Neptunusz (bolygó)
A Neptunusz a Naptól számítva a nyolcadik, legkülső bolygó a Naprendszerben. Csillagrendszerünk négy óriásbolygója közül a méretét tekintve az utolsó, a tömegét nézve viszont az Uránuszt megelőzve a harmadik legnagyobb. Színe miatt Neptunusról, a tengerek római istenéről nevezték el. Jele az isten háromágú szigonyát jelképezi (Unicode: ♆). 14 ismert holdja van, ezek közül a két ismertebb a Nereida és a Triton.
.svg){kind=small} Neptunusz | |
 | |
| A Voyager–2 képe a Neptunuszról | |
| Felfedezése | |
| Felfedező | Urbain Le Verrier John Couch Adams Johann Galle |
| Felfedezés ideje | 1846. szeptember 23. |
| Felfedezés helye | Berlini obszervatórium |
| Névadó | Neptunus |
| Pályaadatok | |
| Epocha | J2000.0 |
| Aphélium távolsága | 4 536 874 325 km 30,32713169 CsE |
| Perihélium távolsága | 4 459 631 496 km 29,81079527 CsE |
| Fél nagytengely | 4 498 252 900 km 30,06896348 CsE |
| Pálya kerülete | 28,263 Tm 188,925 CsE |
| Pálya excentricitása | 0,00858587 |
| Orbitális periódus |
|
| Sziderikus keringési idő | 60 223,3528 nap (164,88 év) |
| Szinodikus periódus | 367,49 nap |
| Min. pályamenti sebesség | 5,385 km/s |
| Átl. pályamenti sebesség | 5,432 km/s |
| Max. pályamenti sebesség | 5,479 km/s |
| Közepes anomália | 256,228° |
| Inklináció | 1,76917° (6,43° a Nap egyenlítőjéhez képest) |
| Felszálló csomó hossza | 131,72169° |
| Központi égitest | Nap |
| Holdak | 14[1][2] |
| Fizikai tulajdonságok | |
| Átlagos átmérő | 49 528 km |
| Egyenlítői sugár | 24 764 km [4] (a földi 3,883-szerese) |
| Poláris sugár | 24 341 km (a földi 3,829-szerese) |
| Lapultság | 0,0171 |
| Felszín területe | 7,619×109 km² (a földi 14,94-szerese) |
| Térfogat | 6,254×1013 km³ (a földi 57,74-szerese) |
| Tömeg | 1,0243×1026 kg (a földi 17,147-szerese) |
| Átlagos sűrűség | 1,638 g/cm³ |
| Felszíni gravitáció | 11,15 m/s² (1,14 g) (1 baron) |
| Szökési sebesség | 23,5 km/s |
| Sziderikus forgásidő | 15,9663 óra (15 h 57 min 59 s) [5] |
| Forgási sebesség | 2,71 km/s 9750 km/h (az egyenlítőnél) |
| Tengelyferdeség | 28,32° |
| Az égitest északi égi pólusának rektaszcenziója | 299,33° (19 h 57 min 20 s) |
| Az égitest északi égi pólusának deklinációja | 42,95° |
| Albedó | 0,41 |
| Felszíni hőmérséklet | |
| Min. | 50 K Kelvin |
| Átl. | 53 K Kelvin |
| Max. | Kelvin |
| Látszólagos fényesség |
|
| Atmoszféra | |
| Összetevők | 80% ±3,2% hidrogén 19% ±3,2% hélium 1,5% ±0,5% metán 192 ppm hidrogén-deutérium 1,5 ppm etán |
 A Wikimédia Commons tartalmaz Neptunusz témájú médiaállományokat. | |
| Sablon • Wikidata • Segítség | |
Felfedezése
szerkesztés
Az első ember, aki egyértelmű utalást tett egy Uránuszon túli bolygó létezésére, egy amatőr csillagász, Hussey tiszteletes, kenti rektor volt. 1834-ben írt erről G. B. Airy cambridge-i professzornak, aki 1835-től királyi csillagász lett. Airy azonban szkeptikus volt, és ebbe Hussey is belenyugodott. John Couch Adams tehetséges angol matematikus 1841-ben határozta el, hogy az Uránusz pályaháborgásait felhasználva kiszámítja egy lehetséges új bolygó koordinátáit. 1845-ben számításai eredményeit elküldte Airy királyi csillagásznak, de megfigyelés nem történt. A francia Urbain Le Verrier hasonló számításokat végzett. Adams és Le Verrier számításai egy fokon belül megegyeztek. De Le Verrier se járt jobban a francia csillagászokkal, ezért írt Johann Gallénak a berlini obszervatóriumba. Így a Neptunuszt az Uránusz mozgásából levezetett perturbációk alapján Galle fedezte fel 1846-ban.
