Планета Нептун

Астрономія

Реферат на тему:

Планета Нептун

Виконав:

Учень 11а класу

Данілін Андрій

План.

Вступ.

I. Нептун.

II. Основна частина.
1. Історія відкриття.
2. Деякі параметри планети.
3. Хімічний склад, фізичні умови і внутрішня будова Нептуна.
4. Супутники Нептуна.
5. Сучасні дослідження Нептуна

III. Висновок.
Відкриті питання.
Нептун в цифрах.
Сучасні дані про Нептуні.

НЕПТУН.
Нептун - восьма планета від Сонця, велика планета Сонячної системи,відноситься до планет - гігантів. Її орбіта перетинається з орбітою Плутона вдеяких місцях. Ще орбіту Нептуна перетинає комета Галілея.
Астрологічний знак Нептуна J.

Деякі параметри планети.

Нептун рухається навколо Сонця по еліптичній, близькою до кругової
(ексцентриситет 0, 009), орбіті; його середня відстань від Сонця в 30, 058разів більше, ніж у Землі, що складає приблизно 4500 млн. км. Це означає,що світло від Сонця доходить до Нептуна трохи більше ніж за 4 години.
Тривалість року, тобто час одного повного обороту навколо Сонця
164,8 земних років. Екваторіальний радіус планети 24750 км., Що майже вчотири рази перевершує радіус Землі, притім власне обертання настількишвидке, що добу на Нептуні тривають всього 17,8 годин. Хоча середнягустина Нептуна, рівна 1,67 г/см3, майже втроє менше земної, його масачерез великі розміри планети в 17,2 рази більше, ніж у Землі. Нептунвиглядає на небі як зірка 7,8 зоряної величини (недоступнийнеозброєним оком); при сильному збільшенні має вид зеленуватого диска,позбавленого будь-яких деталей.

Нептун володіє магнітним полем, напруженість якого на полюсахприблизно вдвічі більше, ніж на Землі.

Ефективна температура поверхневих областей ок. 38 К, але в мірунаближення до центру планети вона зростає до (12-14) · 103 С при тиску
7-8 мегабар.

Хімічний склад, фізичні умови і будова Нептуна.

Будова і набір складових Нептун елементів, мабуть, подібні до
Урану: різноманітні "льоди" або отверділі гази з одержаним близько 15%водню і невеличкої кількості гелію. Як і Уран, і на відміну від Юпітераіз Сатурном, Нептун, можливо, не має чіткого внутрішнього розшарування. Аленайбільш ймовірно, у нього є невеличке тверде ядро (рівне по масі
Землі). Атмосфера Нептуна - це, здебільшого, водень і гелій зневеликою домішкою метану: синій колір Нептуна є результатомпоглинання червоного світла 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 2200км/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 можна побачити хмари в атмосфері
Нептуна. Подібно Юпітеру і Сатурну, Нептун має внутрішнє джерело тепла
- Він випромінює більш ніж у два з половиною рази більше енергії, ніжотримує від Сонця.
Історія відкриттів.

Після того, як в 1781 р. У. Гершель відкрив Уран і розрахував параметри йогоорбіти, незабаром виявилися загадкові аномалії в русі цієїпланети воно то «відставало» від розрахункового, то випереджало його. Орбіта Урану невідповідала закону Ньютона. Це й наштовхнуло на думку про існування щеоднієї планети за Ураном, яка могла б своїм гравітаційним тяжіннямспотворювати траєкторію руху 7-ї планети.

У 1832 р. у звіті Британської Асоціації розвитку науки Дж. Ері,що згодом став королівським астрономом, відзначав, що за 11 років помилкав положенні Урану досягла майже півхвилини дуги. Незабаром після опублікуваннязвіту Ері одержав від Британського астронома-аматора, преподобного доктора
Хассея, лист, у якому висувалося припущення, що ці аномаліїобумовлені впливом поки ще невідкритої "заурановой" планети. За -Мабуть, це було першою пропозицією шукати «обурює» планету. Ері НЕсхвалив ідею Хассея, і пошуки не були розпочаті.

