PROFILPELAJAR.COM

Neptun^[1]^[2]^[3]^[4] (simbol: ) je osma i najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu. Udaljen je 30,06 AJ ili 4.504.000,000 km od Sunca, ima prečnik od 49.532 km (na ekvatoru) i masu 1,0247 × 10²⁶ kg. Po prečniku je Neptun četvrta planeta po veličini, nakon: Jupitera, Saturna i Urana i spada u plinovite divove.

Obilazak Neptuna oko Sunca traje 164.3 godine, a rotacija oko vlastite ose 16 sati i 7 minuta.

Plava planeta Neptun odbija oko 41% Sunčeva svjetla (albedo 0.41). Jakim teleskopom ga je moguće prepoznati sa Zemlje kao plavi sićušni disk, a detalje je jedva moguće razaznati najboljim zemaljskim teleskopima. Za prosječne opozicije (kad je najbliži Zemlji) se vidi pod uglom od 2,3 lučne sekunde, a magnituda mu je oko 7,6 i 8,0.^[5] Kako je granična magnituda za naše oko 6,5 ne možemo ga vidjeti golim okom - Neptun sjaji 2 do 3 puta slabijim sjajem. Promatran kroz teleskop ili bolji dvogled, Neptun izgleda kao mali plavi disk, sličan Uranu.^[6]

Fizičke osobine

Neptun spada u plinovite divove, kao i Jupiter, Saturn i Uran. Na osnovu mjerenja letjelice Voyager 2 je izračunato da Neptun vjerovatno ima jezgru veličine Zemlje. Izračunata ravnotežna temperatura mu je oko 51 K (-222 °C), međutim, mjerenja su pokazala da postoji sloj od čak 140 K u unutrašnjosti zbog prelaska amonijaka iz plinovitog u tečno i čvrsto stanje. Neptun zrači 2,7 puta više energije nego što je prima od Sunca.

Atmosfera

Neptunova atmosfera je po svom sastavu uglavnom molekularni vodik, sa udjelom helija (15-20%) i nešto metana koji upija crveno svjetlo i na taj način daje Neptunu karakterističnu plavu boju.

Vjetrovi u Neptunovoj atmosferi su najbrži u Sunčevom sistemu, njihova brzina dostiže do 2400 km/h. Većina vjetrova puše u smjeru istok-zapad, suprotno od smjera rotacije planete (t.j. retrogradno).

Dva su glavna sloja u Neptunovoj gornjoj atmosferi: gornji se sastoji od kristala metanova leda, dok donji, neprozirni sadrži smrznuti amonijak i vodik sulfid. Na vrhovima atmosfere su primjećeni i ugljikovodici nastali djelovanjem Sunčevog svjetla na metan.

Na Neptunu se, kao i kod Jupitera i Saturna, mogu primijetiti pojasevi i veliki vrtlozi. U vrijeme susreta sa Voyagerom 2 (1989.), na Neptunu je bila primjetljiva Velika tamna pjega, velika kao Jupiterova Velika crvena pjega (dakle veličine Zemlje), koju su vjetrovi nosili brzinom od 300 m/s. Zanimljivo je da se Velika tamna pjega nalazi na istoj geografskoj širini kao i Jupiterova Velika crvena pjega: na 22° južne širine.

Voyager je fotografirao i malu pjegu poznatu kao The Scooter, koja se nalazila na 55° južno, a obilazila je Neptun jednom u 16 sati.

Mala tamna pjega je južna ciklonalna oluja, druga najsnažnija promatrana tokom posjeta Voyagera 1989. godine. Isprva je bila potpuno tamna, da bi tokom približavanja Voyagera 2 razvila svijetlu jezgru.

Svijetli oblaci cirusi su primijećeni u atmosferi, posebno iznad Velike tamne pjege i drugih, manjih pjega. Cirusi se nalaze 50 do 100 km iznad plavog pokrova oblaka i može se vidjeti sjena koju bacaju na plave oblake ispod njih. Cirusi su bijeli jer se nalaze na visinama na kojima nema metana.

Voyager 2 je mjerio i toplinu koju otpušta Neptunova atmosfera, pa je izmjerena temperatura od 482 °C (750 K) u stratosferi i -218 °C (55 K) u nižim slojevima, na razini sa pritiskom od 100 milibara. Ove velike temperature u stratosferi su najvjerovatnije rezultat kompresionog zagrijavanja.

Kada je teleskop Hubble (HST) fotografirao Neptun 1994. godine velike tamne pjege nije više bilo. Ne zna se da li je potpuno nestala ili je skrivena višim slojevima atmosfere. Par mjeseci kasnije, HST je uočio novu crnu pjegu na sjevernoj polulopti. To pokazuje da se Neptunova atmosfera brzo mijenja, pretpostavlja se zbog temperaturnih razlika između nižih i viših oblaka.

Magnetsko polje

Magnetsko polje Neptuna nagnuto je 47° u donosu na osu rotacije planete, a izvor polja je od središta planete udaljen oko 0,55 prečnika planete, dakle nalazi se u omotaču, a ne u jezgru. Jačina polja na rubovima planete ovisi o položaju, a može biti između tri puta slabije do tri puta jače od polja na površini Zemlje. Intenzitet Sunčevog vjetra također jako utiče na jačinu magnetskog polja.

