نبتون هو الكوكب الثامن من الشمس. في بعض الأماكن ، يتقاطع مداره مع مدار بلوتو. ما هو كوكب نبتون؟ إنها تنتمي إلى فئة العمالقة. علامة فلكية - J.
المعلمات
الكوكب العملاق نبتون يتحرك حول الشمس في مدار إهليلجي قريب من دائري. يبلغ طول نصف القطر 24750 كيلومترًا. هذا الرقم أكبر بأربعة أضعاف من رقم الأرض. إن سرعة دوران الكوكب نفسه سريعة جدًا لدرجة أن مدة اليوم هنا 17.8 ساعة.
كوكب نبتون على بعد حوالي 4500 مليون كيلومتر من الشمس ، لذلك يصل الضوء إلى الجسم المعني في ما يزيد قليلاً عن أربع ساعات.
على الرغم من أن متوسط كثافة نبتون أقل بثلاث مرات من كثافة الأرض (1.67 جم / سم مكعب) ، إلا أن كتلته أعلى بمقدار 17.2 مرة. هذا بسبب الحجم الكبير للكوكب.
ملامح التكوين والظروف المادية والهيكل
نبتون وأورانوس عبارة عن كواكب تعتمد على غازات صلبة تحتوي على خمسة عشر بالمائة من محتوى الهيدروجين وكمية صغيرة من الهيليوم. كما يقترح العلماء ، لا يمتلك العملاق الأزرق بنية داخلية واضحة. معظميبدو من المحتمل أنه يوجد داخل نبتون نواة كثيفة من الأحجام الصغيرة.
يتكون الغلاف الجوي للكوكب من الهيليوم والهيدروجين مع خليط طفيف من الميثان. غالبًا ما تحدث عواصف كبيرة على نبتون ، بالإضافة إلى الدوامات والرياح القوية التي تتميز بها. تهب الأخيرة في اتجاه غربي ، ويمكن أن تصل سرعتها إلى 2200 كم / ساعة.
لوحظ أن سرعة تيارات وتيارات الكواكب العملاقة تزداد مع تباعدها عن الشمس. لم يتم العثور على تفسير لهذا النمط. بفضل الصور التي التقطتها معدات خاصة في جو نبتون ، أصبح من الممكن فحص الغيوم بالتفصيل. تمامًا مثل زحل أو كوكب المشتري ، يحتوي هذا الكوكب على مصدر داخلي للحرارة. إنها قادرة على إصدار ما يصل إلى ثلاثة أضعاف الطاقة التي تتلقاها من الشمس.
خطوة عملاقة للأمام
وفقًا للوثائق التاريخية ، رأى جاليليو نبتون في 1612-12-28. في المرة الثانية التي تمكن فيها من رصد جسم كوني غير معروف في 29 يناير 1613. في كلتا الحالتين ، أخذ العالم الكوكب لنجم ثابت ، والذي يرتبط بالمشتري. لهذا السبب ، لا يُنسب إلى جاليليو اكتشاف نبتون.
لقد ثبت أنه خلال فترة المراقبة عام 1612 كان الكوكب في نقطة وقوف ، وفي اليوم الذي رآه فيه غاليليو لأول مرة ، انتقل إلى الخلف. تتم ملاحظة هذه العملية عندما تتجاوز الأرض الكوكب الخارجي في مدارها. نظرًا لأن نبتون لم يكن بعيدًا عن المحطة ، كانت حركته أضعف من أن تكون قادرة على ذلكلاحظ تلسكوب جاليليو غير القوي بشكل كاف.
في عام 1781 ، تمكن هيرشل من اكتشاف أورانوس. ثم قام العالم بحساب معلمات مداره. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، خلص هيرشل إلى وجود حالات شاذة غامضة في عملية حركة هذا الجسم الفضائي: إما أنه كان متقدمًا على الجسم المحسوب أو متأخرًا عنه. سمحت لنا هذه الحقيقة بافتراض وجود كوكب آخر خلف أورانوس ، مما يشوه مسار حركته من خلال الجاذبية.
