Neptun..


Neptun este a opta şi cea mai îndepărtată planetă de Soare din sistemul solar. Numită după zeul roman al mării, este cea dea patra planetă măsurată după diametru, şi a treia măsurată după masă. Neptun are masa de 17 ori mai mare decât cea a Pământului şi mult mai masiv decât Uranus ce are masa de 15 ori mai mare decât cea a Pământului. Neptun orbitează soarele de la o distanţă de 30.1 UA ceea ce înseamnă că distanţa este de aproximativ 30 ori mai mare decât orbita Pământ-Soare. Simbolul astronomic al lui Neptun este o variantă modificată a tridentului zeului Neptun.

Planeta Neptun a fost descoperită datorită perturbărilor gravitaţionale din orbita lui Uranus pe data de 23 septembrie 1846 prin calcule matemacie şi mai puţin prin observări astronomice. Luna sa Triton a fost descoperită la scurt timp după descoperirea planetei. Alte 12 luni au fost descoperite în secolul XX. Însă pe data de 25 august 1989 sonda Voyager 2 a fost singura ce a orbitat planeta.

Neptun are o compoziţie asemănătoare cu cea a lui Uranus, fiind similar doar prin compoziţia atmosferică ale giganţilor Jupiter şi Saturn ce conţine hidrogen şi heliu cu urme de hidrocarbon şi posibil nitrogen, planeta având în proporţie şi diferite “gheţuri” precum apă, amoniu, şi metan, astronomii categorizând uneori din aceste motive Uranus şi Neptun ca fiind giganţi de gheaţă. Interiorul planetei ca şi a lui Uranus este compus în principal din gheaţă şi piatră, urmele de metan de pe suprafaţă fiind resăonsabile pentru aspectul albăstriu al planetei.

Spre deosebire de Uranus ce pare a nu avea atmosferă, Neptun are o atmosferă vizibilă, şi fenomene meteorologice. În perioada anului 1989 când Voyager 2 a sosit pe orbita lui Neptun, spre exemplu s-a observat un punct mare întunecat comparabil cu punctul roşu întunecat al lui Jupiter. Aceste urme de fenomene meteorologice sunt defapt unele dintre cele mai puternice vânturi ce pot avea viteze de până la 2100 km/h. De asemenea, deoarece Neptun este departe de Soare, are una dintre cele mai reci atmosfere din Sistemul solar, temperaturile ajungând la -218 °C (55 K), însă în acelaşi timp centrul său are aproximativ 5,000 °C. Neptun precum Jupiter are şi inele, ce s-ar fi putut detecta în timpul anilor ’60 însă a fost confirmat în 1989 de către sonda Voyager 2

Istoria

Prima observare a planetei Neptun a fost făcută de Galileo Galilei pe data de 28 decembrie 1612, şi a doua pe 27 ianuarie 1613. Pe ambele dăţi, Galileo a confundat planeta cu o stea fixă, aceasta apărând foarte aproape, chiar în conjuncţie cu Jupiter. Însă deşi a observat planeta, Galileo nu este cel care a descoperit-o deoarece în perioada primei sale observări în decembrie 1612, Neptun era staţionar din cauza retrogradării. Deşi Neptun doar îşi începuse ciclul de retrogradare, mişcarea planetei era prea mică pentru a fi observată de telescopul lui Galileo. Cu toate acestea, în iulie 2009 fizicianul David Jamieson de la Universitatea din Melborune a anunţat noi dovezi ce sugerează că Galileo era cel puţin conştient de faptul că steaua ce o observase se mişca în mod asemănător cu stelele fixe.

Urbain_Le_Verrier

Urbain Le Verrier, descoperitorul planetei Neptun.

În 1821, Alexis Bouvard a publicat tabele despre planeta învecinată lui Neptun, Uranus. Cercetările sale ducând la deviări considerabile, făcând-ul pe Bouvard să presupună că un corp necunoscut perturba orbita prin interacţiune gravitaţională. Însă în 1843, John Couch Adams a calculat orbita lui Neptun, ce a fost esenţială pentru descoperirea lui Uranus. Acesta şi-a trimis calculele lui George Airy, astronomul regal, Airy cerând o clarificare. La cererea lui Airy Adams, a scris un răspuns însă niciodată nu a fost trimis, acest lucru neafectând cercetările lui Uranus.

Între anii 1845-46 Urbain Le Verrier, nedepinzând de Adams, şi-a făcut propriile calcule. Cu toate acestea, văzând asemănările între estimările lui Le Verrier şi cele ale lui Adams, Airy a convins directorul Observatorului Cambridge James Challis să caute această planetă. Chalis şi–a început căutările pe cer în lunile august şi septembrie.

