Mūsu Saules sistēma ir aizraujoša vieta. Starp tās astoņām planētām un daudzām punduru planētām ir dažas nopietnas atšķirības orbītas, sastāva un temperatūras ziņā. Tā kā apstākļi iekšējā Saules sistēmā, kur planētas ir sauszemes, var kļūt diezgan karstas, planētas, kas riņķo ap Frost Line - ja tas ir pietiekami auksts, lai gaistošās vielas (ti, ūdens, amonjaks, metāns, CO un CO 2) kondensējas cietās daļās - var saaukstēties!
Tieši šajā vidē mēs atrodam Neptūnu, no Saules sistēmas vistālākās (un līdz ar to visvairāk aukstās) planētas. Kamēr šim gāzes / ledus gigantam nav “virsmas”, par ko runāt, ir veikti Zemes pētījumi un lidojumi, kuriem ir izdevies iegūt precīzus temperatūras mērījumus planētas augšējā atmosfērā. Visiem sakot, planētas temperatūra ir no 55 K (-218 ° C; -360 ° F) līdz 72 K (-200 ° C; -328 ° F), padarot to par aukstāko planētu Saules sistēmā.
Orbītas raksturojums:
No visām Saules sistēmas planētām Neptūns riņķo ap Sauli lielākā vidējā attālumā. Ar ļoti nelielu ekscentriskumu (0,0086) tas riņķo ap Sauli uz puslīdz galveno asi aptuveni 30,11 AU (4 504 450 000 000 km), sākot no 29,81 AU (4 459 x 10).9 km) perihēlijā un 30,33 AU (4,537 x 109 km) pēc afeliona.
Neptūns prasa 16 stundas 6 minūtes un 36 sekundes (0,6713 dienas), lai pabeigtu vienu sānu pagriezienu, un 164,8 Zemes gadi, lai pabeigtu vienu orbītu ap Sauli. Tas nozīmē, ka viena diena Neptūnā ilgst 67% tik ilgi, kamēr gads ir ekvivalents aptuveni 60 190 Zemes dienām (jeb 89 666 Neptūna dienām).
Tā kā Neptūna ass slīpums (28,32 °) ir līdzīgs Zemes (~ 23 °) un Marsa (~ 25 °) slīpumam, planēta piedzīvo līdzīgas sezonālās izmaiņas. Apvienojumā ar garo orbitālo periodu tas nozīmē, ka gadalaiki ilgst četrdesmit Zemes gadus. Turklāt planētu aksiālais slīpums izraisa arī tās dienas garuma variācijas, kā arī temperatūras svārstības starp ziemeļu un dienvidu puslodi (skatīt zemāk).
“Virsmas” temperatūra:
To sastāva dēļ ir tehniski neiespējami noteikt virsmas temperatūru gāzes vai ledus milžiem (salīdzinājumā ar sauszemes planētām vai pavadoņiem). Rezultātā astronomi ir paļāvušies uz mērījumiem, kas iegūti augstumā, kur atmosfēras spiediens ir vienāds ar 1 bar (vai 100 kilo Pascals), kas ir ekvivalents gaisa spiedienam šeit uz Zemes jūras līmenī.
Tieši šeit uz Neptūna, tieši zem augšējā līmeņa mākoņiem, spiediens sasniedz no 1 līdz 5 bāriem (100 - 500 kPa). Tieši šajā līmenī temperatūra sasniedz augstāko atzīmi - 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). Šajā temperatūrā apstākļi ir piemēroti metāna kondensācijai, un tiek uzskatīts, ka veidojas amonjaka un sērūdeņraža mākoņi (tas ir tas, kas Neptūnam piešķir raksturīgo tumšo ciānkrāsu).
Bet tāpat kā visiem gāzes un ledus milžiem, Neptūnā temperatūra mainās dziļuma un spiediena dēļ. Īsāk sakot, jo dziļāks nonāk Neptūnā, jo karstāks tas kļūst. Savā kodolā Neptūns sasniedz temperatūru līdz 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), kas ir salīdzināma ar Saules virsmu. Milzīgās temperatūras atšķirības starp Neptūna centru un tā virsmu rada milzīgas vēja vētras, kas var sasniegt pat 2100 km / stundā, padarot tās visātrākās Saules sistēmā.
Temperatūras anomālijas un variācijas:
Tā kā Neptūnam vidējā aukstākā temperatūra ir Saules sistēmā, dīvaina anomālija ir planētas dienvidu pole. Šeit tas ir par 10 grādiem siltāks nekā pārējā planēta. Šis “karstais punkts” rodas tāpēc, ka Neptūna dienvidu pole pašlaik ir pakļauta Saulei. Kad Neptūns turpinās savu ceļojumu ap Sauli, polu stāvoklis mainīsies. Tad ziemeļu pols kļūs siltāks, un dienvidu pole atdzisīs.
Neptūna daudzveidīgākie laika apstākļi, salīdzinot ar Urānu, daļēji ir saistīti ar augstāku iekšējo sildīšanu, kas zinātniekus satrauc īpaši. Neskatoties uz to, ka Neptūns atrodas vairāk nekā 50% tālāk no Saules nekā Urāns un saņem tikai 40% no saules gaismas daudzuma, abu planētu virsmas temperatūra ir aptuveni vienāda.
Dziļāk gāzes slāņu iekšpusē temperatūra vienmērīgi paaugstinās. Tas atbilst Urānam, bet dīvainā kārtā neatbilstība ir lielāka. Urāns izstaro tikai 1,1 reizes vairāk enerģijas, nekā to saņem no Saules, turpretī Neptūns izstaro apmēram 2,61 reizes vairāk. Neptūns ir vistālākā planēta no Saules, tomēr tās iekšējā enerģija ir pietiekama, lai vadītu visātrāko Saules sistēmā redzēto planētu vēju. Mehānisms tam joprojām nav zināms.
Un, lai gan tiek reģistrēts, ka temperatūra Plutonā sasniedz zemāku - līdz 33 K (–240 ° C; -400 ° F), Plutona kā pundurplanētas statuss nozīmē, ka tā vairs nav vienā klasē ar pārējām. Tādējādi Neptūns paliek aukstākā planēta no astoņām.
Mēs šeit Space Space Magazine esam rakstījuši daudzus rakstus par Neptūnu. Šeit ir gāzes (un ledus) milzu Neptūns, kāda ir Neptūna virsma ?, 10 interesanti fakti par Neptūnu un Neptūna gredzeni.
Ja vēlaties iegūt vairāk informācijas par Neptūnu, ieskatieties Hubblesite jaunumu paziņojumos par Neptūnu un šeit ir saite uz NASA Saules sistēmas izpētes rokasgrāmatu Neptūnam.
Mēs esam ierakstījuši visu epizodi no Astronomy Cast gandrīz par Neptūnu. To varat noklausīties šeit, epizode 63: Neptūns.
