Нептун (планета)

Непту́н — восьмая і самая далёкая планета Сонечнай сістэмы. Нептун таксама з’яўляецца чацвёртай па дыяметры і трэцяй па масе планетай. Маса Нептуна ў , а дыяметр экватара ў большыя чым зямныя. Планета была названа ў гонар рымскага бога мораў. Яго астранамічны сімвал — стылізаваны трызубец Нептуна.

Выяўлены 23 верасня 1846 года, Нептун стаў першай планетай, адкрытай дзякуючы матэматычным разлікам, а не шляхам рэгулярных назіранняў. Выяўленне непрадбачаных змяненняў у арбіце Урана спарадзіла гіпотэзу аб невядомай планеце, гравітацыйным уплывам якой яны і абумоўленыя. Нептун быў знойдзены ў межах прадказанага становішча. Неўзабаве быў адкрыты і яго спадарожнік Трытон, аднак астатнія 13 спадарожнікаў, вядомыя цяпер, былі невядомыя да XX стагоддзя. Планету наведаў толькі адзін касмічны апарат, «Вояджэр-2», які праляцеў паблізу Нептуна 25 жніўня 1989 года.

Нептун па складзе блізкі да Урана, і абедзве планеты адрозніваюцца па складзе ад большых планет-гігантаў — Юпітэра і Сатурна. Часам Уран і Нептун выдзяляюць у асобную катэгорыю «ледзяных гігантаў». Атмасфера Нептуна, як і атмасферы Юпітэра і Сатурна, складаецца ў асноўным з вадароду і гелію, разам са слядамі вуглевадародаў і, магчыма, азоту, аднак утрымлівае ў сабе больш высокую прапорцыю льдоў: воднага, аміячнага, метанавага. Ядро Нептуна, як і Урана, складаецца галоўным чынам з льдоў і горных парод. Сляды метану ў знешніх слаях атмасферы, у прыватнасці, з'яўляюцца прычынай сіняга колеру планеты.

У атмасферы Нептуна бушуюць самыя моцныя вятры сярод планет Сонечнай сістэмы, паводле некаторых ацэнак, іх хуткасці могуць дасягаць . Падчас пралёту «Вояджэра-2» у 1989 годзе ў паўднёвым паўшар'і Нептуна была выяўлена так званая Вялікая цёмная пляма, падобная да Вялікай чырвонай плямы на Юпітэры. Тэмпература Нептуна ў верхніх слаях атмасферы блізкая да . У цэнтры Нептуна тэмпература складае паводле розных ацэнак ад 5400 K да 7000-7100 °C, што супастаўна з тэмпературай на паверхні Сонца і параўнальна з унутранай тэмпературай большасці вядомых планет. У Нептуна ёсць слабая і фрагментаваная кальцавая сістэма, магчыма, выяўленая яшчэ ў 1960-я гады, але пацверджаная «Вояджэрам-2» толькі ў 1989 годзе.

У 1948 годзе ў гонар адкрыцця планеты Нептун было прапанавана назваць новы хімічны элемент пад нумарам 93 нептуніем.

12 ліпеня 2011 г. споўніўся роўна адзін нептуніянскі год ці — з моманту адкрыцця Нептуна 23 верасня 1846 г..

Гісторыя адкрыцця

Згодна з замалёўкамі, Галілеа Галілей назіраў Нептун 28 снежня 1612, а затым 29 студзеня 1613 г. Аднак у абодвух выпадках Галілей прыняў планету за нерухомую зорку ў злучэнні з Юпітэрам на начным небе. Таму Галілей не лічыцца першаадкрывальнікам Нептуна.

Падчас першага перыяду назіранняў у снежні 1612 года Нептун быў у пункце стаяння і якраз у дзень назіранняў ён пачаў адваротны рух. Бачны адваротны рух назіраецца, калі Зямля абганяе па сваёй арбіце знешнюю планету. Паколькі Нептун быў паблізу пункта стаяння, рух планеты быў занадта слабым, каб быць заўважаным з дапамогай маленькага тэлескопа Галілея.

У 1821 Алексіс Бувар апублікаваў астранамічныя табліцы арбіты Урана. Пазнейшыя назіранні паказалі істотныя адхіленні сапраўднага руху Урана ад табліц. У прыватнасці, англійскі астраном Т. Хасі на аснове ўласных назіранняў выявіў анамаліі ў арбіце Урана і выказаў меркаванне, што яны могуць выклікацца наяўнасцю знешняй планеты. У 1834 Хасі наведаў Бувара ў Парыжы і абмеркаваў з ім пытанне аб гэтых анамаліях. Бувар пагадзіўся з гіпотэзай Хасі і абяцаў правесці разлікі, неабходныя для пошуку гіпатэтычнай планеты, калі знойдзе час для гэтага, але ў далейшым не займаўся гэтай праблемай. У 1843 Джон Кух Адамс вылічыў арбіту гіпатэтычнай восьмай планеты для тлумачэння змены ў арбіце Урана. Ён паслаў свае вылічэнні сэру Джорджу Эйры, каралеўскаму астраному, а той у адказ папрасіў тлумачэнняў. Адамс пачаў накідваць адказ, але чамусьці так і не адправіў яго і ў далейшым не настойваў на сур’ёзнай рабоце па гэтым пытанні.