А ще за рік до цього талановитий молодий студент Дж. К. Адамсвідзначив у своїх записах: "На початку цього тижня з'явилася думка зайнятисявідразу ж після одержання ступеня дослідженням аномалій у русі Урана,які до цих пір не пояснені. Треба знайти, чи можуть вони бути обумовленівпливом перебуває за ним невідкритої планети і, якщо можливо, визначитихоча б приблизно елементи її орбіти, що може призвести до їївідкриття ".

Адамс одержав можливість приступити до вирішення цього завдання тількичерез два роки, і до жовтня 1843 попередні обчислення булизакінчені. Адамс вирішив показати їх Ері, проте зустрітися з королівськимастрономом йому не вдалося. Адамсу залишалося лише повернутися в Кембрідж,залишивши для Ері результати проведених рачетов. З незрозумілих причин Ерівідреагував на роботу Адамса негативно, ціною чого явилася втрата
Англією пріоритету у відкритті ткацький планети. Незалежно від Адамса надпроблемою заурановой планети працював у Франції У. Ж. Левер'є. 10 листопада
1845 р. він представив Французької АН результати свого теоретичногоаналізу руху Урану, помітивши на закінчення про розбіжностями між данимиспостережень і розрахунків: "Це можна пояснити впливом зовнішнього чинника,який я оціню в другому тракті ". Такі оцінки були проведені в першійполовині 1846 Успіху справи допомогла пропозиція, що шукана планетарухається, у відповідності з емпіричним Тіціуса Боде правилом, по орбіті,радіус якої дорівнює влаштований радіусу орбіти Урану, і що орбіта маєдуже маленький нахил до площини екліптики. Левер'є виступив із зазначенням,де варто шукати нову планету.

Отримавши другий тракт Левер'є, Ері звернув увагу на дуже близькезбіг результатів досліджень Адамса і Левер'є, що відносяться доруху передбачуваної планети, обурює рух Урана, і навітьпідкреслив це на спеціальному засіданні Ради інспекторів Гринвіча. Але він,як і раніше, не поспішав почати пошуки і став клопотатися про них лише влипні 1846 р., зрозумівши, яке обурення може викликати згодом йогопасивність.

Тим часом Левер'є 31 серпня 1846 закінчив ще однедослідження, в якому була отримана остаточна система елементіворбіти шуканої планети і зазначено її місце на небі. Але у Франції, як і в
Англії, астрономи все не переступали до пошуків, і 18 вересня Левер'єзвернувся до І. Галле, асистента Берлінської обсерваторії, 23 вересняразом зі студентом Дарре почав пошуки. Обчислення їх базувалися нарезультати спостережень Юпітера, Сатурна і самого Урана. У перший же вечірпланета була виявлена, вона знаходилася усього в 52 від передбачуваногомісця. Звістка про відкриття планети "на кінчику пера", що стало одним знайяскравіших тріумфів небесної механіки, незабаром облетіла весь науковий світ. Засталій традиції планета одержала назву Нептун на честь античногобога.

Близько року між Францією та Англією йшла боротьба за пріоритет відкриття,до якої, як це часто буває, самі герої безпосередньо відношення немали. Зокрема, між Адамсом і Левер'є встановилося повневзаєморозуміння, і вони залишалися друзями до кінця життя.
У Нептуна є 8 відомих супутників: 4 маленьких, 3 середніх і 1 великий.
| Супутник | Маса (кг) | Радіус | Радіус | Рік | Хто відкрив |
| | | Орбіти | (км) | відкриття | |
| | | (Тис.км.) | | | |
| Наяда |? | 48 | 29 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Таласса |? | 50 | 400 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Деспіна |? | 53 | 74 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Галатея |? | 62 | 79 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Ларісса |? | 74 | 96 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Протеус |? | 118 | 209 | 1989 | "Вояджер-2" |
| Тритон | 2,14.1022 | 355 | 1350 | 1846 | Лассель |
| Нерейда |? | 5509 | 170 | 1949 | Койпер |
| Місяць | 7,4.1022 | 389 | 1739 |----------|-------------|< br>| | | | | - | - |

Тритон
Найбільший із супутників, супутник Нептуна, відкритий У. Лассель (о.Мальта,
1846 р.). Відстань від Нептуна 394700 км., Сидеричний період обертання 5на добу. 21 ч. 3 хв., Діаметр бл. 3200 км. І радіус 1600 км., Що трохи (на
138 км.) Менше радіуса Місяця, хоча маса його на порядок менше. Можливо,має атмосферу.