في عام 1843 ، تمكن آدمز من حساب مدار الكوكب الثامن الغامض من أجل شرح التغيرات في مدار أورانوس. أرسل العالم بيانات حول عمله إلى عالم فلك الملك - جي إيري. سرعان ما تلقى رسالة رد تطلب توضيحًا بشأن بعض القضايا. بدأ آدامز في عمل الرسومات المطلوبة ، لكن لسبب ما لم يرسل الرسالة مطلقًا ولم يشرع لاحقًا في العمل الجاد في هذه المسألة.
الاكتشاف المباشر لكوكب نبتون كان بفضل جهود Le Verrier و Galle و d'Are. في 23 سبتمبر 1846 ، وبعد أن كانت تحت تصرفهم بيانات عن نظام عناصر مدار الجسم الذي كانوا يبحثون عنه ، شرعوا في العمل لتحديد الموقع الدقيق للجسم الغامض. في الليلة الأولى تكللت جهودهم بالنجاح. كان اكتشاف كوكب نبتون يسمى انتصار الميكانيكا السماوية في ذلك الوقت.
اختر الاسم
بعد اكتشاف العملاق ، بدأوا في التفكير في الاسم الذي يطلقون عليه. تم اقتراح الخيار الأول من قبل يوهان جالي. أراد تعميد كائن فضائي بعيد يانوس تكريما للإله الذي يرمز إليهالبداية والنهاية في الأساطير الرومانية القديمة ، لكن هذا الاسم لم يروق للكثيرين. كان اقتراح ستروف ، مدير مرصد بولكوفو ، أكثر دفئًا. أصبحت نسخته - نبتون - هي النسخة الأخيرة. أدى تخصيص اسم رسمي للكوكب العملاق إلى إنهاء العديد من الخلافات والخلافات
كيف تغيرت الأفكار حول نبتون
قبل ستين عامًا ، كانت المعلومات حول العملاق الأزرق مختلفة عن اليوم. على الرغم من حقيقة أن الفترتين النجميتين والدوران حول الشمس كانت معروفة بدقة نسبيًا ، وميل خط الاستواء إلى مستوى المدار ، كانت هناك بيانات تم إنشاؤها بدقة أقل. لذلك ، قُدرت الكتلة بـ 17.26 من الأرض بدلاً من 17.15 الحقيقية ، ونصف قطر خط الاستواء - عند 3.89 وليس 3.88 من كوكبنا. أما الفترة الفلكية للثورة حول المحور ، فيعتقد أنها كانت 15 ساعة و 8 دقائق ، أي أقل بخمسين دقيقة من الفترة الحقيقية.
كانت هناك أخطاء في بعض المعايير الأخرى أيضًا. على سبيل المثال ، قبل أن يقترب فوييجر 2 من نبتون قدر الإمكان ، كان من المفترض أن المجال المغناطيسي للكوكب كان مشابهًا في التكوين للأرض. في الواقع ، يشبه في المظهر ما يسمى بالدوار المائل.
قليلا عن الرنين المداري
نبتون قادر على التأثير على حزام كويبر الواقع على مسافة كبيرة منه. ويمثل هذا الأخير حلقة من الكواكب الجليدية الصغيرة ، على غرار حزام الكويكبات بين المشتري والمريخ ، ولكن بدرجة أكبر بكثير. يتأثر حزام كايبر بشدة بجاذبية نبتون ،مما يؤدي إلى فجوات متساوية في هيكلها.
مدارات تلك الأجسام التي يتم الاحتفاظ بها في الحزام المشار إليه لفترة طويلة يتم إنشاؤها بواسطة ما يسمى بالرنين العلماني مع نبتون. في بعض الحالات ، هذا الوقت يمكن مقارنته بفترة وجود النظام الشمسي.
تسمى مناطق استقرار جاذبية نبتون بنقاط لاغرانج. فيها ، يحتوي الكوكب على عدد كبير من كويكبات طروادة ، وكأنها تسحبها على مدار المدار بأكمله.
ملامح الهيكل الداخلي
في هذا الصدد ، يشبه نبتون أورانوس. يمثل الغلاف الجوي حوالي عشرين بالمائة من الكتلة الكلية للكوكب المعني. كلما اقتربنا من القلب ، زاد الضغط. الحد الأقصى للقيمة حوالي 10 جيجا باسكال. يحتوي الغلاف الجوي السفلي على تركيزات من الماء والأمونيا والميثان.