Polarna svjetlost (aurora), koja je zabilježena na Neptunu, nije ograničena samo na polarne predjele zbog vrlo složenog magnetskog polja. Električna energija koju proizvodi Neptunova aurora snage je tek 50 miliona wata (50 MW), za razliku od Zemljine čija je snaga 2000 puta veća: 100 GW (gigawata).

Voyager 2 je zabilježio emisije radio-valova koje u redovnim vremenskim razmacima od 16 sati i 7 minuta generira magnetsko polje. Ovaj vremenski period vjerovatno odgovara periodu rotacije planete.

Prirodni sateliti

Neptun ima 14 poznatih prirodnih satelita: jedan veliki - Triton i 13 malih.^[7] Triton je otkrio William Lassell nekoliko sedmica nakon otkrića samog Neptuna, Nereida (Nereid) je otkrivena 1949. (Gerard Kuiper), a slijedećih 6 - Najadu (Naiad), Talasu (Thalassa), Despinu, Galateju (Galatea), Larisu (Larissa) koji su unutarnji sateliti te Protej (Proteus) - je pronašao Voyager 2 1989. godine. Voyager je detaljno istražio jedino Triton. Unutarnji sateliti su relativno blizu Neptunu, a Nereida je oko 16 puta dalje od susjednog Tritona. Vanjski Neptunovi sateliti su višestruko dalji od samog Nereida. Pored toga Nereida ima vrlo ekscentričnu (eliptičnu) stazu, što ukazuje da je on možda zarobljeni asteroid iz Kuiperovog pojasa.

Početkom 2003. objavljeno je otkriće nova tri Neptunova satelita (s privremenim nazivima S/2002 N1, S/2002 N2, S/2002 N3), ali o njima se još uvijek vrlo malo zna. U augustu 2003. objavljeno je otkriće još jednog Neptunovog satelita (S/2003 N1), te u septembru još jednog (S/2002 N4). Posljednji dosad otkriven Neptunov satelit otkriven je 1. jula 2013. pregledom snimki, a to je Hipokamp.

Neptunovi prstenovi

Neptun, kao i ostali plinoviti divovi, ima planetarne prstenove. Fotografije Voyagera 2 pokazuju nekoliko odvojenih prstenova. Redom od Neptuna prema van nalaze se prstenovi Galle, LaVerrier, Lassell, Arago, jedan još neimenovani te Adams koji sadrži 5 lukova: Hrabrost (Courage), Sloboda (Liberté), Jednakost 1 i 2 (Egalité 1 i 2) te Bratstvo (Fraternité). Albedo prstenova je vrlo mali: između 0.015 i 0.04 i slabije su izraženi od Saturnovih ili Uranovih.

Lukovi unutar prstenova nisu zabilježeni nigdje osim kod Neptuna. Prema najvjerovatnijem scenariju, mali Neptunov satelit Galateja je odgovoran za održavanje ovih lukova koji bi se bez njegovog uticaja proširili cijelim obimom prstena u samo nekoliko mjeseci. Ali, prema novijim računarskim modelima, sam satelit Galateja ne može biti dovoljan za očuvanje lukova. Model predviđa postojanje još jednog manjeg "pastirskog" satelita, promjera tek oko 6 km, dakle neuočljivog sa Zemlje, koji bi pomagao Galateji u sprečavanju lukova da se prošire.

Međudjelovanje satelita i prstenova česta je pojava, a ovi se sateliti zbog svoje uloge nazivaju pastirskim satelitima. Primjer je Saturnov satelit Atlas.

Historija ljudskog istraživanja

Neptun je kroz teleskop prvi ugledao Galileo Galilej, dok je 1613. godine promatrao Jupiter. Neptun je tada bio prividno vrlo blizu Jupitera. Galileo je primijetio pomak te "zvijezde" tokom nekoliko dana, ali ga je oblačno vrijeme u kritičnim trenucima spriječilo da još malo upotpuni svoj životopis. Kad se vrijeme, nakon par dana, popravilo, Neptun je već bio daleko od Jupitera.

Mnogo godina nakon otkrića Urana, oko 1840. godine, postalo je jasno da nešto utiče na njegovu putanju. Uran se, naizgled, nije ponašao u skladu sa Newtonovim zakonima. Predviđeno je postojanje još jedne planete i krenulo se u potragu za njim. Dva su astronoma (Francuz Leverrier i Englez Adams) nezavisno izračunala položaj nove planete, a ugledali su ga d'Arrest i J. Galle 23. septembra 1846. Sedamnaest dana kasnije je otkriven i Triton, Neptunova najveća satelita. Nereida je otkrivena 1949. (Kuiper).

Samo je jedna letjelica posjetila Neptun: Voyager 2, koji je 25. augusta 1989. prošao 4 950 km iznad Neptunovog sjevernog pola. Voyager 2 je otkrio 6 Neptunovih malih i tamnih satelita: 5 unutrašnjih satelita, te nešto dalji i veći Protej. Tokom 2003. otkrivena su još 5 malih udaljenih Neptunovih satelita.