Gáz óriásként (vagy jég óriásként) a Neptunusznak nincs szilárd felülete. Valójában a kék-zöld lemez, amelyet mindannyian láttunk a fényképeken az évek során, valójában egy kicsit illúzió. Amit látunk, valójában néhány nagyon mély gázfelhő teteje, amelyek viszont helyet adnak a víznek és más megolvadt jégnek, amelyek körülbelül Föld méretű, szilikátból és nikkel-vas keverékből álló magján fekszenek. Ha valaki megpróbálna állni a Neptunuszon, akkor elsüllyed a gáznemű rétegeken.
A leereszkedéskor megnövekedett hőmérsékleteket és nyomásokat tapasztaltak, amíg végül megérintették magukat a szilárd magot. Ennek ellenére a Neptunusznak van egyfajta felülete (hasonlóan a többi gáz- és jég óriáshoz), amelyet a csillagászok úgy határoztak meg, mint a légkör azon pontját, ahol a nyomás eléri az egy bar értéket. Emiatt a Neptunusz felszíne a Naprendszer teljes legaktívabb és legdinamikusabb helye.
Összetétel és felépítés:
Neptunusz a 24.622 ± 19 km átlagos sugara a Naprendszer negyedik legnagyobb bolygója. De 1,0243 × 10 tömeggel26 kg - ami körülbelül 17-szerese a Földnek - ez a harmadik legnagyobb tömegű, felülmúló Uránusz. Mivel a Jupiterhez és a Szaturnuszhoz viszonyítva kisebb mérete és magasabb illékony koncentrációja van, a Neptunust (hasonlóan az Uránuszhoz) gyakran „jég óriásnak” nevezik - egy óriási bolygó alosztálya.
Az Uránhoz hasonlóan a vörös fény abszorpciója a légköri metánban annak részét képezi, amely Neptuunának kék árnyalatot ad, bár a Neptunusz sötétebb és élénkebb. Mivel a Neptunusz légköri metántartalma hasonló az Uránuszéhoz, úgy gondolják, hogy néhány ismeretlen légköri alkotóelem hozzájárul a Neptunusz intenzívebb színezéséhez.
Az Uránuszhoz hasonlóan a Neptunusz belső szerkezete is megkülönböztetett egy sziklás mag között, amely szilikátokból és fémekből áll; köpeny, amely vízből, ammóniából és metán jégből áll; és hidrogénből, héliumból és metánból álló atmoszféra. A légkört szintén négy rétegre osztják, amelyek (a legbelsőtől a legkülsőig) az alsó troposzféra, a sztratoszféra, a termoszféra és az exoszféra részét képezik.
A Neptunusz légkörének két fő területe a két legbelső: az alsó troposzféra, ahol a hőmérséklet a magassággal csökken; és a sztratoszféra, ahol a hőmérséklet a magassággal növekszik. A troposzférában a nyomásszint 1-5 bar (100 és 500 kPa), azaz a Neptunusz felületét ebben a régióban kell meghatározni.
Légkör:
Neptun „felülete” tehát úgy mondható, hogy körülbelül 80% hidrogént és 19% héliumot tartalmaz, nyomnyi mennyiségű metánnal. A felületi réteget felhők hullámzó sávjai is áthatják, különböző összetételűek, a magasságtól és a nyomástól függően. Felső szinten a hőmérsékletek alkalmasak a metán kondenzálódására, és a nyomás körülményei olyanok, hogy ammóniából, ammónium-szulfidból, hidrogén-szulfidból és vízből álló felhők létezhetnek.
Az alacsonyabb szinteken az ammónia és a hidrogén-szulfid felhők képződhetnek. A mélyebb vízjégfelhőknek a troposzféra alsó részén is megtalálhatók, ahol kb. 50 bar (5,0 MPa) nyomás és 273 K (0 ° C) hőmérséklet jellemző.
A homályos okokból a bolygó termoszféra szokatlanul magas hőmérsékletet, kb. 750 K (476,85 ° C / 890 ° F) hőmérsékletet él. A bolygó túl messze van a Naptól ahhoz, hogy ezt a hőt ultraibolya sugárzás generálja, ami azt jelenti, hogy egy másik fűtési mechanizmus is működik - ami lehet a légkör kölcsönhatása a bolygó mágneses mezőjében lévő ionokkal vagy a bolygó belső belső gravitációs hullámai, amelyek eloszlanak az atmoszféra.
