Нептун расстояние до земли: Расстояние до Нептуна

Сколько лететь до Нептуна полёт к гиганту от Земли

Вопрос, сколько лететь до планеты Нептун, обусловлен его расположением в Солнечной системе. Планета является крайней, 8-й по счету от Солнца. Далее только Плутон и пояс Койпера. Статус Плутона – планетоид, его размеры сопоставимы с Луной, спутником Земли. Данное обстоятельство подтверждает, что Нептун — самый дальний от Солнца крупный объект. Он движется по собственной орбите на расстоянии приблизительно 30 астрономических единиц от центра системы. В абсолютных цифрах это составляет 4,5 млрд километров.

Сколько лететь до Нептуна

Расстояние в 4, 55 млрд километров световой луч преодолевает приблизительно за 4 часа и 10 минут. Радио сигнал, посланный «Вояджером-2», аппаратом, побывавшим на расстоянии 45 тыс. км от объекта, шел до Земли более 6 часов. Ученые приблизительно подсчитали, сколько лететь до Нептуна на ракете со 2-й космической скоростью. Теоретически космический корабль потратит 12 лет полета. Практика освоения ближнего Космоса позволяет об этом только мечтать.

Вот и помечтаем

Гипотетический космический экипаж высадился на поверхность планеты. Твердой почвы под ногами, как на Земле, он там не ощутит. Поверхность называется «ледяной», но на практике это поля плотной горячей жидкости с высокой электропроводимостью. Дышать придется метаном, сероводородом, ацетиленом. Состав атмосферы несовместим с жизнью биологического организма.

Романтический лазурный цвет атмосферы обусловлен водородом, метаном и гелием. Оттенок отличается от сдержанного аквамарина Урана, что наталкивает ученых на мысль о существовании неизвестного компонента газовой смеси, пока не обнаруженного.

Нептун славится ураганами, скорость ветров доходит до 600 м\сек. И это на фоне температуры «воздуха», приближающейся к абсолютному нулю. Отличительная особенность – наличие Большого Темного Пятна. Это мигрирующее устойчивое образование сверхзвуковой природы, напоминающее эпицентры земных ураганов.

Вокруг планеты вращается 14 спутников. Алгоритм их движения по небу землянину представить невозможно. Однако простая компьютерная программа легко с этим справится, даже с учетом ретроградного движения самого крупного спутника Тритона.

Откуда это известно

В исследования Космоса большой вклад внесли аппараты «Вояджер 1» и «Вояджер 2». Зонды запущены в 1977 году к Юпитеру Сатурну и Урану.

Вояджер-1

Весомый вклад в исследование Нептуна внес «Вояджер 2». В августе 1989 года он пролетел рядом на расстоянии 5000 км от верхнего края атмосферы. Благодаря зонду астрономы уточнили данные о кольцах планеты, открыли 6 новых спутников.

На вопрос, сколько лететь до Нептуна от Земли, аппарат «Вояджер 2» ответил точно. Он стартовал с Земли 20.08. 1977 года, а через 12 лет, 24.08. 1989 пролетел от космического тела на расстоянии 48 тыс. км. Сократить запланированное время полета почти на 20 лет позволила скорость выше первой космической, а также гравитационный маневр около Юпитера.

Вояджер 2

Ранее запускались аппараты серии «Пионер» для исследования планет Венера и Марс, но в настоящее время связь с ними утрачена. Зонд же «Вояджер 2» в 2018 году вошел в межзвездное пространство, но остается под наблюдением ученых.

Последний аппарат «Новые горизонты», запущенный американцами в 2006 году в сторону Плутона, попутно сфотографировал в июле 2010 года Нептун и Тритон с расстояния 23 астрономические единицы. Новейшие технологии исследования космического пространства и оборудование позволяют более эффективно пополнять знания о планете.

Как узнали про Нептун

Еще Галилео Галилей в XVII веке в свой маленький телескоп наблюдал планету, но не понимал, что видит. Поэтому лавры первооткрывателей достались другим ученым. Предшественниками открытия были Алексис Бувар и Т. Хасси, заметившие непонятные отклонения орбиты Урана. Ученые высказали гипотезу, что на Уран воздействует еще не открытая планета. Другие астрономы, также заметившие указанные резонансы, не довели свои исследования до конца.

Лавры первооткрывателя планеты достались французу Урбену Леверье. Открытию предшествовали собственные вычисления на базе идей Бювара и Хасси. Астроном наблюдал Нептун в телескоп Берлинской обсерватории 23.09.1846 года точно в предполагаемом месте.

Название планеты

Традиция называть планеты именами римских богов, а их луны – именами менее значительных персонажей римской мифологии, установилась не сразу. Первоначально и Нептун именовался «планетой за Ураном», Леверье – по имени первооткрывателя. Ученое сообщество остановилось на варианте «Нептун», а выбор имени для Плутона путем голосования окончательно закрепил традицию.

Автор: Леонид Петров

Сколько лететь от Земли до других планет Солнечной системы? — SunPlanets.info

Хотя человек ещё не ступал на поверхность других планет, наши беспилотные аппараты уже пролетали рядом со всеми планетами Солнечной системы. Но при этом им приходилось тратить годы на такие путешествия. Какое расстояние отделяет Землю от других планет, а также как долго лететь до них? Предварительно отметим, что время полета зависит не только от расстояния до планеты. Иногда можно совершить гравитационный маневр, за счет чего зондам удается быстрее достигнуть своей цели.

Из-за высокой скорости Меркурия вывести корабль на его орбиту чрезвычайно сложно. Расстояние между Меркурием и Землей меняется в зависимости от их положения на орбите, но его минимальное значение составляет 81 млн км. Долететь до ближайшей к Солнцу планеты можно примерно за 5 месяцев.

Дистанция между Венерой и Землей колеблется от 38 до 261 млн км. Однако в среднем перелет до нее занимает столько же времени, сколько и до Меркурия – 5 месяцев. Именно столько потратил на полет зонд «Венера-экспресс», исследовавший планету в 2006 г.

На сегодня пилотируемый полет к Марсу является основной задачей ведущих космических агентств мира. Расстояние между Красной планетой и Землей изменяется в пределах от 55,76 до 401 млн км. Наиболее удачные временные «окна» для полета к Марсу открываются раз в 26 месяцев. Пока что рекорд по скорости полета к планете удерживает «Маринер-7», сумевший преодолеть дистанцию всего за 128 дней, то есть за 4,2 месяца. Однако чаще приходится тратить порядка 7-8 месяцев на это путешествие.

Юпитер расположен значительно дальше от Земли, чем планеты земной группы. Лететь до него придется от 590 до 967 млн км. Порою полет до него занимает 5-6 лет, однако «Пионер-10» добрался до гиганта всего за 1 год и 10 месяцев.

Сатурн впервые был исследован аппаратом «Пионер-11». На полет от Земли до Сатурна он потратил 6 лет. «Вояджер-1» одолел эту же дистанцию за 4 года. Общее расстояние от нашей планеты до Сатурна колеблется от 1,195 до 1,66 млрд км.

Дистанция между Землей и Ураном меняется в диапазоне 2,6-3,15 млрд км. Единственным кораблем, сумевшим добраться до Урана, является «Вояджер-2», который достиг планеты за 8,5 лет.

Наиболее отдален от Земли Нептун. Расстояние до него составляет 4,3-4,6 млрд км. «Вояджер-2» потратил 12 лет, чтобы добраться до него. Здесь стоит отметить, что полет бы занял на 20 лет больше, если бы осуществлялся по прямой. В реальности «Вояджер» совершил гравитационные маневры у орбиты Юпитера и Сатурна, за сет чего смог достигнуть Нептуна значительно быстрее.

Список использованных источников

• https://zen.yandex.ru/media/different_angle/skolko-letet-ot-zemli-do-drugih-planet-solnechnoi-sistemy-5c3ef871ca940600aa08fc4f
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Межпланетные_полёты

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Планеты-гиганты — урок. География, 5 класс.

Планеты-гиганты:

• находятся дальше от Солнца;
• состоят из веществ в газообразном и жидком состояниях;
• имеют большие размеры;
• обладают большим количеством спутников;
• все они имеют кольца;
• быстро вращаются вокруг своей оси.

 

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Если сложить массы всех остальных планет, то масса Юпитера всё равно окажется больше. Белые полосы на Юпитере — это длинные слои облаков, которые опоясывают планету.

 

Большое Красное Пятно — самый примечательный объект на Юпитере. Оно было открыто ещё в \(1665\) году. Учёные считают что это огромный антициклон, который постоянно вращается в верхних слоях атмосферы Юпитера. Пятно за время наблюдений не раз меняло размеры, цвет, перемещалось в разные стороны, а иногда и вовсе исчезало.

 

Кольцо планеты узкое и состоит из мелких пылинок. У Юпитера больше всего спутников — \(69\). Самый крупный спутник Юпитера также является самым большим среди спутников всех остальных планет Солнечной системы — это Ганимед.

 

Галилеевы спутники Юпитера — \(4\) наиболее крупных спутника, открытые Галилео Галилеем в \(1610\) году. Слева направо, в порядке удаления от Юпитера: Ио, Европа, Ганимед, Каллисто.

Диаметр Юпитера — около \(140\) тыс. км. Год на планете длится около \(12\) земных лет, около своей оси Юпитер оборачивается менее чем за \(10\) часов. Среднее расстояние до Солнца — \(778\) млн км. Чтобы достичь Юпитера на космическом корабле, понадобится почти \(2\) года.

 

Планета названа в честь главного римского бога — Юпитера.

 

Юпитер — в древнеримской мифологии бог неба, дневного света, грозы, отец богов, верховное божество римлян.

 

Сатурн — необычная планета, окружённая красивыми кольцами, которые образуются системой тонких колечек. По мнению учёных, кольца состоят изо льда.

 

Температура на Сатурне — \(–\)\(170\) °С.

 

Диаметр Сатурна — около \(120\) тыс. км. Год на планете равен почти \(30\) земным годам, а продолжительность суток такая же, как и на Юпитере. Расстояние до Солнца — \(1427\) млн км.

 

 

У Сатурна известно \(62\) естественных спутника с подтверждённой орбитой. Большинство спутников имеет небольшие размеры и состоит из каменных пород и льда. Они очень светлые, имеют высокую отражательную способность. Самый большой из спутников — Титан.

 

Сатурн — один из древнейших древнеримских богов, бог земли и посевов. Символом Сатурна был серп, знак земледелия.

 

Уран — планета Солнечной системы, седьмая по удалённости от Солнца, третья по диаметру и четвёртая по массе. Уран — первая планета, открытая с помощью телескопа. Это было сделано в \(1781\) году английским астрономом Уильямом Гершелем. Названа планета в честь греческого бога неба Урана.

 

Уран — в древнегреческой мифологии олицетворение неба, супруг Геи (земли), относится к самому древнему поколению богов.

Уран — планета зеленоватого цвета. Кольца её состоят из мелкой пыли и твёрдых тёмных частичек. Температура верхнего слоя — \(–\)\(217\) °С.

 

Диаметр Урана — \(51\) тыс. км. Время вращения вокруг Солнца — \(84\) земных года, вокруг своей оси — \(17\) часов. Расстояние от Урана до Солнца равно \(2871\) млн км.

 

В системе Урана открыто \(27\) естественных спутников. Названия для них выбраны по именам персонажей произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Можно выделить пять основных, самых крупных, спутников: это Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон.

 

 

Нептун — восьмая планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений, и лишь позднее, в \(1846\) г., его удалось обнаружить с помощью телескопа.

 

Температура верхнего слоя Нептуна — \(–\)\(214\) °С. Диаметр планеты — \(49,5\) тыс. км. Расстояние до Солнца — \(4497\) млн км. Время вращения вокруг Солнца составляет почти \(165\) земных лет, вокруг своей оси — около \(16\) часов.

 

 

В настоящее время известно \(14\) спутников Нептуна. Крупнейший спутник Нептуна Тритон был открыт английским астрономом Уильямом Ласселом в \(1846\) году, всего через \(17\) дней после открытия планеты.

 

Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ — стилизованная версия трезубца Нептуна.

 

 

Нептун — в древнеримской мифологии бог морей и потоков. Один из древнейших римских богов. Позднее был отождествлён с греческим богом Посейдоном.

Плутон — планета-карлик

 

Плутон — крупнейшая известная карликовая планета Солнечной системы, открытая в \(1930\) году. До \(2006\) г. его считали \(9\) планетой. На ассамблее Международного астрономического союза Плутон был исключён из списка планет и причислен к малым небесным телам Солнечной системы.

 

Один полный оборот Плутона вокруг Солнца составляет около \(250\) оборотов Земли. Он ещё не совершил полного оборота с момента своего открытия.

 

В настоящее время у Плутона известно \(5\) спутников: самый большой спутник Харон, а также четыре малых спутника: Гидра, Никта, Кербер и Стикс.

 

Плутон — в древнегреческой и римской мифологии одно из имён бога подземного царства и смерти.

Нептун — восьмая и самая дальняя от Земли планета Солнечной системы. По диаметру находится на четвёртом месте, а по массе

                                     

1. История открытия

Согласно зарисовкам, Галилео Галилей наблюдал Нептун 27 и 28 декабря 1612 года, а затем 28 января 1613 года. Однако в обоих случаях Галилей принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе. Поэтому Галилей не считается первооткрывателем Нептуна.

Во время первого периода наблюдений в декабре 1612 года Нептун был в точке стояния, как раз в день наблюдений он перешёл к попятному движению. Видимое попятное движение наблюдается, когда Земля обгоняет по своей орбите внешнюю планету. Поскольку Нептун был вблизи точки стояния, движение планеты было слишком слабым, чтобы быть замеченным с помощью маленького телескопа Галилея.

В 1821 году Алексис Бувар опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана. Более поздние наблюдения показали существенные отклонения реального движения Урана от таблиц. В частности, английский астроном Т. Хасси на основе собственных наблюдений обнаружил аномалии в орбите Урана и предположил, что они могут быть вызваны наличием внешней планеты. В 1834 Хасси посетил Бувара в Париже и обсудил с ним вопрос об этих аномалиях. Бувар согласился с гипотезой Хасси и обещал провести расчёты, необходимые для поиска гипотетической планеты, если найдёт время для этого, но в дальнейшем не занимался этой проблемой. В 1843 Джон Куч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты для объяснения изменения в орбите Урана. Он послал свои вычисления сэру Джорджу Эйри, королевскому астроному, а тот в ответном письме попросил разъяснений. Адамс начал набрасывать ответ, но почему-то так и не отправил его и в дальнейшем не настаивал на серьёзной работе по данному вопросу.

Урбен Леверье независимо от Адамса в 1845 — 1846 годах провёл свои собственные расчёты, но астрономы Парижской обсерватории не разделяли его энтузиазма и проводить поиски предполагаемой планеты не стали. В июне 1846 года, ознакомившись с первой опубликованной Леверье оценкой долготы планеты и убедившись в её схожести с оценкой Адамса, Эйри убедил директора Кембриджской обсерватории Д. Чэллиса начать поиски планеты, которые безуспешно продолжались в течение августа и сентября. Чэллис дважды наблюдал Нептун, но, вследствие того, что он отложил обработку результатов наблюдений на более поздний срок, ему не удалось своевременно идентифицировать искомую планету.