عناصر الهيكل الداخلي لنبتون:
- السحب العلوية والجو
- الغلاف الجوي يتكون من الهيدروجين والهيليوم والميثان.
- الوشاح (جليد الميثان ، الأمونيا ، الماء).
- قلب حجر الجليد.
الخصائص المناخية
أحد الاختلافات بين نبتون وأورانوس هو درجة نشاط الأرصاد الجوية. وفقًا للبيانات الواردة من المركبة الفضائية فوييجر 2 ، يتغير الطقس على العملاق الأزرق كثيرًا وبشكل ملحوظ.
لقد حددنا نظامًا ديناميكيًا للغاية من العواصف ذات الرياح التي تصل سرعتها إلى 600 م / ث - تقريبًا أسرع من الصوت (معظمها تهب في الاتجاه المعاكس لدوران نبتون حول سرعتهاالمحور)
في عام 2007 ، تم الكشف عن أن طبقة التروبوسفير العليا للقطب الجنوبي للكوكب أدفأ بعشر درجات مئوية من بقية العالم ، حيث تبلغ درجة الحرارة حوالي -200 درجة مئوية. هذا الاختلاف كافٍ تمامًا لتسرب الميثان من مناطق أخرى من الغلاف الجوي العلوي إلى الفضاء في منطقة القطب الجنوبي. "البقعة الساخنة" الناتجة هي نتيجة للميل المحوري للعملاق الأزرق ، الذي ظل قطبه الجنوبي مواجهاً للشمس لمدة أربعين سنة أرضية. عندما يتحرك نبتون ببطء في مداره إلى الجانب الآخر من الجسم السماوي المشار إليه ، فإن القطب الجنوبي سوف يتحول تدريجيًا إلى الظل تمامًا. وهكذا ، سيعرض نبتون قطبه الشمالي للشمس. وبالتالي ، فإن منطقة إطلاق الميثان في الفضاء ستنتقل إلى هذا الجزء من الكوكب.
مرافقين العملاق
نبتون هو كوكب ، وفقًا لبيانات اليوم ، لديه ثمانية أقمار صناعية. من بينها ، واحدة كبيرة ، وثلاثة متوسطة ، وأربعة صغيرة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على أكبر ثلاثة
تريتون
هذا هو أكبر قمر صناعي يمتلكه كوكب نبتون العملاق. اكتشفها و. لاسيل في عام 1846. تقع تريتون على بعد 394700 كم من نبتون ويبلغ نصف قطرها 1600 كم. من المفترض أن يكون لها جو. الكائن قريب من حجم القمر. وفقًا للعلماء ، قبل الاستيلاء على نبتون ، كان تريتون كوكبًا مستقلاً.
نيريد
هذا هو ثاني أكبر قمر صناعي قيد الدراسة. في المتوسط ، تبعد عن نبتون 6.2 مليون كيلومتر. نصف قطر نيريد 100 كيلومتر وقطرها ضعف ذلك. بغرضلإحداث ثورة واحدة حول نبتون ، يستغرق هذا القمر الصناعي 360 يومًا ، أي ما يقرب من سنة أرضية كاملة. حدث اكتشاف نيريد في عام 1949.
بروتيوس
هذا الكوكب يحتل المرتبة الثالثة ليس فقط من حيث الحجم ، ولكن أيضًا على بعد مسافة من نبتون. هذا لا يعني أن Proteus له أي خصائص خاصة ، ولكن علماءه هم الذين اختاروا إنشاء نموذج تفاعلي ثلاثي الأبعاد يعتمد على الصور من جهاز Voyager 2.
باقي الأقمار عبارة عن كواكب صغيرة ، يوجد منها عدد كبير جدًا في النظام الشمسي.
ميزات الدراسة
نبتون - أي كوكب من الشمس؟ ثامن. إذا كنت تعرف مكان هذا العملاق بالضبط ، يمكنك رؤيته حتى باستخدام منظار قوي. نبتون جسم كوني يصعب دراسته. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن سطوعها يزيد قليلاً عن ثامن حجم. على سبيل المثال ، أحد الأقمار الصناعية المذكورة أعلاه - تريتون - له سطوع يساوي أربعة عشر درجة. المكبرات العالية مطلوبة لتحديد موقع قرص نبتون.