Урбэн Левер’е незалежна ад Адамса ў 1845—1846 гады правёў свае ўласныя разлікі, але астраномы Парыжскай абсерваторыі не падзялялі яго энтузіязму і праводзіць пошукі меркаванай планеты не сталі. У чэрвені, азнаёміўшыся з першай апублікаванай Левер’е ацэнкай даўгаты планеты і пераканаўшыся, што яна блізкая да ацэнкі Адамса, Эйры пераканаў дырэктара Кембрыджскай абсерваторыі Д. Чэліса пачаць пошукі планеты, якія беспаспяхова працягваліся на працягу жніўня і верасня. Чэліс двойчы назіраў Нептун, але з тае прычыны, што ён адклаў апрацоўку вынікаў назіранняў на больш позні тэрмін, яму не ўдалося своечасова ідэнтыфікаваць адшуканую планету.

Тым часам Левер’е ўдалося пераканаць астранома Берлінскай абсерваторыі Іагана Готфрыда Гале заняцца пошукамі планеты. Генрых Д’Арэ, студэнт абсерваторыі, прапанаваў Гале параўнаць нядаўна намаляваную карту неба ў раёне прадказанага Левер’е месцазнаходжання з відам неба на бягучы момант, каб заўважыць перамяшчэнне планеты адносна нерухомых зорак. Планета была знойдзена ў першую ж ноч прыкладна пасля адной гадзіны пошукаў. Разам з дырэктарам абсерваторыі Іаганам Энке на працягу двух начэй яны працягвалі назіраць участак неба, дзе знаходзілася планета, у выніку ім удалося выявіць яе перамяшчэнне адносна зорак і пераканацца, што гэта сапраўды новая планета. Нептун быў знойдзены 23 верасня 1846 года, у межах 1° ад каардынат, прадказаны Левер’е, і прыкладна ў 12° ад каардынат, прадказаны Адамсам.

Услед за адкрыццём пачалася спрэчка паміж англічанамі і французамі за права лічыць адкрыццё Нептуна сваім. У канчатковым выніку кансэнсус быў знойдзены і было прынята рашэнне лічыць Адамса і Левер’е суадкрывальнікамі. У 1998 годзе былі зноў знойдзеныя так званыя «паперы Нептуна» (гістарычна значныя паперы з Грынвіцкай абсерваторыі), якія былі незаконна прысвоены астраномам Олінам Дж. Эгенам, захоўваліся ў яго на працягу амаль трох дзесяцігоддзяў і былі знойдзены ў яго валоданні толькі пасля яго смерці. Пасля перагляду дакументаў некаторыя гісторыкі зараз лічаць, што Адамс не заслугоўвае роўных з Левер’е правоў на адкрыццё Нептуна (што, зрэшты, падвяргалася сумненням і раней: напрыклад Дэнісам Роулінсам яшчэ з 1966 года). У 1992 годзе ў артыкуле ў часопісе «Dio»DIO, The International Journal of Scientific History ён назваў патрабаванні брытанцаў прызнаць раўнапраўе Адамса на адкрыццё крадзяжом. «Адамс прарабіў некаторыя вылічэнні, але ён быў крыху не ўпэўнены ў тым, дзе знаходзіцца Нептун» — сказаў Нікалас Колеструм з ў 2003 годзеОбзор документов о Нептуне: 1998 recovery appeared in DIO 9.1 (1999) and William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff (December 2004), The Case of the Pilfered Planet — Did the British steal Neptune? Scientific American.

Назва

Некаторы час пасля адкрыцця Нептун абазначаўся проста як «знешняя ад Урана планета» або як «планета Левер’е». Першым, хто выказаў ідэю аб афіцыйнай назве, быў Гале, які прапанаваў назву «Янус». У Англіі Чайлз прапанаваў іншую назву: «Акіян»Moore (2000): 206.

Сцвярджаючы, што мае права даць найменне адкрытай ім планеце, Левер’е прапанаваў назваць яе Нептунам, ілжыва сцвярджаючы, што такая ​​назва адобрана французскім Littmann (2004): 50. У кастрычніку ён спрабаваў назваць планету па сваім імені — «Левер’е» — і быў падтрыманы дырэктарам абсерваторыі Франсуа Араго, аднак гэтая ініцыятыва натыкнулася на істотнае супраціўленне за межамі ФранцыіBaum & Sheehan (2003): 109—110. Французскія альманахі вельмі хутка вярнулі назву Гершэль для Урана, у гонар яго першаадкрывальніка Уільяма Гершэля, і Левер’е для новай планеты.