În acest timp Le Verrier a făcut un apel astronomului Johann Gottfried Galle de la Observatorul din Berlin pentru a căuta cu refractorul observatorului. Heinrich d’Arrest, un student le observator, ia sugerat lui Galle că ar putea compara un tabel recent făcut cu regiunile marcate pe cer ale lui Le Verrier. pentru a observa dacă aceste marcaje reperezintă o planetă mai degrabă decât o stea fixă. În dupamiaza zilei în care Galle a primit scrisoarea lui Le Verrier trimisă pe 23 septembrie 1846, Galle a descoperit Neptun la 1° distanţă de calculele lui Verrier şi cu 12° distanţă faţă de calculele lui Adams. Challis şi-a dat seama mai târziu că a observat planeta de două ori în august însă nu reuşise să o identifice.

După descoperirea planetei au existat neînţelegeri naţionale între francezi şi britanici, ne fiind clar ce parte a descoperit-o. în cele din urmă s-a creeat o înţelegere internaţională prin care s-a precizat că amândoi astronomi au contribuit la descoperirera acesteia. Cu toate acestea decizia a fost reevaluată de istorici cu redescoperirea documentelor ştiinţifice de la Observatorul regal din Greenwich în 1998, ce au fost furate de astronomul Olin J. Eggen şi păstrate de acesta aproape trei decenii, ne fiind descoperite decât după decesul acestuia. După revizuirile documentelor istoricii susţin că Adams nu merită a fi numit descoperitorul planetei precum Le Verrier. Într-un articol din ziarul Dio, Dennis Rawlins a denumit descoperirea britanicilor “hoţie”, deoarece “Adams a făcut anumite calcule însă era nesigur unde se află Neptun.” precizează Nicholas Kollerstrom de la University College din Londra în 2003.

Numele

La scurt timp după descoperirea sa, către aceasta se făcea referire prin “planeta către exteriorul lui Uranus” sau “planeta lui Le Verrier”, însă prima sugestie de nume a fost cea a lui Galle, ce a propus să fie denumită Ianus iar în Anglia, Challis punându-i numele Oceanus.

Cerându-şi dreptul să îi pună numele planetei descoperite, Le Verrier a sugerat rapid numele Neptun, incorect precizând că a fost aprobat oficial de către Biroul de longitudine francez. În cele din urmă, Le Verrier gândindu-se să îi pună numele planetei după numele său, îndemnat fiind de François Arago, directorul observatorului, însă nefiind aprobat de opiziţia din afara Franţei. Cercetătorii francezi au redenumit rapid planeta în Herschel Uranus, după descoperitorul William Herschel şi Leverrier pe Neptun.

Pe data de 29 decembrie 1846, numele Struve a fost preferat de către Academia de ştiinţe din Sankt Petersburg. Cu toate numele Neptun, a fost numele planetei acceptat internaţional. În mitologia romană, Neptun era zeul mării şi era asemănător zeului grec Poseidon, astfel numele de Neptun devenind uniform cu numele celorlalte planete ce aveau denumiri de zei, exceptând Pământul.

Statutul

De la descoperirea sa până în 1930 când a fost descoperită Pluto, Neptun era cunoscută ca fiind cea mai îndepărtată planetă de la Soare. Însă de la descoperirea lui Pluto, Neptun a fost cea mai îndepărtată planetă doar în perioada 1979-1999 când plută a venit în orbita sa. Însă cu toate acestea o dată cu descoperirea centurii Kuiper în 1992, mulţi astronomi dezbătut faptăul dacă Pluto ar trebui sau nu considerată o planetă, sau dacă face parte din centură. În 2006 Neptun, şi-a recăpătat titlul de ultima planetă din Sistemul Solar deoarece Uniunea Astronomică Internaţională a precizat că Pluto este o “planetă pitică”.

Structura şi compoziţia

Neptune,_Earth_size_comparison

Comparaţie a mărimii planetei Pământ şi a planetei Neptun.

Cu o masă de 1.0243 x 10(exp. 26) kg, Neptun este un corp ceresc de nivel mediu faţă de Pământ şi giganţii de gaz mai mari, masa sa fiind de şaptesprezece ori mai mare decât a Pământului însă intrând doar în a nouăsprezecea parte lui Jupiter. Raza ecuatorială a lui Neptun fiind de 24764 km este de aproximativ patru ori mai mare decât cea a pământului. Planetelor Neptun şi Uranus li se acordă deseori termenul de “giganţi gheţoşi” şi sunt consideraţi giganţi gazoşi sub-medie datorită mărimii lor şi concentrărilor volatile similare cu cele ale lui Jupiter şi Saturn. În căutarea planetelor extrasolare, Neptun este folosit drept metonim, spre exemplu când corpuri cereşti ce au o masă similară cu cea a planetei Neptun sund descoperie se numesc Neptuni, la fel cum şi diversele corpuri extrasolare se numesc Jupiteri.

