Открытие нептуна. Нептун
В 1781 году
обнаружилось, что существуют загадочные аномалии в движении этой планеты
- она то "отставала" от расчетного положения, то опережала его. Первым
эти отклонения от расчетной траектории заметил петербургский академик
Андрей Лексель в 1783 году. Изучив особенности движения этой планеты,
Лексель предположил, что на нее воздействует притяжение неизвестного
космического тела, расположенного еще дальше.
В 1821 году Alexis Bouvard опубликовал таблицы положения Урана на много
лет вперед. В 1832 в отчете Британской Ассоциации развития науки Дж.
Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11
лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. Вскоре после
опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя,
преподобного доктора Хассея, письмо, в котором тот предлагал поискать
"заурановую" планету по ее возмущающему воздействию на Уран. По-видимому,
это было первым предложением искать "возмущающую" планету. Эри не одобрил
идею Хассея, и поиски не были начаты.
За год до этого, в 1831 году, талантливый молодой студент Дж. К. Адамс
отметил в своих записях: "В начале этой недели появилась мысль заняться
сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана,
которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены
влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить
хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию".
Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через
два года, и к октябрю 1843 года предварительные вычисления были закончены.
Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом
ему не удалось. Адамсу пришлось вернуться в Кембридж, оставив для Эри
результаты проведенных расчетов. Отвечая на записку Адамса, Эри задал
в своем письме вопрос об особенностях вычислений. Самое странное, что
Адамс не ответил на это письмо, и дело продолжало стоять на месте.
Вскоре он обратился к астроному-наблюдателю Джеймсу Чаллису, работавшему
в том же Кембриджском университете, с просьбой организовать поиски.
Чаллис приступил к поискам в июле 1846 года. Но ему не повезло. Он неоднократно
наблюдал планету в августе 1846 года, записывал ее координаты, но все
никак не удосуживался сравнить результаты наблюдений, проведенных в
разные дни. Чаллис впоследствии объяснял это отсутствием в своей обсерватории
точной звездной карты. В то время точные звездные карты изготавливались
в Берлинской обсерватории. Немецкие астрономы, экономя на почтовых расходах,
рассылали свои звездные карты попарно, а к тому листу, на котором немцы
через несколько месяцев обнаружили планету, еще не было пары, поэтому
карта имелась лишь в Берлинской обсерватории. Но Чаллис лукавил, поскольку
новая планета в период, когда он проводил наблюдения, была на соседнем
участке неба, карта которого в Кембриджской обсерватории имелась. Однако
он ею не воспользовался.
Адамс не публиковал своих расчетов, и сведения о его работе держались
в секрете между кембриджскими астрономами. Поскольку дело не двигалось,
пришлось обратиться к обладателю самого крупного телескопа того времени
в надежде, что в его мощный телескоп удастся разглядеть диск новой планеты
без кропотливой работы по сравнению положений сотен звезд. И тут - очередное
невезение. Когда письмо пришло в Ливерпуль, Ласселл лежал в постели,
у него была травма ноги, и он не мог дойти до телескопа. День спустя,
почувствовав себя лучше, он хотел провести наблюдения, но не смог найти
письма с координатами. Выяснилось, что горничная случайно выкинула его
вместе с мусором. Ласселлу было очень неловко, и он так никогда и не
рассказал Адамсу, почему не смог открыть новую планету.
Независимо
от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции астроном-теоретик
У. Ж. Леверье. Он работал в парижском Бюро долгот, которое возглавлял
крупнейший французский астроном Франсуа Араго. Именно Араго и поставил
перед молодым ученым задачу по определению возможного местоположения
неизвестной планеты.
Неоценимую роль в расчетах Леверье сыграла публикация информации о наблюдениях
Урана, проведенных в 1706 году датским астрономом Оле Рёмером. Рёмер
был не только крупный астроном, впервые измеривший скорость света, но
также и мэр Копенгагена. После смерти мэра судьба сыграла злую шутку
с его архивом астрономических наблюдений. Созданная и хорошо экипированная
им пожарная команда не спасла его бумаги от уничтожения во время большого
копенгагенского пожара 1728 года, когда пламя, занявшееся в маленькой
свечной мастерской, уничтожило почти весь город - более 1 700 домов,
включая ратушу и университет. От обсерватории Рёмера осталось только
пепелище. Брандмейстеры не смогли одолеть огонь, поскольку были пьяны
- они как раз отмечали получение премии за успешно проведенный смотр
пожарных команд.