Galileo Galilei már 1613 januárjában észlelte a bolygót, amikor az a Jupiterhez igen közel látszott, és sikerült két egymást követő éjszakán is megfigyelnie. Jegyzeteiből kitűnik, hogy január 28-án észrevette a Neptunusz elmozdulását egy háttércsillaghoz képest, és január 6-án is utólag bejelölt egy pontot a Neptunusz akkori pozíciójában, azaz korábbi jegyzeteiben valószínűleg átnézte a környezetre vonatkozó korábbi észleléseit. Nem ismert viszont olyan bejelentése, amelyben kortársait értesítette volna a felfedezéséről.[3] Galilei Neptunusz megfigyelései 1980-óta ismeretesek, amikor is Charles Thomas Kowal és S. Drake kutatásaik közben fedezték fel őket.
Keringése és forgása
szerkesztés
A Neptunusz átlagos keringési távolsága 4,5 milliárd km (30,1 CsE), egy teljes fordulatot 164,79 év alatt tesz meg a Nap körül.[4] Pályájának excentricitása 0,00858587, keringési síkja 1,77°-os szöget zár be az ekliptikával. Tengelyferdesége 28,32°, ami hasonló a Föld, vagy a Mars tengelyferdeségéhez, így a két bolygóhoz hasonló évszakai is vannak, habár ezek a hosszú keringési idő miatt jóval hosszabbak, mint a Földön vagy a Marson. Sziderikus forgási periódusa 15,97 óra, de a többi gázbolygóhoz hasonlóan a különböző szélességi körökön eltérő idő alatt fordul meg. Az egyenlítői régiókban 18 óráig tart egy nap, míg a sarkvidékeken csak 12 óráig. Keringési rezonanciában van a Pluto törpebolygóval: Míg a Neptunusz háromszor kerüli meg a Napot, addig a Pluto kétszer.
Szerkezete
szerkesztésAz óriásbolygó típusú bolygók közé tartozik, szerkezetét tekintve az Uránuszhoz hasonlít. Tömege 1,0243 ·1026 kg, amivel átmenetet képez a Föld-típusú bolygók és a nagyobb gázóriások között: a tömege a Földének 17-szerese, a Jupiterének pedig 1/19-ed része. Felszíni gravitációja a Jupiter kivételével minden más naprendszerbeli bolygónál nagyobb, noha az csak 20%-kal nagyobb a földinél. Egyenlítői sugara 24 764 km, ami majdnem négyszerese a Földének.
Belső szerkezete
szerkesztés
A Neptunusz belső felépítése hasonló az Uránuszéhoz. Légköre a bolygó teljes tömegének 5-10%-át teszi ki, vastagsága pedig 10-20%-a lehet a bolygó sugarának. A légkörtől mélyebben egy vízben, ammóniában és metánban gazdag köpeny helyezkedik el, aminek tömege 10-15-szöröse a Föld tömegének.[5] Itt a hőmérséklet 2000-5000 K, a nyomás pedig a föld felszíni nyomásának több tízmilliószorosa. Ilyen körülmények közt a molekulák atomokra szakadnak és a szén gyémánttá áll össze, ami ekkora nyomáson és hőmérsékleten megolvad. Ez magyarázattal szolgálhat a Neptunusz szokatlan mágneses terére.[6][7] A bolygó belsejében egy viszonylag kicsi, vasból, nikkelből és szilikátokból álló mag található, amelynek tömege körülbelül megegyezik a Földével. Itt a nyomás eléri a 700 GPa-t, a hőmérséklet pedig az 5400 kelvint.
