U vrevi dana, svijet za običnog čovjeka ponekad se svodi na veličinu posla i kuće. U međuvremenu, ako pogledate u nebo, možete vidjeti koliko je ono beznačajno na skali svemira. Možda zato mladi romantičari sanjaju da se posvete osvajanju svemira i proučavanju zvijezda. Naučnici-astronomi ni na sekundu ne zaboravljaju da, pored Zemlje sa svojim problemima i radostima, postoje i mnogi drugi udaljeni i misteriozni objekti. Jedna od njih je planeta Neptun, osma po udaljenosti od Sunca, nedostupna direktnom posmatranju i stoga dvostruko privlačna istraživačima.
Kako je sve počelo
Čak i sredinom 19. veka, Sunčev sistem je, prema naučnicima, sadržavao samo sedam planeta. Zemljini susjedi, bliski i daleki, proučavani su korištenjem svih dostupnih napretka u tehnologiji i računarstvu. Mnoge karakteristike su prvo opisane teorijski, a tek onda našle praktičnu potvrdu. Sa proračunom orbite Urana, situacija je bila nešto drugačija. Thomas John Hussey, astronom isvećenik, otkrio je neslaganje između stvarne putanje navodnog kretanja planete. Može postojati samo jedan zaključak: postoji objekat koji utiče na orbitu Urana. Zapravo, ovo je bio prvi izvještaj o planeti Neptun.
Posle skoro deset godina (1843.), dva istraživača su istovremeno izračunala u kojoj orbiti bi se planeta mogla kretati, primoravajući gasnog giganta da napravi mesta. Bili su to Englez John Adams i Francuz Urbain Jean Joseph Le Verrier. Nezavisno jedno od drugog, ali sa različitom tačnošću, odredili su put tela.
Otkrivanje i označavanje
Neptun je na noćnom nebu pronašao astronom Johann Gottfried Galle, kome je Le Verrier došao sa svojim proračunima. Francuski naučnik, koji je kasnije podelio slavu otkrivača sa Galleom i Adamsom, napravio je grešku u proračunima samo za stepen. Neptun se zvanično pojavio u naučnim radovima 23. septembra 1846.
U početku je predloženo da se planeta nazove po dvolikom Janusu, ali ova oznaka nije zaživjela. Astronome je više inspirisalo poređenje novog objekta sa kraljem mora i okeana, stranog zemaljskom svodu kao što je, očigledno, otvorena planeta. Ime Neptun predložio je Le Verrier, a podržao ga je V. Ya. Struve, koji je vodio opservatoriju Pulkovo. Ime je dato, ostalo je samo da se shvati kakav je sastav Neptunove atmosfere, da li ona uopšte postoji, šta se krije u njegovim dubinama, itd.
U poređenju sa Zemljom
Prošlo je dosta vremena od otvaranja. Danas je otprilike osmiplanete Sunčevog sistema znamo mnogo više. Neptun je mnogo veći od Zemlje: prečnik mu je skoro 4 puta veći, a masa 17 puta. Značajna udaljenost od Sunca ne ostavlja sumnju da se vrijeme na planeti Neptun također značajno razlikuje od Zemlje. Ovdje nema i ne može biti života. Ne radi se čak ni o vjetru ili nekim neobičnim pojavama. Atmosfera i površina Neptuna su gotovo iste strukture. Ovo je karakteristična karakteristika svih plinskih divova, uključujući i ovu planetu.
Zamišljena površina
Planeta je značajno inferiorna po gustini u odnosu na Zemlju (1,64 g/cm³), što otežava stupanje na njenu površinu. Da, i kao takav nije. Nivo površine je dogovoreno da se identifikuje veličinom pritiska: savitljiva i prilično tečna "čvrsta materija" nalazi se u nižim slojevima atmosfere, gde je pritisak jednak jednom baru, i zapravo, je dio toga. Svaki izvještaj o planeti Neptunu kao kosmičkom objektu određene veličine zasniva se na ovoj definiciji imaginarne površine diva.
Parametri dobijeni s ovom karakteristikom su sljedeći:
- prečnik blizu ekvatora je 49,5 hiljada km;
- njegova veličina u ravni polova je skoro 48,7 hiljada km.
Odnos ovih karakteristika čini Neptun daleko od kružnog oblika. Ona je, kao i Plava planeta, donekle spljoštena na polovima.