Но малая часть записей Рёмера все же сохранилась. Там были и наблюдения
планеты Уран, сделанные за 75 лет до ее открытия. В течение трех ночей
в 1706 году Рёмер фиксировал координаты Урана, считая его одной из звезд.
Именно эти материалы и попали затем в Берлин, где их исследовал молодой
астроном Иоганн Галле. Обработка наблюдений Урана, выполненных Рёмером,
стала для Галле диссертационной работой. Публикацию ее в научном журнале
Галле разослал тем европейским астрономам, которые занимались вычислениями
особенностей движения планет.
Получил эту статью и Леверье. 10 ноября 1845 года Леверье представил
Французской Академии Наук результаты своего теоретического анализа движения
Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и
расчетов: "Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который
я оценю во втором трактате". Такие оценки были проведены в первой половине
1846 года. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется
в соответствии с эмпирическим правилом Тициуса - Боде, и что орбита
имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием,
где следует искать новую планету.
Получив второй трактат Леверье, королевский астроном Эри обратил внимание
на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье,
относящихся к движению предполагаемой планеты, и даже подчеркнул это
на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее,
не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846
года.
Тем временем Леверье 31 августа 1846 года закончил еще одно исследование,
в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой
планеты и указано ее место на небе. Однако парижские астрономы не проявили
интереса к таким поискам, полагая, что это невозможно - пытаться вычислить
расположение планеты, не зная о ней почти ничего. Леверье решил направить
письмо немецкому астроному Галле, который один раз уже помог ему, найдя
данные о наблюдениях Урана в архивах Рёмера. Письмо было направленно
18 сентября 1846 года и доставлено в Берлинскую обсерваторию 23 сентября.
Прочитав письмо, Иоганн Галле тут же отправился к директору обсерватории,
профессору Иоганну Энке. Надежда на то, что тот разрешит проводить незапланированные
наблюдения, была невелика, поскольку обычно Энке педантично соблюдал
заранее намеченный план использования телескопа. А в письме как раз
была просьба провести наблюдения, запланировать которые никому бы и
в голову не пришло. Однако Леверье повезло: письмо из Парижа пришло
в Берлин именно в день, когда директор обсерватории, придворный астроном
прусского короля Иоганн Энке отмечал свое 55-летие и в предстоящую ночь
отменил наблюдения. Поэтому он разрешил своему ассистенту Иоганну Галле
выполнить просьбу парижского коллеги. Правда, Энке не преминул заметить,
что занятие это весьма сомнительное и будет лишь пустой тратой времени.
Живший при обсерватории немецкий студент Генрих д"Арре (фамилия досталась
ему от французских предков) попросил разрешения поучаствовать в наблюдениях,
на что Энке также согласился. Именно благодаря д"Арре наблюдениям суждено
было стать успешными. Как только стемнело, Галле навел телескоп на участок
неба, координаты которого были указаны в письме, и попытался увидеть
там новую планету, которая должна была отличаться от звезд наличием
заметного диска. Такого объекта в поле зрения телескопа не оказалось.
Это означало, что для поиска планеты предстоит записать координаты множества
звезд на этом участке неба, а на следующий день повторить наблюдения,
чтобы обнаружить объект, положение которого изменилось. Работа предстояла
долгая и кропотливая. Однако Генриху д"Арре пришла мысль ускорить и
облегчить ее, воспользовавшись подробной картой звездного неба. Такие
карты для различных участков как раз и готовила в те годы Берлинская
обсерватория. Пройдя темными коридорами, они стали рыться в шкафах,
и снова им повезло - карта на нужный район обнаружилась! Причем это
был самый последний из листов, только что отпечатанный и еще не разосланный
в другие обсерватории. И вот Галле вновь смотрит в телескоп, произнося
вслух координаты каждой звезды, а д"Арре сличает их с картой, отвечая:
"Есть, есть…" Полчаса спустя, в начале первого ночи, в башне обсерватории
раздался радостный возглас: "Этой звезды нет на карте!" Расхождение
с координатами, указанными Леверье, было менее 1°.
