Міністерство освіти

України

(секція астрономія)

РЕФЕРАТ на тему:

Нептун

Писав: котик В.І. учень 11 - А класу

Перевірив: Реуцой Ф.І. вчитель фізики і астрономії

ЗОШ № 3 2004р. м. Рені

Відкриття Нептуна

Нептун - це передостання планета в сонячній системі. Її орбітаперетинається з орбітою Плутона в деяких місцях. Комета Галилея щеперетинає її орбіту, на відміну від Плутона. Її екваторіальний діаметр такоїж, як і в Урана, хоча розташована на 1627 млн. км далі від Урана (Уранрозташований у 2869 млн. км від Сонця). Виходячи з цих даних, можна зробитивисновок, що цю планету не змогли помітити в XVII столітті

Одним з яскравих досягнень науки, одним із свідчень необмеженоїпізнаванності природи було відкриття планети Нептун шляхом обчислень - "накінчику пера "

Уран - планета, що випливає за Сатурном, що багато століть вважавсяз далеких планет, була відкрита В. Гершелем наприкінці XVIII ст. Уран із працеювидно неозброєним оком. До 40-х років XIX ст. точні спостереження показали,що Уран ледь помітно ухиляється від того шляху, по якому він повиненслідувати з урахуванням збурень з боку усіх відомих планет. Такимчином, теорія руху небесних тіл, настільки строга й точна, піддаласявипробуванню.

Левер'є (у Франції) і Адамс (в Англії) висловили припущення, що, якщообурення з боку відомих планет не пояснюють відхилення в русі
Урана, значить, на нього діє притягання ще не відомого тіла. Вонимайже одночасно розрахували, де за Ураном має бути невідоме тіло,виробляє своїм тяжінням ці відхилення. Вони обчислили орбітуневідомої планети, її масу і вказали місце на небі, де в даний часповинна була знаходитися невідома планета. Ця планета і була знайдена втелескоп на зазначеному ними місці в 1846 р. Її назвали Нептуном. Нептун НЕвидно неозброєним оком. Так, розбіжність між теорією і практикою,здавалося, підривав авторитет матеріалістичної науки, привело до їїтріумфу

Після відкриття Урану було звернуто увагу на те, що орбіта його невідповідала закону Ньютона, зазнаючи постійні відхилення. Це інаштовхнуло на думку про існування ще однієї планети за Ураном, яка моглаб своїм гравітаційним тяжінням спотворювати траєкторію руху 7-йпланети. Нептун вперше спостерігався астрономами Галле і д'Аррестом 23-говересень 1846-го року недалеко від тих положень, які незалежно один віддруга пророкували англієць Адамс і француз Леверрье. Обчислення їхбазувалися на результатах спостережень Юпітера, Сатурна і самого Урана.
Відкриття це було тріумфом розрахункової астрономії

Нептун - 8 планета

Звичайно в небесній механіці приходиться обчислювати збурювання по вжевідомому розташуванню інших планет. При вивченні руху Урана потрібнобуло вирішити зворотну задачу: знаючи збурювання, знайти місце викликає їхневідомої планети. Цю важку задачу, як уже раніше було сказано, вирішилифранцузький астроном Левер'є й англійський вчений Адамі. Тільки однимирозрахунками, зовсім не дивлячись на небо, вони вказали місце на небі, де повинназнаходитися невідома планета. І справді, коли на це місцеастроном Галле направив телескоп, то знайшов нову планету. Так булавідкрита восьма планета сонячної системи - Нептун. У неї виявилося двасупутника.

Це відкриття було великим торжеством науки: воно ясно показувало, щосистема світу Коперника правильна, що вірні ті закони руху ітяжіння, що їх дав великий Ньютон і на яких засновані всі розрахунки,виконувані в небесної механіки.

Після того, як відкрили Уран, було відзначено, що його орбіта не узгоджується ззаконами Ньютона. Таким чином було передбачене існування іншої більшвіддаленої планети, яка повинна була впливати на орбіту Урана.
Нептун першими спостерігали Galle і d'Arrest 23 вересня 1846 дужеблизько до місцезнаходженням, незалежно передбаченого Adams і Verrier зобчислень, заснованих на наблюемих положеннях Юпітера, Сатурна і Урана.

Нептун був відвідано тільки одним космічним кораблем, Вояджером 2, 25серпня 1989 року. Майже все, що ми знаємо про цю планеті, ми знаємозавдяки цій експедиції.

Те, що орбіта Плутона настільки ексцентрична, що іноді перетинаєорбіту Нептуна, робить Нептун найбільш віддаленою від Сонця планетоюпротягом декількох років.

За своїм складом Нептун подібний до Урану: різноманітні "льоди" і гірська порода зневеликою кількістю гелію і приблизно 15% водню. Як і Уран,
Нептун не має виразного внутрішнього ієрархічної будови, а швидшебільш-менш однорідний за складом. Але, ймовірно, усередині нього знаходитьсямале ядро з скелястого матеріалу. Його атмосфера здебільшого складаєтьсяз водню й гелію з невеликою кількістю метану.