Тем временем Леверье удалось убедить астронома Берлинской обсерватории Иоганна Готтфрида Галле заняться поисками планеты. Генрих д’Арре, студент обсерватории, предложил Галле сравнить недавно нарисованную карту неба в районе предсказанного Леверье местоположения с видом неба на текущий момент, чтобы заметить передвижение планеты относительно неподвижных звёзд. Планета была обнаружена в первую же ночь примерно после одного часа поисков. Вместе с директором обсерватории Иоганном Энке в течение двух ночей они продолжили наблюдение участка неба, где находилась планета, в результате чего им удалось обнаружить её передвижение относительно звёзд и убедиться, что это действительно новая планета. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года, в пределах 1° от координат, предсказанных Леверье, и примерно в 12° от координат, предсказанных Адамсом.

Вслед за открытием последовал спор между англичанами и французами за право считать открытие Нептуна своим. В конечном счёте консенсус был найден и было принято решение считать Адамса и Леверье сооткрывателями. В 1998 году были вновь найдены так называемые «бумаги Нептуна» имеющие историческое значение бумаги из Гринвичской обсерватории, которые были незаконно присвоены астрономом Олином Дж. Эггеном, хранились у него в течение почти трёх десятилетий и были найдены в его владении только после его смерти. После пересмотра документов некоторые историки теперь полагают, что Адамс не заслуживает равных с Леверье прав на открытие Нептуна. В 1992 году в статье в журнале «Dio» он назвал требования британцев признать равноправие Адамса на открытие воровством. «Адамс проделал некоторые вычисления, но он был немного не уверен в том, где находится Нептун», — сказал Николас Коллеструм из Университетского колледжа Лондона в 2003 году.

Тайна девятой планеты

Ровно два года назад ученые Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун опубликовали статью, вновь возродившую надежды на то, что в Солнечной системе удастся обнаружить еще одну планету, расположенную намного дальше Плутона. Подробнее об истории поиска девятой планеты и о значении расчетов Батыгина и Брауна по просьбе N + 1 рассказывает блогер и популяризатор космонавтики Виталий «Зеленый Кот» Егоров.

В астрономической среде два года обсуждают сенсацию, которой пока нет. Ряд косвенных признаков указывает, что где-то в Солнечной системе, намного дальше Плутона, есть еще одна планета. Пока ее не нашли, но примерное местоположение рассчитали. Если в расчетах ошибки нет, то это станет самым важным астрономическим открытием столетия.

Первой планетой, открытой «на кончике пера», была Нептун — еще в 1830-е годы астрономы обратили внимание на непредвиденные отклонения в орбите Урана и предположили, что за ним имеется еще одна планета, которая вызывает гравитационное возмущение. Гипотеза подтвердилась в 1846 году, когда Нептун смогли наблюдать в математически предсказанной области неба. Оказалось, что его видели и раньше, но не могли отличить от далеких звезд. Среднее расстояние до Нептуна — 4,5 миллиарда километров, или около 30 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли — около 150 миллионов километров).

Оптимизм после открытия Нептуна вдохновил многих ученых и любителей астрономии на поиски других, более удаленных планет. Дальнейшие наблюдения за Нептуном и Ураном показывали расхождение между реальным движением планет и предсказанным математически, и это вселяло уверенность, что сенсация 1846 года может повториться. Казалось, в 1930 году поиски увенчались успехом, когда Клайд Томбо обнаружил Плутон на расстоянии около 40 астрономических единиц.

Клайд Томбо

Долгое время Плутон оставался единственным известным объектом Солнечной системы, расположенным дальше от Солнца, чем Нептун. И по мере роста качества астрономической техники представления о размере Плутона постоянно менялись в сторону уменьшения. К середине века считалось, что он имеет размер, сравнимый с Землей, и очень темную поверхность. В 1978 году удалось уточнить массу Плутона благодаря открытию его спутника Харона. Оказалось, что он намного меньше не то что Меркурия, но даже земной Луны.

К концу XX века благодаря технологиям цифровой фотосъемки и компьютерной обработки данных начались открытия других транснептуновых объектов, размером меньше Плутона. Сначала, по привычке, их звали планетами. В Солнечной системе их стало десять, потом одиннадцать, потом двенадцать. Но к началу 2000-х годов астрономы забили тревогу. Стало ясно, что за Нептуном Солнечная система не заканчивается и каждой ледяной глыбе придавать статус Земли и Юпитера не годится. В 2006 году для плутоноподобных тел придумали отдельное название — карликовая планета. Планет снова стало восемь, как и столетие назад.

Тем временем поиски настоящих планет за пределами орбит Нептуна и Плутона не прекращались. Высказывались даже гипотезы о наличии там красного или коричневого карлика, то есть малого звездоподобного тела массой в несколько десятков Юпитеров, которое составляет с Солнцем двойную звездную систему. Подсказали эту гипотезу… динозавры и прочие вымершие животные. Группа ученых обратила внимание на то, что массовые вымирания на Земле происходят примерно каждые 26 миллионов лет, и предположила, что это период возвращения в окрестности внутренней Солнечной системы массивного тела, которое приводит к увеличению числа комет, устремляющихся к Солнцу и попадающих в Землю. Во многие СМИ эти гипотезы попали в виде антинаучных предсказаний о грядущем нападении пришельцев с планеты или звезды Нибиру.

По оси Х — миллионы лет до настоящего дня, по оси Y — всплески вымирания биологических видов на Земле

Berkeley Lab

NASA дважды предпринимало попытки найти возможную планету или коричневого карлика. В 1983 году космический телескоп IRAS осуществил полное картографирование небесной сферы в инфракрасном диапазоне. Телескоп провел наблюдения десятков тысяч источников теплового излучения, открыл несколько астероидов и комет в Солнечной системе и стал причиной шумихи в прессе, когда ученые приняли по ошибке далекую галактику за юпитероподобную планету. В 2009-м году полетел похожий, но более чувствительный и долгоживущий телескоп WISE, который сумел найти несколько коричневых карликов, но на расстоянии в несколько световых лет, то есть не относящихся к Солнечной системе. Он же показал, что в нашей системе планет размером с Сатурн или Юпитер за Нептуном тоже нет.

Разглядеть новую планету или недалекую звезду не удается никому до сих пор. Или ее там вообще нет, или она слишком холодна и излучает или отражает слишком мало света, чтобы ее можно было обнаружить при случайном поиске. Ученым пока приходится полагаться на косвенные признаки: особенности движения других, уже открытых космических тел.

Поначалу обнадеживающие данные получали в аномалиях орбит Урана и Нептуна, но в 1989 году было установлено, что причина аномалий — в ошибочном определении массы Нептуна: он оказался на пять процентов легче, чем думали ранее. После коррекции данных моделирование стало совпадать с наблюдениями, и гипотеза о девятой планете отпала.

Некоторые исследователи задумались о причинах появления долгопериодических комет во внутренней Солнечной системе и об источнике короткопериодических комет. Долгопериодические кометы могут появляться у Солнца раз в сотни или миллионы лет. Короткопериодические облетают вокруг Солнца за 200 или менее лет, то есть находятся гораздо ближе.

Кометы имеют очень короткий по космическим меркам срок жизни. Основной их материал — это лед различного происхождения: из воды, метана, циана и др. Солнечные лучи испаряют льды, и комета превращается в незаметный поток пыли. Тем не менее, короткопериодические кометы продолжают летать вокруг Солнца и сегодня, спустя миллиарды лет после формирования Солнечной системы. Значит, их число пополняется из какого-то внешнего источника.

Таким источником считается Облако Оорта — гипотетический регион радиусом до 1 светового года, или 60 тысяч астрономических единиц, вокруг Солнца. Считается, что там летают миллионы ледяных кусков по круговым орбитам. Но периодически что-то меняет их орбиту и запускает к Солнцу. Что это за сила, пока неизвестно: это может быть гравитационное возмущение от соседних звезд, результаты столкновений в облаке или влияние крупного тела в нем же. Например, это могла бы быть планета размером чуть больше Юпитера — ей даже дали название Тюхе. Авторы гипотезы Тюхе предполагали, что телескоп WISE сможет найти ее, но открытия не состоялось.

Облако Оорта (наверху: оранжевой линией показана условная орбита объектов из пояса Койпера, желтой — орбита Плутона

Если Облако Оорта — только гипотетическое семейство малых тел Солнечной системы, которое астрономы не могут наблюдать непосредственно, то другое семейство, пояс Койпера, изучено гораздо лучше. Плутон — это первое обнаруженное космическое тело пояса Койпера. Сейчас там открыто еще три карликовые планеты размером с Плутон или меньше и более тысячи малых тел.

Для семейства пояса Койпера характерны круговые орбиты, небольшой наклон к плоскости вращения известных планет Солнечной системы — плоскости эклиптики — и обращение в границах 30 и 55 астрономических единиц. С внутренней стороны пояс Койпера обрывается на орбите Нептуна, кроме того эта планета оказывает гравитационное возмущение на пояс. Причина внешней резкой границы пояса неизвестна. Это дает основания предполагать наличие еще одной полноценной планеты где-то на расстоянии 50 астрономических единиц.

За поясом Койпера, хотя и частично пересекаясь с ним, лежит область рассеянного диска. Для малых тел этого диска, напротив, характерны сильно вытянутые эллиптические орбиты и значительный наклон к плоскости эклиптики. Новые надежды на обнаружение девятой планеты и бурные обсуждения в среде астрономов породили именно тела рассеянного диска.

Некоторые объекты рассеянного диска настолько далеки от Нептуна, что он не оказывает на них никакого гравитационного влияния. Для них придуман отдельный термин «обособленный транснептуновый объект». Один из таких известных объектов под названием Седна приближается к Солнцу на 76 астрономических единиц и отдаляется на 1000 астрономических единиц, поэтому ее одновременно считают первым найденным объектом Облака Оорта. Некоторые известные тела рассеянного диска имеют менее экстремальные орбиты, а какие-то, напротив, имеют еще более вытянутую орбиту и сильный наклон плоскости обращения.

Орбиты транснептуновых объектов. Справа, зеленым цветом, — орбита предполагаемой девятой планеты

Wikipedia

Оказалось, что несколько найденных обособленных транснептуновых объектов имеют ближнюю точку своей орбиты в области около 60 астрономических единиц и эта точка лежит в плоскости эклиптики, а у некоторых объектов орбиты вытянуты в одном направлении. Вероятность такого случайного пролегания орбит составляет 0,025 процента, то есть более вероятно гравитационное влияние неизвестной планеты. По оценкам ученых Калифорнийского технологического института Константина Батыгина и Майкла Брауна, обративших внимание на необычные орбиты, это может быть планета в десять раз массивнее Земли. Возможно, там летает газовый собрат Нептуна и Урана либо каменная планета в 2–4 раза больше Земли, так называемая «суперземля». Хотя, учитывая изобилие ледяных тел на периферии Солнечной системы, более вероятно наличие газовой планеты.

По расчетам авторов свежей гипотезы, «их» планета может иметь вытянутую орбиту, приближаясь к Солнцу на 200 и отдаляясь на 1200 астрономических единиц. Ее точное местоположение на земном небе пока рассчитать не удается, но примерная область поисков постепенно сокращается. Поиск ведется с помощью оптического телескопа «Субару» на Гавайях и телескопа имени Виктора Бланко в Чили. Для того чтобы дополнительно подтвердить существование планеты и уточнить ее возможное местоположение, требуется найти больше тел рассеянного диска. Сейчас эти поиски продолжаются, работы имеют высокий приоритет, и появляются новые находки. Однако ожидаемая планета по-прежнему неуловима.

Если бы астрономы знали, куда смотреть,то, возможно, смогли бы увидеть планету и оценить ее размер. Но у «дальнобойных» телескопов слишком узкий угол обзора, чтобы осуществлять свободный поиск по большим площадям неба. К примеру, известный космический телескоп Hubble за 25 лет своей работы осмотрел менее 10 процентов всей небесной сферы. Но поиски продолжаются, и если девятую планету Солнечной системы все-таки найдут, то это станет настоящей сенсацией в астрономии.

Виталий Егоров

Где заканчивается Солнечная система? — BBC News Русская служба

• Полина Романова
• Русская служба Би-би-си

10 февраля 2017

Автор фото, NASA

«Вояджер-1» — единственный сделанный человеком объект, прославившийся тем, что вырвался за пределы «космического дома» своих создателей — Солнечной системы. Причем как минимум дважды. Где он сейчас? Технически, все еще в ней.

Первые сенсационные сообщения о том, что автоматический зонд «Вояджер-1» (Voyager-1), запущенный НАСА еще в 1977 году для исследования Юпитера и Сатурна, покинул Солнечную систему, появились в марте 2013 года.

Американский геофизический союз (AGU) — некоммерческое общество, занимающееся исследованиями Земли и космоса, — выпустил пресс-релиз, в котором ссылался на внезапные изменения космического излучения.

Всего через несколько часов, после комментария непосредственно работающих над проектом ученых НАСА о том, что они ничего подобного утверждать не могут, эксперты AGU пошли на попятную. Они изменили пресс-релиз, указав теперь, что аппарат «вошел в новый космический регион», и признались в попытках сделать выводы своих наблюдений понятными широкой публике.

Подобные сообщения появлялись еще несколько раз каждые пару месяцев, пока через полгода специалисты НАСА фактически не подтвердили все предыдущие заявления. Наконец было официально объявлено, что зонд вошел в межзвездное пространство еще годом раньше — 25 августа 2012 года.

СМИ вновь не смогли отказать себе в громких заголовках, гласивших, что «Вояджер» покинул Солнечную систему, — и были не совсем уж неправы. Однако в материалах НАСА до сих пор таких смелых утверждений нет — более того, согласно им, никто из нас не доживет до того момента, когда это бесспорно станет реальностью.

Где заканчивается Солнечная система?

Как всегда, это вопрос терминологии — все зависит от того, что именно считать Солнечной системой.

В привычном понимании она состоит из вращающихся вокруг нашей звезды восьми планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), их спутников, пояса астероидов (между орбитами Марса и Юпитера), множества комет, а также пояса Койпера.

В нем находятся в основном малые тела, оставшиеся от образования Солнечной системы, и несколько карликовых планет (в их числе Плутон, который чуть более десятилетия назад был разжалован в эту категорию из обычных планет). Пояс Койпера по сути похож на пояс астероидов, но значительно превосходит последний в размерах и массе.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Космический аппарат, улетевший с Земли дальше всех, был запущен 40 лет назад

Чтобы представить себе масштабы этой части солнечной империи, принято использовать астрономические единицы (а.е.) — одна единица равняется примерному расстоянию от Земли до Солнца (около 150 млн км или 93 млн миль).

Последняя планета — Нептун — удалена от звезды на расстояние около 30 а.е. До пояса Койпера — 50 а.е.

Прибавьте к этому еще чуть более 70 астрономических единиц — и мы подходим к первой условной границе Солнечной системы, которую и пересек «Вояджер», — внешней границе гелиосферы.

Все вышеописанное — планеты, пояс Койпера и пространство за ним — находится под влиянием солнечного ветра — непрерывного потока заряженных частиц (плазмы), исходящего от солнечной короны.

Этот постоянный ветер формирует вокруг нашей системы некое подобие вытянутого пузыря, который «вытесняет» межзвездную среду и называется гелиосферой.