Несмотря на поздний час, Генрих д"Арре побежал домой к директору обсерватории,
чтобы сообщить ему экстраординарную новость. Энке тут же отправился
в обсерваторию и успел увидеть новую планету еще до того, как это тусклое
пятнышко скрылось за горизонтом. Но с сообщением об открытии берлинские
астрономы торопиться не стали - нужно было абсолютно точно убедиться,
что это планета, а не звезда. На следующий день небо было совершенно
ясным, поэтому, как только стемнело, все трое продолжили наблюдения
и увидели, что за прошедшие сутки "звездоподобный" объект 8-ой звездной
величины сместился относительно неподвижных звезд. Теперь стало ясно,
что планета, предвычисленная Леверье, обнаружена!
На следующее
утро в Париж полетело письмо с радостной вестью и предложением назвать
планету Янусом, а оттуда в скором времени пришли поздравление и благодарность,
а также предложение Леверье назвать новую планету Нептуном .
Поначалу это название не стало общепринятым, и в газетах ее называли
просто планетой Леверье. Сам же факт открытия стал крупнейшим событием
- найдена еще одна, восьмая, планета Солнечной системы. Причем найдена
не случайно, а путем научных расчетов, безукоризненность которых получила
полное подтверждение.
По указанным координатам новую планету отыскали астрономы разных стран.
Началось с Европы, а затем новость достигла и России, где Нептун первым
наблюдал в ноябре 1846 года ректор Казанского университета знаменитый
астроном Иван Симонов, один из первооткрывателей Антарктиды. Франция
награждает и Леверье, и Галле орденом Почетного легиона. Лондонское
королевское общество (Британская академия наук) присуждает Леверье высшую
награду - медаль Копли. Петербургская академия наук избирает его почетным
членом. И еще никто не подозревает, что вот-вот дело об открытии новой
планеты получит совсем иной оборот - на бесспорный приоритет Леверье
будет брошена незаслуженная тень. Сделают это коллеги по профессии -
астрономы из соседней Англии.
Полтора месяца спустя после триумфального открытия Нептуна миру было
поведано о том, что Англия претендует на приоритет в открытии этой планеты,
которую даже предлагалось переименовать в Океан. На собрании Королевского
астрономического общества было объявлено, что английский астроном-теоретик
из Кембриджа Джон Адамс еще осенью 1845 года (за год до открытия Нептуна)
вычислил положение новой планеты, о чем он сообщил краткой запиской
Королевскому астроному - директору Гринвичской обсерватории Джорджу
Эри. Начали англичане с разбирательства между собой, задавая вопрос,
почему Эри не организовал поисков новой планеты, в результате чего Британия
упустила приоритет. Выше уже было рассказано, как в результате целой
цепи невезений, Нептун ускользнул от английских астрономов. Один из
руководителей Королевского астрономического общества, Джон Гершель,
развернул кампанию по пропаганде выполненных Адамсом вычислений, хотя
они и не были опубликованы и не привели к открытию новой планеты. Кампания
велась настолько агрессивно, что последствия ее обнаруживаются до сих
пор - во многих справочниках указано, что Нептун открыт по вычислениям,
которые независимо друг от друга сделали Адамс и Леверье. Причем фамилия
Адамса, как правило, стоит первой, хотя его труды оказались безрезультатны.
Сам же Адамс вел себя в высшей степени корректно. Он отказался и от
дворянского титула, который ему хотела присвоить королева Виктория,
и от должности в Гринвичской обсерватории, предпочтя остаться профессором
геометрии в Кембридже. Несмотря на спор за приоритет открытия между
Францией и Англией, который продолжался больше года, между Адамсом и
Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями
до конца жизни.
Интересно, что рассчитанная Леверье и Адамсом орбита Нептуна очень быстро
отклонялась от действительной орбиты планеты, и если бы поиски затянулись
на несколько лет, то по этим вычислениям найти планету уже было бы нельзя.