Синій колір Нептуна - результат поглинання червоного світла метаном у верхніхшарах атмосфери.

Як на будь-який газовій планеті, на Нептуні дмуть вітри з дуже високимишвидкостями. Вітри Нептуна найшвидші в Сонячній системі, їх швидкістьдосягає 2000 км/год.

Подібно Юпітеру і Сатурну, Нептун має внутрішнє джерело тепла - вінвипромінює вдвічі більше енергії, ніж отримує від Сонця.

Під час польоту Вояджера найбільш визначною особливістю Нептуна було
Велика Темна Пляма в південній півкулі. Його розмір становив приблизнополовину розміру Великого Червоного Плями Юпітера (розмір діаметра Землі).
Вітер, що дме на поверхні Нептуна, переміщав Велика Темна Пляма взахідному напрямку зі швидкістю 300 метрів на секунду (700 миль на годину).
Вояджер 2 також виявив меншу темну пляму в південній півкулі і маленеправильне біла хмара, яке проносилося навколо Нептуна кожні 16годин, відоме зараз під назвою "Скутер". Природа його залишаєтьсязагадкою.

Проте спостереження Нептуна 1994 показують, що Велика Темна Плямазникло! Воно або просто розсіялася, або постійно приховано під атмосферою.
Кількома місяцями пізніше було виявлено нове темна пляма в північномупівкулі Нептуна. Це вказує на те, що атмосфера Нептуна змінюєтьсяшвидко, можливо, із-за невеликих змін до різниці температур міжверхніми і нижніми шарами хмар

Велика Темна Пляма

Після прольоту "Вояджера 2" повз планети, найбільш відомою деталлю на
Нептуні стало Велика Темна Пляма в південній півкулі. Воно в два рази меншеніж Велика Червона Пляма Юпітера (тобто в діаметрі приблизно рівне Землі).
Вітри Нептуна несли Велика Темна Пляма на захід зі швидкістю 300 метрів всекунду. "Вояджер 2" також бачив меншу темну пляму в південній півкулі іневелике непостійне біле хмара. Вона могла бути потоком, висхідним віднижніх шарів атмосфери до верхніх, але справжня природа його залишається покитаємницею

Цікаво, що спостереження на HST у 1994-му році показали, що Велика Темне
Пляма зникла. Воно або просто розсіялася або, до теперішнього часу, закритоіншими частинами атмосфери. Кілька місяців по тому, HST виявив новутемна пляма в північній півкулі Нептуна. Це вказує на те, щоатмосфера Нептуна змінюється швидко, можливо, із-за легких змін дотемпературах верхніх і нижніх хмар.

П'ять нових лун планети Нептун

Відкрито п'ять нових супутників Нептуна. Ці нові місяця, ймовірно, захоплені
Нептуном астероїди. Тепер відомо 13 супутників Нептуна. Два відкритихсупутника звертаються в тому ж напрямку, що і планета. Інші супутникизвертаються у зворотному напрямку.

Нові місяця назвали S/2002 N1 - N4 і S/2003 N1. Всі вони звертаються по сильнонахиленим орбітах з великим ексцентриситетом. Розміри супутників знаходятьсяв межах 30 - 50 км у діаметрі.

Супутники відкриті Міжнародною групою астрономів, що займається пошукомастероїдів і супутників планет з використанням 4-х метрового телескопаобсерваторії Сьєрра-Тололо і 3,6-метрового Канадсько-Французького телескопана Гаваях.

Дослідники використовували спеціальну техніку, щоб знайти нові місяця,яка спочатку була розроблена, щоб виявити дуже слабкіоб'єкти в зовнішньому поясі астероїдів - поясі Койпера.

Вони також спостерігали шосту можливу місяць, яку вони назвали 02N4.
Супутник був виявлений 14 серпня 2002 і спостерігався знову на Дуже
Великий телескоп (VLT) 3 вересня 2002 року. Але подальші спроби знайтицей об'єкт зазнали невдачі. Дослідники думають, це тіло могло бути
Кентавром - об'єктом, які мігрують з пояса Койпера.

Магнітосфера

Магнітне поле Нептуна, як і поле Урану, дивно орієнтовано. Воно,ймовірно, створюється рухами проводить речовини (можливо, води),розташованої в середніх прошарках планети, вище ядра. Магнітна вісь нахиленана 47 градусів до осі обертання, що на Землі б могло відбитися вцікавому поводженні магнітної стрілки: на її думку, "Північний полюс" мігб перебувати на південь від Москви ... Крім того, вісь симетрії магнітного поля
Нептуна не проходить через центр планети, а відстає від нього більш, ніж наполрадіуса, що дуже схоже на обставини існування магнітногополя навколо Урана. Відповідно, і напруга поля не постійно наповерхні в різних її місцях і змінюється від третини земного до потроєного. Уякий-небудь одній точці поверхні поле також не постійно, як становище іінтенсивність джерела в надрах планети. Завдяки випадку, при підльоті до
Нептуна, "Вояждер" рухався майже точно в напрямку південного магнітногополюса планети, що дало можливість ученим провести ряд унікальнихдосліджень, багато результати яких до цих пір не позбавлені таємничостій нерозуміння. Були зроблені припущення про будівлю Нептуна. Буливиявлені явища в атмосфері, схожі з земними полярними сяйвами.
Досліджуючи магнітні явища, "Вояджер" вдалося точно встановити періодобертання Нептуна навколо своєї осі - 16 годин 7 хвилин.

