V vrvežu dni je svet za navadnega človeka včasih zmanjšan na velikost službe in doma. Medtem, če pogledate v nebo, lahko vidite, kako nepomembno je na lestvici vesolja. Morda prav zato mladi romantiki sanjajo, da bi se posvetili osvajanju vesolja in preučevanju zvezd. Znanstveniki-astronomi niti za sekundo ne pozabijo, da poleg Zemlje s svojimi težavami in radostmi obstaja še veliko drugih oddaljenih in skrivnostnih predmetov. Eden izmed njih je planet Neptun, osmi po oddaljenosti od Sonca, nedostopen neposrednemu opazovanju in zato dvakrat privlačen za raziskovalce.
Kako se je vse začelo
Tudi sredi 19. stoletja je sončni sistem po mnenju znanstvenikov vseboval le sedem planetov. Zemljine sosede, bližnje in daljne, so preučevali z uporabo vseh razpoložljivih napredkov tehnologije in računalništva. Številne značilnosti so bile najprej opisane teoretično, šele nato pa so našle praktično potrditev. Pri izračunu Uranove orbite je bila situacija nekoliko drugačna. Thomas John Hussey, astronom induhovnik, odkril neskladje med resnično potjo domnevnega gibanja planeta. Lahko bi bil samo en sklep: obstaja predmet, ki vpliva na orbito Urana. Pravzaprav je bilo to prvo poročilo o planetu Neptun.
Po skoraj desetih letih (leta 1843) sta dva raziskovalca hkrati izračunala, po kateri orbiti se lahko premika planet, zaradi česar je plinski velikan prisilil, da je naredil prostor. Bila sta Anglež John Adams in Francoz Urbain Jean Joseph Le Verrier. Neodvisno drug od drugega, vendar z različno natančnostjo, sta določila pot telesa.
Zaznavanje in označevanje
Neptun je na nočnem nebu našel astronom Johann Gottfried Galle, h kateremu je Le Verrier prišel s svojimi izračuni. Francoski znanstvenik, ki si je pozneje delil slavo odkritelja z Gallejem in Adamsom, se je v izračunih zmotil le za stopinjo. Neptun se je uradno pojavil v znanstvenih člankih 23. septembra 1846.
Sprva je bilo predlagano, da se planet poimenuje po dvoličnem Janusu, vendar se ta oznaka ni uveljavila. Astronome je bolj navdušila primerjava novega predmeta s kraljem morij in oceanov, tako tujega zemeljskemu svodu, kot je očitno odprt planet. Ime Neptun je predlagal Le Verrier, podprl pa ga je V. Ya. Struve, ki je vodil observatorij Pulkovo. Ime je bilo dano, ostalo je le razumeti, kakšna je sestava Neptunove atmosfere, ali sploh obstaja, kaj se skriva v njegovih globinah itd.
V primerjavi z Zemljo
Od otvoritve je minilo veliko časa. Danes je približno osmaplanet sončnega sistema vemo veliko več. Neptun je veliko večji od Zemlje: njegov premer je skoraj 4-krat večji, njegova masa pa 17-krat. Precejšnja oddaljenost od Sonca ne pušča dvoma, da se vreme na planetu Neptun tudi bistveno razlikuje od zemeljskega. Tukaj ni in ne more biti življenja. Ne gre niti za veter ali kakšne nenavadne pojave. Atmosfera in površina Neptuna sta skoraj enaki. To je značilnost vseh plinskih velikanov, vključno s tem planetom.
Namišljena površina
Planet je po gostoti bistveno slabši od Zemlje (1,64 g/cm³), zaradi česar je težko stopiti na njeno površje. Ja, in kot taka ni. Dogovorjeno je bilo, da se raven površine prepozna po velikosti tlaka: prožna in precej tekočina podobna "trdna snov" se nahaja v spodnjih plasteh atmosfere, kjer je tlak enak enemu baru in dejansko, je del tega. Vsako poročilo o planetu Neptunu kot kozmičnem objektu določene velikosti temelji na tej definiciji namišljene površine velikana.
Parametri, pridobljeni s to funkcijo, so naslednji:
- premer blizu ekvatorja je 49,5 tisoč km;
- njegova velikost v ravnini polov je skoraj 48,7 tisoč km.
Razmerje teh lastnosti naredi Neptun daleč od kroga v obliki. Tako kot Modri planet je na polih nekoliko sploščen.