В последующие годы Нептун был найден на более ранних звездных картах
датированных до его открытия. Однако самое раннее наблюдение, по-видимому,
было проведено Галилео Галилеем в 1612 году. В 1979 году Стивен Ольберс
(США) опубликовал исследование о взаимных покрытиях планет Солнечной
системы за несколько сотен лет. Одно из них было покрытие Юпитера Нептуном
4 января 1613 года. А затем через год астрономы С. Дрейк и Ч. Ковал
пришли к выводу, что на зарисовках Юпитера и его спутников сделанных
рукой Галилеем датированных декабрем и январем 1612-1613 годов есть
звезда 8 звездной величины, которой нет на современных звездных картах.
Скорее всего, это и был Нептун!
Нептун является восьмой планетой от Солнца и последней из известных планет. Не смотря на то, что это третья по массивности планета, она является всего лишь четвертой с точки зрения диаметра. Благодаря своей синей окраске Нептун получил имя римского бога моря.
По мере совершения тех или иных научных открытий у ученых часто возникают споры, какая именно из теорий заслуживает доверия. Открытие Нептуна является наглядным примером таких разногласий.
После того, как 1781 году была открыта планета , астрономы заметили, что его орбита подвержена значительным колебаниям, которых в принципе быть не должно. В качестве обоснования этого непонятного явления была предложена гипотеза о существовании планеты, гравитационное поле которой и вызывает орбитальные отклонения Урана.
Тем не менее, первые научные труды, связанные с существования Нептуна появились только в 1845-1846 году, когда английский астроном Джон Коуч Адамс опубликовал свои расчеты о положении этой тогда еще неизвестной планеты. Однако, несмотря на то, что он предоставил свою работу Королевскому научному сообществу (ведущей английской научно-исследовательской организации), его труд не вызвал ожидаемого интереса. И только год спустя французский астроном Жан Жозеф Леверье также представил расчеты, которые были поразительно похожи на расчеты Адамса. В результате независимых оценок научной работы двух ученых, научное сообщество наконец-то согласилось с их выводами и начало поиски планеты в области неба, на которую указывали исследования Адамс и Леверье. Планета как таковая была обнаружена 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галлом.
До облета космическим аппаратом Voyager 2 в 1989 году, о планете Нептун у человечества было очень мало информации. Миссия позволила получить данные о кольцах Нептуна, числе лун, атмосфере и вращении. Кроме того, Voyager 2 выявил существенные особенности спутника Нептуна под названием Тритон. На сегодняшний день мировые космические агентства не планируют каких-либо миссий к этой планете.
Верхние слои атмосферы Нептуна на 80% состоят из водорода (H2), 19% гелия и небольших примесей метана. Подобно Урану, синяя окраска Нептуна обусловлена его атмосферным метаном, который поглощает свет на длине волны, которая соответствует красному цвету. Однако, в отличие от Урана, у Нептуна более глубокий синий цвет, что говорит о присутствии в атмосфере Нептуна компонентов, которых нет в атмосфере Урана.
Погодные условия на Нептуне имеют две отличительные черты. Во-первых, как было замечено во время пролета миссии Voyager-2, это так называемые темные пятна. Эти бури сопоставимы по своим масштабам с Большим красным пятном на Юпитере, однако сильно отличаются по своей продолжительности. Шторм известный как Большое Красное Пятно длится уже в течение многих столетий, а темные пятна Нептуна способны существовать не более нескольких лет. Информацию об этом удалось подтвердить благодаря наблюдениям космического телескопа «Хаббл», который был направлен на планету всего через четыре года после того, как Voyager 2 совершил свой облет.
Вторым примечательным погодным явлением планеты является стремительно перемещающиеся шторма белого цвета, которые получили называние «Скутер». Как показали наблюдения, это своеобразный тип ливневой системы, размеры которой намного меньше, чем размеры темных пятен, а продолжительность жизни еще короче.
Подобно атмосферам других газовых гигантов, атмосфера Нептуна делится на широтные полосы. Скорость ветра в некоторых из этих полос достигает почти 600 м/с, то есть ветра планеты можно назвать самыми быстрыми в Солнечной системе.
Структура Нептуна
Наклон оси Нептуна составляет 28,3°, что относительно близко к 23.5° Земли. Учитывая значительную удаленность планеты от Солнца, наличие у Нептуна сравнимых с земными сезонов является достаточно удивительным и до конца неизученным для ученых явлением.
