Планета Нептун. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Планета Нептун - восьмая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы, относящаяся к группе планет-гигантов. Нептун был открыта в 1846 И. Г. Галле (J. G. Gallе) по теоретическим предсказаниям её положения, блеска и собственного движения, сделанным У. Ж. Леверье (U. J. Le Verrier) и Дж. К. Адамсом (J. С. Adams) на основе законов небесной механики.

Планета Нептун обращается вокруг Солнца по орбите, находящейся на ср. гелиоцентрич. расстоянии 30,058 а. е. (4497 млн. км), имеющей эксцентриситет 0,086 и наклон к плоскости эклиптики 1°46,4'. Ср. скорость движения по орбите 5,4 км/с, один полный оборот (сидерич. период обращения, или нептунианский год) составляет 164,788 земного года, Экваториальный радиус планеты Нептун 24800 км (3,88

), сжатие 1:50 (0,020), объём F = 6,38^.10¹³ км³ (58

), масса М = 1,0243^.10²⁶ кг (17,2

). Ср.плотность 1,64 г/см³, ускорение силы тяжести на экваторе 11,238 м/с², вторая космич. скорость 23,585 км/с. Ось вращения планеты Нептун отклонена на 29° от нормали к плоскости орбиты. Период осевого вращения, оценённый по данным спектроскопич. измерений и подтверждённый данными космич. аппарата "Вояджер-2", равен 16,1b b 0,08 ч. Направление вращения прямое. Количество солнечной энергии (на ед. поверхности), поступающей к планете Нептун, составляет 1,5 Вт/м² (для Земли 1370 Вт/м²), интегральное сферич. альбедо 0,31. Эффективная температура, определяемая излучаемой планетой тепловой энергией, составляет 59 К, что значительно больше равновесной (38 К), вычисленной из условия баланса с поступающей солнечной энергией. Это объясняется наличием теплового источника в недрах Нептуна, благодаря чему тепловой поток из недр втрое превышает поглощаемую планетой солнечную радиацию.

Макс. угл. диаметр планеты Нептун при его наблюдениях с Земли достигает всего 2,4'', и детали на диске разрешаются плохо. На телевизионных изображениях, переданных "Вояджером-2", выявлена сложная структура облачного покрова и наличие неоднородностей, обусловленных мощными динамич. процессами в атмосфере. Наиболее характерным вихревым образованием циклонич. типа является Большое тёмное пятно в южном полушарии, но своим размерам и конфигурации напоминающее Большое красное пятно Юпитера. Наблюдается также ряд вихрей меньших размеров, дрейфующих в атмосфере с разными скоростями вдоль широты в направлении, совпадающем с направлением вращения планеты Нептун.

Атмосфера Нептуна в целом близка по своим свойствам и химическому составу к атмосфере Урана, но гораздо более динамична. Она в основном состоит из водорода и гелия с относит. содержанием, близким к солнечному. Важной составляющей является метан, относительное содержание к-рого значительно выше, чем на Юпитере и Сатурне. Метаном обусловлен зеленоватый цвет планеты Нептун, поскольку метан интенсивно поглощает солнечное излучение в красной части спектра, и в отражённом свете преобладают сине-зелёные лучи. Наблюдаемые протяжённые облака планеты Нептун в основном состоят из метана. Под ними предполагаются водно-ледяные облака, а в надоблачной атмосфере присутствуют др., более сложные углеводороды.