Sestava Neptunove atmosfere
Mešanica plinov, ki obdaja planet,vsebina se zelo razlikuje od zemlje. Velika večina je vodik (80%), drugo mesto zaseda helij. Ta inertni plin pomembno prispeva k sestavi ozračja Neptuna - 19%. Metan je manj kot odstotek, tu je tudi amoniak, vendar v majhnih količinah.
Nenavadno je, da en odstotek metana v sestavi močno vpliva na to, kakšno ozračje ima Neptun in kako izgleda celoten plinski velikan z vidika zunanjega opazovalca. Ta kemična spojina sestavlja oblake planeta in ne odbija svetlobnih valov, ki ustrezajo rdeči barvi. Posledično se izkaže, da je Neptun temno moder za vesoljska plovila. Ta barva je ena od skrivnosti planeta. Znanstveniki še ne vedo popolnoma, kaj natančno vodi do absorpcije rdečega dela spektra.
Vsi plinski velikani imajo vzdušje. To je barva, ki razlikuje Neptun med njimi. Zaradi teh lastnosti se imenuje ledeni planet. Zamrznjen metan, ki s svojim obstojem doda težo primerjavi Neptuna z ledeno goro, je tudi del plašča, ki obdaja jedro planeta.
Notranja struktura
Jedro vesoljskega objekta vsebuje spojine železa, niklja, magnezija in silicija. Glede na maso je jedro približno enako celotni Zemlji. Hkrati ima za razliko od drugih elementov notranje strukture gostoto, ki je dvakrat večja od gostote Modrega planeta.
Jedro je, kot že omenjeno, prekrito s plaščem. Njegova sestava je v marsičem podobna atmosferski: tukajprisotni so amoniak, metan, voda. Masa plasti je enaka petnajstim zemeljskim, medtem ko je močno segreta (do 5000 K). Plašč nima jasne meje in atmosfera planeta Neptun gladko teče vanj. Zgornji del strukture sestavlja mešanica helija in vodika. Gladka preobrazba enega elementa v drugega in zabrisane meje med njimi so lastnosti, ki so značilne za vse plinske velikane.
raziskovalne težave
Sklepi o ozračju Neptuna, ki je značilno za njegovo zgradbo, v veliki meri temeljijo na že pridobljenih podatkih o Uranu, Jupitru in Saturnu. Zaradi oddaljenosti planeta od Zemlje ga je veliko težje preučevati.
Leta 1989 je vesoljsko plovilo Voyager 2 letelo blizu Neptuna. To je bilo edino srečanje ledenega velikana z zemeljskim glasnikom. Njena plodnost pa je očitna: prav ta ladja je znanosti posredovala večino informacij o Neptunu. Zlasti Voyager 2 je odkril velike in majhne temne lise. Na ozadju modre atmosfere sta bili jasno vidni obe začrnjeni območji. Do danes ni jasno, kakšna je narava teh formacij, vendar se domneva, da so to vrtinčni tokovi ali cikloni. Pojavijo se v zgornjem ozračju in z veliko hitrostjo pometajo okoli planeta.
perpetual motion
Številni parametri določajo prisotnost atmosfere. Za Neptun ni značilna le nenavadna barva, temveč tudi nenehno gibanje, ki ga ustvarja veter. Hitrost, s katero oblaki krožijo okoli planeta okoli ekvatorja, presega tisoč kilometrov na uro. Hkrati se premikajo v nasprotni smeri od vrtenja samega Neptuna okoli osi. Hkrati se planet obrača še hitreje: popolna rotacija traja le 16 ur in 7 minut. Za primerjavo: en obrat okoli Sonca traja skoraj 165 let.
Še ena skrivnost: hitrost vetra v atmosferi plinskih velikanov narašča z oddaljenostjo od Sonca in doseže vrh na Neptunu. Ta pojav še ni utemeljen, kot tudi nekatere temperaturne značilnosti planeta.
distribucija toplote
Za vreme na planetu Neptun je značilna postopna sprememba temperature glede na nadmorsko višino. Tista plast atmosfere, kjer se nahaja pogojna površina, v celoti ustreza drugemu imenu kozmičnega telesa (ledeni planet). Temperatura tukaj pade na skoraj -200 ºC. Če se premaknete s površine višje, bo opazno povečanje toplote do 475 °. Znanstveniki še niso našli vredne razlage za takšne razlike. Neptun naj bi imel notranji vir toplote. Takšen "grelec" bi moral proizvesti dvakrat več energije, kot jo na planet pride s Sonca. Toplota iz tega vira v kombinaciji z energijo, ki prihaja sem iz naše zvezde, je verjetno razlog za močan veter.