Спутники и кольца Нептуна
На сегодняшний день известно, что Нептун имеет тринадцать спутников. Из этих тринадцати только одна обладает большой и сферической формой. Существует научная теория, согласно которой Тритон - самый крупный из спутников Нептуна, представляет собой карликовую планету, которая была захвачена гравитационным полем и поэтому его естественное происхождение остается под вопросом. Доказательства этой теории исходит от ретроградной орбиты Тритона - спутник вращается в противоположном направлении по отношению к Нептуну. Кроме того, С зарегистрированной температурой поверхности -235 °C, Тритон является самым холодным известный объектом в Солнечной системе.
Считается, что Нептун имеет три основных кольца: Адамса, Леверье и Галле. Эта кольцевая система намного слабее, чем у других газовых гигантов. Кольцевая система планеты настолько тусклая, что некоторое время считалось кольца неполноценны. Однако изображения, которые передал Voyager 2 показали, что это на самом деле не так и кольца полностью опоясывают планету.
Для полного оборота по орбите вокруг Солнца Нептуну требуется 164.8 земных лет. 11 июля 2011 года было обозначено завершение первого полного оборота планеты с момента ее открытия в 1846 году.
Нептун был обнаружен Жаном Жозефом Леверье. Планета оставалась неизвестной для древних цивилизаций в силу того, что не была видно с Земли невооруженным взглядом. Первоначально планета называлась Леверье, в честь ее первооткрывателя. Но научное сообщество быстро отказалось от этого названия и было выбрано название Нептун.
Планета была названа Нептун в честь древнеримского бога моря.
Нептун обладает второй по величине силой тяжести в Солнечной системе, уступая только Юпитеру.
Самый большой спутник Нептуна носит название Тритон, он был обнаружен спустя 17 дней после того, как был обнаружен сам Нептун.
В атмосфере Нептуна можно наблюдать шторм, похожий на Большое красное пятно Юпитера. Данный шторм имеет объем сопоставимый с объемом Земли и известен также как Великое Темное Пятно.
Впервые планету Нептун заметил Галилео Галилей в 1612 году. Однако движение небесного тела было слишком медленным, и ученый посчитал его за обычную звезду. Открытие Нептуна как планеты состоялось лишь через два столетия - в 1846 году. Произошло это случайно. Специалисты заметили некоторые странности в движении Урана. Проведя серию расчётов, стало очевидно, что такие отклонения в траектории возможны только под действием притяжения соседних крупных небесных тел. Так начала свою космическую историю планета Нептун, о которой были открыты человечеству.
"Морской бог" в космическом пространстве
Благодаря удивительно синему цвету эту планету назвали именем древнеримского повелителя морей и океанов – Нептун. Космическое тело является восьмой в нашей Галактике, оно дальше других планет расположено от Солнца.
Нептун сопровождает множество спутников. Но выделяют всего два основных – Тритон и Нереида. Первый как главный спутник имеет свои отличительные особенности:
- Тритон – спутник-гигант, в прошлом – самостоятельная планета;
- диаметр составляет 2 700 км;
- является единственным внутренним спутником с обратным ходом, т.е. движется не против часовой стрелки, а по ней;
- находится относительно близко к своей планете – всего в 335 000 км;
- имеет свою атмосферу и облака, состоящие из метана и азота;
- поверхность окутана замёрзшими газами, в основном, азотом;
- на поверхности бьют азотные фонтаны, высота которых достигает 10 км.
Астрономы предполагают, что через 3,6 млрд. лет Тритон исчезнет навсегда. Его погубит гравитационное поле Нептуна, превратив в очередное околопланетное кольцо.
Нереида также имеет неординарные качества:
- отличается неправильной формой;
- является обладательницей сильно вытянутой орбиты;
- диаметр составляет 340 км;
- удалённость от Нептуна равна 6,2 млн. км;
- один оборот по своей орбите проходит за 360 дней.
Существует мнение, что Нереида в прошлом была астероидом, но попав в ловушку притяжения Нептуна, осталась на его орбите.
Исключительные особенности и интересные факты о планете Нептун
Рассмотреть Нептун невооружённым глазом невозможно, но если знать точное нахождение планеты на звёздном небе, то полюбоваться им можно и в мощный бинокль. А вот для полного исследования необходима серьёзная аппаратура. Получение и обработка информации о Нептуне является достаточно сложным процессом. Собранные интересные факты о данной планете позволяют узнать больше:
Исследование Нептуна является трудоёмким процессом. Из-за большой отдалённости от Земли телескопические данные обладают низкой точностью. Изучение планеты стало возможным лишь после появления телескопа «Хабл» и других наземных телескопов.