Розмір найбільшого супутника планети - Тритона - близький до розмірів
Місяця, а в масі він поступається їй у 3,5 рази. Це майже єдиний супутник
Сонячної системи який обертається навколо своєї планети в протилежнусторону обертання самі планети навколо своєї осі. Багато хто підозрює, що
Тритон - захоплена колись Нептуном самостійна планета.
У Тритона велика відбивна спроможність - 60-90% (Місяць -12%), так яквін великий своєю частиною складається з водяного льоду.

У Тритона була виявлена незначна газова оболонка, тиск якоїна поверхні в 70.000 разів менше земного атмосферного тиску.
Походження цієї атмосфери, яка мала б давно розсіятися, булопояснено частими виверженнями, поповнюють її газами. Коли ж булиотримані знімки Тритона, то на крижаний його поверхні були дійснопомічені гейзероподобние виверження азоту і темних часток пилу різногорозміру. Все це розсіюється в навколишньому просторі. Єприпущення, що, після захоплення Нептуном супутник був розігрітий приливнимисилами, і він був навіть рідким перший мільярд років після захоплення. Можливо, внадрах своїх він як і раніше зберіг цей агрегатний стан. Поверхня
Тритона нагадує супутники Юпітера: Європу, Ганімед, Іо, а також Аріель
Урана. Своєю подобою полярних шапок (на малюнку праворуч, трохи вище) він схожийз Марсом.

Нереїда

Нерейда - другий за величиною супутник Нептуна. Середня відстань від Нептуна
6,2 млн. км., Діаметр близько 200 км., І радіус 100 км.

Нереїда - самий далекий від Нептуна супутник із відомих. Вона робитьодин виток навколо планети за 360 днів, тобто майже за земний рік. Орбіта
Нереїди сильно витягнута, її ексцентриситет складає цілих 0,75.
Найбільша відстань від супутника до планети перевищує найменше в сімразів. Нереїда був відкритий у 1949-му році Койпера (США). Тільки Тритонпощастило також бути відкритим з Землі в системі Нептуна.

Протеус

Цей супутник є третім за розмірами в сім'ї супутників Нептуна.
Також він є третім за віддаленості від планети: далі нього рухаютьсятільки Тритон і Нереїда. Не можна сказати, що цей супутник виділяється чимосьособливим, але тим не менше він був обраний ученими для створення йоготривимірної комп'ютерної моделі, заснованої на знімках "Вояджера 2"
(праворуч).
Мабуть, опис інших супутників докладним робити не варто, оскількитабличні дані про них (і то неповні), цілком вичерпно говорять про нихяк про маленьких планетки, подібних до яких дуже багато серед супутниківпланет Сонячної системи. За тим деяким даними, що є, важко говоритипро їхню індивідуальність. Хоча, майбутнє напевно дозволить деяким з нихзацікавити астрономів.

Нептун - восьма планета від Сонця і четверта за розміром середпланет. Незважаючи на це 4-е місце, Уран поступається Нептуна в масі. Нептунможе бути побачений у бінокль (якщо Ви знаєте точно, куди дивитися), але навітьу великий телескоп навряд чи можна бачити що-небудь, крім невеличкого диска.
Нептун - досить складна планета для спостережень. Її блиск у протистоянняледь перевалює за 8-у зоряну величину. Тритон - найбільший і яскравийсупутник - не набагато яскравіше 14-й зоряної величини. Для виявлення дискапланети потрібно використовувати великі збільшення. Кільце Нептуна з Землівиявити дуже і дуже складно, а візуально - майже неможливо.

Тільки одному космічному апарату "Вояджер 2" вдалося досягти настількивіддаленої планети, як Нептун. Інші проекти поки ... ще тільки проекти.
Нептун був відвідано тільки одним космічним кораблем: "Вояджером-2" 25Серпень 1989-го року. Майже все, що ми знаємо про Нептуні, ми знаємо завдякицій зустрічі.