Vendar niti sončna svetloba niti notranji "grelec" ne moreta dvigniti temperature na površini, tako da se tukaj čuti sprememba letnih časov. In čeprav so za to izpolnjeni drugi pogoji, je na Neptunu nemogoče ločiti zime od poletja.
magnetosfera
Raziskave Voyagerja 2 so znanstvenikom pomagale izvedeti veliko o Neptunovem magnetnem polju. Zelo se razlikuje od zemeljskega: vir se ne nahaja v jedru, ampak v plašču, zaradi česar je magnetna os planeta močno odmaknjena od središča.
Ena od funkcij polja je zaščita pred sončnim vetrom. Oblika Neptunove magnetosfere je zelo podolgovata: zaščitne črte v tistem delu planeta, ki je osvetljen, se nahajajo na razdalji 600 tisoč km od površja, na nasprotni strani pa več kot 2 milijona km.
Voyager je zabeležil nedoslednost jakosti polja in lokacije magnetnih linij. Takšnih lastnosti planeta tudi znanost še ni v celoti razložila.
prstani
Ob koncu 19. stoletja, ko znanstveniki niso več iskali odgovora na vprašanje, ali je na Neptunu ozračje, se je pred njimi postavila še ena naloga. Treba je bilo pojasniti, zakaj so na poti osmega planeta zvezde začele bledeti za opazovalca malo prej, kot se jim je Neptun približeval.
Problem je bil rešen šele po skoraj stoletju. Leta 1984 je bilo s pomočjo močnega teleskopa mogoče razmisliti o najsvetlejšem prstanu planeta, kasneje poimenovanem po enem od odkrilcev Neptuna - Johnu Adamsu.
Nadaljnje raziskave so pokazale še nekaj podobnih formacij. Prav oni so zaprli zvezde na poti planeta. Danes astronomi menijo, da ima Neptun šest obročev. Vsebujejo še eno skrivnost. Adamsov prstan je sestavljen iz več lokov, ki se nahajajo na nekaterihoddaljenost drug od drugega. Razlog za to umestitev ni jasen. Nekateri raziskovalci so nagnjeni k mnenju, da jih v tem položaju drži sila gravitacijskega polja enega od Neptunovih satelitov, Galateje. Drugi dajejo tehten protiargument: njegova velikost je tako majhna, da bi se težko spopadla z nalogo. Morda je v bližini še nekaj neznanih satelitov, ki pomagajo Galatei.
Na splošno so prstani planeta po impresivnosti in lepoti slabši od podobnih tvorb Saturna. Ne zadnjo vlogo v nekoliko dolgočasnem videzu igra kompozicija. Obroči večinoma vsebujejo koščke metanskega ledu, prevlečene s silicijevimi spojinami, ki dobro absorbirajo svetlobo.
Sateliti
Neptun je lastnik (po zadnjih podatkih) 13 satelitov. Večina jih je majhnih velikosti. Samo Triton ima izjemne parametre, ki je v premeru le nekoliko slabši od Lune. Sestava atmosfere Neptuna in Tritona je drugačna: satelit ima plinsko ovojnico mešanice dušika in metana. Te snovi dajejo planetu zelo zanimiv videz: zamrznjen dušik z vključki iz metanskega ledu ustvarja pravo razburjenje barv na površini blizu južnega tečaja: prelivi rumene se kombinirajo z belo in rožnato.
Usoda čednega Tritona medtem ni tako rožnata. Znanstveniki napovedujejo, da bo trčil v Neptun in ga pogoltnil. Posledično bo osmi planet postal lastnik novega obroča, ki je po svetlosti primerljiv s formacijami Saturna in celo pred njimi. Preostali sateliti Neptuna so bistveno slabši od Tritona, nekateri od njihsploh še nima imena.
Osmi planet sončnega sistema v veliki meri ustreza svojemu imenu, na izbiro katerega je vplivala tudi prisotnost atmosfere - Neptun. Njegova sestava prispeva k pojavu značilne modre barve. Neptun hiti skozi vesolje, ki nam ni razumljivo, kot bog morja. In podobno kot v oceanskih globinah, tisti del kozmosa, ki se začne onstran Neptuna, človeku skriva veliko skrivnosti. Znanstveniki prihodnosti jih še niso odkrili.
