. זה אמור להיות אווירה. העצם קרוב בגודלו לירח. לפי מדענים, לפני לכידתו של נפטון, טריטון היה כוכב לכת עצמאי.
Nereid
זהו הלוויין השני בגודלו של כדור הארץ הנבדק. בממוצע, הוא נמצא במרחק של 6.2 מיליון קילומטרים מנפטון. הרדיוס של הנראייד הוא 100 קילומטרים, והקוטר כפול מזה. כדיכדי לעשות מהפכה אחת סביב נפטון, הלווין הזה לוקח 360 ימים, כלומר, כמעט שנה כדור הארץ שלמה. גילוי נריד התרחש בשנת 1949.
Proteus
כוכב הלכת הזה נמצא במקום השלישי לא רק בגודל, אלא גם במרחק מנפטון. זה לא אומר שלפרוטאוס יש מאפיינים מיוחדים, אבל המדענים שלו הם שבחרו ליצור מודל אינטראקטיבי תלת מימדי המבוסס על תמונות ממכשיר וויאג'ר 2.
שאר הלוויינים הם כוכבי לכת קטנים, שיש הרבה מאוד מהם במערכת השמש.
תכונות מחקר
נפטון - איזה כוכב לכת הוא מהשמש? שמונה. אם אתה יודע בדיוק היכן הענק הזה, אתה יכול לראות אותו אפילו עם משקפת חזקה. נפטון הוא גוף קוסמי שקשה ללמוד אותו. זה נובע חלקית מהעובדה שהבהירות שלו היא מעט יותר מדרגת שמינית. לדוגמה, לאחד מהלוויינים הנ ל - טריטון - יש בהירות השווה לארבעה עשר גדלים. נדרשות הגדלות גבוהות כדי לאתר את הדיסק של נפטון.
חללית וויאג'ר 2 הצליחה להגיע לאובייקט כמו נפטון. כוכב הלכת (ראה תמונה בכתבה) קיבל אורח מכדור הארץ באוגוסט 1989. הודות לנתונים שנאספו על ידי הספינה הזו, למדענים יש לפחות מידע על החפץ המסתורי הזה.
נתונים מ-Voyager
נפטון הוא כוכב לכת שהיה לו כתם אפל גדול בחצי הכדור הדרומי. זההפרט המפורסם ביותר על העצם, שהושג כתוצאה מעבודת החללית. בקוטר, נקודה זו הייתה כמעט שווה לכדור הארץ. רוחות נפטון נשאו אותו במהירות עצומה של 300 מ' לשנייה בכיוון מערב.
לפי תצפיות ה-HST (טלסקופ החלל האבל) ב-1994, הכתם האפל הגדול נעלם. ההנחה היא שהוא התפוגג או היה מכוסה בחלקים אחרים של האטמוספירה. כמה חודשים לאחר מכן, הודות לטלסקופ האבל, ניתן היה לגלות נקודה חדשה, שכבר נמצאת בחצי הכדור הצפוני של כוכב הלכת. על סמך זה, אנו יכולים להסיק שנפטון הוא כוכב לכת שהאטמוספירה שלו משתנה במהירות - ככל הנראה עקב תנודות קלות בטמפרטורות של העננים התחתונים והעליונים.
תודות לוויאג'ר 2, הוכח שלאובייקט המתואר יש טבעות. נוכחותם נחשפה בשנת 1981, כאשר אחד הכוכבים האפיל על נפטון. תצפיות מכדור הארץ לא הביאו הרבה תוצאות: במקום טבעות מלאות, נראו רק קשתות קלות. שוב, וויאג'ר 2 נחלץ לעזרה. בשנת 1989, המנגנון צילם תמונות מפורטות של הטבעות. לאחד מהם מבנה מעוקל מעניין.
מה ידוע על המגנטוספירה
נפטון הוא כוכב לכת עם שדה מגנטי בעל אוריינטציה מוזרה. הציר המגנטי נוטה ב-47 מעלות לציר הסיבוב. על כדור הארץ, זה יבוא לידי ביטוי בהתנהגות יוצאת הדופן של מחט המצפן. לפיכך, הקוטב הצפוני יהיה ממוקם דרומית למוסקבה. עובדה יוצאת דופן נוספת היא שעבור נפטון, ציר הסימטריה של השדה המגנטי אינו עוברדרך המרכז שלו.
שאלות ללא מענה
- למה לנפטון יש רוחות חזקות כל כך כשהוא רחוק מאוד מהשמש? כדי לבצע תהליכים כאלה, מקור החום הפנימי הממוקם במעמקי הפלנטה אינו חזק מספיק.
- מדוע יש מחסור במימן והליום במתקן?
- איך לפתח פרויקט זול יחסית לחקור את אורנוס ונפטון בצורה מלאה ככל האפשר באמצעות חללית?
- בגלל אילו תהליכים נוצר השדה המגנטי החריג של כוכב הלכת?