تمكنت المركبة الفضائية فوييجر 2 من الوصول إلى جسم مثل نبتون. استقبل الكوكب (انظر الصورة في المقال) ضيفًا من الأرض في أغسطس 1989. بفضل البيانات التي جمعتها هذه السفينة ، يمتلك العلماء على الأقل بعض المعلومات حول هذا الكائن الغامض.
بيانات من فوييجر
نبتون كوكب به بقعة مظلمة عظيمة في نصف الكرة الجنوبي. هذا هوأشهر التفاصيل حول الجسم ، التي تم الحصول عليها نتيجة عمل المركبة الفضائية. في القطر ، كانت هذه البقعة مساوية تقريبًا للأرض. حملته رياح نبتون بسرعة هائلة 300 م / ث في اتجاه غربي.
وفقًا لملاحظات HST (تلسكوب هابل الفضائي) في عام 1994 ، اختفت البقعة المظلمة العظيمة. من المفترض أنها إما تبددت أو غُطيت بأجزاء أخرى من الغلاف الجوي. بعد بضعة أشهر ، بفضل تلسكوب هابل ، كان من الممكن اكتشاف بقعة جديدة موجودة بالفعل في نصف الكرة الشمالي من الكوكب. بناءً على ذلك ، يمكننا أن نستنتج أن نبتون هو كوكب يتغير غلافه الجوي بسرعة - ربما بسبب التقلبات الطفيفة في درجات حرارة السحب السفلى والعليا.
بفضل Voyager 2 ، ثبت أن الكائن الموصوف له حلقات. تم الكشف عن وجودهم في عام 1981 ، عندما طغى أحد النجوم على نبتون. لم تحقق الملاحظات من الأرض الكثير من النتائج: فبدلاً من الحلقات الكاملة ، كانت هناك أقواس باهتة فقط. مرة أخرى ، جاء فوييجر 2 لإنقاذ الموقف. في عام 1989 ، التقط الجهاز صوراً مفصلة للحلقات. واحد منهم لديه هيكل منحني مثير للاهتمام.
ما هو معروف عن المجال المغناطيسي
نبتون كوكب ذو مجال مغناطيسي غريب التوجه. المحور المغناطيسي بزاوية 47 درجة يميل إلى محور الدوران. على الأرض ، سينعكس هذا في السلوك غير المعتاد لإبرة البوصلة. وبالتالي ، سيكون القطب الشمالي موجودًا جنوب موسكو. حقيقة أخرى غير عادية هي أنه بالنسبة لنبتون ، لا يمر محور تناظر المجال المغناطيسيمن خلال مركزها
أسئلة بدون إجابة
- لماذا يكون لنبتون مثل هذه الرياح القوية عندما يكون بعيدًا جدًا عن الشمس؟ لتنفيذ مثل هذه العمليات ، فإن مصدر الحرارة الداخلي الموجود في أعماق الكوكب ليس قوياً بما يكفي.
- لماذا يوجد نقص في الهيدروجين والهيليوم في المنشأة؟
- كيفية تطوير مشروع غير مكلف نسبيًا لاستكشاف أورانوس ونبتون على أكمل وجه ممكن باستخدام المركبات الفضائية؟
- بسبب ما هي العمليات التي تشكل المجال المغناطيسي غير المعتاد للكوكب؟
البحث الحديث
إنشاء نماذج دقيقة لنبتون وأورانوس من أجل الوصف البصري لعملية تكوين عمالقة الجليد أثبت أنه مهمة صعبة. لشرح تطور هذين الكوكبين طرح عددًا كبيرًا من الفرضيات. وفقًا لأحدهم ، ظهر كلا العملاقين بسبب عدم الاستقرار داخل قرص الكواكب الأولية الأساسي ، وفي وقت لاحق تطاير غلافهما الجوي حرفيًا بواسطة إشعاع فئة كبيرة من النجوم B أو O.
وفقًا لمفهوم آخر ، تشكل نبتون وأورانوس بالقرب من الشمس نسبيًا ، حيث تكون كثافة المادة أعلى ، ثم انتقلوا إلى مداراتهم الحالية. أصبحت هذه الفرضية الأكثر شيوعًا ، لأنها يمكن أن تفسر الرنين الموجود في حزام كويبر.
