Главная В избранное Контакты News О проекте Планы сайта Карта
счетчик сайта
Размер шрифта:

Кратко:

Относительные размеры
Нептуна и Земли:

Относительные размеры Нептуна и Земли. Нептун - четвёртая по диаметру (диаметр экватора Нептуна в 3,9 раза больше диаметра экватора Земли) и третья по массе (масса Нептуна в 17,2 раза больше массы Земли) планета Солнечной системы.

 

С момента открытия в 1846 году Нептун облетел Солнце один раз.

Четыре фото Нептуна с космического телескопа Хаббл с интервалом между съемкой в несколько часов показывают различные фазы Нептуна при вращении. Фото сделано 12 июля 2011 г. в честь празднования "пробега" полного оборота Нептуном вокруг Солнца с того времени, как он был открыт (1846+165=2011).

Кольца Нептуна.

Фото колец Нептуна с АМС Вояджер-2. Хорошо видны два главных кольца (Адамса и Леверье), различимо тусклое внутреннее кольцо и внутренние гладкие пояса, например, между двумя наружными кольцами наполовину расстояния между ними.

Фото колец Нептуна
с АМС Вояджер-2.

Крупный план колец Нептуна с АМС Вояджер-2. Фотография, сделана 25 августа 1989 г. с расстояния 720000 км. Воспроизводится с разрешения: NASA / Лаборатория реактивного движения.

Крупный план колец Нептуна
с АМС Вояджер-2.
 

Космический аппарат
«Вояджер».

«Вояджер-2» – единственный космический аппарат, выполнивший исследования четырёх планет – Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Отметим, что так называемый «парад заземельных планет», т.е. расположение планет-гигантов в пространстве примерно на одной линии, проходит один раз в 200 лет.

25 августа 1989 г. «Вояджер-2» пролетел на расстоянии 5016 км. от Нептуна. Это было первое и до сих пор единственное исследование Нептуна космическим аппаратом.

 

Планета Нептун

© Владимир Каланов


Кольца Нептуна.

Кольца Нептуна. Фото АМС Вояджер-2. Кольца Нептуна. В нижней части изображения хорошо видны арки одного из колец, окружающих Нептун. Под действием света планеты (она расположена в левой части) хорошо видны частицы пыли. Фото АМС Вояджер-2. Схема колец Нептуна.

Вокруг Нептуна, примерно в плоскости его экватора, вращаются газопылевые кольца, отличающиеся большим разнообразием. Как показали снимки, переданные с «Вояджера-2», планету окружает целая система слабо освещенных колец.

Внешнее кольцо, так называемое кольцо Адамса, находится на расстоянии 63000 км от центра Нептуна. Среднее по расположению кольцо, названное кольцом Леверье, вращается на расстоянии 53000 км от центра планеты. Наружная часть этого кольца под названием Лассел ограничивается кольцом Араго на расстоянии 57000 км от центра Нептуна. И, наконец, ближе всего к центру планеты расположено самое слабое, менее заметное кольцо Галле, наружная часть которого находится на расстоянии 42000 км от центра Нептуна.

Как видим, в названиях колец увековечены имена учёных и астрономов и, в первую очередь, тех, кто принимал непосредственное участие в открытии восьмой планеты Солнечной системы.

Ещё в середине восьмидесятых годов XX века, когда во время затмения Солнца проводились эксперименты по изучению Нептуна, появилось предположение о том, что кольца, опоясывающие Нептун, по форме представляют собой окружности, имеющие разрывы, т.е. не являющиеся сплошными. Снимки, переданные с «Вояджера-2», вскоре подтвердили это предположение. Так, в составе внешнего кольца (кольцо Адамса) отчетливо просматриваются три арки. Этим аркам дали неожиданные названия: Свобода, Равенство и Братство. Наличие арок астрономы объяснить затрудняются: ведь в природе действует закон о количестве движения, и арки должны были бы за миллионы лет видоизмениться и составить единое кольцо. К тому же, спутник Галатея, обращающийся внутри кольца, не может эффективно выполнять функцию "пастуха" в отношении упомянутых арок по причине недостаточного гравитационного влияния на них ("не вышел массой").

Увеличенное изображение арки Братство (составная часть кольца Адамса) показало, что строение этой арки похоже на трубочку, свёрнутую из "волокон", состоящих из различных веществ, сформировавших кольца. Всё это говорит о том, что Нептун и его "ближайшее окружение" хранят много загадок. Разгадывать эти загадки затрудняет прежде всего то обстоятельство, что орбита Нептуна очень далека от Земли.

Среди наших читателей наверняка есть любители статистики или каких-либо "эксклюзивных" фактов. Возможно, им интересно будет знать, что площадь фигуры, заключенной внутри околосолнечной орбиты Нептуна (для простоты расчёта принимаем эту фигуру за круг с диаметром 9 миллиардов км) составляет 65590000000 км2, а свет, распространяющийся со скоростью 300 тысяч км в секунду, преодолевает диаметр этого круга почти за 8,5 часа. Надо сказать, что, описывая этот условный круг, Нептун не очень торопится: его орбитальная скорость составляет "всего" 5,4 км/с. Сравните: орбитальная скорость Земли равна 29,8 км/с, т.е. почти в шесть раз больше.