Sastav Neptunove atmosfere
Mešavina gasova koja obavija planetu,sadržaj se veoma razlikuje od zemaljskog. Ogromna većina je vodonik (80%), drugu poziciju zauzima helijum. Ovaj inertni gas daje značajan doprinos sastavu atmosfere Neptuna - 19%. Metana je manje od procenta, amonijak se takođe nalazi ovde, ali u malim količinama.
Začudo, jedan posto metana u sastavu uvelike utiče na to kakvu atmosferu ima Neptun i kako izgleda ceo gasni gigant iz ugla spoljnog posmatrača. Ovo hemijsko jedinjenje čini oblake planete i ne reflektuje svetlosne talase koji odgovaraju crvenoj boji. Kao rezultat toga, ispada da je Neptun tamnoplav za letjelice koje prolaze. Ova boja je jedna od misterija planete. Naučnici još ne znaju u potpunosti šta tačno dovodi do apsorpcije crvenog dela spektra.
Svi plinski divovi imaju atmosferu. To je boja koja razlikuje Neptun među njima. Zbog ovih karakteristika nazivaju je ledenom planetom. Zamrznuti metan, koji svojim postojanjem dodaje težinu poređenju Neptuna sa santom leda, također je dio omotača koji okružuje jezgro planete.
Interna struktura
Jezgro svemirskog objekta sadrži jedinjenja gvožđa, nikla, magnezijuma i silicijuma. U smislu mase, jezgro je približno jednako cijeloj Zemlji. Istovremeno, za razliku od drugih elemenata unutrašnje strukture, ima duplo veću gustinu od one na Plavoj planeti.
Jezgro je prekriveno, kao što je već pomenuto, plaštom. Sastav mu je po mnogo čemu sličan atmosferskom: ovdjeprisutni su amonijak, metan, voda. Masa sloja je jednaka petnaest zemaljskih, dok je jako zagrejan (do 5000 K). Plašt nema jasnu granicu, a atmosfera planete Neptun glatko se ulijeva u njega. Mješavina helijuma i vodonika čini gornji dio strukture. Glatka transformacija jednog elementa u drugi i zamagljene granice između njih svojstva su karakteristična za sve plinske divove.
Poteškoće u istraživanju
Zaključci o atmosferi Neptuna, koja je tipična po njegovoj strukturi, u velikoj meri se zasnivaju na već dobijenim podacima o Uranu, Jupiteru i Saturnu. Udaljenost planete od Zemlje otežava njeno proučavanje.
Godine 1989. svemirska sonda Voyager 2 letjela je u blizini Neptuna. Ovo je bio jedini susret ledenog diva sa zemaljskim glasnikom. Međutim, njegova plodnost je očigledna: upravo je ovaj brod pružio nauci većinu informacija o Neptunu. Konkretno, Voyager 2 je otkrio Velike i Male tamne mrlje. Na pozadini plave atmosfere bila su jasno vidljiva oba pocrnjela područja. Do danas nije jasno kakva je priroda ovih formacija, ali se pretpostavlja da se radi o vrtložnim strujama ili ciklonima. Pojavljuju se u gornjim slojevima atmosfere i obilaze planetu velikom brzinom.
Perpetual Motion
Mnogi parametri određuju prisustvo atmosfere. Neptun se odlikuje ne samo svojom neobičnom bojom, već i stalnim kretanjem koje stvara vjetar. Brzina kojom oblaci kruže oko planete oko ekvatora prelazi hiljadu kilometara na sat. Istovremeno se kreću u smjeru suprotnom od rotacije samog Neptuna oko ose. Istovremeno, planeta se okreće još brže: potpuna rotacija traje samo 16 sati i 7 minuta. Poređenja radi: za jednu revoluciju oko Sunca potrebno je skoro 165 godina.
Još jedna misterija: brzina vjetra u atmosferi plinovitih divova raste s udaljenosti od Sunca i dostiže vrhunac na Neptunu. Ovaj fenomen još nije potkrijepljen, kao ni neke od temperaturnih karakteristika planete.
Distribucija topline
Vreme na planeti Neptun karakteriše postepena promena temperature u zavisnosti od nadmorske visine. Taj sloj atmosfere, gdje se nalazi uvjetna površina, u potpunosti odgovara drugom nazivu kosmičkog tijela (ledene planete). Temperatura ovdje pada na skoro -200 ºC. Ako se pomaknete s površine više, tada će biti primjetno povećanje topline do 475º. Naučnici još nisu pronašli dostojno objašnjenje za takve razlike. Neptun bi trebalo da ima unutrašnji izvor toplote. Takav "grijač" trebao bi proizvoditi duplo više energije nego što planeti dolazi sa Sunca. Toplota iz ovog izvora, u kombinaciji sa energijom koja ovde dolazi sa naše zvezde, verovatno je razlog za jake vetrove.