Низкая ср. плотность планеты Нептун свидетельствует о том, что водорода и гелия много и в составе слагающего планеты Нептун вещества. Однако содержание водорода на планете Нептун (как и на Уране) в несвязанном состоянии значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Водород на планете Нептун в основном входит в состав т. н. ледяной компоненты, к к-рой относят соединения водорода в виде метана, аммиака, воды. Большое содержание метана свидетельствует о существенном (в неск. раз) превышении отношения углерода к водороду по сравнению с их ср. космич. распространённостью. Это можно естественным образом объяснить накоплением углерода в холодных периферийных областях протопланетной туманности, из материала к-рой сформировался Нептун. Согласно моделям внутр. строения планет-гигантов (см. в ст. Планеты и спутники ), на планете Нептун протяжённый слой твёрдого вещества состоит из смеси льдов с тяжёлой (скальной) компонентой, причём скальной компоненты несколько больше, чем ледяной. По существу это массивное ядро, к-рое окружено мантией, состоящей из смеси газов (в основном водорода и гелия) и льдов, а выше неё находится протяжённый слой водяных облаков. Здесь начинается атмосфера. Т. о., твёрдой поверхности в привычном смысле планета Нептун не имеет (как и др. планеты-гиганты). Согласно представляющейся наиб. реальной адиабатич. модели недр планеты Нептун (при допущении, что исходный состав элементов соответствует их ср. космич. распространённости, а относит. содержание водорода и гелия в несвязанной форме составляет прибл. 5-8% по массе), темп-pa в центре планеты Нептун (12 -14)^.10³К, а давление 7-8 Мбар. Граница протяжённой ледяной оболочки (ниже газожидкого слоя) начинается при давлении ок. 0,1 Мбар.

Недра планеты Нептун, вероятно, находятся в состоянии интенсивного конвективного перемешивания. С конвекцией связан продолжающийся в современную эпоху вынос тепла из глубины и поток ИК-излучения. Его источник, видимо, сохраняется с аккреционной стадии эволюции планеты и, возможно, порождён мощными ударными процессами на её завершающем этапе. Отражением конвективного переноса являются наблюдаемые вихревые движения в атмосфере планеты Нептун, в чём усматривается аналогия с Юпитером.

Планета Нептун имеет восемь спутников: к известным до полёта "Вояджера-2" Тритону и Нереиде добавилось ещё шесть. Наибольший интерес представляет Тритон, к-рый принадлежит к числу самых крупных спутников планет: его радиус 1200 км (

2/3 лунного). Тритон обращается по орбите, составляющей с плоскостью экватора планеты Нептун угол 2,8°, на расстоянии 15,85 радиуса планеты с периодом 5,84 земных суток, причём в обратном направлении (по часовой стрелке, если смотреть с северного полюса мира). Морфология поверхности Тритона, как показали изображения "Вояджера-2", имеет сложный характер, несущий на себе следы вулкано-тектонич. процессов. Не исключено, что эти процессы продолжаются в современную эпоху, свидетелями чего служат сравнительно свежие отложения извергаемого на поверхность из глубины материала. Наиболее вероятно, что таким материалом является азот. Азотные и метановые льды образуют полярные шапки, испытывающие сезонные изменения с периодом в несколько сотен лет, что обусловлено спецификой пространственного расположения Тритона относительно Солнца при совокупном орбитальном движении Тритона и планеты Нептун.

Нереида - небольшой спутник, его радиус немногим более 100 км. Радиус орбиты Нереиды составляет 249,5 радиуса планеты, плоскость орбиты отклонена от плоскости экватора всего на 0,5°, движение происходит с периодом 358,4 земных суток в прямом направлении. Из вновь открытых "Вояджером-2" спутников наибольший - Протей-имеет размер 400 км, остальные - размером в десятки километров. Все они располагаются внутри орбиты Тритона. Спутники планеты Нептун, по-видимому, состоят из смеси водяного, метанового и аммиачного льдов и/или соответствующих клатратгидратов. У планеты Нептун есть 3 кольца. Их особенностью является неоднородное распределение плотности (вдоль кольца) составляющего их очень тёмного материала.

Литература по планете Нептун

Знаете ли Вы, что, когда некоторые исследователи, пытающиеся примирить релятивизм и эфирную физику, говорят, например, о том, что космос состоит на 70% из "физического вакуума", а на 30% - из вещества и поля, то они впадают в фундаментальное логическое противоречие. Это противоречие заключается в следующем.

Вещество и поле не есть что-то отдельное от эфира, также как и человеческое тело не есть что-то отдельное от атомов и молекул его составляющих. Оно и есть эти атомы и молекулы, собранные в определенном порядке. Также и вещество не есть что-то отдельное от элементарных частиц, а оно состоит из них как базовой материи. Также и элементарные частицы состоят из частиц эфира как базовой материи нижнего уровня. Таким образом, всё, что есть во вселенной - это есть эфир. Эфира 100%. Из него состоят элементарные частицы, а из них всё остальное. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.