Légköre
szerkesztés
A Neptunusz légköre 80% hidrogénből és 19% héliumból áll, emellett tartalmaz még egy százaléknyi metánt. Ez utóbbi okozza a bolygó jellegzetes kék színét, mivel elnyeli a fényt a vörös és infravörös tartományban. A légkör két fő részre bontható, az alacsonyabban elhelyezkedő troposzférára, ahol a hőmérséklet csökken a magassággal, és a magasabban elhelyezkedő sztratoszférára, ahol a hőmérséklet növekszik a magassággal.[8] A két réteg határán, a tropopauzában a nyomás 10 kPa (a földi nyomás tizede). A sztratoszféra fölött található a termoszféra, afölött pedig a legkülső réteg, az exoszféra.
A Neptunusz légkörében többfajta felhő is található a magasságtól függően. A legmagasabbak 1 bar nyomáson helyezkednek el és fagyott metánból állnak. 1 és 5 bar között ammóniából és hidrogén szulfidból álló felhők találhatók. Mélyebb rétegekben ammónia-, ammónium-szulfid-, hidrogén-szulfid- és vízfelhők helyezkednek el. A bolygó rendelkezik továbbá egy ködréteggel. Ez nagy magasságban helyezkedik el, és hasonlóan a városi szmoghoz, szénhidrogének építik fel.[8] Ez a szmogréteg sokkal ritkább, mint az Uránusz légkörében található, ez okozza a Neptunusz élénkebb színét. A szmog hiányát feltehetőleg az erős függőleges légáramlások okozzák: az emelkedő gáztömegek lehűlnek, jég kondenzálódik ki belőlük a környezetükben található anyagokra, és azokat a mélybe húzzák.[9]
Magnetoszférája
szerkesztésA Neptunusz magnetoszféra tekintetében is hasonló az Uránuszhoz. Mágneses tengelye 47°-os szöget zár be a forgástengelyével és nem a bolygó centrumán, hanem attól 13500 km-re halad át. Léte a bolygó belsejében található vezető anyag áramlásának köszönhető.[10]
Gyűrűi
szerkesztés
A többi gázóriáshoz hasonlóan a Neptunusz is rendelkezik gyűrűkkel, habár kevésbé látványosak azoknál. Összesen öt különálló gyűrűje van, és egy úgynevezett "platója", ami egy roppant kis részecskékből felépülő halvány anyagsáv. A három fényesebbet a bolygó felfedezésében szerepet játszó csillagászokról (Galle, Adams és Leverrier) nevezték el. A gyűrűk nagyon keskenyek: a Galle 15 km széles, a legszélesebb Adams keskenyebb, mint 50 km. A Neptunusz gyűrűrendszerének sajátos megjelenése van. A gyűrűk összefüggő objektumoknak tűnnek, mint a többi óriásbolygónál, azonban feltűnő csomók, vastagabb és vékonyabb szakaszok váltakoznak bennük. A csomókat valószínűleg a gyűrűk közt keringő Galatea nevű apró hold gravitációja terelte össze. A gyűrűk portartalma rendkívül magas, így hátsó megvilágításban látszanak a legjobban. (A sok por valójában egy lapos korongot formál a bolygó körül, amely túlterjed a gyűrűrendszer határain.) A sok por magyarázata a gyűrűt alkotó testek egymással történő ütközésében keresendő, ami legjobban az Adams-gyűrűnél figyelhető meg. Ennél a gyűrűnél nem sokkal beljebb kering a Galatea nevű hold. A kis égitestnek gravitációs hatása hullámokat kelt a gyűrűben, amelyek a Galatea pályamenti sebességével haladnak körbe. Mivel a hold közelebb van a Neptunuszhoz, mint a gyűrűk, ezért gyorsabban kering azoknál. A hullámok így előre haladnak a gyűrűben az anyagot megmozgatva, gyakori ütközéseket kiváltva. A többi óriásbolygóhoz hasonlóan is találhatunk terelőholdakat: a hat belső hold közül négy a gyűrűk között kering. A gyűrűk anyagában megfigyelt további szabálytalanságok még ismeretlen, az eddigieknél kisebb terelőholdak, vagy nagyobb törmelékdarabok létére utalnak.