Кроме тогоНептун, о котором исследовался с помощью космического корабля «Вояджер - 2». Это единственный аппарат, сумевший подобраться ближе всех к этой точке Солнечной системы.
Планета Нептун: интересные факты, история открытия
5 (100%) 2 votesНептун, планета ярко-голубого цвета, оставалась неизвестной в течение многих лет, поскольку она была обнаружена случайно, как и другие планеты. Ученые обнаружили ее математически. Нептун – наиболее отдаленная планета нашей Солнечной системы, но открытие Плутона в 1930 году сделало Нептун второй по величине. Уверенность в этом продолжалась до 2006 года, когда Международный астрономический союз принял решение, что Плутон не больше. Отныне Нептун – наиболее отдаленная планета. Мы расскажем вам самые интересные факты о планете Нептун, с помощью которых вы сможете повысить свои познания в астрономии.
Кто открыл Нептун?
Галилео Галилей был первым, кто назвал Нептун звездой, увидев его в небольшой телескоп в 1612—1613 году, но он никогда не был уверен, что это планета. Немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле открыл планету Нептун в 1846 году. Ученые долго не подозревали про существование еще одной планеты в нашей Солнечной системе.
Физические характеристики планеты
Внутреннее строение:
- Масса планеты Нептун – около 102,43 х 1024 кг.
- Нептун имеет объём 6,254 х 1010 км3.
- Средняя плотность Нептуна – 1,638 г/см3.
- Средний диаметр составляет 49 244 км.
- Средний радиус – 24 622 км.
- У Нептуна есть кольца.
- Температура черного тела Нептуна – 46,6 K.
- Величина Перигелия – около 4,444.45 х 106 км.
- Поверхностная гравитация Нептуна – 11,15 м/с2.
Орбита и скорость вращения:
- Нептун имеет Вторую космическую скорость – 23,5 км/с.
- Нептун имеет 13 естественных спутников.
- Средняя орбитальная скорость – 5,43 км/с.
- Период обращения Нептуна – 60183 дней.
- Он имеет максимальную визуальную величину – 7,78.
- Нептун имеет наклон оси – 28,32 градуса.
Нептун имеет самый длинный год
По той причине, что Нептун очень далек от Солнца, ему нужно слишком много времени, чтобы завершить одну орбиту. Вы можете себе представить, что один год на Нептуне равен 164,79 земных лет.
Нептун – холодная планета
Нептун является самой холодной планетой нашей Солнечной системы (-220 °С). Это, по сути «ледяной гигант», который находится на таком отдалении от Солнца, что солнечное тепло ему не знакомо.
Нептун – ветреная планета
Еще одним интересным фактом о Нептуне является то, что это планета, где сильные ветры и штормы не являются редкостью. Они почти в десять раз сильнее по сравнению с ураганами на Земле.
Подытожив, можно сказать, что Нептун – одна из самых интересных планет Солнечной системы. Может быть, в будущем нам удастся узнать о ней еще много нового и интересного. Мы будем рады, если вы поделитесь с нами своими мыслями в комментариях.
class="part1">
Подробно:
Планета Нептун
Общие сведения о Нептуне
© Владимир Каланов,
сайт
"Знания-сила".
После открытия Урана в 1781 году астрономы долго не могли объяснить причины отклонений в движении этой планеты по орбите от тех параметров, которые определялись законами движения планет, открытыми Иоганном Кеплером. Предполагали, что за орбитой Урана может находиться ещё одна крупная планета. Но правильность такого предположения нужно было доказать, для чего необходимо было выполнить сложные расчёты.
Нептун с расстояния 4,4 млн.км.
Нептун. Фото в условных цветах.
Открытие Непту́на
Открытие Непту́на "на кончике пера"
С древних времён люди знали о существовании пяти планет, которые видны невооруженным глазом: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.
