Gaasihiiglasena (või jäähiiglasena) pole Neptuunil tahket pinda. Sinakasroheline ketas, mida me kõik oleme aastate jooksul fotodel näinud, on tegelikult natuke illusioon. See, mida me näeme, on tegelikult mõne väga sügava gaasipilve tipud, mis omakorda annavad teed veele ja muudele sulatatud jäätistele, mis asuvad silikaatkivimist ja nikli-raua segust koosneva umbes Maa suuruse südamiku kohal. Kui inimene prooviks Neptuunil seista, vajuksid nad läbi gaasiliste kihtide.
Laskudes kogesid nad temperatuuri ja rõhu tõusu, kuni lõpuks puudutasid tahket südamikku. Nagu öeldud, on Neptuunil omamoodi pind (nagu teistegi gaasi- ja jäähiiglaste puhul), mille astronoomid on määratlenud atmosfääri punktina, kus rõhk jõuab ühe baarini. Seetõttu on Neptuuni pind üks aktiivsemaid ja dünaamilisemaid kohti kogu Päikesesüsteemis.
Koosseis ja struktuur:
Keskmise raadiusega 24 622 ± 19 km on Neptuun Päikesesüsteemi suuruselt neljas planeet. Kuid massiga 1,0243 × 1026 kg - mis on umbes 17 korda suurem kui Maa omal - on see suuruselt kolmas, edestades Uraani. Neptuuni (sarnaselt Uraaniga) nimetatakse väiksema suuruse ja kõrgema lenduvate kontsentratsioonide tõttu Jupiteri ja Saturni suhtes sageli „jäähiiglaseks“ - hiiglasliku planeedi alamklassiks.
Nagu Uraani puhul, on atmosfääri metaani neeldumine punases valguses osa sellest, mis Neptuunile sinise tooni annab, ehkki Neptuuni tuum on tumedam ja erksam. Kuna Neptuuni atmosfääri metaani sisaldus on sarnane Uraani omaga, arvatakse, et mõni tundmatu atmosfääri koostisosa aitab Neptuuni intensiivsemal värvusel esile.
Nagu Uraan, eristub Neptuuni sisemine struktuur silikaatidest ja metallidest koosneva kivise tuuma vahel; mantel, mis koosneb veest, ammoniaagist ja metaanijäätistest; ja atmosfääri, mis koosneb vesinikust, heeliumist ja metaangaasist. Samuti on atmosfäär jagatud neljaks kihiks, mis koosnevad (sisemisest kuni äärepoolseimani) alumisest troposfäärist, stratosfäärist, termosfäärist ja eksosfäärist.
Neptuuni atmosfääri kaks peamist piirkonda on kaks sisemist piirkonda: alumine troposfäär, kus temperatuur väheneb kõrgusega; ja stratosfääri, kus temperatuur tõuseb kõrgusega. Troposfääri piires on rõhutase vahemikus üks kuni viis baari (100 ja 500 kPa), seega on Neptuuni pind määratletud selles piirkonnas.
Atmosfäär:
Neptuuni “pind” koosneb seega umbes 80% vesinikust ja 19% heeliumist ning sisaldab vähesel määral metaani. Pinnakihti läbivad ka erineva koostisega pilvejooned, sõltuvalt kõrgusest ja rõhust. Ülemisel tasemel on temperatuurid metaani kondenseerumiseks sobivad ja rõhutingimused on sellised, et ammoniaagist, ammooniumsulfiidist, vesiniksulfiidist ja veest koosnevad pilved võivad esineda.
Madalamal tasemel arvatakse, et moodustuvad ammoniaagi ja vesiniksulfiidi pilved. Sügavamad vesijää pilved peaksid leiduma ka troposfääri madalamates piirkondades, kus on tavaline rõhk umbes 50 baari (5,0 MPa) ja temperatuur 273 K (0 ° C).
Ebamäärasetel põhjustel kogeb planeedi termosfäär ebaharilikult kõrgeid temperatuure - umbes 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planeedil on Päikesest liiga kaugel, et seda soojust tekitataks ultraviolettkiirguse abil, mis tähendab, et on seotud veel üks kuumutusmehhanism - see võib olla atmosfääri vastasmõju ioonidega planeedi magnetväljas või gravitatsioonilained planeedi sisemusest, mis hajuvad atmosfääri.
