Планета "нептун"

Введение
Глава I.
Глава II.
Глава III.
Заключение
Список используемой литературы

Планета "нептун"

Это свидетельствует о том, что внутри планеты происходит выделение энергии. 0 причине такого процесса четкого суждения нет - это может быть либо естественный радиоактивный распад в породах каменного ядра Нептуна, либо высвобождение гравитационной энергии, если его недра все еще сжимаются в продолжающемся процессе формирования планеты. В любом случае атмосфера нагревается изнутри и находится в постоянном движении. Ветры дуют с запада на восток, перенося воздух в направлении, параллельном экватору. Вблизи полюсов их скорость намного больше, чем около экватора.
На Нептуне ветры достигают ураганной силы, перемещаясь со скоростью до 700 км/ч (200 м/с). На Земле ураганом считается ветер, скорость которого превышает 30 м/с. Такие ветры оказались большим сюрпризом для ученых, предполагавших до полета «Вояджера», что холодная атмосфера Нептуна представляет собой малоподвижное «сонное царство», а вместо этого обнаружился бушующий мир ураганов. Наиболее крупные атмосферные вихри на Нептуне достигают нескольких тысяч километров в поперечнике. На общем светло-синем фоне планеты эти образования имеют вид овалов очень темного, синего цвета, за что получили название «темных пятен».
Рисунок №2. Большое пятно.
Они возникают в атмосфере на определенное время, иногда достаточно длительное - несколько месяцев или даже лет, а затем постепенно рассасываются и исчезают. Самый крупный из наблюдавшихся до сих пор ураганов, названный Большим Темным пятном, располагался в южном полушарии Нептуна в 1989 году, когда около планеты пролетала станция «Вояджер-2». Диаметр этого вихря превышал диаметр нашей Земли (БТП - 13 тысяч км в длину и 6.6 тысяч км в ширину). Это был огромный вихрь, в центре которого виднелись глубинные, более темные слои атмосферы Нептуна. Этот вихрь сопровождался ярким облаком, названным «Скутер».
Компьютерное моделирование показало, что «скутеры» - это облака метана, которые часто могут находиться около темных пятен. Светлые полосы облаков на широте Большого пятна, маленькие облака над ним и едва видимые темные выступы на его западном конце, являются примерами динамических погодных систем Нептуна, которые могут заметно меняться за один суточный оборот планеты.
Большое Темное Пятно было одним их первых открытий «Вояджера-2» в южном полушарии. Ветры Нептуна несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 м/с. Время кругооборота вещества в нем – 16 дней.
Ледяная твердь
О внутренней структуре Нептуна известно не так уж много. Диаметр Нептуна - 49600 км - почти в 4 раза больше, чем у 3емли, а его объем превышает земной в 58 раз. Но вот по массе Нептун лишь в 17 раз больше Земли. Из этих данных определено, что средняя плотность Нептуна составляет около трети земной, примерно в полтора раза больше, чем у воды. Низкие плотности характерны для всех четырех планет-гигантов - Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
По расчетам, в центре Нептуна должно находиться каменное или железокаменное ядро диаметром в 1,5-2 раза больше нашей 3емли. Основную часть Нептуна составляет расположенный вокруг этого плотного ядра слой толщиной около 8 000 км, состоящий главным образом из водных, аммиачных и метановых льдов, к которым, возможно, примешан и каменный материал. По расчетам, температура в этом слое должна с глубиной увеличиваться от +2500 до +5500С. Однако лед при этом не испаряется, поскольку он находится в недрах Нептуна, где давление в несколько миллионов раз выше, чем атмосферное давление на Земле2.
Затем следует третий слой - внешняя газовая оболочка толщиной около 5000 км. Эта атмосфера, состоящая из водорода и гелия, переходит в ледяной слой постепенно, без резко выраженной границы, по мере того, как плотность вещества увеличивается под давлением вышележащих слоев. В глубоких частях атмосферы газы преобразуются в кристаллы, своего рода иней. Этих кристаллов в более глубоких слоях становится все больше, и они начинают напоминать пропитанную водой снеговую кашу, а еще глубже - полностью преобразуются в лед, находящийся под действием огромного давления. Переходный слой от газовой до ледяной оболочки довольно широкий - около 3000 км. В общей массе Нептуна на газы приходится 5%, на льды 75%, а на каменный материал 20%.
Магнитное поле Нептуна
Крупнейшее образование, связанное с Нептуном, - его магнитосфера, простирающаяся от планеты на гигантское расстояние - 650 тысяч километров, что в 13 раз больше диаметра самой планеты. Магнитное поле у Нептуна впервые было обнаружено в 1989 году во время пролета близ планеты «Вояджера-2». Оказалось, что магнитная ось Нептуна отклонена от оси вращения планеты на 47 градусов, поэтому магнитная ось при вращении Нептуна меняет свое положение в пространстве почти на 90 градусов, отчего зНептун находится чрезвычайно далеко - в 4,5 млрд. км от Солнца, что в 30 раз дальше, чем Земля. Поэтому мы знаем о его строении крайне мало, и пока до него добрался только один посланец с нашей планеты. В августе 1989 года рядом (на расстоянии 5000 км от кромки облаков) с Нептуном пролетела автоматическая станция «Вояджер-2».