По мере удаления от Солнца скорость движения заряженных частиц снижается, поскольку они сталкиваются со все большим противодействием — натиском межзвездной среды, в основном состоящей из облаков водорода и гелия, а также более тяжелых элементов, например углерода, и пыли (всего около 1%).

Когда солнечный ветер резко замедляется и его скорость становится меньше скорости звука, наступает первая граница гелиосферы, называемая границей ударной волны (по-английски — termination shock). «Вояджер-1» пересек ее еще в 2004 году (его брат-близнец «Вояджер-2» — в 2007) и, таким образом, вошел в область под названием гелиощит (heliosheath) — некое «преддверие» Солнечной системы. В пространстве гелиощита солнечный ветер начинает взаимодействовать с межзвездной средой, и их давление друг на друга сбалансировано.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

На этом графике НАСА показано, что «Вояджер-1» преодолел стадии ударной волны и гелиопаузы

Однако по мере продвижения дальше сила солнечного ветра начинает ослабевать еще больше и в конечном итоге полностью уступает внешней среде — эту условную внешнюю границу называют гелиопаузой. Преодолев ее в августе 2012 года, «Вояджер-1» вошел в межзвездное пространство и — если брать в качестве границ пределы наиболее ощутимого влияния солнечного ветра — покинул Солнечную систему.

Но на самом деле, согласно общепринятому в научной среде толкованию, зонд не проделал еще и половины пути.

Автор фото, NASA/JPL

Подпись к фото,

Pale Blue Dot (бледно-голубая точка) — одна из самых знаменитых фотографий, сделанных «Вояджером». В 1990 году аппарату дали команду «оглянуться назад» и сфотографировать нашу планету

Как ученые поняли, что «Вояджер-1» преодолел гелиопаузу?

Поскольку «Вояджер» исследует пространства, ранее никем не изведанные, понять, где именно он находится — довольно сложная задача.

Ученым приходится ориентироваться на данные, которые с помощью сигналов зонд передает на Землю.

«Никто до этого никогда не был в межзвездном пространстве, поэтому это все равно что путешествовать с помощью неполных путеводителей», — объяснял научный сотрудник проекта «Вояджер-1» Эд Стоун.

Когда информация, полученная от аппарата, стала указывать на изменившуюся вокруг него среду, ученые впервые заговорили о том, что «Вояджер» близок к выходу в межзвездное пространство.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

На этом рисунке НАСА изображены этапы выхода «Вояджера» в межзвездное пространство: ударная волна, гелиощит (желтый и фиолетовый отрезки) и гелиопауза

Наиболее простой способ определить, преодолел ли аппарат заветную границу, — измерить температуру, давление и плотность плазмы, окружающей зонд. Однако прибор, способный делать такие замеры, перестал работать на «Вояджере» еще в 1980 году.

Специалистам пришлось ориентироваться на другие два инструмента: детектор космических лучей и плазменный волновой прибор.

В то время как первый периодически фиксировал рост уровня космических лучей галактического происхождения (и падение уровня солнечных частиц), именно плазменному волновому прибору удалось убедить ученых в местонахождении аппарата — благодаря так называемым корональным выбросам массы, которые происходят на нашей звезде.

При ударной волне, следующей за выбросом на Солнце, устройство фиксировало колебания электронов плазмы, с помощью которых можно было определить ее плотность.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Специалисты смогли понять, где находится «Вояджер», благодаря вспышкам на Солнце

«Эта волна заставляет плазму как будто бы звенеть, — объяснял Стоун. — В то время как плазменный волновой прибор позволил нам измерить частоту этого звона, детектор космических лучей показал, откуда пришел этот звон — от выбросов на Солнце».

Чем выше плотность плазмы, тем больше частота колебаний. Благодаря второй на счету «Вояджера» волне, в 2013 году ученые смогли узнать, что зонд уже более года летит сквозь плазму, плотность которой в 40 раз превышает предыдущие замеры. Звуки, записанные при этом «Вояджером», — звуки межпланетной среды — можно послушать здесь.

«Чем дальше двигается «Вояджер», тем выше становится плотность плазмы, — говорил Эд Стоун. — Потому ли это, что межзвездная среда становится все плотнее по мере отдаления от гелиосферы, или это результат самой ударной волны [от солнечной вспышки — Би-би-си]? Пока мы не знаем».

Третья волна, зафиксированная в марте 2014 года, показала незначительные по сравнению с предыдущими изменения в плотности плазмы, что подтверждает нахождение зонда в межзвездном пространстве.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Так выглядел центр управления «Вояджерами» в 1980 году

Итак, «Вояджер-1» выбрался за пределы наиболее «густонаселенной» части Солнечной системы и сейчас находится в 137 астрономических единицах, или 20,6 млрд км от Земли. Проследить за ним можно здесь.

Так когда же он наконец окончательно покинет систему? По расчетам НАСА, примерно через 30 тысяч лет.

Дело в том, что Солнце, аккумулируя в себе подавляющую часть массы всей системы — 99%, распространяет свое гравитационное влияние далеко за пределы пояса Койпера и даже гелиосферы.

Примерно через 300 лет «Вояджер» должен встретиться с Облаком Оорта — гипотетической (потому что никто никогда его не видел и ученые имеют лишь теоретическое представление о нем) сферической областью, опоясывающей Солнечную систему.

В ней «живут», притягиваясь к нашей звезде, в основном ледяные объекты, состоящие из воды, аммиака и метана, — они, по версии ученых, изначально сформировались намного ближе к Солнцу, но затем были отброшены на задворки системы гравитацией планет-гигантов. На то, чтобы обратиться вокруг нас, им требуются тысячелетия. Считается, что некоторым из этих объектов удается попасть обратно, — и тогда мы замечаем их в форме комет.

Одни из недавних примеров — кометы C/2012 S1 (ISON) и C/2013 A1 (Макнота). Первая распалась после прохождения мимо Солнца, вторая прошла вблизи Марса и покинула внутреннюю область системы.

Гипотетическая граница Облака Оорта и есть последняя граница Солнечной системы — предел гравитационного могущества нашей звезды, или сфера Хилла.

За пределами Облака Оорта нет ничего — только свет, исходящий от Солнца и подобных ей звезд.

Через несколько лет ученые начнут постепенно отключать приборы «Вояджера-1». Последний, как ожидается, прекратит работать около 2025 года, после чего зонд будет отправлять данные на Землю еще несколько лет, а затем продолжит свое путешествие в тишине.

Чтобы достичь пределов сферы Хилла, солнечному свету, перемещающемуся с максимально известной нам скоростью, нужно около двух лет. До ближайшей к нам звезды — Проксима Центавры — он доходит примерно за четыре года. «Вояджеру», если бы его путь пролегал к ней, понадобилось бы более 73 тысяч лет.

Миссия «Вояджеров»

• Несмотря на название, первым был запущен «Вояджер-2» — 20 августа 1977 года. «Вояджер-1» стартовал 5 сентября того же года
• Официальная миссия зондов заключалась в изучении Юпитера и Сатурна

Автор фото, Science Photo Library

Подпись к фото,

Снимок Европы — одного из спутников Юпитера, сделанный «Вояджером-2»

• Аппаратам удалось изучить и сделать фотографии Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и их спутников, а также провести уникальные исследования системы колец Сатурна и магнитных полей планет-гигантов
• «Вояджер-1» затем приступил к своей «межзвездной миссии» и стал самым далеким от Земли объектом, которого касался человек. Теперь в его задачу входит иследование гелиопаузы и среды за пределами влияния солнечного ветра. «Вояджер-2» в ближайшие годы также должен пересечь гелиопаузу
• На борту обоих «Вояджеров» есть так называемые Золотые пластинки с записью звуковых и видеосигналов. На них воспроизведена карта пульсаров с отметкой положения Солнца в Галактике — на случай если обнаруживший ее захочет нас найти. Кроме того, специалисты включили в записи все, что по их мнению, нужно знать представителям внеземной жизни о человечестве: фотографии, приветствия на 55 языках, в том числе древнегреческом, телугу и на кантонском диалекте, звуки земной природы (вулканы и землетрясения, ветер и дождь, птицы и шимпанзе, человеческие шаги, стук сердца и смех), а также музыкальные произведения — от Баха и Стравинского до Чака Берри и Блайнд Вилли Джонсона и традиционных песнопений.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

На этих пластинках содержится информация о богатстве и разнообразии человеческой культуры

Планета Нептун

Общие сведения

Нептун — самая последняя планета по удаленности от Солнца. Такое название объект получил в честь мифического персонажа древних римлян — владыки морей.

Нептун обнаружили в 1846 году. Он стал первым небесным телом, которое открыли путем точных расчетов. Другие же космические объекты были открыты в ходе регулярных исследований. Заметив сильные перемены в орбите Урана, ученые того времени начали подозревать наличие еще одной планеты. Чуть позже Нептун нашли в предполагаемой области. После данного открытия была обнаружена и его самая крупная луна — Тритон.

История открытия планеты Нептун

Проводя свои наблюдения, Галилей принял Нептун за светило на ночном небосводе. По этой причине его не признали первооткрывателем планеты.
В 1612 году Нептун приблизился к точке стояния. Именно этот момент был переходным для планеты к обратному движению. Его можно наблюдать, например, когда Земля начинает перегонять по своей орбите внешнюю. И, в связи с тем, что Нептун подходил к точке стояния, его движение было очень медленным, чтобы зафиксировать это при помощи примитивных приспособлений того времени.

Чуть позднее — в 1821 году ученый Алексим Бувар представил свои таблицы орбиты Урана. В ходе дальнейших мероприятий по изучению планеты были отмечены существенные несоответствия реального его движения с этими таблицами. Британец Т.Хасси, исходя из результатов своих работ, выдвинул версию о том, что аномалии в орбите Урана, возможно, вызваны другим небесным объектом. В 1834 произошла встреча Хасси и Бувара, на которой последний дал обещание провести новые вычисления, необходимые для определения местонахождения новой планеты. Но известно, что после данной встречи Бувара более не занимала данная тема. В 1843 Д. Куч Адамсу удалось вычислить орбиту неизвестной планеты для «оправдания» несоответствий в орбите Урана. Астроном направил итоги своей работы Джоржу Эйри, который являлся королевским астрономом. Но, как выяснилось, и он не отнесся серьезно к рассмотрению подробностей этого дела.

Урбен Леверье в 1845 году приступил к собственным расчетам. Но сотрудники главной обсерватории Парижа отказывались воспринимать идеи ученого всерьез и содействовать поиску 8-ой планеты. В 1846 году, изучив работу Леверье по оценке долготы объекта и убедившись в том, что его результат схож с Результатов Адамса, Эйри попросил Д. Чэллиса — руководителя Кембриджской обсерватории, все же приступить к поиску. Самому Чэллису неоднократно доводилось видеть Нептун на ночном небе. Но ввиду того, что астроном все время откладывал проведение анализа наблюдений, ему также не удалось стать его первооткрывателем.

Через некоторое время Леверье убеждает работника Берлинской обсерватории — Иоганна Галле в успехе планируемого исследования. Затем Генрих Д.Арре предлагает Галле произвести сравнения с ранее созданной картой части небосвода с представленными Леверье новыми координатами. Это было необходимо для определения направления движения объекта на фоне звезд. Нептун открыли в эту же ночь. Далее в течение 2-х суток ученые продолжали наблюдения за областью неба, которую определил Леверье. Им было необходимо убедиться в том, что данный объект в действительности является планетой. Итак, 23 сентября 1846 года — официальная дата обнаружения 8-ой планеты системы нашей звезды.

Чуть позже из-за данного события возникло множество споров между французскими и английскими учеными по поводу того, кого же считать первооткрывателем. В итоге ими были признаны сразу двое ученых — Адамс и Леверье. Но после обнаружения бумаг в 1998, тайно присвоенных Дж. Эггеном, оказалось, что Леверье имеет намного больше прав называться первооткрывателем Нептуна, нежели его коллега.

Название

Восьмая планета не сразу получила свое законное название. Какоке-то время после ее обнаружения в кругу ученых она обозначалась, как «внешняя от Урана планета». Некоторые называли ее просто «планетой Леверье». Впервые название для объекта было предложено Галле. Ученый порекомендовал назвать ее «Янус». Англичанин Чайлз предложил название «Океан».

 Но как первооткрыватель, Леверье счел, что именно он должен наречь обнаруженный им объект. Ученый решил назвать его Нептуном, ссылаясь на одобрение этого решения французским бюро долгот. Известно, что ранее астроном хотел наречь планету своим именем, но данное решение вызвало протест за границей.

Василий Струве -руководитель Пулковской обсерватории счел «Нептун» наиболее подходящим названием для планеты. Древние римляне считали Нептун покровителем морей, также, как греки Посейдона.

Статус планеты Нептун

После обнаружения вплоть до 30-го года прошлого века Нептун считали крайним крупным объектом Солнечной системы. Но после более позднеего открытия Плутона, Нептун превратился в предпоследнюю планету. Но при тщательном изучении пояса Койпера, ученые старались определиться со следующим вопросом: причислять ли Плутон к планетам, или же считать его обитателем пояса Койпера? Только в 2006 году было решено оставить Плутону статус карликовой планеты. А значит и Нептун снова стали считать последней планетой в Солнечной системе.

Эволюция представления о планете Нептун

В середине прошлого века информация о Нептуне кардинально разнились с сегодняшними данными. Например, ранее масса Нептуна приравнивалась к 1726 земным, вместо действительных 1515. Также предполагалось, что размер радиуса экватора — 3,00, вместо настоящих 3,88 от радиуса Земли.

Также до полного исследования Нептуна «Вояджером-2» считалось, что его магнитное поле идентично магнитным полям Земли и Сатурна. Но после долгих наблюдений оказалось, что оно имеет форму «наклонного ротатора».

Физические характеристики планеты Нептун

Имея массу 1,0243•1026 кг, можно сказать, что Нептун по своим габаритам занимает среднее положение между Землей и крупными газовыми планетам. Его массовые показатели в 17 раз превышают земные. В то время, как Нептун составляет только 1⁄19 массы Юпитера. Уран с Нептуном принято причислять к подклассу газовых гигантов. Иногда их называют «ледяными гигантами». Это связанно с их «скромными» габаритами и высокой концентрацией легких элементов. Нептун также используют при изучении экзопланет, как метоним. Известные космические тела с идентичной ему массой нередко зовутся «Нептунами».

Орбита и вращение планеты Нептун

Дистанция между Нептуном и нашей звездой равна 4,55 млрд км. Полный цикл вокруг нее Нептун завершает почти за 165 лет. Сама планета находится от Земли на дистанции 4,3036 млрд км. В 2011 году Нептун полностью завершил первый оборот вокруг звезды со времен его обнаружения.

Сидерический период обращения Нептуна — 16,11 часа. В связи с тем, что поверхность Нептуна не твердая, принцип вращения его атмосферы характеризуется, как дифференциальный. Область экватора планеты обращается с 18-ти часовым периодом. Это относительно медленно по сравнению со скоростью вращения магнитного поля Нептуна. Его полярные области совершают полный оборот вокруг себя за 12 земных часов. Из всех объектов, обитающих во внутренней части нашей Солнечной системы, данный принцип вращения отмечается только у Нептуна. Этот феномен является первопричиной широтного сдвига ветров.

