Būdamas dujų milžinu (arba ledo milžinu), Neptūnas neturi kieto paviršiaus. Tiesą sakant, mėlynai žalias diskas, kurį mes visus per metus matėme nuotraukose, iš tikrųjų yra šiek tiek iliuzijos. Tai, ką mes matome, yra kai kurių labai gilių dujų debesų viršūnės, kurios savo ruožtu užleidžia vietą vandeniui ir kitiems išlydytiems ledams, esantiems virš maždaug žemės dydžio šerdies, pagamintos iš silikatinių uolienų ir nikelio-geležies mišinio. Jei žmogus bandytų atsistoti ant Neptūno, jis nuskęstų per dujinius sluoksnius.
Nusileidę jie patirs padidėjusią temperatūrą ir slėgį, kol galiausiai palietė patį kietą šerdį. Nepaisant to, „Neptūnas“ turi panašių paviršių (kaip ir kiti dujų ir ledo milžinai), kurį astronomai apibūdina kaip atmosferos tašką, kuriame slėgis siekia vieną barą. Dėl šios priežasties Neptūno paviršius yra viena aktyviausių ir dinamiškiausių vietų visoje Saulės sistemoje.
Sudėtis ir struktūra:
Vidutinis 24,622 ± 19 km spindulys Neptūnas yra ketvirta pagal dydį Saulės sistemos planeta. Bet kurių masė lygi 1,0243 × 1026 kg - tai yra maždaug 17 kartų daugiau nei Žemėje - jis yra trečiasis masyviausias, pranašesnis už Uraną. Dėl mažesnio dydžio ir didesnės lakiųjų medžiagų koncentracijos, palyginti su Jupiteriu ir Saturnu, Neptūnas (panašiai kaip Uranas) dažnai vadinamas „ledo milžinu“ - milžiniškos planetos poklasiu.
Kaip ir Uranas, atmosferos metanas sugeria raudoną šviesą Neptūnui suteikia mėlyną atspalvį, nors Neptūnas yra tamsesnis ir ryškesnis. Kadangi Neptūno atmosferos metano kiekis yra panašus į Urano, manoma, kad kai kurios nežinomos atmosferos sudedamosios dalys prisideda prie Neptūno intensyvesnio dažymo.
Taip pat, kaip ir Uranas, Neptūno vidinė struktūra skiriasi uolėta šerdimi, kurią sudaro silikatai ir metalai; mantija, susidedanti iš vandens, amoniako ir metano ledų; ir atmosferą, susidedančią iš vandenilio, helio ir metano dujų. Taip pat atmosfera yra padalinta į keturis sluoksnius, susidedančius iš (nuo vidinio iki atokiausio) apatinio troposferos, stratosferos, termosferos ir egzosferos.
Du pagrindiniai Neptūno atmosferos regionai yra patys giliausi: apatinė troposfera, kurioje temperatūra mažėja aukštyje; ir stratosferoje, kur temperatūra didėja didėjant aukščiui. Troposferoje slėgio lygis svyruoja nuo vieno iki penkių barų (100 ir 500 kPa), taigi Neptūno paviršius apibūdinamas kaip esantis šiame regione.
Atmosfera:
Todėl galima sakyti, kad Neptūno „paviršių“ sudaro apie 80% vandenilio ir 19% helio, su nedideliu kiekiu metano. Paviršiaus sluoksnį taip pat persmelkia besisukančios debesų juostos, kurių sudėtis skiriasi, atsižvelgiant į aukštį ir slėgį. Viršutiniame lygyje temperatūra yra tinkama metanui kondensuotis, o slėgio sąlygos yra tokios, kad gali susidaryti debesys, sudaryti iš amoniako, amonio sulfido, vandenilio sulfido ir vandens.
Manoma, kad žemesniuose lygmenyse susidaro amoniako ir vandenilio sulfido debesys. Gilesni vandens ledo debesys taip pat turėtų būti apatiniuose troposferos regionuose, kur įprastas slėgis yra apie 50 barų (5,0 MPa) ir temperatūra 273 K (0 ° C).
Dėl neaiškių priežasčių planetos termosferoje yra neįprastai aukšta temperatūra - maždaug 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planeta yra per toli nuo saulės, kad šią šilumą galėtų generuoti ultravioletinė spinduliuotė, o tai reiškia, kad dalyvauja dar vienas kaitinimo mechanizmas - tai gali būti atmosferos sąveika su jonais planetos magnetiniame lauke arba gravitacijos bangos iš planetos vidaus, kurios išsisklaido atmosfera.