ملاحظات
نبتون - أي كوكب من الشمس؟ ثامن. ولا يمكن رؤيته بالعين المجردة. حجم العملاق بين +7.7 و +8.0. لذا فهو أغمق من كثيرينالأجرام السماوية ، بما في ذلك الكوكب القزم سيريس وأقمار كوكب المشتري وبعض الكويكبات. لتنظيم عمليات رصد عالية الجودة للكوكب ، يلزم وجود تلسكوب بتكبير لا يقل عن مائتي مرة وقطر 200-250 ملم. مع مناظير 7x50 ، سيكون العملاق الأزرق مرئيًا كنجم خافت.
التغيير في القطر الزاوي للجسم الفضائي المدروس في غضون 2.2-2.4 ثانية قوسية. هذا يرجع إلى حقيقة أن كوكب نبتون يقع على مسافة كبيرة جدًا من الأرض. كان من الصعب للغاية استخراج الحقائق حول حالة سطح العملاق الأزرق. لقد تغير الكثير مع ظهور تلسكوب هابل الفضائي وأقوى الأدوات الأرضية المجهزة بالبصريات التكيفية.
جعلت ملاحظات الكوكب في نطاق الموجات الراديوية من الممكن إثبات أن نبتون هو مصدر ومضات ذات طبيعة غير منتظمة ، فضلاً عن الإشعاع المستمر. يتم تفسير كلتا الظاهرتين من خلال المجال المغناطيسي الدوار للعملاق الأزرق. على خلفية أكثر برودة في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، تظهر بوضوح الاضطرابات في أعماق الغلاف الجوي للكوكب ، ما يسمى بالعواصف. تتولد عن طريق الحرارة المنبعثة من قلب التعاقد. بفضل الملاحظات ، يمكنك تحديد حجمها وشكلها بدقة قدر الإمكان ، وكذلك تتبع تحركاتها.
الكوكب الغامض نبتون. حقائق مثيرة للاهتمام
- لما يقرب من قرن من الزمان ، كان هذا العملاق الأزرق يعتبر الأبعد في النظام الشمسي بأكمله. وحتى اكتشاف بلوتو لم يغير هذا الاعتقاد. نبتون - ما هو كوكب هذا؟ الثامن ، لاالتاسع الاخير. ومع ذلك ، فقد تبين في بعض الأحيان أنه الأبعد عن نجمنا. الحقيقة هي أن بلوتو له مدار مطول ، والذي يكون أحيانًا أقرب إلى الشمس من مدار نبتون. تمكن العملاق الأزرق من استعادة مكانة الكوكب الأبعد. وكل ذلك بفضل حقيقة أن بلوتو تم نقله إلى فئة الأجسام القزمة.
- نبتون هو أصغر عمالقة الغاز الأربعة المعروفين. نصف قطرها الاستوائي أصغر من نصف قطرها لأورانوس وزحل والمشتري.
- كما هو الحال مع جميع الكواكب الغازية ، لا يمتلك نبتون سطحًا صلبًا. حتى لو تمكنت المركبة الفضائية من الوصول إليه ، فلن يتمكن من الهبوط. بدلاً من ذلك ، قد يحدث الغوص في أعماق الكوكب.
- جاذبية نبتون أكبر بقليل من جاذبية الأرض (بنسبة 17٪). هذا يعني أن قوة الجاذبية تؤثر على كلا الكوكبين بنفس الطريقة تقريبًا.
- يستغرق نبتون 165 عامًا على الأرض ليدور حول الشمس.
- يفسر اللون الأزرق المشبع للكوكب بأقوى خطوط مثل غاز الميثان السائد في الضوء المنعكس للعملاق.
الخلاصة
في عملية استكشاف الفضاء ، لعب اكتشاف الكواكب دورًا كبيرًا. تم اكتشاف نبتون وبلوتو ، بالإضافة إلى أشياء أخرى ، نتيجة العمل المضني للعديد من علماء الفلك. على الأرجح ، ما هو معروف الآن للبشرية عن الكون ليس سوى جزء صغير من الصورة الحقيقية. الفضاء لغز عظيم ، وسيستغرق أكثر من قرن لكشفه.