Орбитальные резонансы

Известно, что Нептун оказывает достаточно сильное влияние даже на тела пояса Койпера. Нужно напомнить, что данный пояс является неким кольцом. Оно включает в себя малогабаритные ледяные планеты. Пояс чем-то схож с астероидным поясом, находящимся между Юпитером и Марсом. Пояс Койпера берет начало от определенной зоны орбиты Нептуна (30 а.е) и тянется до 55 а.е от звезды. Влияние гравитации Нептуна на объекты пояса Койпера значительное. Известно, что за все существования Солнечной системы многие объекты были «выведены» из области пояса под влиянием гравитации Нептуна. Вследствие чего на месте исчезнувших тел образовались пустоты.

Орбиты объектов, удерживаемых в области этого пояса, на протяжении значительных промежутков времени, определяются вековыми резонансами с Нептуном. Из них есть и такие, для которых данные промежутки сопоставимы со всем периодом существования нашей звездной системы.

Атмосфера и климат

Внутреннее устройство Нептуна

Если говорить о внутреннем устройстве планеты, то нужно отметить, как оно схоже с внутренним строением планеты Уран. Сама атмосфера Нептуна составляет около 10-20% от его суммарной массы. В зоне ядра давление достигает 10 ГПА. Самые низкие слои атмосферы насыщены большим количеством метана, аммиака и воды.

Внутреннее устройство планеты Нептун:

1. Верхний атмосферный слой, в том числе образования облаков, находящиеся на ее высоких уровнях.

2. Атмосфера, в которой преобладает метан, водород и гелий.

3. Мантия, в которой содержится значительное количество метанового льда, воды и аммиака.

4. Каменно-ледяное ядро со временем темная и сильно нагретая область начинает преобразовываться в жидкую мантию. Показатели ее температуры колеблются от 2000 до 5000 К. Массовые показатели мантии превосходят земные в 10-15 раз. Ученые полагают, что она насыщена большим количеством метана, воды и аммиака. Данная материя также по устоявшимся среди ученых терминов называют ледяной. И это, несмотря на то, что в действительности она очень горяча. Жидкая мантия обладает отличной электропроводностью. Именно поэтому ее зачастую называют океаном жидкого аммиака. Ученые полагают, что ядро Нептуна обволакивает «алмазная жидкость». Его масса примерно в 1,2 раза превышает земную. Ядро состоит по большей части из следующих элементов: никеля, силикатов и железа.

Магнитосфера планеты Нептуна

Своим магнитным полем и магнитосферой он сильно схож с Ураном. Они также достаточно сильно наклонены от оси планеты. До изучения Нептуна «Вояджером-2» астрофизики считали, что наклон магнитосферы Урана является, так называемым, «побочным эффектом» бокового вращения. Но сегодня, получив больше информации, ученые убеждены, что такая особенность магнитосферы объясняется действием приливов во внутренних зонах.

Магнитное поле планеты имеет комплексную геометрию. В нее входит существенные включения от небиполярных компонентов, таких как квадрипольный момент. По своей мощности он превосходит дипольный. Например, у Земли, Сатурна и Юпитера он относительно мал, в связи с чем их поля не так сильно «отходят» от оси.

Головная ударная волна планеты — область магнитосферы, в которой случается изменение скорости солнечного ветра. Здесь его движение начинает ощутимо замедляться. Эта зона располагается на дистанции, измеряемой в 34,9 планетарных радиусах. Магнитопауза — это зона, где солнечные ветра уравновешиваются сильным давлением. Она находится на расстоянии 25 радиусов планеты. Длина хвоста магнитосферы простирается на расстояние, равное 72 радиусам или более.

Атмосфера планеты Нептун

В верхних слоях атмосферы Нептуна имеется гелий (19%) и водород ( 80%). В небольших количествах здесь также находится и метан. Видимые полосы его поглощения видны при наблюдениях в инфракрасном диапазоне. Известно, что метан хорошо поглощает красный цвет, именно поэтому атмосфера планеты имеет преимущественно синий оттенок.

Процентное содержание метана в атмосфере Нептуна практически такое же, как и у Урана. Поэтому ученые предполагают, что существует еще один особый элемент, которые придает атмосфере синеватый оттенок.

Атмосфера Нептуна делится на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура понижается по мере удаленности от поверхности. А в стратосфере наоборот — температура по мере приближения к поверхности повышается. Пограничной «подушкой» между ними является тропопауза. Она состоит из образований облаков, имеющих разный химический состав.

При давлении, оценивающемся 5 барами, начинают образовываться аммиачные и сероводородные облака. При давлении выше 5 бар формируются новые облака из сульфида аммония и воды. По мере приближения к поверхности планеты, при давлении в 50 бар, появляются облака из водяного пара.

Образования облаков, находящихся на высоком уровне, наблюдались «Вояджером-2» по их теням, которые проецировались на плотный нижний слой. На нем также можно было разглядеть облачные полосы, «окутывающие» планету.
Тщательные исследования Нептуна помогли ученым выявить, что низкие уровни его стратосферы мутнеют под влиянием испарений ультрафиолетового фотолиза метана. В стратосфере Нептуна были также найдены: циановодород и угарный газ. В целом температура стратосферы Нептуна значительно выше, чем температура стратосферы Урана. Причина тому- наиболее высокое процентное содержание в ней углерода. По непонятным причинам термосфера Нептуна имеет чрезвычайно высокую температуру — 750 К. Это нехарактерно для планеты, которая находится на достаточно большой дистанции от Солнца. Это значит, что на таком расстоянии термосфера не может прогреваться ультрафиолетовой радиацией до такого уровня. Ученые считают, что данная аномалия связана с взаимодействием термосферы с ионами магнитного поля Нептуна. Существует также и другая версия, объясняющая данный феномен. Считается, что разогрев термосферы осуществляется с подачи волн гравитации внутренней части планеты. Затем они просто развеиваются в атмосфере. Известно, что в термосфере имеется наличие следов угарного газа и воды. Астрофизики считают, что они оказались здесь посредством внешних источников.

Климат планеты Нептун

На Нептуне преобладают штормы и ветра, достигающие скорости до 600 м/с. В процессе наблюдения за принципом движения облаков ученые вычислили еще одну закономерность: скорость ветров изменяется при движении от восточной области к западной. На верхних уровнях атмосферы преобладают ветра, средняя скорость движения которых равна 400 м/с. В зоне экватора и полюсов — 250 м/с.

Ветра Нептуна в основном дуют в направлении противоположном его вращению. Схема движения ветров, составленная учеными, указывает на то, что в более высоких широтах направление ветров все же совпадает с направлением вращения планеты вокруг своей оси. В более низких широтах ветра движутся преимущественно в противоположном направлении. Ученые считают, что объяснение данным различиям является «скин-эффект», а не иные атмосферные процессы. В атмосфере планеты  ацетилен, метан и этан находятся в большем количестве, нежели, чем в зоне его полюсов.

Данные наблюдения практически являются объяснением существования апвеллинга в экваториальной зоне планеты. В 2007 было выяснено то, что температура в верхней области тропосферы на 10 градусов выше, чем в остальных частях планеты. Такой существенный перепад по мнению ученых повлиял на метан, изначально находившийся в застывшем состоянии. Он стал просачиваться в космическое пространство через южный полюс Нептуна. Главная причина этой аномалии по общепринятому мнению является угол наклона самого объекта.

По мере продвижения планеты к противоположной стороне звезды, ее южный полюс начнет затеняться. Это указывает на то, что Нептун будет обращен к звезде уже северным полюсом. И «высвобождение» метана в космос теперь будет осуществляться из области северного полюса.

Штормы на планете Нептун

В 1989 года космической машиной «Воядже-2» было обнаружено «Большое темное пятно». Оно представляет собой устойчивый шторм, размеры которого достигают 13 000 × 6600 км. Данная аномалия ассоциировалась у ученых с известным «Большим красным пятном», присутствующим на Юпитере. Но в 1994 году космическим телескопом «Хаббл» темное пятно Нептуна не было обнаружено на том месте, где его зафиксировал «Вояджер-2». Вместо черного пятна здесь было замечено другое образование — Стулкер. Это шторм, зафиксированный в южной стороне от «Большого темного пятна». Малое темное пятно представляет собой второй по мощности шторм, который был открыт в процессе приближения машины к планете, которое произошло в 1989 году. Сначала оно визуализировалось, как затемненная область. Но по мере приближения «Вояджера-2» к Нептуну, его очертания на снимках стали четче, за счет чего ученые сразу заметили на нем различные облачные образования: густые, более разреженные, яркие и темные. 

Астрофизики считают, что более темные пятна образуются в нижних слоях тропосферы, нежели более яркие и разреженные облака 
Данные штормы устойчивые со средней продолжительностью «жизни» до нескольких месяцев. Значит можно сделать вывод, что они имеют вихревую структуру. Лучше всего с темными пятнами сливаются более яркие облака метана, которые рождаются в тропопаузе. 

 Постоянство данных облаков указывает на то, что старые «темные пятна» все же могут продолжать существовать в качестве циклонов. Но в этом случае их темный окрас будет потерян. Данные образования могут рассеиваться, если они находятся вблизи экватора. 

Внутреннее тепло планеты Нептун

Несмотря на то, что Нептун и Уран схожи во многом, у Нептуна погодное разнообразие намного больше. Это объясняется его повышенной внутренней температурой. И это, несмотря на то, что Нептун располагается на большей дистанции от Солнца, нежели Уран.

Поверхностные температурные показатели данных планет приблизительно одинаковые. В верхних слоях тропосферы Нептуна температура равна -222°C. В глубинах при давлении, равном 1 бару, температурные показатели равны -201°C. Более глубокие нижние слои состоят из газов, но температура в данной области повышается. Причина именно такого распределения тепла, как и принцип нагрева, учеными пока не выяснены. Известно лишь то, что от Урана исходит в 1,1 раз количества энергии больше, чем он получает от звезды. От Нептуна исходит в 2,61 раза больше количества энергии, чем он принимает от Солнца. Количество производимого им тепла равно 161% от получаемой им звездной энергии. При том, что Нептун является самой удаленной от звезды планетой, его энергетического потенциала хватает, чтобы ветра до невероятных скоростей, которые только могут быть в пределах Солнечной системы. Данному феномену ученые дают сразу несколько толкований. Перовое — радиогенный нагрев, осуществляемый «сердцем» (ядром) Нептуна. Второе — преобразование метана в цепные углеводороды. Третье — конвекция, происходящая на более глубоких атмосферных слоях, которая провоцирует замедление гравитационных волн над областью тропопаузы.

Образование и миграция Планеты Нептун

Ученым даже сегодня трудно воссоздать процесс образования ледяных гигантов, к которым относятся Нептун и Уран. Нынешние модели указывают на то, что плотность вещества во внешней зоне Солнечной системы была чересчур низкой для образования объектов подобных размеров методом аккреции материи на ядро. Сегодня существует масса гипотез об эволюции этих двух тел. Сутью одной из самых распространенных теорий является то, что эти ледяные планеты образовались вследствие нестабильности протопланетного диска. И уже на последних стадиях формирования их атмосферы начали уноситься в космос под воздействием массивных светил класса B и O.

Суть менее популярной гипотезы — Нептун с Ураном формировались на минимальном расстоянии от Солнца. В данной области плотность вещества была выше, и вскоре планеты оказались на текущих орбитах. Теория о «переходе» Нептуна достаточно известна. Ею подразумевается, что при движении Нептуна наружу, он систематически пересекался с телами, относящимися к прото-поясу Койпера. Планета формировала новые резонансы и беспорядочно «корректировала» текущие орбиты. Предполагается, что тела рассеянного диска имеют такое положение по причине этого резонансного воздействия, спровоцированного миграцией Нептуна.

В 2004 году Аллесандро Мобиделлии предложил новую модель. Ее суть — приближение Нептуна к поясу Койпера, спровоцированное резонансным формированием 1:2 в орбите Сатурна и Нептуна. Они сыграли роль гравитационных усилителей, подтолкнувшие Нептун и Уран на новые орбиты. Кроме этого, такой резонанс способствовал изменению их местонахождения. Вполне возможно, что причиной выталкивания тел из области пояса Койпера явилась «Поздняя тяжелая бомбардировка». По мнению ученых она произошла 600 млн лет после завершения становления Солнечной системы.

Спутники и кольца

Спутники планеты Нептун

На сегодня существует 14 известных спутников Нептуна. Масса самого крупного — 99,5% от общей массы всех лун планеты. Данный объект был назван Тритоном. Его открыл Уильям Лассел. Это произошло ровно через 15 дней после официального объявления об открытии Нептуна. В отличии от иных лун, находящихся в Солнечной системе, у Тритона имеется ретроградная орбита. Не исключено, что он был притянут гравитацией Нептуна, а не был сформирован в своем текущем месте обращения. Многие ученые полагают, что он мог изначально быть карликовой планетой, принадлежащей к поясу Койпера. Из-за воздействия приливного ускорения Тритон спиралеобразно и достаточно медленно продвигается к Нептуну. В конечном итоге он разрушится, когда подойдет к пределу Роша. Вследствие этого образуется новое кольцо, которое по массивности можно будет сравнить с кольцами Сатурна. По прогнозам ученых это событие произойдет через 10-100 млн лет.

В 1989 ученые получили данные о температуре, преобладающей на Тритоне. Она оставила -235 °C. В то время это было самое малое значение для тел нашей звездной системы, у которых отмечается геологическая активность. Тритон причисляется к одному из трех лун, обитающих в Солнечной системе, у которых имеется атмосфера. Двое из них — это Титан и Ио. Астрономы также не исключают у Тритона наличие внутреннего жидкого океана.

Второй по времени обнаружения спутник Нептуна — Нереида. Она также обладает неправильной формой. Эксцентриситет ее орбиты считается самым высоким из всех подобных тел внутренней области Солнечной системы.

Осенью 1989 года машине «Вояджер-2» удалось обнаружить у Нептуна наличие 6-ти новых спутников. В небольшой степени внимание ученых привлек Протей, который имеет неправильную форму, подобную Тритону. Астрономы выделили его ввиду того, что он не был стянут в сферическую форму под действием собственной силы гравитации. Это значит, что Протей, во всей видимости, обладает огромной плотностью.

К самым близким спутникам Нептуна причисляются: Наяда, Галатея, Таласса и Деспита. Орбиты данных тел настолько приближены к планете, что затрагивают зону колец планеты. Ларисса в действительности была обнаружена в 1981 году во время наблюдений перекрытия светила, зафиксированное «Вояджером-2». Но в 1989, когда машина подошла на минимальное расстояние к Нептуну, оказалось что при данном покрытии было получен снимок спутника. В 2002-2003 годах машиной «Хаббл» был зафиксирован последний, самый малый известный спутник Нептуна.

Кольца планеты Нептун

У Нептуна также, как и у Сатурна, имеется кольцевая система. Эти кольца по мнению ученых состоят из ледяных фрагментов, которые покрыты силикатами. Некоторые астрономы считают, что их основной составляющей может быть углеродные соединения, которые и придают кольцам красноватый оттенок. 