Kadangi Neptūnas nėra tvirtas kūnas, jo atmosfera keičiasi skirtingai. Plati pusiaujo zona sukasi maždaug 18 valandų, tai yra lėčiau nei planetos magnetinio lauko sukimasis per 16,1 valandos. Priešingai, priešinga yra polinėms sritims, kuriose sukimosi laikotarpis yra 12 valandų.
Šis diferencinis sukimasis yra ryškiausias iš visų Saulės sistemos planetų ir lemia stiprią platumos vėjo šlyties ir smarkią audrą. Visus tris įspūdingiausius 1989 m. Pastebėjo „Voyager 2“ kosminis zondas, o tada pavadintas remiantis jų pasirodymais.
Pirmasis, kurį pastebėjo, buvo didžiulė anticikloninė audra, kurios ilgis siekė 13 000 x 6 600 km ir primenanti Didžiąją raudonąją Jupiterio dėmę. Ši audra, vadinama Didžiuoju tamsos tašku, nebuvo pastebėta po penkerių (1994 m. Lapkričio 2 d.), Kai jos ieškojo Hablo kosminis teleskopas. Vietoje to, planetos šiauriniame pusrutulyje buvo rasta nauja audra, kurios išvaizda buvo labai panaši, ir tai rodo, kad šių audrų gyvenimo trukmė yra trumpesnė nei Jupiterio.
Motoroleris yra dar viena audra, baltų debesų grupė, esanti toliau į pietus nei Didžioji tamsioji dėmė. Šis slapyvardis pirmą kartą atsirado per kelis mėnesius iki „Voyager 2“ susidūrimas 1989 m., kai debesų grupė buvo pastebėta judanti didesniu greičiu nei Didžioji tamsi dėmė. Pietinė cikloninė audra „Mažas tamsus taškas“ buvo antroji pagal stiprumą audra, stebėta 1989 m. Iš pradžių buvo visiškai tamsu; bet kaip „Voyager 2“ priartėjo prie planetos, susiformavo šviesus šerdis ir jį buvo galima pamatyti daugumoje aukščiausios skiriamosios gebos vaizdų.
Vidinė šiluma:
Dėl priežasčių, dėl kurių astronomai vis dar nėra įsitikinę, „Neptūno“ interjeras yra neįprastai karštas. Nors Neptūnas yra daug toliau nuo saulės nei Uranas ir gauna 40% mažiau saulės spindulių, jo paviršiaus temperatūra yra maždaug tokia pati. Tiesą sakant, „Neptūnas“ išskiria 2,6 karto daugiau energijos nei sunaudoja iš saulės. Net be Saulės Neptūnas švyti.
Šis didelis vidaus šilumos kiekis, suderintas su erdvės šaltumu, sukuria didžiulį temperatūrų skirtumą. Tai nustato aplink Neptūną pučiantį vėją. Maksimalus vėjo greitis Jupiteryje gali būti didesnis nei 500 km / val. Tai dvigubai greičiau nei stipriausiems uraganams Žemėje. Bet tai nieko, palyginti su „Neptūnu“. Astronomai apskaičiavo, kad vėjai, pūtantys per Neptūno paviršių, yra 2100 km / val.
Giliai Neptūno viduje planetos paviršiaus plotas gali būti tikras. Manoma, kad pačiame dujų / ledo milžino branduolyje yra uolienų regionas, turintis maždaug Žemės masę. Tačiau temperatūra šiame regione būtų tūkstančiai laipsnių; pakankamai karšta, kad ištirptų uola. O slėgis nuo atmosferos svorio bus trupinantis.
Trumpai tariant, paprasčiausiai nėra jokio būdo, kuris galėtų atsistoti ant „Neptūno paviršiaus“, jau nekalbant apie jį vaikščioti.
Žurnale „Space Magazine“ turime daug įdomių straipsnių apie Neptūną. Čia yra vienas apie Neptūno žiedus, Neptūno mėnulius, kas atrado Neptūną? Ar yra Neptūno vandenynai?
Jei norite gauti daugiau informacijos apie „Neptūną“, pažiūrėkite į „Hubblesite“ naujienų leidinius apie „Neptūną“ ir čia yra nuoroda į NASA Saulės sistemos tyrimo vadovą „Neptūnui“.
Astronomijos aktoriai turi keletą įdomių epizodų apie „Neptūną“. Galite klausytis čia, Episode 63: Neptūnas ir Episode 199: The Voyager Program.