Structura internă

780px-Neptune_diagram.svg

1.Atmosfera superioară a planetei
2.Atmosfera formată din heliu, oxigen, hidrogen şi gaz metan.
3.Mantaua alcătuită din apă, amoniu şi metan
4.Nucleul format din rocă şi gheaţă.

Structura internă a lui Neptun este similară cu cea a lui Uranus. Atmosfera sa formează aproximativ de la 5 până la 10% din masă şi se extinde de la 10 până la 20 % spre nucleu, presiunea din nucleul planetei, ajungând până la 10 Pa. La o altitudine scăzută a atmosferei, în concentraţie mare se poate găsi metan, amoniu şi apă. Mantaua planetei este cuprinsă dintr-o regiune întunecată cu temperaturi ridicate ce se condesează într-un lichid cu temperaturi de la 2,000 K la 5,000 K. Mantaua lui Neptun este echivalentă de la 10 la 15 mase Pământeşti şi este bogată în metan, amoniu şi apă. Deşi temperaturile sunt ridicate, existând şi o fluiditate densă, în ştiinţa planetelor această compoziţie are denumirea de “gheţos”. Fluidul are o conductivitate electrică şi este deseori numit oceanul apă-amoniu. La o adâncime de 7000 km în manta, există posibilitatea ca aceasta să se descompună în cristale de diamant ce pot ajunge până spre nucleu.

Nucleul planetei este compus din fier, nickel şi silicate fiind de 1.2 ori mai mare decât masa Pământului. Presiunea din centru este de 700 Pascali, ceea ce înseamnă mult mai mult decât suprafaţa Pământului. Temperatura nucleului lui Neptun ar putea avea temperaturi de 5,400 K.

Atmosfera

La o altitudine ridicată, atmosfera lui Neptun conţine 80% hidrogen şi 19% heliu, însă există şi urme de metan. Dungi proeminente de metan absorbit se pot găsi la peste 600 nm în spectru roşu şi infraroşu. La fel ca şi în atmosfera lui Uranus,culoarea albăstrie a lui Neptun provine din absorpţia luminii roşiatice de către metanul aflat în atmosferă. Cu toate acestea, deşi Neptun are culoarea azurie, diferă de culoarea planetei Uranus. Deşi Uranus şi Neptun au o compoziţie similară, este încă neclar dacă în compoziţia lui Neptun există alţi compuşi ce fac culoarea celor două planete să difere.

Neptune_clouds

Urme de nori neptunieni.

Atmosfera lui Neptun este formată din două straturi principale, troposfera zona unde temperatura descreşte o dată cu altitudinea şi stratosfera fiind zona unde temperatura creşte o dată cu altitudinea. între acestea există un strat numit tropopauză ce are o presiune de 10 kPa. După tropopauză urmează termosfera ce are o presiune mai mică de 1 la 10 Pa. De la termosferă se face tranziţia gradat spre exosferă.

Anumite modele ale planetei sugerează că şirurile colorate sunt nori la diferite altitudini, norii de la altitudinile cele mai înalte apărând doar la presiuni sub 1 bar, fiind o zonă prielnică condensării metanului. La presiuni ceva mai ridicate(între 1-5 bari) este posibil ca norii să se poată forma din amoniu, hidrogen şi sulfat, iar peste aceste presiuni, mai exact la presiuni de aproximativ 50 de bari să existe nori deşi ce conţin chiar şi apă, temperatura ajungând la 0 °C.

La o altitudine înaltă se găsesc şiruri de nori în jurul planetei la o latitudine constantă. Aceste şiruri de nori au lungimi de la 50 la 150 km şi se întind pe o suprafaţă de 50-110 km.

Spectrele lui Neptun sugerează că stratosfera de la o altitudine mai joasă este ceţoasă, existând produse ale fotolize ultraviolete ale metanului precum etanul şi acetilena. În stratosferă există într-o cantitate mare dioxid de carbon şi acid cianhidric. În comparaţie cu stratosfera lui Uranus, cea a lui Neptun este mai caldă datorită concentraţiilor de hidrocarburi.