Mivel a Neptunusz nem szilárd test, atmoszférája differenciálisan forog. A széles egyenlítői zóna körülbelül 18 órás periódusban forog, ami lassabb, mint a bolygó mágneses tere 16,1 órás forgása. Ezzel szemben a fordított helyzet igaz a poláris régiókra, ahol a forgási idő 12 óra.
Ez a differenciális forgás a Naprendszer bármelyik bolygójának a legszembetűnőbb, és erős szélességi szélességi nyírást és heves viharokat eredményez. A három leglenyűgözőbbet 1989 - ben a Voyager 2 űrszondát, majd megjelenésük alapján megneveztek.
Az elsőként egy hatalmas, 15 000 x 6 600 km hosszú anticiklónikus vihar volt, amely Jupiter nagy vörös foltjára emlékeztetett. A Nagy Sötét Spot néven ezt a viharot nem észlelte öt később (1994. november 2.), amikor a Hubble Űrtávcső kereste. Ehelyett egy új, hasonló megjelenésű vihar történt a bolygó északi féltekéjén, ami arra utal, hogy ezeknek a viharoknak rövidebb élettartama van, mint a Jupiteré.
A Robogó egy újabb vihar, egy fehér felhőcsoport, amely délre található, mint a Nagy Sötét Spot. Ez a becenév először a Voyager 2 találkozás 1989-ben, amikor a felhőcsoportot megfigyelték, hogy gyorsabban haladnak, mint a Nagy Sötét Spot. A kis sötét folt, a déli ciklonikus vihar volt a második legerősebb vihar, amelyet 1989-ben találtak meg. Kezdetben teljesen sötét volt; de mint Voyager 2 megközelítette a bolygót, egy fényes mag alakult ki, és a legtöbb legnagyobb felbontású képen látható volt.
Belső hő:
Azon okok miatt, amelyekben a csillagászok továbbra sem tisztázottak, a Neptunusz belseje szokatlanul forró. Annak ellenére, hogy Neptunusz sokkal távolabb esik a Naptól, mint Uránusz, és 40% -kal kevesebb napfényt kap, felszíni hőmérséklete nagyjából megegyezik. Valójában a Neptunusz 2,6-szor több energiát bocsát ki, mint amennyit a Nap vesz fel. A Neptunusz még a Nap nélkül is ragyog.
Ez a magas belső hőmennyiség, a tér hidegességével párhuzamosan, hatalmas hőmérsékleti különbséget eredményez. És ez beállítja a Neptunusz körül robbantó szeleket. A maximális szélsebesség a Jupiternél meghaladhatja az 500 km / órát. Ez kétszerese a Föld legerősebb hurrikánjainak sebességének. De ez semmi a Neptunussal összehasonlítva. A csillagászok a Neptunusz felszínén rohamozó szeleket 2100 km / órás sebességgel számították ki.
A Neptunusz belsejében a bolygó valódi szilárd felülettel rendelkezik. A gáz / jég óriás magjában a kőzet olyan régióját tekintik, amelynek nagyjából a Föld tömege van. De a hőmérséklet ebben a régióban több ezer fok lenne; elég meleg ahhoz, hogy megolvassza a kőzetet. És a légkör súlyából származó nyomás összetörni fog.
Röviden: egyszerűen nincs mód arra, hogy a Neptunusz felszínén álljon, nem is beszélve rajta.
Sok érdekes cikk található a Neptunussal kapcsolatban a Space Magazine-ban. Itt van egy a Neptunusz gyűrűiről, a Neptunusz holdjairól, ki fedezte fel Neptunust? Vannak óceánok a Neptunuszon?
Ha további információt szeretne a Neptunussal kapcsolatban, tekintse meg a Hubblesite Neptunról szóló sajtóközleményeit, és itt talál egy linket a NASA Naprendszerének Neptunusz felfedezési útmutatójához.
A Csillagászat Cast érdekes epizódokkal rendelkezik a Neptunuszról. Meghallgathatja itt: Episode 63: Neptune és 199 Episode: The Voyager Program.