Атмосфера Нептуна

Температура атмосфери Нептуна вище, ніж у Урана, і становить близько 60 К.
Отже, Нептун має власний внутрішнє джерело тепла - вінвипромінює в 2,7 рази більше енергії, ніж одержує від Сонця.

Будова і набір складових Нептун елементів, мабуть, майже такі ж,як на Урані: різні «льоди» і отверділі гази з вмістом близько 15%водню і невеличкої кількості гелію. На відміну від Юпітера із Сатурном
Уран і Нептун, можливо, не має чіткого внутрішнього розшарування. Але швидшеза все, у Нептуна є невеличке тверде ядро, рівне по масі Землі.

Атмосфера Нептуна - це, здебільшого, водень і гелій з невеликоюдомішкою метану (1%). Синій колір Нептуна є результатом поглинаннячервоного світла в атмосфері цим газом - як і на Урані.

На Нептуні спостерігаються сильні вітри, паралельні екватора планети,великі бурі і вихори. На планеті найшвидші в Сонячній системі вітри,що досягають 700 км/год. Вітри дують на Нептуні в західному напрямку,проти обертання планети. Помічено, що в планет-гігантів швидкість потоків ітечій у їхніх атмосферах збільшується з відстанню від Сонця. Цязакономірність не має поки ніякого пояснення.

Одним їх перших відкриттів «Вояджера-2» було Велика Темна Пляма в південномупівкулі, розміром із Землю. Вітри Нептуна несли Велика Темна Пляма дозахід зі швидкістю 300 м/с. Час кругообігу речовини в ньому - 16 днів.
«Вояджер-2» також бачив меншу темну пляму в південній півкулі і невеликенепостійне білу хмару. Воно може бути потоком, висхідним від нижніхшарів атмосфери до верхніх, але справжня природа його залишається таємницею.
Спостереження на космічному телескопі ім. Хаббла в 1994 році показали:
Велика Темна Пляма зникла! Воно або просто розсіялася, або була закритачем-то в атмосфері. А кілька місяців по тому космічний телескоп ім.
Хаббла вдруге виявив нову темне Пляма в північній півкулі Нептуна.
Це вказує на те, що атмосфера Нептуна змінюється дуже швидко.

«Вояджер-2» зареєстрував магнітне поле Нептуна. Магнітний полюс планетивідстоїть на 47 ° від географічного. Передбачається, що магнітне поле
Нептуна порушується в рідкій провідної середовищі, в шарі, що знаходиться навідстані 13 тисяч км від центру планети. А під рідким шаром знаходитьсятверде ядро Нептуна. Магнітосфера Нептуна сильно витягнута

Нептун був відвідано тільки одним космічним кораблем: "Вояджером 2" 25Серпень 1989-го року. Майже все, що ми знаємо про Нептуні, ми знаємо завдякицій зустрічі

З 1994-го року проводяться дослідження планети за допомогою телескопа імені
Хаббла. На цій парі отриманих ним зображень представлені дві півкулі
Нептуна. Ще чотири знімки цього телескопа заховано у фотоапараті

Тільки одному космічному апарату "Вояджер 2" вдалося досягти настількивіддаленої планети, як Нептун. Інші проекти поки ... ще тільки проекти. Вибачите один з необроблених знімків "Вояджера 2".

Хімічний склад, фізичні умови і будова Нептуна

Будова і набір складових Нептун елементів, мабуть, подібні Урану:різні "льоди" або отверділі гази з одержаним близько 15% водню іневеликої кількості гелію

Як і Уран, і на відміну від Юпітера із Сатурном, Нептун, можливо, не маєчіткого внутрішнього розшарування. Але найбільш ймовірно, у нього є невеликетверде ядро (рівне по масі Землі). Атмосфера Нептуна - це, по більшійчастини, метан: синій колір Нептуна є результатом поглинання червоногосвітла в атмосфері цим газом, як на Урані

Подібно типовій газовій планеті, Нептун славиться великими бурями і вихорами,швидкими вітрами, що дують на обмежених смугах, паралельним екватора.
На Нептуні найшвидші в Сонячній системі вітри, вони розганяють до 2
200 км/год. Вітри дують на Нептуні в західному напрямку, проти обертанняпланети. Зауважте, що в планет-гігантів швидкість потоків і течій у їхатмосферах збільшується з відстанню від Сонця. Ця закономірність немає поки ніякого пояснення. На знімках Ви бачите хмари в атмосфері
Нептуна

Подібно Юпітеру і Сатурну, Нептун має внутрішнє джерело тепла - вінвипромінює більш ніж у два з половиною рази більше енергії, ніж одержуєвід Сонця