מחקר מודרני
יצירת מודלים מדויקים של נפטון ואוראנוס על מנת לתאר חזותית את תהליך היווצרותם של ענקי קרח התבררה כמשימה קשה. כדי להסביר את התפתחותם של שני כוכבי הלכת הללו הציגו מספר לא מבוטל של השערות. לפי אחד מהם, שני הענקים הופיעו עקב חוסר יציבות בתוך הדיסק הפרוטו-פלנטרי הבסיסי, ומאוחר יותר האטמוספרות שלהם הועפו ממש על ידי קרינת כוכב מסוג B או O גדול.
לפי מושג אחר, נפטון ואוראנוס נוצרו קרוב יחסית לשמש, שם צפיפות החומר גבוהה יותר, ואז עברו למסלוליהם הנוכחיים. השערה זו הפכה לנפוצה ביותר, מכיוון שהיא יכולה להסביר את התהודות הקיימות בחגורת קויפר.
תצפיות
נפטון - איזה כוכב לכת הוא מהשמש? שמונה. ואי אפשר לראות את זה בעין בלתי מזוינת. גודלו של הענק הוא בין +7.7 ל-+8.0. אז הוא עמום יותר מרביםעצמים שמימיים, כולל כוכב הלכת הננסי קרס, ירחי צדק וכמה אסטרואידים. כדי לארגן תצפיות באיכות גבוהה על כוכב הלכת, נדרש טלסקופ בעל הגדלה של פי מאתיים לפחות ובקוטר של 200-250 מילימטרים. עם משקפת 7x50, הענק הכחול ייראה ככוכב קלוש.
השינוי בקוטר הזוויתי של עצם החלל הנחשב הוא בתוך 2.2-2.4 שניות קשת. זאת בשל העובדה שכוכב הלכת נפטון ממוקם במרחק גדול מאוד מכדור הארץ. היה קשה מאוד לחלץ עובדות על מצב פני השטח של הענק הכחול. הרבה השתנה עם הופעת טלסקופ החלל האבל והמכשירים הקרקעיים החזקים ביותר המצוידים באופטיקה אדפטיבית.
תצפיות בכוכב הלכת בטווח גלי הרדיו אפשרו לקבוע כי נפטון הוא מקור להבזקים בעלי אופי לא סדיר, כמו גם קרינה מתמשכת. שתי התופעות מוסברות על ידי השדה המגנטי המסתובב של הענק הכחול. על רקע קר יותר באזור האינפרא אדום של הספקטרום, נראות בבירור הפרעות במעמקי האטמוספירה של כוכב הלכת, מה שנקרא סופות. הם נוצרים על ידי החום הנובע מהליבה המתכווצת. הודות לתצפיות, אתה יכול לקבוע את גודלם וצורתם בצורה מדויקת ככל האפשר, וכן לעקוב אחר תנועותיהם.
כוכב הלכת המסתורי נפטון. עובדות מעניינות
- במשך כמעט מאה שנה, הענק הכחול הזה נחשב לרחוק ביותר בכל מערכת השמש. ואפילו גילוי פלוטו לא שינה את האמונה הזו. נפטון - איזה כוכב זה? שמיני, לאאחרון, תשיעי. עם זאת, לפעמים מתברר שהוא הרחוק ביותר מאורנו. העובדה היא שלפלוטו יש מסלול מוארך, שלפעמים קרוב יותר לשמש מאשר מסלול נפטון. הענק הכחול הצליח להחזיר לעצמו את מעמדו של כוכב הלכת הרחוק ביותר. והכל בזכות העובדה שפלוטו הועבר לקטגוריה של חפצים ננסיים.
- נפטון הוא הקטן ביותר מבין ארבע ענקי הגז הידועים. הרדיוס המשווני שלו קטן מזה של אורנוס, שבתאי וצדק.
- כמו בכל כוכבי הלכת הגז, לנפטון אין משטח מוצק. גם אם החללית הייתה מצליחה להגיע אליו, הוא לא היה מצליח לנחות. במקום זאת, תתרחש צלילה לעומק כדור הארץ.
- כוח המשיכה של נפטון מעט יותר מזה של כדור הארץ (ב-17%). המשמעות היא שכוח הכבידה פועל על שני כוכבי הלכת כמעט באותו אופן.
- לנפטון לוקח 165 שנות כדור הארץ להסתובב סביב השמש.
- הצבע הרווי הכחול של כוכב הלכת מוסבר על ידי הקווים החזקים ביותר של גז כגון מתאן, השוררים באור המוחזר של הענק.
מסקנה
בתהליך חקר החלל, גילוי כוכבי לכת מילא תפקיד עצום. נפטון ופלוטו, כמו גם עצמים אחרים, התגלו כתוצאה מעבודתם הקפדנית של אסטרונומים רבים. סביר להניח, מה שידוע כעת לאנושות על היקום הוא רק חלק קטן מהתמונה האמיתית. החלל הוא תעלומה גדולה, וייקח יותר ממאה שנה כדי לפענח אותו.
