Нашата Слънчева система е очарователно място. Между осемте му планети и много планети джудже има някои сериозни различия по отношение на орбита, състав и температура. Докато условията във вътрешната Слънчева система, където планетите са наземни по природа, могат да станат доста горещи, планетите, които орбитат отвъд Линията на замръзване - там, където е достатъчно студено, летливите вещества (т.е. вода, амоняк, метан, СО и СО2) се кондензират в твърди частици - може да стане силен студ!
Именно в тази среда намираме Нептун, най-отдалечената (и оттам най-студената) планета на Слънчевата система. Докато този газов / леден гигант няма „повърхност“, за който да се говори, са проведени изследвания на Земята и мухомори, които успяха да получат точни измервания на температурата в горната атмосфера на планетата. Всичко казано, на планетата се наблюдават температури, които варират от приблизително 55 K (-218 ° C; -360 ° F) до 72 K (-200 ° C; -328 ° F), което я прави най-студената планета в Слънчевата система.
Орбитални характеристики:
От всички планети в Слънчевата система Нептун обикаля около Слънцето на най-голямо средно разстояние. С много малък ексцентриситет (0,0086), тя обикаля около Слънцето на полу-голяма ос от приблизително 30,11 AU (4,504,450,000,000 км), варираща от 29,81 AU (4,459 x 109 км) при перихелион и 30,33 AU (4,537 х 10)9 км) при афелион.
На Нептун са необходими 16 часа 6 минути и 36 секунди (0,6713 дни), за да завърши единично странично въртене, и 164,8 земни години да завърши една орбита около Слънцето. Това означава, че един ден продължава 67% по-дълго на Нептун, докато една година е еквивалентна на приблизително 60 190 земни дни (или 89 666 нептунови дни).
Тъй като аксиалният наклон на Нептун (28.32 °) е подобен на този на Земята (~ 23 °) и Марс (~ 25 °), планетата преживява подобни сезонни промени. В съчетание с дългия си орбитален период това означава, че сезоните продължават четиридесет земни години. Освен това аксиалният наклон на планетите също води до промени в дължината на деня му, както и до промени в температурата между северното и южното полукълбо (виж по-долу).
„Повърхностна“ температура:
Поради техния състав определянето на повърхностна температура на газови или ледени гиганти (в сравнение с земните планети или луни) е технически невъзможно. В резултат на това астрономите разчитат на измервания, получени на надморска височина, където атмосферното налягане е равно на 1 бар (или 100 килограма Паскали), което е еквивалент на налягането на въздуха тук на Земята на морско ниво.
Именно тук на Нептун, точно под облаците на горното ниво, налягането достига между 1 и 5 бара (100 - 500 kPa). Именно на това ниво температурите достигат регистрираното им ниво от 72 K (-201.15 ° C; -330 ° F). При тази температура условията са подходящи, за да се кондензира метан и се смята, че се образуват облаци от амоняк и сероводород (което дава на Нептун характерното му тъмно цианово оцветяване).
Но както при всички газови и ледени гиганти, температурите варират в Нептун поради дълбочина и налягане. Накратко, колкото по-дълбокото влиза в Нептун, толкова по-горещо става. В основата си Нептун достига температури до 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), което е сравнимо с повърхността на Слънцето. Огромните температурни разлики между центъра на Нептун и повърхността му създават огромни вятърни бури, които могат да достигнат до 2100 км / час, което ги прави най-бързите в Слънчевата система.
Температурни аномалии и вариации:
Докато Нептун осреднява най-студените температури в Слънчевата система, странната аномалия е южният полюс на планетата. Тук тя е с 10 градуса К по-топла от останалата част на планетата. Това „горещо място“ възниква, тъй като южният полюс на Нептун в момента е изложен на Слънцето. Докато Нептун продължава пътуването си около Слънцето, положението на полюсите ще се обърне. Тогава северният полюс ще стане по-топъл, а южният полюс ще се охлади.
По-разнообразното време на Нептун в сравнение с Уран се дължи отчасти на по-голямото му вътрешно загряване, което е особено смущаващо за учените. Въпреки факта, че Нептун се намира над 50% по-далеч от Слънцето от Уран и получава само 40% от количеството му слънчева светлина, температурите на повърхността на двете планети са приблизително равни.
По-дълбоко вътре в слоевете газ, температурата се повишава постоянно. Това е в съответствие с Уран, но колкото и да е странно, разминаването е по-голямо. Уран излъчва само 1,1 пъти повече енергия, отколкото получава от Слънцето, докато Нептун излъчва около 2,61 пъти повече. Нептун е най-отдалечената планета от Слънцето, но вътрешната му енергия е достатъчна за задвижване на най-бързите планетарни ветрове, наблюдавани в Слънчевата система. Механизмът за това остава неизвестен.
И докато температурите на Плутон са регистрирани като по-ниски - до 33 K (-240 ° C; -400 ° F) - Статутът на Плутон като планета джудже означава, че той вече не е в същия клас като останалите. Като такъв Нептун остава най-студената планета от осемте.
Тук сме писали много статии за Нептун в Space Magazine. Ето гигантския нептун на газ (и лед), каква е повърхността на Нептун ?, 10 интересни факта за Нептуна и пръстените на Нептун.
Ако искате повече информация за Нептун, разгледайте новините на Hubblesite за Нептун и ето линк към Ръководството за изследване на слънчевата система на НАСА към Нептун.
Записахме цял епизод от Астрономически роли точно за Нептун. Можете да го слушате тук, Епизод 63: Нептун.