Наблюдения за планетой Нептун

Нептун невозможно увидеть без специальной аппаратуры. И все потому, что он имеет слишком слабую яркость. А это значит, что спутники Юпитера, астероиды 2 Паллада, 6 Геба, 4 Веста, 7 Ирида и 3 Юнона будут ярче него на ночном небосводе. Для профессиональных наблюдений за планетой нужен телескоп с увеличительной способность от от 200× и более. Только с таким аппаратом можно рассмотреть голубоватый диск Нептуна, напоминающий Уран. В более простые приспособления, наприме, бинокль, Нептун будет визуализироваться, как неяркая звезда. 

 Ввиду значительного большого расстояния между Землей и Нептуном, его угловой диаметр изменялся лишь в пределе с 2,2 до 2,4 угл. сек. Данное значение является самым малым на фоне значений других планет Солнечной системы. Именно поэтому невооруженным глазом наблюдение за планетой невозможно. Ранее, когда ученые осуществляли исследования при помощи более примитивных приспособлений, точность большинства информации о Нептуне была низкой. Только с появлением космической машины «Хаббл» астрономы смогли получить достоверную информацию о восьмой планете Солнечной системы. 

Что касается наземных наблюдений, то каждый 367-й день Нептун вступает в ретроградное движение. В следствие этого начинают образовываться иллюзорные петли, которые особенно заметы на фоне звезд в период каждого противостояния. В 2010 и 2011 года по данными петлями планеты была приведена к тем координатам, на которых она находилась во время открытия — в 1846 году.

Исследование Нептуна, проведенное в диапазоне радиоволн показало, что он систематически излучает вспышки. Это в какой-то мере объясняет принцип вращения магнитного поля Нептуна. 

Исследования планеты Нептун

 «Вояджер-2» смог приблизиться на максимальное расстояние к Нептуну в 1989 году. В процессе данной миссии космический аппарат также смог подойти и к Тритону. При сближении сигналы, посылаемые аппаратом, доходили зо Земли за 246 минут. В связи с этим, почти вся миссия «Вояджера-2» осуществлялась посредством заранее загруженных программ, предназначенных для управления во время сближения с Нептуном и его крупным спутником. Сначала «Вояджеру-2» удалось приблизиться к Нереиде, и только потом подойти к атмосфере планеты. После этого машина пролетела рядом с Тритоном. 

 «Вояджер-2» сумел подтвердить догадки ученых о существовании магнитного поля. В ходе данной миссии также удалось выяснить вопросы о наклоне орбиты. Путешествие машины к Нептуну также помогло узнать о его активной погодной системе. «Вояджером-2» было открыто 6 спутников и колец Нептуна. В 2016 году НАСА планировала новую миссию, которая называлась «Нептун Орбитер». Но сегодня о ее осуществлении руководители космического агентства даже не упоминают.

Как далеко Нептун?

Ледяной гигант Нептун — восьмая и самая удаленная от Солнца планета. С момента его открытия прошел всего один нептуновый год.

25 июня 2011 года Нептун прибыл в то же место в космосе, где он был обнаружен 165 лет назад. В ознаменование этого события космический телескоп НАСА Хаббл сделал «юбилейные фотографии» сине-зеленой планеты-гиганта. (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и группой «Наследие Хаббла» (STScI / AURA))

Как далеко Нептун от Земли?

Расстояние от одной планеты до другой постоянно меняется, потому что оба тела движутся в космосе.Когда Нептун и Земля выстраиваются в линию на одной стороне от Солнца, в самом близком расстоянии, они разделяются всего на 2,7 миллиарда миль (4,3 миллиарда километров). Но когда планеты находятся по разные стороны от Солнца, между ними может быть 2,9 миллиарда миль (4,7 миллиарда км).

Чрезвычайное расстояние до Нептуна сделало его последней полностью открытой планетой. В отличие от Урана, он был обнаружен в основном путем обработки математических формул, а не вглядывания в телескоп. Астрономы заметили, что недавно открытый Уран имеет некоторые странности орбиты, которые невозможно объяснить.Джон Коуч Адамс и Урбен Леверье независимо вычислили орбиту планеты между 1845 и 1846 годами, и несколько астрономов начали поиск предложенной планеты. 23 сентября 1846 года ледяное тело было найдено в пределах одного градуса от предсказаний Леверье и 12 градусов от того места, где он предположил, что оно будет перемещаться. Это вызвало дискуссию о том, кому следует приписать открытие, но в конечном итоге оба человека были признаны за свои роли.

Планета была замечена в 1612 и 1613 годах Галилео Галилеем.К сожалению, итальянский астроном провел свои наблюдения, когда Нептун только начал свое обратное или ретроградное движение по небу. Планеты, находящиеся дальше от Земли, иногда кажутся движущимися назад, когда наша планета проходит мимо них по своей орбите. Огромное расстояние до Нептуна означало, что движение было слишком малым для записи в ранний телескоп Галилея, что привело к его неверной характеристике.

Как далеко Нептун от Солнца?

Как и все планеты, Нептун вращается вокруг Солнца по вытянутому кругу, известному как эллипс.Это означает, что его расстояние от звезды постоянно меняется. Когда ледяная планета находится ближе всего к Солнцу, она находится «всего» в 2,77 миллиарда миль (4,46 миллиарда км). Наибольшее расстояние от звезды до звезды составляет 4,54 миллиарда километров.

Хотя Нептун является восьмой по удаленности планетой, так было не всегда. Карликовая планета Плутон иногда опускается внутрь орбиты Нептуна. Таким образом, когда Плутон классифицировали как планету, он иногда был восьмой по удаленности планетой, а Нептун — девятой.Однако два тела никогда не столкнутся, потому что на каждые три обхода Нептуна вокруг Солнца Плутон совершает ровно два, что удерживает их от каждого путешествия через одну и ту же область в одно и то же время.

Нептун совершает обход Солнца за 164,79 земных лет. 11 июля 2011 года Нептун совершил один полный оборот по орбите с момента своего открытия. Однако он находился в другом месте на небе, потому что Земля находилась в другой точке своей орбиты.

Хотя сейчас это самая далекая планета, возможно, Нептун не всегда был так далеко.Количество газа и льда, необходимое для образования планеты-гиганта, больше, чем соответствует современным моделям. Некоторые ученые предполагают, что Нептун мог сформироваться ближе к Солнцу, а затем со временем мигрировал на свое нынешнее место.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Нептуна?

Постоянное движение Нептуна и Земли — самая большая сила, которая определяет, сколько времени потребуется для путешествия между двумя планетами. Спутнику потребовалось бы больше времени, чтобы достичь Нептуна, если бы он был запущен, когда две планеты находились на противоположных сторонах Солнца, а не в одно и то же время.

Единственным космическим кораблем, посетившим Нептун, был «Вояджер 2». Запущенный 20 августа 1977 года, он приблизился к планете 25 августа 1989 года после десятка лет путешествия. «Вояджер-2» наблюдал «Большое темное пятно» Нептуна, серию кратковременных штормов в атмосфере Нептуна. Темное пятно примерно того же размера, что и Земля, и считается дырой в метановых облаках Нептуна.

Никакой другой корабль не побывал на планете. Однако «Новые горизонты» НАСА, запущенные 19 января 2006 года, пройдут через орбиту Нептуна, направляясь к Плутону и поясу Койпера.Космический корабль пройдет по орбите планеты в августе 2014 года, после восьми лет путешествия.

— Нола Тейлор Редд, участник SPACE.com

Связанный:

Как далеко Нептун от Земли? Факты о Нептуне

В этой статье мы собираемся ответить на вопрос, как далеко Нептун от Земли? Нептун находится на расстоянии 2,7 миллиарда миль (4,3 миллиарда км) от Земли , когда он находится ближе всего, и в 2,9 миллиарда миль (4,7 миллиарда км) в самом дальнем.Расстояние варьируется, потому что обе планеты находятся в постоянном движении по своим орбитам.

Как далеко Нептун от Солнца?

Нептун находится на расстоянии 2,795 миллиарда миль (4,498 миллиарда км) от Солнца . Это 30 астрономических единиц (а.е.) от Солнца; а.е. — это расстояние между Землей и Солнцем.

Из-за своей эллиптической орбиты иногда он либо ближе, либо дальше от Солнца, чем это. Ближайшее расстояние составляет 2,771 миллиарда миль (4,460 миллиарда миль) и 2.819 миллиардов миль (4,537 миллиарда километров) на самом удалении от Солнца.

Этот ледяной гигант — самая удаленная от Солнца планета. Этот ярлык принадлежал Плутону до тех пор, пока он не был понижен до статуса планеты. Тем не менее, в течение 20 лет орбита Плутона пересекается с орбитой Нептуна, в течение которой Солнце находится ближе к Плутону, чем к Нептуну.

Нептуну требуется 165 лет (земных лет), чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. С момента открытия в 1846 году он вышел на орбиту в 2011 году.

Сколько времени нужно свету, чтобы добраться до Нептуна?

Солнечный свет достигает Нептуна примерно за 4 часа. Свету требуется 4 часа 5 минут, чтобы добраться от Нептуна до Земли. Отраженный свет от Нептуна занимает больше времени, потому что он слабее солнечного света.

Каков диаметр и окружность Нептуна?

Диаметр Нептуна в четыре раза больше, чем у Земли. Его диаметр составляет 30 598 миль (49 244 км), а окружность — 96 685 миль (155 600 км) .Он лишь немного меньше другого ледяного гиганта, Урана.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Нептуна?

Трудно сказать точно, сколько времени вам понадобится, чтобы добраться до Нептуна, потому что необходимо учитывать множество факторов. Вы не можете просто выбрать кратчайший путь туда, потому что вам нужно вращаться вокруг некоторых планет или лун для гравитационного ускорения, чтобы сэкономить на топливе.

Нептун посетили только два космических корабля; «Вояджер-2» был запущен в 1977 году и прибыл туда 12 лет спустя в 1989 году.New Horizons достигла Нептуна за 8 лет и 8 месяцев. Честно говоря, New Horizons был самым быстрым космическим кораблем из когда-либо запущенных, и он нацелился на Плутон.

Что вы найдете, когда доберетесь до Нептуна?

Нептун имеет синий оттенок, который частично вызван поглощением метаном красного света. Ночью нельзя увидеть Нептун невооруженным глазом. Вы должны наблюдать это в телескоп.

Нептун был открыт с помощью математического предсказания, когда Урбен Леверье, французский астроном, обнаружил аномалии на орбите Урана и предположил, что их причиной должно быть другое тело.Позже Нептун был впервые обнаружен в телескоп с помощью математических расчетов, чтобы подтвердить, что планета действительно существовала.

Атмосфера:

Атмосфера Нептуна содержит 80% водорода, 18,5% гелия и небольшое количество метана. Сердечник изготовлен из силиката магния и железа. Он покрыт мантией, состоящей из воды, замороженного метана и аммиака. Он не поддерживает какие-либо известные формы жизни.

Времена года:

На Нептуне есть времена года, потому что ось наклонена на 28 градусов относительно плоскости орбиты.Этот наклон очень близок к наклону Земли в 23,5 градуса. Однако, поскольку Нептун обращается вокруг Солнца более 160 лет, каждый сезон длится более 40 лет. Нептуновые дни короче земных, потому что Нептуну требуется 16 часов, чтобы вращаться вокруг своей оси.

Нептун очень холодный, потому что находится далеко от Солнца. Фактически, его называют ледяным гигантом, потому что он более ледяной, чем газовый (в отличие от Сатурна и Юпитера). Тем не менее, он не такой холодный, как Уран, потому что излучает тепло изнутри, а Уран — нет.

Средняя температура -253 градуса Фаренгейта (214 градусов Цельсия). Сезонные изменения также влияют на температуру на Нептуне. Например, сторона, обращенная к Солнцу, хоть и очень далеко, но все же нагревается по сравнению с остальной частью планеты.

Самая ветреная планета:

Нептуновые ветры — самые быстрые из всех планет Солнечной системы. Облака могут двигаться со скоростью до 1500 миль в час (2400 километров в час). Самое интересное в том, что это достигается без помощи солнца, которое нагревает атмосферу.

«Вояджер-2» заметил гигантское пятно («Большое темное пятно») размером с Землю, которое, вероятно, было мощным штормом 750 миль в час (1200 километров в час), движущимся на запад. Однако, когда ученые позже искали его с помощью телескопа Хаббла, его нигде не было видно. Это явление повторялось и с другими штормами. Они пришли к выводу, что штормы образуются и исчезают на Нептуне.

Необычно наклоненное магнитное поле:

Нептуновое магнитное поле смещено на 47 градусов от оси вращения.Это странное явление наблюдалось на Уране, но ученые думали, что оно было вызвано сильно наклоненной осью Урана. Нептун доказал, что они ошибались, но им еще предстоит окончательно определить ход этой аномалии. Поле Нептуна в 27 раз сильнее поля Земли .

Сколько спутников у Нептуна?

Нептун имеет 14 спутников (13 подтверждено). Внешние спутники Нептуна имеют одни из самых длинных орбит в Солнечной системе. Самый крупный и значительный из них известен как Тритон.

В отличие от других нептуновых спутников неправильной формы, Тритон имеет сферическую форму. Это единственная большая луна во всей солнечной системе, орбита которой движется в направлении, противоположном (ретроградно) направлению вращения планеты. Поверхность Тритона очень холодная — температура достигает -391 F (-235 C).

Кольца Нептуна

Шесть колец Нептуна довольно тусклые и несколько неправильной формы. Они названы в честь ученых, участвовавших в открытии Нептуна и его спутников.
Называя их от самого внутреннего к самому внешнему, они следующие:

• Галле;
• Le Verrier;
• Lassell;
• Arago;
• и кольцо Адамса.

Кольца Леверье и Адамса относительно яркие. Остальные тусклые и малозаметные.

Есть ли на Нептуне вода?

Ученые считают, что вода является одним из компонентов мантии. Он смешивается с замороженным метаном и аммиаком.

Сколько бы вы весили на Нептуне?

Масса Нептуна в 17 раз больше массы Земли.Соответствующая гравитационная сила Нептуна составляет 110% от силы тяжести Земли. Если вы весите 100 фунтов на Земле, весы на Нептуне покажут 110 фунтов.

Миссии человека на Нептун

Только «Вояджер-2» и «Новые горизонты» когда-либо отваживались приближаться к Нептуну. «Вояджер-2» пролетел и помог нам обнаружить кольца и шесть лун. New Horizons находился дальше от Нептуна, но все же обнаружил новые возможности. Остальное, что мы знаем о Нептуне, мы наблюдали с помощью телескопов.

Дополнительная литература

Я надеюсь, что эта статья была для вас полезной и ответила на вопрос: как далеко Нептун от Земли? Если вам понравились эти статьи, пожалуйста, обратите внимание на некоторые из этих не менее интересных статей:

Как далеко Нептун от Земли и Солнца? Как долго его день?

Нептун, голубая планета, вращается вокруг Солнца дальше, чем Уран, на среднем расстоянии 2.79 миллиардов миль (4,49 миллиарда км) , что в 30 раз дальше, чем Земля. При такой скорости Нептуну требуется колоссальные 165 земных лет , чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Планета Нептун (Источник)

Как выглядят день и год на Нептуне на таком расстоянии от Солнца? Если бы мы когда-нибудь побывали на этой далекой планете, сколько времени нужно, чтобы добраться туда?

Давай узнаем!

Как далеко Нептун от Солнца?