Спутники Нептуна.

До полёта «Вояджера-2» были известны только два спутника Нептуна – Тритон и Нереида. В настоящее время известны 13 спутников (см. таблицу). Рассмотрим кратко характеристики спутников.


Спутники Нептуна

Спутники Нептуна.

Спутники
рус./лат.

Большая полуось орбиты (км)

Диаметр (размеры)
(км)

Период обращения
(сут)

Масса *)
(кг ×1016)

Дата открытия

Tритон

Triton

354 759

2707

5.877

2,140,800
± 5200

1846

Нереида

Nereid

5 513 818

340

360.13

2,700

1949

Наяда

Naiad

48 227

67 (96 × 60 × 52)

0.294

19

1989

Таласса

Thalassa

50 074

81 (104 × 100 × 52)

0.311

35

1989

Деспина

Despina

52 526

150 (180 × 148 × 128)

0.335

210

1989

Галатея

Galatea

61 953

175 (204 × 184 × 144)

0.429

212

1989

Ларисса

Larissa

73 548

195 (216 × 204 × 168)

0.555

460

1981

Протей

Proteus

117 646

420 (440 × 416 × 404)

1.122

4,400

1989

Галимеда

Halimede

16 611 000

~62

1,879.08

16

2002

Псамафа

Psamathe

48 096 000

~40

9,074.30

4

2003

Сао

Sao

22 228 000

~44

2,912.72

6

2002

Лаомедея

Laomedeia

23 567 000

~42

3,171.33

5

2002

Несо

Neso

49 285 000

~60

9,740.73

15

2002

 

*) Массы всех спутников Нептуна, кроме спутника Тритон, вычислены исходя из плотности 1.3 г/см³. Объёмы спутников Ларисса и Протей взяты из источника: Stooke, 1994, "The surfaces of Larissa and Proteus".

Спутник Тритон.

Крупнейший спутник Нептуна - Тритон. Тритон покрыт снегом из метана и азота. В замерзших газах под действием космических лучей образуются органические соединения розовато-коричневого цвета, придающие окраску поверхности Тритона.  Фото южной полярной области Тритона, на которой в момент съёмки стояло полярное лето, показали множество гейзеров, извергающих азот в смеси с каким-то тёмным веществом. Шлейфы этого вещества под действием ветра образуют длинные тёмные полосы.  Тритон на фоне Нептуна. Фото АМС Вояджер-2 - применялось компьютерное 3-d моделирование поверхности Тритона. Сделано U.S. Geological Survey.

Тритон - самый крупный спутник Нептуна. Его диаметр более 2500 км. Он был обнаружен английским астрономом Уильямом Ласселом 10 октября 1846 года, через несколько недель после открытия Нептуна.

Полученные «Вояджером-2» снимки Тритона оказались интересными и достаточно информативными. На Тритоне видны кратеры, каньоны, длинные расселины. По краям озёр изо льда и аммиака кое-где возвышаются пики. На поверхности Тритона обнаружены вулканы, которые извергают не раскалённую магму, как вулканы на Земле, а газ, представляющий собой азот, превратившийся из жидкого состояния в пар. Вместе с азотом из-под поверхности выбрасываются также соединения углерода. Извергнутые вещества выбрасываются в атмосферу на десятки километров. Тритон - третий спутник в Солнечной системе (вместе с Ио и Энцеладом), на котором происходят подобные вулканические извержения.

Плотность Тритона (2,07 г/см3) относительно высокая по сравнению с другими спутниками, она превышает плотность ледяных спутников Сатурна. Отсюда возникает предположение, что основную массу Тритона составляют каменистые породы и только около 25% его массы составляет лёд.

Орбита Тритона имеет наклон в 20° к экваториальной плоскости планеты, тритон – единственный крупный спутник в Солнечной системе, имеющий обратное направление орбитального движения. Эти две особенности Тритона (плотность вещества и ретроградное движение по орбите) дают основание предполагать, что Тритон не относится к семейству Нептуна. Не исключено, что Тритон сформировался самостоятельно, отдельно от Нептуна где-то "на окраине" Солнечной системы, а потом попал в гравитационное поле Нептуна и стал его спутником.

Ретроградное движение Тритона вызывает приливные явления как на Нептуне, так и на самом Тритоне. Эти "приливы" могут быть вполне ощутимыми и проявляться в торможении Тритона и одновременно в гравитационных толчках, увеличивающих скорость вращения Нептуна вокруг своей оси. "Приливы и отливы" могли также способствовать появлению гейзеров на Тритоне.