Дырэктар Пулкаўскай абсерваторыі Васіль Струвэ аддаў перавагу назве «Нептун». Пра прычыны свайго выбару ён паведаміў на з’ездзе Імператарскай Акадэміі навук у Пецярбургу 29 снежня 1846 г. Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS) Гэтая назва атрымала падтрымку за межамі Расіі і неўзабаве стала агульнапрынятым міжнародным найменнем планеты.

У рымскай міфалогіі Нептун — бог мора і адпавядае грэчаскаму Пасейдону.

Статус

З моманту адкрыцця і да 1930 года Нептун заставаўся самай далёкай ад Сонца вядомай планетай. Пасля адкрыцця Плутона Нептун стаў перадапошняй планетай, за выключэннем 1979—1999 гадоў, калі Плутон знаходзіўся ўнутры арбіты Нептуна. Аднак даследаванне пояса Койпера ў 1992 годзе прывяло да абмеркавання пытання аб тым, ці лічыць Плутон планетай або часткай пояса Койпера. У 2006 годзе Міжнародны астранамічны саюз прыняў новае вызначэнне тэрміна «планета» і класіфікаваў Плутон як малую планету, і, такім чынам, зноў зрабіў Нептун апошняй планетай Сонечнай сістэмы.

Эвалюцыя ўяўленняў аб Нептуне

Яшчэ ў канцы 1960-х уяўленні аб Нептуне некалькі адрозніваліся ад сённяшніх. Хоць былі адносна дакладна вядомыя сідэрычны і сінадычны перыяды абароту вакол Сонца, сярэдняя адлегласць ад Сонца, нахіл экватара да плоскасці арбіты, існавалі і параметры, вымераныя менш дакладна. У прыватнасці, маса ацэньвалася ў 17,26 зямных замест 17,15; экватарыяльны радыус ў 3,89 замест 3,88 ад зямных. Зорны перыяд абароту вакол восі ацэньваўся ў 15 гадзін 8 хвілін замест 15 гадзін і 58 хвілін, што з’яўляецца найбольш істотным разыходжаннем цяперашніх ведаў аб планеце з ведамі таго часу.

У некаторых момантах розначытанні былі і пазней. Першапачаткова, да палёту Вояджэра-2, меркавалася, што магнітнае поле Нептуна мае такую ж канфігурацыю, як поле Зямлі або Сатурна. Паводле апошніх уяўленняў, поле Нептуна мае выгляд так званага «нахіленага рататара». Геаграфічныя і магнітныя «полюсы» Нептуна (калі прадставіць яго поле дыпольным эквівалентам) апынуліся пад вуглом адзін да аднаго больш 45°. Такім чынам, пры вярчэнні планеты яе магнітнае поле апісвае конус.

Фізічныя характарыстыкі

Валодаючы масай у Нептун з’яўляецца прамежкавым звяном паміж Зямлёй і вялікімі газавымі гігантамі. Яго маса ў 17 разоў пераўзыходзіць зямную, але складае толькі ад масы Юпітэра. Экватарыяльны радыус Нептуна роўны 24 764 км, што амаль у 4 разы больш за зямны. Нептун і Уран часта лічацца падкласам газавых гігантаў, які называюць «ледзянымі гігантамі» з-за іх меншага памеру і большай канцэнтрацыі лятучых рэчываў. Пры пошуку экзапланет Нептун выкарыстоўваецца як метонім: выяўленыя экзапланеты з падобнай масай часта называюць «Нептунамі», таксама часта астраномы выкарыстоўваюць як метонім Юпітэр («Юпітэры»).

Арбіта і вярчэнне

Сярэдняя адлегласць паміж Нептунам і Сонцам — (каля 30,1 сярэдніх адлегласцей паміж Сонцам і Зямлёй, або ), і поўны абарот вакол Сонца ў яго займае 164,79 года. Адлегласць паміж Нептунам і Зямлёй складае ад 4,3 да http://festival.1september.ru/articles/579779/ Движение планет и искусственных спутников Земли, раздел Нептун. 12 ліпеня 2011 г. Нептун завяршыў свой першы з моманту адкрыцця планеты ў 1846 годзе поўны абарот— Лікавыя параметры згенераваныя сістэмай «Horizons On-Line Ephemeris System», распрацаванай групай Solar System Dynamics.. З Зямлі ён быў бачны іначай, чым у дзень адкрыцця, бо перыяд абароту Зямлі вакол Сонца (365,25 дня) не кратны перыяду абароту Нептуна. Эліптычная арбіта планеты нахілена на 1,77° адносна арбіты Зямлі. Эксцэнтрысітэт арбіты складае 0,011, у выніку, адлегласць паміж Нептунам і Сонцам змяняецца на 101 млн км — розніца паміж перыгеліем і афеліем, г. зн. самым блізкім і самым аддаленым пунктамі палажэння планеты ўздоўж арбітальнага шляху. Восевы нахіл Нептуна — 28,32°, што падобна на нахіл восі Зямлі і Марса. У выніку гэтага на планеце ёсць падобныя сезонныя змены. Аднак з-за доўгага арбітальнага перыяду Нептуна сезоны доўжацца на працягу сарака гадоў кожны.