Нептун находится на расстоянии 2.77 миллиардов миль (4,46 миллиарда км), , когда он находится ближе всего к Солнцу, и , 2,82 миллиарда миль (4,54 миллиарда км), , когда он находится дальше всего от Солнца.

Иногда Плутон «пересекает» орбиту Нептуна, и остается внутри нее в течение 20 лет . В это время карликовая планета Плутон ближе к Солнцу, чем Нептун, но планеты никогда не сталкиваются друг с другом, потому что они всегда находятся в разных точках своих орбит, когда это происходит.

Как далеко Нептун от Земли?

Нептун равен 2.7 миллиардов миль (4,3 миллиарда км), когда он находится ближе всего к Земле и , 2,8 миллиарда миль (4,5 миллиарда км), когда он находится дальше всего от Земли.

Когда Земля и Нептун вращаются вокруг Солнца, расстояние между ними постоянно меняется. Иногда Нептун отстает на от Солнца на , что приводит к выравниванию Нептуна, Солнца и Земли с Солнцем между Землей и Нептуном. В этот момент, известный как соединение с Солнцем, Нептун находится настолько далеко, насколько это возможно, от Земли, почти в 2 градусах.82 миллиарда миль (4,54 миллиарда км).

По мере того, как расстояние продолжает меняться, самое близкое приближение Нептуна к Земле происходит, когда обе планеты находятся на одной и той же стороне от Солнца. В это время, известное как оппозиция, Земля находится между Солнцем и Нептуном, что сокращает расстояние между двумя планетами почти до 2,7 миллиарда миль (4,3 миллиарда км).

Находясь ближе всего к Земле, Нептун светит с величиной 7,8 , что означает, что он не виден невооруженным глазом.Даже если вы используете телескоп, чтобы увидеть Нептун, его огромное расстояние делает почти невозможным различить его как нечто большее, чем точечную звезду.

Сколько времени нужно, чтобы достичь Нептуна?

«Вояджер-2» — единственный космический корабль, посетивший Нептун, и добраться туда потребовалось 12 лет. С другой стороны, свет достигает Нептуна от Земли примерно за 4 часа 4 минуты , когда две планеты находятся на самом близком расстоянии.

До сих пор в этой статье мы узнали о расстоянии от Земли до Нептуна в двух важных точках ее орбиты: одна, когда планета находится ближе всего, а другая — самая дальняя.Давайте теперь подробно рассмотрим, сколько времени нужно, чтобы добраться до Нептуна.

Есть два способа сделать это. Во-первых, мы посмотрим, сколько времени требуется свету, чтобы достичь Нептуна с Земли.

Затем мы сядем на воображаемый космический корабль и посмотрим, сколько времени нам потребуется, чтобы добраться до Нептуна

Поехали!

Сколько времени требуется свету, чтобы добраться от Нептуна до Земли?

Свет распространяется быстрее всех известных объектов, потому что у него нет массы. Его скорость 186 282 миль в секунду .При такой скорости свету требуется 499 секунд, чтобы достичь Земли от Солнца, расстояние, известное как астрономическая единица (AU).

Давайте посмотрим на самое короткое, самое долгое и среднее время прохождения света между Землей и Нептуном.

Кратчайшее расстояние = 2,7 миллиарда миль (4,3 миллиарда км) = 29,04 AU

Расчет: 29,04 * 499 = 14,491 секунды = 4,03 часа .

Среднее значение = 2,76 миллиарда миль (4,4 миллиарда км) = 29.60 AU

Расчет: 29,6 * 499 = 14 770 секунд = 4,10 часов .

Дальний = 2,82 миллиарда миль (4,54 миллиарда км) = 30,1 AU

Расчет: 30,1 * 499 = 15020 секунд = 4,17 часа .

На среднем расстоянии 2,76 миллиарда миль (4,4 миллиарда км) свету требуется 4,1 часа, чтобы достичь Нептуна с Земли. Поскольку планеты вращаются вокруг Солнца, это время варьируется от 4,03 часа до 4,17 часа (242 минуты и 250 минут).

Это также означает, что когда вы смотрите на Нептун в телескоп, вы смотрите на него так, как выглядел по крайней мере 4 часа назад!

Сколько времени нужно космическому кораблю, чтобы добраться до Нептуна?

Пока что Нептун побывал только один космический корабль «Вояджер-2». Он пролетел всего на 3 000 миль (4950 км) над северными полюсами Нептуна. «Вояджер-2» прибыл к Нептуну за 12 лет.

Миссия	Дата запуска	Достигнутый Нептун	Время полета
Вояджер 2	9028 года 20 августа, 1977 г. дней

Сколько длится день на Нептуне?

Нептун вращается со скоростью 2.68 км / с . На этой скорости Нептуну требуется всего за 16 часов, чтобы совершить оборот вокруг своей оси — именно столько длится день на планете.

Расчет продолжительности дня осуществляется путем определения скорости вращения планеты, обычно путем измерения скорости вращения ее ядра. Это сложнее для ледяных гигантов, потому что у них очень маленькое твердое ядро ​​, охваченное ледяными слоями , что затрудняет получение точных измерений.

Сколько длится год на Нептуне?

Нептун за 165 земных лет обращается вокруг Солнца .Хотя день на Нептуне короче, чем на Земле, его год намного длиннее. Это означает, что Нептун вращается быстрее Земли, но вращается вокруг Солнца медленнее .

Есть ли на Нептуне времена года?

Нептун наклонен на 29 градусов . Наклон оси в сочетании с длинным годом приводит к 40-летнему сезону на планете.

Летом Нептун получает больше солнечного света в полушарии, обращенной к Солнцу, и ученые наблюдали, что его полосы облаков становятся ярче по мере развития лета.

Наиболее интересно то, что Нептун вообще испытывает времена года, потому что он получает в 900 раз меньше солнечного света, чем Земля . На планете также происходят резкие сезонные изменения и сильные ветры со скоростью до 1500 км / ч, происхождение которых неясно.

Резюме

Нептун — восьмая и последняя планета от Солнца и вращается вокруг нашей звезды на среднем расстоянии 2,79 миллиарда миль (4,49 миллиарда км) . На таком большом расстоянии Нептуну требуется всего 16 часов, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси, и долгие 165 земных лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

Даже на таком расстоянии Нептун переживает все четыре сезона — лето, зиму, осень и весну, как на Земле, за исключением того, что каждый сезон длится 40 долгих лет из-за орбиты Нептуна.

«Вояджер-2» — единственный космический корабль, который до сих пор побывал в Нептуне, и ему потребовалось 12 лет, чтобы добраться до него.

Не могли бы вы сесть на космический корабль, чтобы посетить Нептун?

---

Автор Шармила Кутунер

Астрономы говорят, что планета размером с Нептун скрывается за Плутоном | Наука

В солнечной системе появилась новая девятая планета.Сегодня двое ученых обнародовали доказательства того, что тело размером почти с Нептун — но еще невидимое — обращается вокруг Солнца каждые 15 000 лет. По их словам, во время зарождения Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад планета-гигант была выбита из области формирования планет рядом с Солнцем. Замедленная газом, планета перешла на далекую эллиптическую орбиту, где она скрывается до сих пор.

Это самое сильное заявление за многовековые поиски «Планеты X» за пределами Нептуна. Квест страдает надуманными заявлениями и даже откровенным шарлатанством.Но новое свидетельство поступило от пары уважаемых планетологов Константина Батыгина и Майка Брауна из Калифорнийского технологического института (Caltech) в Пасадене, которые подготовились к неизбежному скептицизму с подробным анализом орбит других далеких объектов и месяцами компьютерных исследований. симуляции. «Если вы скажете:« У нас есть доказательства Планеты X », почти любой астроном скажет:« Это снова? Эти парни явно сумасшедшие ». Я бы тоже», — говорит Браун. «Почему это по-другому? Это другое, потому что на этот раз мы правы.”

Майк Браун (слева) и Константин Батыгин.

ЛАНС ХАЯСИДА / CALTECH

Сторонние ученые говорят, что их расчеты складываются в сумме и выражают смесь осторожности и волнения по поводу результата. «Я не мог представить себе большего, если — и, конечно же, это жирное« если »- если оно окажется правильным, — говорит Грегори Лафлин, планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крус.«Что в этом захватывающего, так это то, что [планету] можно обнаружить».

Батыгин и Браун сделали вывод о его присутствии на основе своеобразного скопления шести ранее известных объектов, вращающихся вокруг Нептуна. Они говорят, что вероятность того, что кластеризация может быть случайной, составляет всего 0,007%, или примерно одну из 15 000. Вместо этого, говорят они, планета с массой 10 Землей вывела шесть объектов на их странные эллиптические орбиты, отклоненные от плоскости Солнечной системы.

Орбита предполагаемой планеты точно так же наклонена, а также растянута на расстояния, которые разрушат предыдущие представления о Солнечной системе.Его самый близкий подход к Солнцу в семь раз дальше, чем Нептун, или 200 астрономических единиц (а.е.). (AU — это расстояние между Землей и Солнцем, около 150 миллионов километров.) А Планета X может перемещаться на расстояние от 600 до 1200 а.е., далеко за пределами пояса Койпера, области небольших ледяных миров, которая начинается на краю Нептуна примерно в 30-х годах. AU.

Если Планета X находится где-то там, говорят Браун и Батыгин, астрономам следовало бы найти больше объектов на контрольных орбитах, сформированных притяжением скрытого гиганта. Но Браун знает, что никто по-настоящему не поверит в открытие, пока сама Планета X не появится в видоискателе телескопа.«Пока не будет прямого обнаружения, это будет гипотеза — даже потенциально очень хорошая гипотеза», — говорит он. У команды есть время на одном большом телескопе на Гавайях, который подходит для поиска, и они надеются, что другие астрономы присоединятся к охоте.

Убить Плутон было весело, но это на голову выше всего остального.

Майк Браун, Калифорнийский технологический институт

Батыгин и Браун опубликовали результат сегодня в The Astronomical Journal . Алессандро Морбиделли, специалист по планетной динамике из обсерватории Ниццы во Франции, выполнил рецензирование статьи.В своем заявлении он говорит, что Батыгин и Браун привели «очень веские аргументы» и что он «совершенно убежден в существовании далекой планеты».

Борьба за новую девятую планету — ироничная роль для Брауна; он больше известен как убийца планет. Его открытие в 2005 году Эриды, удаленного ледяного мира почти такого же размера, как Плутон, показало, что то, что считалось самой удаленной планетой, было лишь одним из многих миров в поясе Койпера. Астрономы быстро переклассифицировали Плутон как карликовую планету — сага, которую Браун рассказал в своей книге « Как я убил Плутон ».

Теперь он присоединился к многовековым поискам новых планет. Его метод — вывод о существовании Планеты X по ее призрачным гравитационным эффектам — имеет достойную репутацию. Например, в 1846 году французский математик Урбен Леверье предсказал существование планеты-гиганта на основании отклонений орбиты Урана. Астрономы из Берлинской обсерватории обнаружили новую планету Нептун там, где она должна была быть, вызвав сенсацию в СМИ.

Продолжающаяся икота на орбите Урана заставила ученых подумать, что может быть еще одна планета, и в 1906 году Персиваль Лоуэлл, богатый магнат, начал поиск того, что он назвал «Планетой X», в своей новой обсерватории во Флагстаффе, штат Аризона.В 1930 году появился Плутон, но он был слишком мал, чтобы значимо тянуть за Уран. Более чем полвека спустя новые расчеты, основанные на измерениях космического корабля «Вояджер», показали, что орбиты Урана и Нептуна вполне подходят сами по себе: Планета X не нужна.

И все же очарование Планеты X сохранялось. Например, в 1980-х годах исследователи предположили, что невидимый коричневый карлик может вызывать периодические вымирания на Земле, вызывая выстрелы из комет. В 1990-х годах ученые использовали планету размером с Юпитер на краю Солнечной системы, чтобы объяснить происхождение некоторых необычных комет.Буквально в прошлом месяце исследователи заявили, что обнаружили слабое микроволновое свечение огромной скалистой планеты на расстоянии около 300 астрономических единиц от нас, используя массив тарелок телескопов в Чили, названный Большой миллиметровой решеткой Атакамы (ALMA). (Браун был одним из многих скептиков, отмечая, что из-за узкого поля зрения ALMA шансы найти такой объект исчезающе малы.)

Браун получил первое представление о своей нынешней добыче в 2003 году, когда он возглавил команду, которая нашла Седну, объект немного меньше, чем Эрида и Плутон.Необычная, обширная орбита Седны сделала ее самым удаленным известным объектом в Солнечной системе в то время. Его перигелий, или ближайшая точка к Солнцу, находился на 76 а.е., за поясом Койпера и далеко за пределами влияния гравитации Нептуна. Смысл был ясен: что-то массивное, далеко за Нептуном, должно быть, вытащило Седну на ее далекую орбиту.

(ДАННЫЕ) JPL; БАТЫГИН И КОРИЧНЕВЫЙ / CALTECH; (ДИАГРАММА) А.CUADRA / SCIENCE

Это что-то не обязательно должно быть планетой. Гравитационный толчок Седны мог исходить от проходящей звезды или от одного из множества других звездных яслей, окружавших зарождающееся Солнце во время формирования Солнечной системы.

С тех пор несколько других ледяных объектов оказались на схожих орбитах. Объединив Седну с пятью другими чудаками, Браун говорит, что исключил звезды как невидимое влияние: только планета может объяснить такие странные орбиты.Из трех своих главных открытий — Эрис, Седна и теперь, возможно, Планета X — Браун говорит, что последнее является наиболее сенсационным. «Убить Плутон было весело. «Найти Седну было интересно с научной точки зрения», — говорит он. «Но этот, это на голову выше всего остального».

Браун и Батыгин были практически избиты. В течение многих лет Седна была единственным ключом к разгадке волнений из-за Нептуна. Затем, в 2014 году, Скотт Шеппард и Чад Трухильо (бывший аспирант Брауна) опубликовали статью, описывающую открытие VP113, еще одного объекта, который никогда не приближается к Солнцу.Шеппард из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, и Трухильо из обсерватории Джемини на Гавайях хорошо осознавали последствия. Они начали исследовать орбиты двух объектов вместе с 10 другими чудаками. Они заметили, что в перигелии все подошли очень близко к плоскости солнечной системы, в которой вращается Земля, называемой эклиптикой. В своей статье Шеппард и Трухильо указали на своеобразное скопление и подняли вероятность того, что далекая большая планета загнала объекты около эклиптики.Но дальше на результат не стали настаивать.

Позже в том же году в Калтехе Батыгин и Браун начали обсуждение результатов. По словам Батыгина, построив орбиты далеких объектов, они поняли, что закономерность, которую заметили Шеппард и Трухильо, «это только половина дела». Не только объекты около эклиптики в перигелии, но и их перигелии были физически сгруппированы в пространстве (см. Диаграмму выше).

В течение следующего года дуэт тайно обсуждал узор и его значение.Это были легкие отношения, и их навыки дополняли друг друга. Батыгин, 29-летний гений компьютерного моделирования, поступил в колледж Калифорнийского университета в Санта-Круз, чтобы поиграть на пляже и поиграть в рок-группе. Но он оставил там свой след, моделируя судьбу Солнечной системы на протяжении миллиардов лет, показывая, что в редких случаях она была нестабильной: Меркурий может погрузиться в Солнце или столкнуться с Венерой. «Это было удивительное достижение для студента», — говорит Лафлин, работавший с ним в то время.