Međutim, ni sunčeva svjetlost ni unutrašnji "grijač" ne mogu podići temperaturu na površini tako da se ovdje osjeti promjena godišnjih doba. I iako su ispunjeni drugi uslovi za to, nemoguće je razlikovati zimu od ljeta na Neptunu.
Magnetosfera
Istraživanje Voyagera 2 pomoglo je naučnicima da nauče mnogo o Neptunovom magnetnom polju. Veoma se razlikuje od Zemljinog: izvor se ne nalazi u jezgru, već u omotaču, zbog čega je magnetna os planete u velikoj meri pomerena od njenog centra.
Jedna od funkcija terena je zaštita od sunčevog vjetra. Oblik Neptunove magnetosfere je jako izdužen: zaštitne linije u tom dijelu planete koji je osvijetljen nalaze se na udaljenosti od 600 hiljada km od površine, a na suprotnoj strani - više od 2 miliona km.
Voyager je zabilježio nedosljednost jačine polja i lokacije magnetnih linija. Takva svojstva planete također još uvijek nisu u potpunosti objašnjena od strane nauke.
Prstenje
Krajem 19. veka, kada naučnici više nisu tražili odgovor na pitanje da li postoji atmosfera na Neptunu, pred njima se postavio još jedan zadatak. Trebalo je objasniti zašto su na putu osme planete zvijezde počele blijediti za posmatrača nešto prije nego što im se Neptun približavao.
Problem je rešen tek nakon skoro jednog veka. Godine 1984., uz pomoć moćnog teleskopa, bilo je moguće razmotriti najsjajniji prsten planete, kasnije nazvan po jednom od otkrića Neptuna - Johnu Adamsu.
Dalja istraživanja otkrila su još nekoliko sličnih formacija. Oni su bili ti koji su zatvorili zvijezde duž putanje planete. Danas astronomi smatraju da Neptun ima šest prstenova. Oni sadrže još jednu misteriju. Adamsov prsten se sastoji od nekoliko lukova koji se nalaze na nekimaudaljenosti jedna od druge. Razlog za ovaj smještaj je nejasan. Neki istraživači su skloni mišljenju da ih sila gravitacionog polja jednog od Neptunovih satelita, Galatee, drži u ovom položaju. Drugi daju težak protuargument: njegova veličina je toliko mala da bi se teško mogla nositi sa zadatkom. Možda postoji još nekoliko nepoznatih satelita u blizini koji pomažu Galatei.
Općenito, prstenovi planete su prizor inferiorniji po impresivnosti i ljepoti od sličnih formacija Saturna. Ne posljednju ulogu u pomalo dosadnom izgledu igra kompozicija. Prstenovi uglavnom sadrže komade metanskog leda prekrivene silicijumskim jedinjenjima koja dobro upijaju svjetlost.
Sateliti
Neptun je vlasnik (prema najnovijim podacima) 13 satelita. Većina njih su male veličine. Samo Triton ima izvanredne parametre, koji je samo malo inferioran u prečniku od Mjeseca. Sastav atmosfere Neptuna i Tritona je drugačiji: satelit ima plinski omotač mješavine dušika i metana. Ove supstance daju veoma zanimljiv izgled planeti: smrznuti azot sa inkluzijama iz metanskog leda stvara pravi bunt boja na površini blizu Južnog pola: prelivi žute boje se kombinuju sa belim i ružičastim.
Sudbina zgodnog Tritona, u međuvremenu, nije tako ružičasta. Naučnici predviđaju da će se sudariti sa Neptunom i progutati ga. Kao rezultat toga, osma planeta će postati vlasnik novog prstena, uporedivog po sjaju sa formacijama Saturna, pa čak i ispred njih. Preostali sateliti Neptuna znatno su inferiorniji od Tritona, neki od njihjoš nema čak ni ime.
Osma planeta Sunčevog sistema umnogome odgovara svom imenu, na čiji izbor je uticalo i prisustvo atmosfere - Neptun. Njegov sastav doprinosi pojavi karakteristične plave boje. Neptun juri kroz svemir neshvatljiv za nas, poput boga mora. I slično okeanskim dubinama, taj dio kosmosa koji počinje iza Neptuna skriva mnogo tajni od čovjeka. Naučnici budućnosti tek treba da ih otkriju.