Din motive necunoscute termosfera planetei atinge temperaturi de 750 K, însă este posibil ca temperatura să fie ridicată datorită interacţiunea ionilor cu câmpul magnetic planetar, însă există şi varianta ce spune că undele gravitaţionale ar putea încălzi atmosfera. Pe lângă acestea termosfera conţine urme de dioxid de carbon şi apă din corpuri externe precup praf sau meteoriţi.

Magnetosfera

Magnetosfera lui Neptun este similară cu cea a lui Uranus. Acesta are un câmpul magnetic pe axa rotaţională poziţionat la 17°, distanţa de la centrul planetei fiind de 13500 km. Înnainte de sosirea lui Voyager 2 în orbita lui Neptun, se credea că magnetosfera lui Uranus este cauza ce face ca Neptun să orbiteze lateral, însă comparând câmpurile magnetice ale celor două planete, cercetătorii consideră că ar putea fi un câmp magnetic în interiorul planetei, acesta putând fii creeate într-o pătură subţire de lichiduri conductoare de electricitate (fiind probabil o combinaţie între amoniu, metan şi apă) rezultând astfel un dinam.

Dipolul câmpului magnetic al lui Neptun ce este poziţionat la ecuatorul magnetic al planetei are aproximativ 14 microtesle, momentul magnetic al acestuia find de 2.2 x 10(exp. 17) T·m(exp. 3) (14 μT·R(ind. N)(exp.3), unde R(ind. N) este raza neptuniană. Câmpul magnetic al lui Neptun are o structură complexă ce este cp,ăusă din elemente nedipolare, fiind inclus şi un moment cvadripolar ce poate depăşi momentul dipolulmomentul. Comparând Pământul, Jupiter şi Saturn cu Neptun se pot observa cvadripolare mici, rezultând astfel ca şi câmpurile acestor planete sa fie mai puţin abătute de axa polară. De asemenea momentul cvadripolar al lui Neptun ar putea avea loc datorită centrului planetei şi al dimensiunilor mici ale generatorului dinam.

Inelele planetare

Inele lui Neptun, fiind mai mici comparabil cu cele ale lui Saturn conţin particule de gheaţă acoperite cu silicate sau cu substanţe bazate pe carbon ce oferă o culoare roşiatică. Cele mai importante dintre inelele lui Neptun sunt inelul Adams, acoperind o suprafaţă de 63000 km din centrul planetei, inelul Le Verrier acoperind 53000 km şi inelul Galle acoperind 42000 km. Inelul Le Verrier, deţine şi o extensie numită Lassell. Aceasta se leagă de capătul exterior al inelului Arago la aproximativ 57000 km.

Primul inel planetar al lui Neptun, ce mai târziu s-a demonstrat a fi incomplet, a fost descoperit în 1968 de echipa lui Edward Guinan- În 1984 datorită unei oculaţii s-a demonstrat faptul că inelele ar putea fi incomplete. Acest fapt a putut fi observat când inelele au acoperit o stea în timpul imersiei sale. Imaginile realizate de Voyager 2 în 1989 au arătat existenţa a unor inele subţiri cu o structură mare. Deşi cauza acestor structuri este încă neînţeleasă există teorii în care se precizează că fenomenul ar putea fi adeverit datorită interacţiunii gravitaţionale a lunilor mici din orbita planetei.

Cel mai exteriorizat inel, numit Adams conţine cinci arcuri mari numite Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 şi Fraternité. Existenţa acestora a fost greu de explicat datorită legilor de mişcare ce precizează că arcurile s-ar expanda într-un inel uniform în durate de timp scăzute. Astronomii consideră că arcurile sunt unite în forma actuală datorită efectelor gravitaţionale creeate de luna Galatea.

Observaţiile pământene ale lui Neptun din 2005 au evidenţiat faptul că inelele sunt mult mai instabile. Imaginile luate de la observatorul W. M. Keck din 2002 şi 2003 arată o întrerupere ale inelelor faţă de imaginile luate de Voyager 2. În particular se pare că arcul Liberté ar putea dispărea în aproximativ un secol.

Climatul

Una dintre diferenţele dintre Uranus şi Neptun este şi activitatea meteorologică acest lucru fiind demonstrat de Voyager 2în timp ce orbita Neptun în 1986.

Climatul neptunian are specific vânturile foarte puternice ce ajung la 600m/s. Prin urmărirea mişcării norilor vitezele vânturilor pot varia de la 20 m/sec din partea de est până la 325 m/sec în partea de vest. Deasupra norilor există însă viteze ale vânturilor de 400 m/s iar la ecuator şi poli acestea ating 250 m/sec. Majoritatea vânturilor neptuniene merg într-o direcţiei inversă faţă de cea a orbitei planetei.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s