Браун, 50 лет, астроном-наблюдатель, обладающий талантом к драматическим открытиям и соответствующей уверенностью. На работу он носит шорты и сандалии, кладет ноги на стол, и его легкость маскирует напряженность и амбиции. У него есть программа, полностью настроенная на поиск Планеты X в данных с крупного телескопа, как только они станут общедоступными в конце этого года.

Их офисы находятся в нескольких дверях друг от друга. «Мой диван лучше, поэтому мы, как правило, больше разговариваем в моем офисе», — говорит Батыгин.«Мы склонны больше смотреть на данные у Майка». Они даже стали друзьями по упражнениям и обсуждали свои идеи, ожидая, когда они войдут в воду на триатлоне в Лос-Анджелесе, Калифорния, весной 2015 года.

Во-первых, они отсеяли дюжину объектов, изученных Шеппардом и Трухильо, до шести самых далеких — обнаруженных шестью различными обзорами на шести разных телескопах. Это уменьшало вероятность того, что скопление могло быть вызвано смещением наблюдения, например, при наведении телескопа на определенную часть неба.

Батыгин начал заполнять свои модели Солнечной системы планетами X разных размеров и орбит, чтобы увидеть, какая версия лучше всего объясняет траектории объектов. Некоторые запуски компьютера занимали месяцы. Появился предпочтительный размер Планеты X — от пяти до 15 масс Земли — а также предпочтительная орбита: сглаженная в космосе от шести небольших объектов, так что ее перигелий находится в том же направлении, что и афелий шести объектов, или самая дальняя точка. с Солнца. Орбиты шести пересекают орбиты Планеты X, но не тогда, когда большой хулиган находится поблизости и может их нарушить.Последнее прозрение произошло 2 месяца назад, когда моделирование Батыгина показало, что Планета X должна также моделировать орбиты объектов, которые падают в солнечную систему сверху и снизу, почти перпендикулярно эклиптике. «Это зажгло эти воспоминания», — говорит Браун. «Я видел эти объекты раньше». Оказывается, с 2002 года было обнаружено пять из этих объектов в поясе Койпера с большим наклоном, и их происхождение в значительной степени необъяснимо. «Они не только там, но и точно в тех местах, которые мы предсказывали», — говорит Браун.«Именно тогда я понял, что это не просто интересная и хорошая идея — это действительно реально».

Шеппард, который вместе с Трухильо также подозревал наличие невидимой планеты, говорит Батыгин и Браун, «подняли наш результат на новый уровень. … Они глубоко погрузились в динамику, в чем мы с Чадом не очень хороши. Вот почему я считаю это захватывающим ».

Другие, например планетолог Дэйв Джуитт, открывший пояс Койпера, более осторожны. Вероятность 0,007% того, что кластеризация шести объектов является случайной, дает планете статистическую значимость 3.8 сигм — выше порога 3 сигма, который обычно требуется, чтобы к нему относиться серьезно, но меньше 5 сигм, которые иногда используются в таких областях, как физика элементарных частиц. Это беспокоит Джуитта, который раньше видел, как исчезает множество результатов трех сигм. По его словам, уменьшив количество объектов, исследованных Шеппардом и Трухильо, до шести для их анализа, Батыгин и Браун ослабили свои притязания. «Я опасаюсь, что обнаружение единственного нового объекта, не входящего в группу, разрушит все здание», — говорит Джуитт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.»Это игра в клюшки всего с шестью клюшками».

ИЗОБРАЖЕНИЯ: ОБЩИЕ ВИКИМЕДИА; НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех; A. CUADRA / SCIENCE ; НАСА / JHUAPL / SWRI; (ДИАГРАММА) A. CUADRA / SCIENCE

На первый взгляд, еще одна потенциальная проблема исходит от спутника NASA Widefield Infrared Survey Explorer (WISE), который выполнил обзор всего неба в поисках тепла коричневых карликов или планет-гигантов.Согласно исследованию 2013 года, проведенному Кевином Луманом, астрономом из Университета штата Пенсильвания в Юниверсити-парке, он исключил существование планеты размером с Сатурн на расстоянии до 10 000 а.е. Но Лухман отмечает, что если Планета X будет размером с Нептун или меньше, как говорят Батыгин и Браун, WISE пропустил бы ее. Он говорит, что существует малая вероятность обнаружения в другом наборе данных WISE на более длинных волнах, чувствительных к более холодному излучению, которые были собраны для 20% неба. Луман сейчас анализирует эти данные.

Даже если Батыгин и Браун смогут убедить других астрономов в существовании Планеты X, они столкнутся с другой проблемой: объяснить, как она оказалась так далеко от Солнца. На таких расстояниях протопланетный диск из пыли и газа, вероятно, был слишком тонким, чтобы подпитывать рост планеты. И даже если бы Планета X действительно закрепилась как планетезималь, она бы двигалась по своей огромной ленивой орбите слишком медленно, чтобы собрать достаточно материала, чтобы стать гигантом.

Вместо этого Батыгин и Браун предполагают, что Планета X сформировалась намного ближе к Солнцу, наряду с Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном.Компьютерные модели показали, что ранняя Солнечная система представляла собой шумный бильярдный стол, вокруг которого прыгали десятки или даже сотни планетарных строительных блоков размером с Землю. Еще одна эмбриональная планета-гигант могла легко сформироваться там, только для того, чтобы быть вытолкнутой наружу гравитационным ударом от другого газового гиганта.

Труднее объяснить, почему Планета X не вернулась туда, где она началась, или полностью не покинула Солнечную систему. Но Батыгин говорит, что остаточный газ в протопланетном диске мог оказать достаточное сопротивление, чтобы замедлить планету, ровно настолько, чтобы она смогла выйти на далекую орбиту и остаться в Солнечной системе.Это могло произойти, если бы выброс произошел, когда Солнечной системе было от 3 до 10 миллионов лет, говорит он, до того, как весь газ в диске был утерян в космос.

Хэл Левисон, специалист по планетной динамике из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, согласен с тем, что что-то должно создавать орбитальное выравнивание, которое обнаружили Батыгин и Браун. Но он говорит, что история происхождения, которую они разработали для Планеты X, и их особые призывы к выбросу с замедленным газом составляют «событие с низкой вероятностью».«Другие исследователи настроены более позитивно. По словам Лафлина, предложенный сценарий правдоподобен. «Обычно такие вещи ошибаются, но я очень рад этому, — говорит он. «Это лучше, чем подбрасывание монеты».

Все это означает, что Планета X будет оставаться в подвешенном состоянии до тех пор, пока ее действительно не обнаружат.

У астрономов есть хорошие идеи о том, где искать, но обнаружить новую планету будет непросто. Поскольку объекты на высокоэллиптических орбитах движутся быстрее всего, когда они находятся близко к Солнцу, Планета X проводит очень мало времени на 200 а.е.И если бы он был там прямо сейчас, говорит Браун, он был бы настолько ярким, что астрономы, вероятно, уже заметили бы его.

Вместо этого Планета X, вероятно, будет проводить большую часть своего времени около афелия, медленно перемещаясь на расстояниях между 600 и 1200 а.е. Большинство телескопов, способных видеть тусклый объект на таких расстояниях, например, космический телескоп Хаббл или 10-метровый телескоп Кека на Гавайях, имеют чрезвычайно крошечные поля зрения. Это все равно, что искать иголку в стоге сена, заглядывая сквозь соломинку для питья.

Один телескоп может помочь: Subaru, 8-метровый телескоп на Гавайях, принадлежащий Японии. У него достаточно светосилы, чтобы обнаружить такой слабый объект, а также огромное поле зрения — в 75 раз больше, чем у телескопа Кека. Это позволяет астрономам каждую ночь сканировать большие участки неба. Батыгин и Браун используют Subaru для поиска Планеты X и координируют свои усилия со своими бывшими конкурентами, Шеппардом и Трухильо, которые также присоединились к охоте с Subaru.Браун говорит, что двум командам потребуется около 5 лет, чтобы обыскать большую часть области, где может скрываться Планета X.

8-метровый телескоп Subaru на вершине Мауна-Кеа на Гавайях имеет большое поле зрения, что позволяет ему эффективно искать Планету X.

Телескоп Subaru, NAOJ

Если поиск удастся, как назвать нового члена семьи солнца? Браун говорит, что об этом рано беспокоиться, и старательно избегает предложений.Сейчас он и Батыгин называют это Девятой планетой (а в прошлом году неофициально — Planet Phattie — сленг 1990-х годов для «крутого»). Браун отмечает, что ни Уран, ни Нептун — две планеты, открытые в наше время — не были названы их первооткрывателями, и он думает, что это, вероятно, хорошо. Он говорит, что это больше, чем любой человек: «Это все равно что найти новый континент на Земле».

Однако он уверен, что Планета X — в отличие от Плутона — заслуживает называться планетой. Что-то размером с Нептун в солнечной системе? Даже не спрашивай.«Никто не станет спорить с этим, даже я».

Пора нам вернуться к Нептуну. Снимкам НАСА уже 30 лет (а на его Луне есть океан)

Нептун, Нептун. (Фото: QAI Publishing / Universal Images Group через Getty Images)

Universal Images Group через Getty Images

Какая планета обращается вокруг Солнца за 165 лет, имеет 14 спутников, названных в честь морских нимф, разорена сверхзвуковыми ветрами и только однажды была сфотографирована с близкого расстояния космическим кораблем?

Несмотря на то, что Нептун является третьей по величине планетой после Юпитера и Сатурна, восьмая от Солнца планета, в наших семейных фотоальбомах Солнечной системы не так много значков.И это несмотря на то, что его спутник Тритон почти наверняка содержит жидкий океан под поверхностью.

На этой неделе исполняется 30 лет с тех пор, как космический корабль НАСА «Вояджер-2» совершил близкий пролет Нептуна, сделав человечество первым и единственным крупным планом. Прибыв 25 августа 1989 года, он ознаменовал окончание Гранд-тура миссии «Вояджер» по четырем планетам-гигантам солнечной системы — Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну — и с тех пор к Нептуну уже ничего не возвращалось. Тем временем «Вояджер-2» вошел в межзвездное пространство.

В 2011 году Нептун завершил свой первый 165-летний оборот по орбите с момента его открытия в 1846 году.

Не пора ли нам вернуться?

«Мы не посещали систему Нептуна в течение 30 лет», — говорит доктор Луиза М. Проктер, директор Института Луны и планет, которая предлагает новую миссию под названием «Трезубец» к Нептуну и его спутнику Тритону. «Нептун и Уран,« ледяные гиганты », в значительной степени не исследованы, и мы многого о них не знаем». Статья Проктера, в которой предлагается Trident, была представлена ​​на 50-й конференции по изучению Луны и планет в Техасе в марте 2019 года.

Что узнало НАСА 30 лет назад?

«Вояджер-2» обнаружил шесть новых спутников и четыре кольца вокруг Нептуна, который был охарактеризован как газовый гигант синего цвета, такой как Сатурн и Юпитер. Синий — это газ метан в его атмосфере. На фотографиях с «Вояджера-2» также был запечатлен сильный шторм, получивший название «Большое темное пятно». Однако, в то время как миссии Galileo, Cassini и New Horizons сделали невероятно подробные фотографии Юпитера, Сатурна и Плутона, соответственно, изображения Нептуна и Урана с помощью космического корабля «Вояджер-2», условно говоря, довольно просты.

Итак, хотя мы знаем, что на Нептуне есть темные пояса и яркие облака из метанового льда и циклонические штормы, только специальная миссия может раскрыть детали физики, фактически определяющей его атмосферные условия.

Летом 1989 года НАСА «Вояджер-2» стал первым космическим кораблем, который наблюдал за планетой Нептун, … [+] ее последней планетарной целью. Пройдя около 4950 километров (3000 миль) над северным полюсом Нептуна, «Вояджер-2» приблизился к любой планете через 12 лет после того, как покинул Землю в 1977 году.Пять часов спустя «Вояджер-2» прошел около 40 000 километров (25 000 миль) от крупнейшего спутника Нептуна, Тритона, последнего твердого тела, которое космический корабль сможет изучить.

НАСА-Лаборатория реактивного движения

Три десятилетия в темноте

«Подавляющее большинство того, что мы на самом деле знаем о Нептуне, было получено с« Вояджера »- все крупные планы и большие снимки диска Нептуна взяты из фотожурнала JPL, который был составлен после того, как« Вояджер »совершил свой последний выход из внутренней солнечной системы», — говорит Том Керрс, астроном из Гринвичской королевской обсерватории в Лондоне.«Вояджер-2 значительно расширил наши знания о Нептуне, но с тех пор это стало мелочью, потому что увидеть внешние планеты в телескопы так сложно».

Были проведены некоторые исследования погоды Нептуна с помощью больших наземных телескопов, таких как обсерватория Кека на Гавайях, но с точки зрения свойств атмосферы почти все, что мы сейчас делаем, получено с «Вояджера 2».

Почему «Вояджер-2» потерпел неудачу у Нептуна

Нептун получает только около 0.В 001 раз больше солнечного света, чем на Земле. В условиях низкой освещенности камере «Вояджера-2» приходилось делать фотографии с большой выдержкой. К сожалению, он летел слишком быстро, чтобы сделать это возможным без сильного размытия изображений. Таким образом, двигатели «Вояджера-2» слегка выстрелили при ближайшем приближении, вращая космический корабль, чтобы камера оставалась сосредоточенной на Нептуне.

Расстояние от Земли также означало, что антенны NASA Deep Space Network в Испании, Австралии, Мексике и Калифорнии должны были быть расширены до 230 футов / 70 метров.Фотографии Нептуна, сделанные «Вояджером-2», достигли Земли за четыре часа.

Сине-зеленая атмосфера Нептуна показана более подробно, чем когда-либо прежде, на космическом корабле «Вояджер 2 … [+]», когда он быстро приближается к встрече с гигантской планетой. Это цветное изображение, полученное с расстояния около 16 миллионов километров, показывает несколько сложных и загадочных атмосферных особенностей. Большое темное пятно (GDS), видимое в центре, имеет размер около 13000 км на 6600 км — такое же большое по длине, как Земля.

НАСА-Лаборатория реактивного движения

Почему Нептун игнорировали 30 лет?

Он был изучен с помощью наземных телескопов и космического телескопа Хаббла (включая обнаружение «Темного пятна 2» в марте 2019 года), но есть предел тому, что они могут узнать о Нептуне с расстояния 29 а.е. (это в 30 раз больше расстояние от Земли до Солнца). Однако есть ряд разумных причин, по которым Нептун так долго игнорировался.

Первый — это ограничения траектории.Есть только возможность дешево попасть на Нептун раз в 12 лет. В основном это связано с относительным расположением Юпитера и Нептуна. Бюджет на роботизированные исследования также ограничен, а добраться до Нептуна — дорого.

Однако успех «Новых горизонтов» на Плутоне, который обнаружил самый большой из известных ледников в Солнечной системе, голубую атмосферу и свидетельства существования внутреннего водно-ледяного океана, доказывает ценность короткого полета.