И вот талантливый английский математик Джон Кауч Адамс (1819-1892) , только что окончивший колледж Св. Джона в Кембридже, в 1844-1845 годах произвёл расчеты приблизительной массы трансура́новой планеты, элементы её эллиптической орбиты и гелиоцентрическую долготу. Впоследствии Адамс стал профессором астрономии и геометрии Кембриджского университета.
В основу расчётов Адамс положил предположение, что искомая планета должна находиться на расстоянии 38,4 астрономической единицы от Солнца. Такое расстояние Адамсу подсказало так называемое правило Тициуса-Боде, устанавливающее порядок приближенного расчета расстояния планет от Солнца. В дальнейшем мы постараемся рассказать об этом правиле более подробно.
Свои расчёты Адамс представил руководителю Гринвичской обсерватории, но на них не обратили внимания.
Несколькими месяцами позже, независимо от Адамса расчёты произвёл и французский астроном Урбе́н Жан Жозеф Леверье (1811-1877) и представил их в Гринвичскую обсерваторию. Здесь сразу вспомнили о расчетах Адамса, и с 1846 года была развёрнута программа наблюдений в Кембриджской обсерватории, но результатов она не дала.
Летом 1846 года Леверье́ сделал более подробный доклад в Парижской обсерватории, познакомил коллег со своими расчётами, которые были такими же и даже более точными, чем у Адамса. Но французские астрономы, оценив математическое мастерство Леверье́, к проблеме поиска трансура́новой планеты особого интереса не проявили. Это не могло не разочаровать мэтра Леверье́, и он 18 сентября 1846 г. отправил письмо ассистенту Берлинской обсерватории Иоганну Готфриду Галле (1812-1910) , в котором, в частности, писал: «… Потруди́тесь направить телескоп в созвездие Водолея. Вы обнаружите планету девятой звёздной величины в пределах 1° от точки эклиптики с долготой 326°…»
Открытие Непту́на на небе
23 сентября 1846 г., сразу же по получении письма, Иоганн Галле и его ассистент, студент-старшекурсник Генрих д’Арре направили телескоп в созвездие Водолея и обнаружили новую, восьмую планету почти точно в том месте, на которое указал Леверье́.
Парижская академия наук заявила вскоре, что новую планету "на кончике пера" открыл Урбен Леверье́. Англичане пытались протестовать и требовали признать первооткрывателем планеты Джона Адамса.
Кому же был отдан приоритет открытия - Англии или Франции? Приоритет открытия был признан за … Германией. В современных энциклопедических справочниках указано, что планету Нептун открыл в 1846 году Иоганн Галле по теоретическим предсказаниям У.Ж. Леверье и Дж.К. Адамса.
Нам кажется, что европейская наука поступила в этом вопросе справедливо по отношению ко всем троим учёным: Галле, Леверье́ и Адамсу. В истории науки осталось также и имя Генриха д’Арре, который тогда был ассистентом Иоганна Галле. Хотя, конечно, работа Галле и его ассистента по объёму и напряженности была значительно меньше той, которую проделали Адамс и Леверье́, выполнив сложные математические расчеты, за которые не взялись многие учёные-математики того времени, считая задачу неразрешимой.
Открытую планету назвали Нептуном по имени древнеримского бога морей (у древних греков на "должности" бога морей числился Посейдон). Имя Непту́на было выбрано, конечно, по традиции, но оказалось достаточно удачным в том смысле, что поверхность планеты цветом напоминает синее море, где хозяйничает Нептун. Кстати говоря, о цвете планеты стало возможным определённо судить лишь спустя почти полтора века после её открытия, когда в августе 1989 года американский космический аппарат , выполнив программу исследований вблизи Юпитера, Сатурна и Урана, пролетел над северным полюсом Непту́на на высоте всего 4500 км и передал на Землю снимки этой планеты. «Вояджер-2» остаётся пока единственным аппаратом, направленным в окрестности Непту́на. Правда, некоторые све́дения внешнего характера о Нептуне получены также с помощью , хотя он и находится на околозе́мной орбите, т.е. в ближайшем космосе.
Планета Нептун вполне могла быть открыта ещё Галилеем, который заметил её, но принял за необычную звезду. С тех пор ещё почти двести лет, до 1846 года, одна из планет-гигантов Солнечной системы пребывала в неизвестности.
Общие сведения о Нептуне
Нептун, восьмая по расстоянию от Солнца планета, удалена от светила примерно на 4,5 миллиарда километров (30 а.е.) (min. 4,456, max. 4,537 млрд. км).