Éghajlata
szerkesztés
A Neptunusz légkörében az egyenlítővel párhuzamos sávokban erős szelek fújnak, továbbá nagy viharok és örvények is előfordulnak. A Neptunuszon fújó szelek sebessége elérheti a 2000 km/h-t is, így ezek a legerősebbek a naprendszerbeli bolygókon uralkodó szelek között. Egyenlítői vidékei a legszelesebbek, itt másodpercenkénti 450 méteres sebességet is elérő nyugati szél fúj. Dél felé a szél sebessége csökken, majd az 50. szélességi foknál megfordul és 300 m/s-os keleti áramlattá erősödik. A pólusok felé haladva a szélsebesség ismét csökken.[11]
A Neptunusz több energiát sugároz, mint amennyit a Naptól kap, ami azt jelenti, hogy a bolygó belsejében valamilyen belső hőforrásnak kell lennie.[10]
A Voyager szonda látogatásának idején a Neptunusz legszembetűnőbb jellegzetessége a déli féltekén lévő, Föld-méretű Nagy Sötét Folt volt. A Neptunuszon uralkodó szél a Nagy Sötét Foltot 300 m/s sebességgel nyugat felé fújta. A Voyager ugyancsak a bolygó déli féltekén látott egy kis, szabálytalan alakú – robogónak nevezett – fehér felhőt, mely a bolygót mindössze 16 óra alatt kerülte meg. Ettől délebbre egy második, kisebb sötét folt volt látható. Nagy meglepetésre a Hubble űrtávcső 1994-ben készített képei szerint a Nagy Sötét Folt eltűnt. Néhány hónappal később a HST egy újabb sötét foltot észlelt a bolygó északi féltekéjén. Mindezek azt mutatják, hogy a Neptunusz légköre igen gyorsan változik.
Holdjai
szerkesztés
A Neptunusznak jelenleg 14 holdját ismerjük. A legnagyobb és legelsőként felfedezett holdja a Triton, ami a holdak össztömegének 99,5%-át teszi ki. Pályája retrográd, ami azt valószínűsíti, hogy nem a Neptunusszal együtt alakult ki, hanem a Kuiper-övben keletkezett, és a bolygó csak később foghatta be. A Triton a leghidegebb égitest, amit valaha űrszondával megvizsgáltak (mindössze 38 K), ez a nagy fényvisszaverő-képességének tudható be. A másodjára felfedezett hold a Nereida, amelynek pályája a legexcentrikusabb a Naprendszerben a bolygók és holdak közül. Excentricitása 0,7512, így amikor távolpontban van hétszer messzebb van a Neptunusztól, mint amikor közelpontban. A Voyager–2 hat újabb holdat fedezett fel, 2002 és 2003 között földi távcsövekkel pedig 5 újabb holdra bukkantak. A holdak közül több retrográd mozgású, ezek a Triton, a Halimede, a Psamathe és a Neso. A Hubble űrtávcső felvételei alapján 2013-ban egy 20 km átmérőjű apró holdat fedeztek fel.