Загальні відомості

Нептун віддалений від Сонця на 30 а.е., діаметр планети - 49,5 тис. км, щоблизько 4-х земних, маса - близько 17 мас Землі. Період обертання навколоцентрального світила - 165 неповних років. Середня температура - 55 К. Вримської міфології Нептун (грец. Посейдон) був богом моря.
На сьогоднішній момент (1997-й рік), Нептун - сама далека від нас планета,так як із-за витягнутості орбіти Плутона, з 1979-го по липень 1999-го рокуостання планета знаходиться ближче до Сонця. У які мають невеликі оптичніінструменти є унікальна можливість розглядати саму далеку планету
Сонячної системи.
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.

Велика Темна Пляма

Після прольоту "Вояджера-2" повз планети, найбільш відомою деталлю на
Нептуні стало Велика Темна Пляма в південному півкулі. Воно в два рази менше ніж Велика Червона Пляма Юпітера (тобто в діаметрі приблизно рівне Землі).
Вітри Нептуна несли Велика Темна Пляма на захід зі швидкістю 300 метрів за секунду. "Вояджер-2" також бачив меншу темну пляму в південній півкулі і невелике непостійне білу хмару. Вона могла бути потоком, що відходять від нижніх шарів атмосфери до верхніх, але справжня природа його залишається поки таємницею.
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 новутемне Пляма в північній півкулі Нептуна. Це вказує на те, щоатмосфера Нептуна змінюється швидко, можливо, із-за легких змін дотемпературах верхніх і нижніх хмар. На трьох знімках справа показанерух хмар у районі Плями.

Кільця Нептуна

Нептун також має кільця. Вони були відкриті при затемненні Нептуном однією ззірок у 1981-му році. Спостереження з Землі дозволили побачити тільки слабкідуги замість повних кілець, але фотографії "Вояджера-2" в серпні 1989-го рокупоказали їх до повного розміру. Одне з кілець має цікавоювикривленій структурою. Подібно уранових та Юпітеровим, кільця Нептунадуже темні і будова їх невідомо. Але це не завадило дати їм імена:саме крайнє - Адамс (яке містить три дуги, що виділяються, які чомусьохрестили Свободою, Рівність і Братерство), потім - безіменний кільце,що збігається з орбітою супутника Нептуна Галатеї, слідом - Леверрье (чиїзовнішні розширення названі Лассель і Араго), і, нарешті, слабке, але широкекільце Галле. Як видно, назви кілець увічнили тих, хто доклав рукудо відкриття Нептуна.

Магнітосфера

Магнітне поле Нептуна, як і поле Урану, дивно орієнтовано і,ймовірно, створюється рухами проводить речовини (мабуть, 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, адже на її думку, "Північний полюс"міг би 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 і положеннята інтенсивність джерела в надрах планети. Завдяки випадку, при підльоті до
Нептуна, "Вояджер" 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.

Відкриті питання

* Магнітна вісь Нептуна проходить далеко не через центр і під великим кутом доосі обертання. Які процеси формують таке магнітне поле?
* У чому причина нестачі гелію і водню на Нептуні?
* Чому на Нептуні такі сильні вітри, тоді як він знаходиться дуже далековід Сонця, а в той же час внутрішній

джерело тепла в надрах планети недостатньо сильний для таких цілей?
* Як розробити порівняно дешевий проект ефективного вивчення Нептунаі Урана за допомогою космічних апаратів?

Список літератури.
1. Ф. Умпл "Сім'я Сонця" М., 1984 р.
2. М.Я. Марова "Планети Сонячної системи" 2-е изд. М., 1986.

Сучасні дані про Нептуні.

| Зоряний період обертання в роках | 164,7 |
| Синодичний період обертання, доба | 368 |
| Середня відстань від Сонця, а.е. | 30,06 |
| Середня відстань від Сонця, млн. км. | 4496 |
| Нахил орбіти до екліптики | 1є46ґ |
| Густина, кг./м3 | 1700 |
| Екваторіальний діаметр, км. | 49500 |
| Екваторіальний радіус, км. | 24750 |
| Зоряний період обертання навколо своєї осі | 17,8 |
| Нахил екватора до площини орбіти | 15,8 діб |
| Число відомих супутників у планети | 29є |
| Число відомих супутників | 2 |