Это именно то, что предлагается для миссии «Трайдент»… но это не только или даже не в основном, к Нептуну. На самом деле его целью будет Тритон, который подозревается в геологической активности и почти наверняка содержит океан под своей поверхностью. Облет Трезубца, более или менее смоделированный по образцу пролета New Horizons Плутона в 2015 году, произойдет в 2038 году после запуска в 2026 году.

Так зачем идти сейчас?

Кривые снова выстроятся в линию в 2026 году — поэтому скоро придет время подумать. «Юпитер в 2026 году предоставит благоприятную возможность гравитационной помощи, которая позволяет получить довольно простую баллистическую траекторию», — говорит Проктер.«Это не требует от нас большого количества топлива и, следовательно, позволяет использовать небольшой космический корабль и, следовательно, меньшую ракету-носитель». Вот что делает миссию относительно дешевой. «Без помощи гравитации нам, вероятно, пришлось бы использовать гораздо более крупную и более дорогую ракету-носитель», — говорит Проктер. «Если мы не запустим к 2026 году, нам придется ждать еще 12 лет для благоприятной возможности запуска или перейти на более крупную и, вероятно, менее экономичную ракету-носитель». Юпитер обращается вокруг Солнца каждые 12 лет, поэтому следующей возможностью будет запуск в 2038 году для облета в 2050 году.

Траектория Вояджера 1 и 2. Миссии Вояджера в принципе завершены. В конце 2004 года … [+] «Вояджер-1» находился в 14 миллиардах км от Земли, что делало его самым удаленным искусственным объектом в космосе. Ожидается, что оба зонда будут продолжать работать до 2020 года. (Фото: QAI Publishing / Universal Images Group через Getty Images)

Universal Images Group через Getty Images

Ядерный вопрос

Есть еще одна ключевая причина, по которой Нептун находится в пределах досягаемости космического корабля-робота.«Ядерные источники энергии впервые разрешены в рамках программы NASA Discovery», — говорит Проктер. «Без ядерной энергии мы не смогли бы работать так далеко от Солнца, поскольку технология солнечных панелей в настоящее время жизнеспособна только до 10 а.е.»

Чудо Гранд-тура «Вояджера-2»

«Причина, по которой миссия« Вояджер »в 1970-х и 80-х годах была настолько успешной, заключается в том, что она использовала тот факт, что все внешние планеты Солнечной системы были приблизительно выровнены, так что два космических корабля« Вояджер »могли посетить их все с помощью гравитационной помощи», — говорит Проктер.

Единственным исключением был Плутон, который находился слишком далеко от плоскости эклиптики (хотя это было частью первоначального плана). «Такое согласование происходит примерно раз в 175 лет, так что это была потрясающая возможность», — добавляет Проктер.

В сентябре я опубликую гораздо более подробный пост о миссии Trident на Нептун и Тритон, так что следите за этим — или следите за мной в Твиттере.

Желаем вам ясного неба и широко раскрытых глаз.

Планетарные размеры и сравнение расстояний

1.Просмотрите порядок и относительные размеры планет в нашей солнечной системе.
Покажите иллюстрацию НАСА: Все размеры планет. Попросите учащихся указать местонахождение Земли. Затем предложите им определить все планеты, расположенные снаружи от Солнца (слева направо): внутренние планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс; внешние планеты Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Напомните студентам, что Плутон больше не считается планетой в нашей солнечной системе; в 2006 году он был понижен до статуса карликовой планеты.Укажите местоположения пояса астероидов (между Марсом и Юпитером) и пояса Койпера (после Плутона), если они были включены в эту иллюстрацию. Объясните студентам, что на иллюстрации показаны планеты в относительном размере. Спросите: Что, по вашему мнению, означает относительный размер? Сообщите учащимся, что картинки показывают, насколько велики планеты по сравнению друг с другом и с Солнцем. Спросите: Какая планета самая маленькая? (Меркурий) Какой самый большой? (Юпитер)

2.Попросите учащихся собрать данные и сравнить размеры планет.
Разделите учащихся на небольшие группы. Раздайте по одной копии таблицы «Сравнение планетарных размеров» каждой группе. Попросите группы использовать интерактивный метод «Сравнение размеров планет» для поиска и записи данных о диаметрах и соотношениях планет. Спросите:

• Что вы заметили в размерах планет? (Возможный ответ: внутренние скалистые планеты меньше внешних газообразных планет.)
• Как вы думаете, сравниваются размеры планет? (Возможный ответ: существует большая разница в размерах планет.Некоторые из них довольно маленькие, а другие очень большие.)
• Легко ли смоделировать размеры планеты? Почему или почему нет? (Возможный ответ: нет, из-за большой разницы в размерах.)
• Как мы можем моделировать различия? Какие предметы повседневного обихода могут представлять планеты и солнце? (Возможные ответы: горошек / пляжный мяч; песчинки / апельсин)

Предложите учащимся обсудить ответы в своих небольших группах. Затем соберите все вместе, чтобы обсудить идеи студентов.

3. Постройте фон об астрономической единице (AU).
Объясните студентам, что астрономическая единица или AU — это упрощенное число, используемое для описания расстояния планеты от Солнца. Это единица длины, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца, примерно 149 600 000 километров (92 957 000 миль). Только Земля может быть отнесена к AU 1. Планеты, расположенные дальше, будут иметь AU больше 1; у ближайших планет будет меньше 1. Спросите: Как вы думаете, почему ученые считают полезным использовать астрономические единицы? (Возможный ответ: расстояния в солнечной системе очень большие.Использование AU помогает держать числа управляемыми или меньшими, поэтому мы можем легко вычислить очень большие расстояния.) Какие проблемы возникают при использовании вместо них километров или миль? (Возможный ответ: использование километров или миль затруднит вычисления и может привести к ошибкам в измерениях, необходимых для точной отправки зонда или посадочного модуля на другую планету.) Объясните учащимся, что астрономическая единица обеспечивает способ выразить и связать расстояния между объектами в солнечной системе и проводить астрономические расчеты.Например, утверждение, что планета Юпитер находится на расстоянии 5,2 а.е. (5,2 земных расстояния) от Солнца, а Плутон — почти 40 а.е., позволяет вам легче сравнивать расстояния всех трех тел.

4. Ознакомьтесь с модельной деятельностью.
Скажите студентам, что они собираются заменить планеты и планетарные объекты, чтобы создать модель относительных размеров планет и относительных расстояний. Покажите иллюстрацию НАСА: Насколько велико Солнце? чтобы дать учащимся представление об относительных размерах планет по сравнению с обычным предметом, таким как баскетбольный мяч.Убедитесь, что учащиеся понимают, что расстояния между планетами очень большие по сравнению с размерами каждой планеты. Это чрезвычайно затрудняет создание точного масштаба нашей Солнечной системы, поэтому в этом упражнении мы сосредоточимся на сравнении расстояний.

5. Попросите группы создать модели относительных планетарных расстояний.
Разделите учащихся на группы по 9, 10 или 11 человек, в зависимости от размера класса. (Если 9, один ученик представляет солнце, а остальные ученики представляют 8 планет; если 10, солнце, планеты и пояс астероидов; если 11, солнце, планеты, пояс астероидов и пояса Койпера) Отведите учеников на большую территорию , например спортзал или пустая автостоянка.Каждой группе потребуется достаточно места, чтобы разложиться и создать свою модель в следующем масштабе, каждый шаг которого составляет примерно 1 метр (примерно 3,28 фута):

• Солнце: стоит на краю площади
• Меркурий = 1 шаг от солнца
• Венера = 2 шага от Солнца
• Земля = 2,5 шага от Солнца
• Марс = 4 шага от солнца
• Пояс астероидов = 8 шагов от солнца
• Юпитер = 13 шагов от Солнца
• Сатурн = 24 шага от Солнца
• Уран = 49 шагов от солнца
• Нептун = 76 шагов от солнца
• пояс Койпера = 100 шагов от солнца

Подчеркните, что в этом масштабе солнце было бы меньше единицы.3 сантиметра (0,5 дюйма) в диаметре. Попросите учащихся описать, что они замечают в планетных расстояниях от модели. При необходимости позвольте одному ученику из каждой группы поставить предмет на свое место и обойти модель своей группы, чтобы сделать наблюдения.

6. Попросите учащихся установить математическую связь.
Раздайте копии рабочего листа «Выход из Солнечной системы» среди каждой группы. Попросите учащихся пересчитать количество шагов для орбиты каждой планеты в зависимости от размера доступной области.Используйте предоставленный ключ ответа, чтобы проверить работу групп. Затем попросите учащихся воссоздать модель.

Нептун

Восьмая планета от Солнца на высоте чуть более 30 умноженное на расстояние от Земли до Солнца, Нептун — самый дальний из четырех газовых гиганты. Немного меньше, но плотнее, чем Уран, имеет диаметр более 49 500 км. (30 800 миль), что в четыре раза больше Земли, а ее масса больше В 17 раз больше земных. Как и другие планеты-гиганты, Нептун также имеет быстрое вращение, которое дает ему «день» продолжительностью чуть более 16 часов на Земле, но его дальняя орбита занимает почти 164 Земли лет на завершение.

NASA

Больше изображение.

Длинный светлый
перистые облака
можно найти плавающий
высоко в
Нептуна атмосфера (Подробнее на
Astronomy Изображение
день).

Как и Уран, Нептун состоит в основном из «льда» и камней, с примерно 15% водорода и небольшим количеством гелия. В соответствии с астроном Ричард Кроу, у планеты может быть ледяное ядро ​​размером около 1.2 раза Диаметр Земли — от 30 до 40 процентов диаметра Нептуна — и примерно в 10 раз больше массы Земли — от 60 до 70 процентов от общей массы Нептуна. масса («Ask Astro», Astronomy , Октябрь 2004 г.). Однако, как и у всех газовых гигантов, его атмосфера сделана около трех четвертей водорода и одной четверти гелия с небольшой количество метана, образующего тонкие облака. Фактически, и Нептуна голубоватый цвет обусловлен тем же светорассеянием и красной длиной волны поглощение метаном также обнаружено на Уране.

НАСА — больше изображение

The большой Темное пятно.

У Нептуна в южном полушарии сильный шторм, называемый «Большой Темное пятно »размером примерно вдвое меньше Большого красного Юпитера. Пятно и так примерно того же диаметра, что и Земля, и, по крайней мере, еще один меньше Также было обнаружено штормовое пятно. Как и другие газовые гиганты, есть быстрые ветры, ограниченные полосами широты, включая одну группу, которая перемещает Большое Темное Пятно на запад более чем на 1100 км (или 700 миль) в час.Действительно, у Нептуна самый быстрый планетарные ветры в Солнечной системе, достигающие 2000 км (более 1200 миль) в час.

Предоставлено Лабораторией реактивного движения. Авторское право (c) Калифорния Технологический институт, Пасадена, Калифорния. Все права защищены.

Энергия для таких скоростных ветров и постоянно меняющихся облаков не исходящий от Солнца. Действительно, Нептун излучает в 2,6 раза больше энергия, поглощаемая Солнцем.Как Юпитер и Сатурн, Нептун, кажется, внутренний источник тепла, поэтому он излучает в два раза больше энергии как он получает от Солнца. Ученые-планетологи считают, что внутри Нептуна давление растет (и нагревается) до тех пор, пока большая часть его прежнего газообразный водород превращается в жидкий металлический водород, снова как Юпитер и Сатурн. В таких условиях метан, обнаруженный в Атмосфера Нептуна также разлагается, поскольку связи, удерживающие метан четыре атома водорода растворяются, и атомы углерода могут связываться с одним другой — в экстремальном давлении, чтобы образовывать алмазы (согласно новому гипотеза группы Калифорнийского университета в Беркли и эксперименты, проведенные Робином Бенедетти).Следовательно, дождь из бриллиантов может падать к ядру Нептуна, которое выделяет тепло через трение с его тяжелой атмосферой (Кертис Рист, Discover , сентябрь 2000 г.).

Наблюдения на космическом телескопе Хаббла с 1996 по 2002 год, однако подтвердите, что полосы облаков Нептуна становятся шире и ярче в зависимости от сезонных колебаний солнечного света, как сезонные изменения, наблюдаемые на Земле. Это открытие в соответствии с наблюдениями, сделанными ГРАММ.Уэсли Локвуд из обсерватории Лоуэлла, который указал что Нептун постепенно становится ярче с 1980 года. яркость планеты в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн намного больше чувствительны к высотным облакам, чем к видимому свету, и поэтому недавняя тенденция к увеличению облачной активности также наблюдалась в ближний инфракрасный свет, а также в наблюдениях телескопа Кека, сделанных с июля 2000 г. по июнь 2001 г. группой астрономов, в том числе Хайди Б.Хаммел. Поскольку Нептуну требуется почти 165 лет для обращения на орбиту, Солнце, в один сезон на планете может длиться более 40 годы. Следовательно, если то, что наблюдали астрономы, действительно сезонное изменение, планета должна продолжать светиться в течение еще 20 лет. (Больше обсуждения на Нептун осветление облаков в НИИ.

Лоуренс А. Сромовский, Патрик М. Фрай,
Санджай С. Лимай, Кевин Х. Бейнс,
U.Висконсин-Мэдисон, JPL,
ГННИ, NASA

Больше изображение.

Реагируя на солнечный свет,
сезонные изменения с 1996 г.
привели к увеличению облаков
окружает южную часть Нептуна,
полушарие, которое видно на
Земля как постепенное осветление
(подробнее на ГНИИ).

Как и Земля, Нептун вращается вокруг оси, наклоненной под углом. угол 29 градусов к Солнцу, лишь немногим более Земля 23.Наклон 5 градусов. Примечательно, что Нептун появляется показывать сезонные изменения, хотя Солнце в 900 раз тусклее, чем с Земли. Следовательно, солнечной энергии гораздо меньше. энергия, доступная для смены времен года, которые каждый полушарие получает в данный момент, когда оно проходит через сезон. (Дополнительную информацию можно получить у профессора Ларри Сромовский о Атмосферный Динамика Нептуна.

Магнитное поле Нептуна сильно наклонено и смещено от центра (47 градусов от оси вращения), как у Урана.И, как и Уран, считается, что гигантская сферическая оболочка электропроводящие вещества, такие как вода в средних слоях может быть в движении, чтобы генерировать эту электромагнитную энергию.

Предоставлено Эрих Каркошка,
U. Arizona

Более крупный фальшивый цвет изображение.

Путем отслеживания атмосферных характеристик
в атмосфере Нептуна, его день
сейчас, по оценкам, продлится около
16 часов (более).

20 мая 2011 г. Эрих Каркошка, планетолог из Университета Аризона в Тусоне Лунно-планетная лаборатория, опубликовал статью, в которой показано более точное определение нептуна. вращение, отслеживая его атмосферные особенности за 20 лет наблюдений. За исключением Юпитера, точные оценки скорость вращения других газовых гигантов в Солнечная система Юпитер еще предстоит определить.По оценкам Каркошки, день на Нептуне длится ровно 15 часов 57. минут 59 секунд. Нептун вращается быстрее, чем предполагалось ранее через 16,1 часа при использовании Радиоданные миссии «Вояджер», новая оценка периода его вращения (в 16,0 часов) предполагает, что масса планеты должна быть ближе к центру, чем считалось ранее, и поэтому существующие модели интерьера Нептуна, возможно, потребуют доработки (Университет г.