| Név | Fél nagytengely | Keringési idő (nap) | Méret/átmérő (km) | Tömeg (kg) | Pályahajlás (°) | Excentricitás | Felfedezés |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Naiad | 48 227 | 0,294 | 96x60x52 | 1,9 ·1017 | 4,691 | 0,0003 | 1989 |
| Thalassa | 50 074 | 0,311 | 108 × 100 × 52 | 3,5 ·1017 | 0,135 | 0,0002 | 1989 |
| Despina | 52 526 | 0,335 | 180 × 148 × 128 | 2,1 ·1018 | 0,068 | 0,0002 | 1989 |
| Galatea | 61 953 | 0,429 | 204 × 184 × 144 | 3,75 ·1018 | 0,034 | 0,0001 | 1989 |
| Larissa | 73 548 | 0,555 | 216 × 204 × 168 | 4,95 ·1018 | 0,205 | 0,0014 | 1981 |
| Proteus | 117 646 | 1,122 | 436 × 416 × 402 | 5,035 ·1019 | 0,075 | 0,0005 | 1989 |
| Triton | 354 759 | 5,877 | 2709 × 2706 × 2705 | 2,14 ·1022 | 156,865 | 0,000016 | 1846 |
| Nereida | 5 513 818 | 360,13 | 340 ± 50 | 2,7 ·1019 | 7,09 | 0,7507 | 1949 |
| Halimede | 16 611 000 | 1879,08 | ~62 | 1,6 ·1017 | 112,712 | 0,2646 | 2002 |
| Szaó | 22 228 000 | 2912,72 | ~44 | 6 ·1016 | 53,483 | 0,1365 | 2002 |
| Laomédeia | 23 567 000 | 3171,33 | ~42 | 5 ·1016 | 37,874 | 0,3969 | 2002 |
| Pszamathé | 48 096 000 | 9074,30 | ~40 | 4 ·1016 | 126,312 | 0,3809 | 2003 |
| Nészó | 49 285 000 | 9740,73 | ~60 | 1,5 ·1017 | 136,439 | 0,5714 | 2002 |
Megfigyelés
szerkesztésA Neptunuszt nem lehet szabad szemmel megfigyelni, látszólagos fényessége +7,7 és +8 magnitúdó közötti. Teleszkópon vagy erősebb binokuláron keresztül kis kék korongnak fog látszódni, de felszíni részletek csak a legnagyobb távcsövek segítségével láthatók.
Kutatás
szerkesztésA Neptunuszt eddig csak a Voyager–2 látogatta meg 1989-ben.
Jegyzetek
szerkesztés- ↑ Known populations of solar system objects. [2019. június 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. november 7.)
- ↑ Új Neptunusz-holdat fedeztek fel a Hubble felvételei alapján - Szerző: Kovács József - 2013. július 16.. [2013. augusztus 7-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. július 16.)
- ↑ Britt, Robert Roy: New Theory: Galileo Discovered Neptune (angol nyelven). Space.com, 2009. július 9. (Hozzáférés: 2009. július 10.)
- ↑ Archivált másolat. [2017. december 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. július 13.)
- ↑ [1]
- ↑ Archivált másolat. [2013. szeptember 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. július 13.)
- ↑ Archivált másolat. [2013. december 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. július 13.)
- ↑ a b [2]
- ↑ [3]
- ↑ a b Archivált másolat. [2012. május 18-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. július 13.)
- ↑ Sir Patrick Moore: A világegyetem atlasza Pécs, Alexandra kiadó, 2006 ISBN 963 370 018 3
További információk
szerkesztés- Illés Erzsébet: Miért is láthatta Galilei a Neptunuszt?
- Hogyan fogta be a Neptunusz a Tritónt? National Geographic Magyarország
- Holdat lopott a Neptunusz (Index.hu, 2006. május 12.)
- Neptunusz-hírek A Hírek.Csillagászat.hu portál rovata
- Voyager eredmények: A Neptunusz légköre
- http://csillagaszat.uw.hu/neptunusz.html Archiválva 2009. február 5-i dátummal a Wayback Machine-ben
- Hubble Finds New Neptune Moon 2013-07-15
- Űrhajózási lexikon. Főszerk. Almár Iván. Budapest: Akadémiai – Zrínyi. 1981. ISBN 963 05 2348 5
- jpl.nasa.gov: 30 Years Ago: Voyager 2's Historic Neptune Flyby - 2019-08-22