Нептун, как и , относится к группе газообразных планет-гигантов. Диаметр его экватора равен 49528 км, что почти в четыре раза больше земного (12756 км). Период вращения вокруг своей оси – 16 ч. 06 мин. Период обращения вокруг Солнца т.е. продолжительность года на Нептуне составляет почти 165 земных лет. Объём Непту́на в 57,7 раза больше объёма Земли, а масса в 17,1 раза больше земной. Средняя плотность вещества равна 1,64 (г/см³) , что заметно больше, чем на Уране (1,29 (г/см³) ), но значительно меньше, чем на Земле (5,5 (г/см³) ). Сила тяготения на Нептуне почти в полтора раза больше земной.
Со времён глубокой древности и до 1781 года люди считали Сатурн самой далёкой планетой. Открытый в 1781 году Уран "раздвинул" границы Солнечной системы вдвое (от 1,5 млрд. км до 3 млрд. км).
Но через 65 лет (1846 г.) открыли Нептун, и он "раздвинул" границы Солнечной системы ещё в полтора раза, т.е. до 4,5 млрд. км во все стороны от Солнца.
Как мы увидим в дальнейшем, и это не стало пределом для пространства, занимаемого нашей Солнечной системой. Через 84 года после открытия Непту́на, в марте 1930 года, американец Клайд Томбо открыл ещё одну планету – , вращающуюся вокруг Солнца на среднем от него расстоянии около 6 млрд. км.
Правда, Международный Астрономический Союз в 2006 году лишил Плутон "звания" планеты. По мнению учёных, маловат ростом оказался Плутон для такого звания, а потому переведён был в разряд карликов. Но это не меняет суть де́ла - всё равно Плутон как космическое тело входит в состав Солнечной системы. И никто не поручится, что за орбитой Плутона больше нет космических тел, которые могли бы войти в состав Солнечной системы на правах планет. Во всяком случае и за орбитой Плутона пространство наполнено разнообразными космическими объектами, что подтверждается наличием так называемого по́яса Эджворта-Ко́йпера, простирающегося на 30-100 а.е. Об этом поясе мы поговорим чуть позже (см. на "Знания-сила").
Атмосфера и поверхность Непту́на
Атмосфера Нептуна
Рельеф облаков Нептуна
Атмосфера Непту́на состоит в основном из водорода, гелия, метана и аммиака́. Метан поглощает красную часть спектра и пропускает синий и зелёный цвета́. Поэтому цвет поверхности Непту́на кажется зеленовато-голубым.
Состав атмосферы следующий:
Основные компоненты: водород (H 2) 80±3,2 %; гелий (He) 19±3,2 %; метан (CH 4)
1,5±0,5 %.
Компоненты примесей:
ацетилен (C 2 H 2)
, диацетилен (C 4 H 2)
, этилен (C 2 H 4)
и этан (C 2 H 6)
, а также
угарный газ (CO)
и молекулярный азот (N 2);
Аэрозоли: аммиачный лёд, водный лед, гидросульфидно-аммониевый (NH 4 SH)
лёд, метановый лёд
(? - под вопросом).
Температура: на уровне давления 1 bar: 72 K (–201 °C);
на уровне давления 0.1 bar: 55 K (–218 °C).
Начиная с высоты около 50 км от поверхностных слоёв атмосферы и далее до высоты в несколько тысяч километров планету покрывают серебристые перистые облака́, состоящие преимущественно из замерзшего метана (см. фото справа вверху). Среди облаков наблюдаются образования, напоминающие циклонные завихрения атмосферы, подобно тому, как это имеет место на Юпитере. Такие завихрения выглядят в виде пятен и периодически возникают и исчезают.
Атмосфера постепенно переходит в жидкое, а затем и твёрдое тело планеты, как предполагается, состоящее в основном из тех же веществ - водорода, гелия, метана.
Атмосфера Непту́на очень активна: на планете дуют очень сильные ветры. Если ветры на Уране со скоростью до 600 км/ч мы называли ураганными, то как назвать ветры на Нептуне, которые дуют со скоростью 1000 км/ч? Более сильных ветро́в нет ни на одной другой планете Солнечной системы.