За время, когда станция находилась в окрестностях Нептуна, было получено огромное количество абсолютно новых сведений об этой планете. Были впервые обнаружены магнитное поле и система колец Нептуна, шесть его небольших спутников, достоверно установлено, что один оборот вокруг оси планета делает за 16часов. На снимках крупнейшего спутника - Тритона выявлена совершенно необычная поверхность с участками азотного льда и полярной шапкой из азотного инея. Но самым неожиданным было открытие на Тритоне азотных гейзеров - газовых фонтанов, бьющих из недр спутника на 8 км вверх, а за несколько часов кардинально изменяется форма магнитосферы. Она поворачивается к потоку заряженных частиц, летящих от Солнца (солнечный ветер) то боком, подобно магнитосфере Земли, то «макушкой», подобно магнитосфере Урана. Полный цикл занимает 16 часов 7 минут3.
Такая магнитосфера с сильно меняющейся формой уникальна среди всех планет. К тому же магнитная ось значительно, на 13500 км, то есть примерно на половину радиуса планеты, удалена от ее центра. Такое смещение определено удаленным расположением слоя жидкого водорода, в котором при движении электрически заряженных частиц и генерируется магнитное поле. Время от времени над Нептуном возникает свечение, называемое на Земле полярным сиянием. Это газ в верхних слоях атмосферы взаимодействует с частицами больших энергий, прилетающими с солнечным ветром. Из-за сильного наклона магнитной оси сияния на Нептуне располагаются вовсе не над его полюсами, а на удалении от них на 40-50 градусов, поэтому их уже нельзя назвать полярными. Если бы так было на Земле, то сияния наблюдались бы не в Сибири, Гренландии и Антарктиде, а в Южной Европе, Средней Азии, Японии и Новой Зеландии.
Глава II. Открытие спутников
Вокруг Нептуна движутся 13 спутников. Первый из них был открыт еще в 1846 году британским астрономом Уильямом Ласселлом. Это произошло всего лишь через 17 дней после открытия самой планеты.
Тритон находится в 350 000 км от Нептуна (примерно как Луна от Земли), но движется очень быстро из-за сильного притяжения планеты, делая один виток всего за 6 суток, и всегда обращен к Нептуну одним полушарием. Более 100 лет Тритон оставался единственным известным спутником Нептуна. Поэтому даже само его название почти не употреблялось, а именовали его просто «спутник Нептуна» или «луна Нептуна».
Но в 1949 году американский астроном Джерард Койпер обнаружил еще один, совсем небольшой спутник, расположенный очень далеко от Нептуна - в 15 раз дальше, чем Тритон. Он получил имя Нереида, продолжив линию имен мифологических морских существ, связанных с морским владыкой Нептуном.
Через 40 лет, межпланетная станция «Вояджер-2», пролетевшая вблизи планеты в августе 1989 года, обнаружила сразу шесть спутников. Все они оказались совсем крошечными, еще меньше, чем Нереида. Четыре из этих спутников-лилипутов, диаметр которых от 70 до 180 км, движутся по орбитам, находящимся между кольцами Нептуна.
Диаметр Тритона составляет 2700 км, а размеры остальных спутников Нептуна не превышают 420 км. Пять дальних спутников считают астероидами, захваченными гравитационным полем Нептуна во время недопустимо близкого пролета мимо этой гигантской планеты.
Глава III. Кольца Нептуна
Самое первое сообщение о кольце вокруг Нептуна сделал британский астроном Уильям Ласселл в октябре 1846 года - спустя несколько дней после открытия этой планеты. Наблюдал он кольцо неоднократно и лишь через шесть лет пришел к выводу, что это - оптическая иллюзия, обусловленная недостатком его нового телескопа.
Первый реальный намек на то, что Нептун окружен кольцами, появился почти полтора века спустя. В 1984 году французский астроном Андрэ Браик проводил наблюдения Нептуна на обсерватории «Серро-Тололо», расположенной в Чили. Обнаружилось, что при прохождении Нептуна на фоне далекой звезды свет от нее трижды прерывался какими-то объектами, расположенными на одном и том же расстоянии от Нептуна.
Рисунок №3. Кольца Нептуна.
Эти объекты были названы дугами (или арками), и их стали считать участками несформировавшегося кольца. Вещество в них распределено неравномерно: плотность резко падает у концов дуги.
Пять лет спустя, на фотографиях, полученных со станции «Вояджер-2», действительно были обнаружены кольца, окружающие планету. Их оказалось шесть, и все они очень темные, отражают менее 3% падающего на них света.