Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Neptun:En iskæmpe med superpersoniske vind

Dette fotografi af Neptun blev rekonstrueret fra to billeder taget af NASAs Voyager 2 i 1998. Øverst til venstre er Great Dark Spot, en oval formet storm 8, 000 miles (13, 000 kilometer) bred. NASA/JPL

Medmindre du er pilot - eller medlem af Justice League - alt, hvad der kan rejse med 770 miles i timen (1, 238 kilometer i timen) kan virke ret hurtigt. På en lun dag, når det er 70 grader Fahrenheit (21 grader Celsius) udenfor og atmosfæriske forhold er normale, det er den omtrentlige lydhastighed på Jordens havniveau.

Men vindhastighederne på Neptun kan gøre dette tal til skamme. Nogle neptuniske vinde er blevet klokket hurtigere end 1, 200 miles i timen (2, 000 kilometer i timen). Til dato, det er de hurtigste vinde, der er registreret nogen steder i solsystemet.

Neptuns placering gør dem endnu mere interessante. Her på Jorden, solens energi er det, der driver vores vind. Alligevel er Neptun den ottende planet i solsystemet, cirka 30 gange længere væk fra solen, end vi er. Kløften mellem Neptun og dens forældre stjerne er svimlende 4,5 milliarder kilometer bred. Sikke en kløft, ville du ikke sige?

På grund af den store kløft, Neptun får relativt lidt solenergi. Så man kan forvente, at den har svag eller ikke -eksisterende vind. Det faktum, at modsat er sand afspejler den dynamiske og mystiske sammensætning af en virkelig fremmed verden.

Isgiganterne

Astronomer plejede at opdele planeterne i to brede kategorier. Den første, kaldet de jordiske planeter, Inkluderet Merkur, Jorden, Venus og Mars. Alle fire kroppe består for det meste af metaller eller silikatsten, og de har faste ydre overflader.

Før 1990'erne, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun blev klumpet sammen i den anden gruppe:gasgiganterne. "Giant" er en passende etiket. Jupiter er let den største planet i vores solsystem, men Neptun er ikke kørt. Den har en radius på 15, 299,4 miles (24, 622 kilometer), hvilket gør den fire gange bredere end Jorden.

Ved årtusindets afslutning, imidlertid, forskere indså, at halvdelen af ​​disse påståede "gasgiganter" er fundamentalt forskellige fra den anden halvdel. Sand, alle fire kroppe mangler solide ydre. Men Jupiter og Saturn er overvejende lavet af brint og heliumgas. Det samme kan ikke siges om Uranus eller Neptun, hvis hovedkomponenter faktisk er tungere elementer.

Under et sparsomt ydre lag af helium, hydrogen og metan, begge verdener har en tyk kappe. Dette lag er fyldt med slushy is - sammen med det faste, krystalliserede former for ammoniak og metan. Længere nede, hver planet har en indre kerne, der kan være stenet og jordstørrelse.

I dag, Uranus og Neptun betragtes ikke længere som gasgiganter. I stedet, de er henvist til en tredje kategori af planeter, som astronomer kalder isgiganter.

Stort og blåt

Du ville ikke tage fejl af den ene isgigant med den anden. Uranus ser blå-grøn ud for vores øjne, der henviser til, at Neptun har mere af en azurblå teint. Begge planeter indeholder atmosfæriske metanskyer, som samtidig absorberer røde lysbølger og reflekterer blå. Det er det, der giver de to isgiganter deres blålige farveskemaer - men det forklarer ikke, hvorfor Neptun er synligt mørkere i farven. (Måske hænger der en mystisk ingrediens i den neptuniske atmosfære.)

Her er en anden vigtig forskel. Uranus frigiver ikke meget overskydende varme til rummet, alligevel udsender Neptun - ligesom Jupiter og Saturn - mere energi, end den modtager fra solen. Ikke desto mindre, Neptun betragtes som solsystemets koldeste planet. I nogle dele af den ydre atmosfære, temperaturer kan komme til at ramme -218 grader Celsius (-360 grader Fahrenheit). Måske hjælper det med at redegøre for Neptuns ultrahurtige vindhastigheder:Den atmosfæriske kulde menes at reducere friktion, så vindene kan lynes mere frit rundt.