Поверхность Тритона большей частью покрыта твёрдым азотом и застывшим метаном. Такая поверхность достаточно хорошо отражает свет. Большая удалённость от Солнца превратила Тритон чуть ли не в самое холодное небесное тело Солнечной системы. Температура поверхности Тритона – около минус 235°С, т.е. не намного выше абсолютного нуля.

Наклон оси вращения Тритона к оси вращения Нептуна составляет 157°. ось вращения Нептуна, в свою очередь, наклонена на 28°48' к плоскости его орбиты. Движение Тритона вдоль своей орбиты вокруг Нептуна напоминает движение Урана вокруг Солнца. Поэтому полюса и экваториальная область Тритона поочерёдно освещаются Солнцем или находятся в темноте. Периодичность смены таких "сезонов" является кратной величиной от периода обращения Тритона вокруг Нептуна.

Об освещённости Нептуна и его спутника Тритона можно сказать лишь то, что она очень незначительна: с орбиты Нептуна Солнце выглядит как небольшая тусклая звёздочка.

Другие спутники Нептуна.

Другие спутники Нептуна имеют значительно меньшие размеры, чем Тритон. Большие полуоси их орбит, т.е. средние расстояния от Нептуна находятся в широких пределах от 48000 до 49285000 км.

Четыре внутренних (по отношению к орбите Тритона) спутника – Наяда, Таласса, Деспина и Галатея – имеют небольшие размеры (радиусы от 29 до 79 км). Они, наподобие астероидов, имеют неправильную форму.

Спутник Нептуна - Наяда. Так выглядели спутники Наяда и Таласса с АМС Вояджер-2. Спутник Нептуна - Таласса. Так выглядели спутники Неяда и Таласса с АМС Вояджер-2. Спутник Нептуна - Деспина. Значительное горизонтальное растяжение изображения связано с длительной экспозицией при съёмке из-за сильного удаления от Солнца и большой скоростью полёта Вояджера. Спутник Нептуна - Галатея. Существенное горизонтальное растяжение изображения связано с длительной экспозицией при съёмке из-за сильного удаления от Солнца и большой скоростью полёта Вояджера. Поэтому Галатея выглядит более вытянутой, чем в реальности.
Спутники Нептуна: Наяда, Таласса, Деспина, Галатея.

Пятый по расстоянию от Нептуна спутник Ларисса и шестой – Протей имеют на поверхности большое количество кратеров, которые могут свидетельствовать о столкновениях с астероидами в процессе геологической эволюции.

Спутник Нептуна - Ларисса. Разрешение снимка 4,2 км/пиксель. Предполагается наличие нескольких кратеров от 30 до 50 км в поперечнике. Неправильные очертания позволяют предположить, что спутник большую часть своей истории пребывал в замерзшем, застывшем состоянии. Спутник Нептуна - Протей. Фото АМС Вояджер-2.
Спутники Нептуна: Ларисса и Протей.

Спутник Нереида был открыт Джеральдом Койпером в 1949 году. Этот спутник представляет собой астероид, захваченный гравитационным полем Нептуна. Возможно этот астероид, как и спутник Тритон, появился из полосы Эджворта-Койпера. Расстояние от Нереиды до Нептуна меняется от 1,4 млн. км до 9,6 млн. км (среднее расстояние 5,514 млн. км), т.е. её орбита отличается очень высоким эксцентриситетом, одним из самых больших в Солнечной системе (значение равно 0,7512). По этой причине, хотя Нереида и является относительно крупным спутником Нептуна (см. таблицу), получить подробные фотографии высокого разрешения этого спутника при пролёте Вояджера-2 в 1989 году около Нептуна не удалось. Долгое время Нереида считалась самым удалённым внешним спутником Нептуна.

Спутник Нептуна - Нереида. Нет фото с высоким разрешением.
Спутник Нептуна - Нереида.

В 2002-2003 годах открыты ещё пять спутников Нептуна: Галимеда (S/2002 N 1), Псамафа (S/2003 N 1), Сао (S/2002 N 2), Лаомедея (S/2002 N 3) и Несо (S/2002 N 4). Каждый из этих спутников имеет диаметр ~40-60 км и вытянутую сильно наклоненную орбиту. Период их обращения вокруг Нептуна составляет от 5 до 26 земных лет. Из анализа орбитальных параметров спутников предполагается, что Галимеда является фрагментом Нереиды, а Псамафа и Несо, возможно, могут быть фрагментами существовавшего ранее более крупного спутника. Несо обращается вокруг Нептуна на расстоянии свыше 49 млн. км. Это позволяет считать Несо наиболее удалённым от "своей" планеты спутником из известных в настоящее время в Солнечной системе.

© Владимир Каланов
Знания-сила.

 

Планета Нептун. Открытие Нептуна. Основные сведения о Нептуне.Кольца и спутники Нептуна.

 
 
Главная В закладки Контакты Новости О проекте Планы сайта
Rambler's Top100

 
© KV