Kuna Neptuun pole kindel keha, läbib selle atmosfäär diferentsiaalse pöörlemise. Lai ekvaatoritsoon pöörleb umbes 18 tunni pikkuse perioodiga, mis on aeglasem kui planeedi magnetvälja 16,1-tunnine pöörlemine. Vastupidiselt kehtib see polaarpiirkondade kohta, kus pöörlemisperiood on 12 tundi.
See diferentsiaalpööre on Päikesesüsteemi kõigist planeetidest kõige tugevam ja selle tulemuseks on tugev laiusjoone tuulenihe ja ägedad tormid. Kolm kõige muljetavaldavamat märkasid 1989. Aastal kõik Voyager 2 kosmosesond ja seejärel nimetati nende esinemiste põhjal.
Esimesena märgati massiivset antitsüklonilist tormi, mille mõõtmed olid 13 000 x 6 600 km ja mis meenutas Jupiteri suurt punast täppi. Suure pimeda kohana tuntud tormi ei märgatud viis hiljem (2. november 1994), kui Hubble'i kosmoseteleskoop seda otsis. Selle asemel leiti planeedi põhjapoolkeral uus välimuselt väga sarnane torm, mis viitab sellele, et nende tormide eluiga on lühem kui Jupiteri oma
Tõukeratas on järjekordne torm, valge pilvegrupp, mis asub kaugemal lõunas kui Suur Pimeduspunkt. See hüüdnimi tekkis esmakordselt kuu lõpuni Voyager 2 kohtumine 1989. aastal, kui pilvegruppi täheldati kiiremini liikumas kui Suur Pimeduspunkt. Lõunapoolne tsüklonitorm väike Dark Spot oli teine intensiivseim torm, mida täheldati 1989. aastal. Algselt oli täiesti pime; aga Voyager 2 lähenes planeedile, tekkis ere tuum ja seda võis näha enamikus kõrgeima eraldusvõimega piltides.
Sisekuumus:
Põhjustel, millel astronoomid endiselt ebaselged on, on Neptuuni sisemus ebatavaliselt kuum. Ehkki Neptuun asub Päikesest palju kaugemal kui Uraan ja saab 40% vähem päikesevalgust, on tema pinnatemperatuur umbes sama. Tegelikult annab Neptuun välja 2,6 korda rohkem energiat kui Päike võtab. Isegi ilma Päikeseta helendab Neptuun.
See ruumi sisemuse soojusega sobitatud suur soojusenergia kogus loob tohutu temperatuuride erinevuse. Ja see paneb Neptuuni ümber puhuma tuuled. Tuule maksimaalne kiirus Jupiteril võib olla üle 500 km / tunnis. See on kaks korda kiirem kui Maa tugevaimate orkaanide kiirus. Kuid see pole midagi Neptuuniga võrreldes. Astronoomid on arvutanud Neptuuni pinna kohal puhuvate tuulte kiirusega 2100 km / h.
Neptuuni sisemuses võib planeedil olla kindel tahke pind. Arvatakse, et gaasi- / jäähiiglase tuum on kaljude piirkond, mille mass on umbes Maa. Kuid temperatuur oleks selles piirkonnas tuhandeid kraadi; piisavalt kuum, et sulatada kivimit. Ja kogu atmosfääri massist tulenev rõhk puruneb.
Lühidalt öeldes - Neptuuni pinnal ei saa lihtsalt seista, rääkimata sellel kõndimisest.
Kosmoseajakirjas on siin palju huvitavaid Neptuuni artikleid. Siin on üks Neptuuni rõngaste, Neptuuni kuude kohta, kes avastasid Neptuuni? Kas Neptuunil on ookeane?
Kui soovite lisateavet Neptuuni kohta, siis vaadake Hubblesite'i uudisteateid Neptuuni kohta ja siin on link NASA Päikesesüsteemi uurimise juhendile Neptuunile.
Astronoomiaosakonnas on Neptuuni kohta huvitavaid episoode. Kuulata saab siit, Episood 63: Neptuun ja Episode 199: The Voyager Programm.