Apropos vejrmønstre, da rumfartøjet Voyager 2 besøgte Neptun i 1989, den fotograferede en ovalformet storm 8, 000 miles (13, 000 kilometer) på tværs. Tilnavnet "The Great Dark Spot, "det forsvandt, da Hubble -rumteleskopet tog en ny billedrunde i 1994. Alt i alt, en halv snes neptuniske stormsystemer af denne art er blevet dokumenteret.

Forskning offentliggjort i 2019 indikerer, at stormene varer i cirka to til seks år hver. Sammenlignet med Jupiters Great Red Spot - en storm der har været stærk siden i det mindste år 1830 CE - dette er en temmelig kort levetid.

Denne computergenererede montage, skabt af billeder opnået af NASAs Voyager 2 i 1989, viser Neptun, som det ville se ud fra et rumfartøj, der nærmer sig Triton, Neptuns største måne. NASA/JPL/USGS

Sea of ​​Gudernes børn

Der sker også mange interessante ting over Neptun. Isgiganten har 14 kendte måner, herunder en, der først blev opdaget i 2013. Denne tilflytter fik navnet Hippocamp, til ære for et vanddyr fra græsk mytologi.

Neptun låner sit eget navn fra den romerske havgud. Af den grund, astronomer kan lide at navngive planetens måner efter mytiske tegn med bånd til guddom, hans græske pendant Poseidon eller havet generelt.

En af Poseidons sønner var trompetblæser, Triton. Hans navnebror måne er Neptuns største:Ved 1, 680 miles (2, 700 kilometer) i diameter, den er større end dværgplaneten Pluto. Triton er også den eneste store måne i hele solsystemet med en retrograd bane:Når den kredser om Neptun, den bevæger sig i den modsatte retning af planetens spin. For at tilføje yderligere intriger, Triton har aktive gejsere, en sjældenhed i vores kosmiske kvarter.

Over tid, Neptun kan have mistet et par satellitter. Sammen med Jupiter, Saturn og Uranus, planeten har sit eget personlige ringsystem. Astronomer har identificeret fem hovedringe omkring Neptun - og lige ud over disse ligger nogle kredsende klumper af støvet materiale. Mørk og svag, ringene af Neptun formodes at være yngre end Uranus '. Ifølge Universe Today, de kan være rester af en måne, der på en eller anden måde blev ødelagt.

Den forudsagte planet

I modsætning til enhver anden planet i vores solsystem, Neptun er aldrig synlig for det blotte øje. Men da den første gang blev set via teleskop i år 1846, opdagelsen kom ikke som en overraskelse. Kære observatører havde bemærket visse uregelmæssigheder i Uranus 'bane. Da den syvende planet bevægede sig rundt om solen, den afviger fra sin forventede vej.

Så i begyndelsen af ​​1700 -tallet, matematikere begrundede, at et stort himmellegeme må tyngdekraftigt trække på Uranus. Og de havde ret:Neptun var synderen. Eksistensen af ​​denne azurblå verden - med dens vilde vinde og forsvindende storme - blev forudsagt af matematik. College børn, lad det faktum inspirere dig, når sidste uge ruller rundt.

Nu er det interessant

Uranus og Neptun kan være ædelstensfabrikker. Under deres respektive atmosfærer, forskere teoretiserer, at høj varme og tryk smeder diamanter - som formodentlig kommer til at regne - ud af metanmolekyler.

Oprindeligt udgivet:21. jan. 2020

Ofte stillede spørgsmål om Neptun

Hvor mange måner har Neptun?
Isgiganten har 14 kendte måner, herunder en, der først blev opdaget i 2013.
Hvad er temperaturen på Neptun?
Neptun betragtes som solsystemets koldeste planet. I nogle dele af den ydre atmosfære, temperaturerne kan nå -360 grader Fahrenheit (-218 grader Celsius).
Er Neptun lavet af diamanter?
Uranus og Neptun kan være ædelstensfabrikker. Ifølge amerikansk videnskabsmand, forskere teoretiserer, at under deres respektive atmosfærer, høj varme og tryk smeder diamanter - som formodentlig kommer til at regne - ud af metanmolekyler.
Kan du se Neptun?
I modsætning til enhver anden planet i vores solsystem, Neptun er aldrig synlig for det blotte øje. Det er kun synligt med et teleskop.
Hvorfor er Neptun blå?
Uranus og Neptun indeholder atmosfæriske metanskyer, som samtidig absorberer røde lysbølger og reflekterer blå. Det er det, der giver de to isgiganter deres blålige farveskemaer - men det forklarer ikke, hvorfor Neptun er synligt mørkere i farven.