НЕПТУН

Сайт переехал! Наш новый адрес: http://wnhome.org.ua/sunsystem/ Для перехода на аналогичную страницу нажмите тут

Открытие Нептуна было своего рода триумфом небесной механики: его присутствие в Солнечной систе­ме сначала «вычислили» теоретики, и лишь после этого планету обнару­жили на небе в предсказанном ими месте.

Наблюдения открытого в конце XVIII в. Урана, казалось, давали возможность создать точную теорию его движения, т. е. составить таблицы по­ложений планеты в заранее опреде­лённые моменты. Однако сделать это не удалось: в первые десятилетия ХЕК в. Уран упорно забегал вперёд, а в после­дующие годы отставал от предвычис-ленных положений. Пытаясь понять причину «плохого» поведения Урана, учёные пришли к выводу, что за ним находится ещё одна планета Солнеч­ной системы: она-то своим тяготени­ем и сбивает его с «пути истинного». Но чтобы найти эту неведомую плане­ту, требовалось по отклонениям Ура­на от предвычисленных положений узнать характер её движения и поло­жение на небе.

За решение этой трудной задачи взялись двое молодых учёных — анг­личанин Джон Адаме и француз Урбен Леверье. Оба они добились сходных результатов, но Адамсу не повезло: его расчётам не поверили и наблюдений по существу не начали. Напротив, сра­зу после получения письма от Леверье, где сообщалось предполагаемое поло­жение неизвестной планеты, немец­кий наблюдатель Иоганн Галле при­ступил к поискам. Уже на следующий день, 23 сентября 1846 г., он обнару­жил светило, имеющее заметный диск, координаты которого отличались от координат известных звёзд. Так, «на кончике пера», был открыт Нептун — восьмая большая планета Солнечной системы.

Нептун почти не меняет свой блеск, соответствующий примерно 8-й звёздной величине. Так что пла­нету можно увидеть в хороший би­нокль, но нужно точно знать, где её искать на небе. В атмосфере Нептуна (как и Урана) меньше водорода и ге­лия, чем у Юпитера и Сатурна, а его красивая синева связана с тем, что ат­мосферный метан эффективно по­глощает красные лучи. На Нептуне за­метны пятна антициклонов. Самый крупный из них назван Большим Тёмным Пятном. Он украшен по краю белыми облаками; время круго­оборота вещества в нём —16 дней.

По строению и составу Нептун по­хож на Уран. Весит он чуть больше, а радиус его почти совпадает с радиу­сом Урана. Магнитное поле Нептуна сходно по силе с земным. Магнитный полюс планеты отстоит от географи­ческого на 47°.

Нептун медленно плывёт вокруг Солнца по гигантскому кругу с ради­усом в 30 раз большим, чем радиус орбиты Земли. До 1999 г. он будет са­мой крайней планетой Солнечной системы, так как Плутон, двигаясь по орбите со значительным эксцентри­ситетом, в этот период находится внутри орбиты Нептуна.

СПУТНИКИ

В октябре 1846 г. английский астроном-любитель Уильям Ласселл от­крыл у Нептуна спутник — Тритон. Спутник оказался необычным: он движется в направлении, противопо­ложном вращению самой планеты. Сейчас установлено, что четыре внешних спутника Юпитера и са­мый внешний спутник Сатурна — Феба — также являются обратными. Тем не менее Тритон выделяется сре­ди них: его диаметр — 2700 км, и в нём сосредоточена почти вся масса спутниковой системы Нептуна. Кро­ме того, он обращается очень близко к Нептуну — на расстоянии всего 355 тыс. километров. Обратные спут­ники других планет имеют диаметры в пределах от 30 до 220 км, содержат ничтожную часть массы своих спутниковых систем и удалены от планет на 13—25 млн километров.

В 1949 г. американец Джерард Койпер открыл вторую луну Нептуна диаметром 340 км — Нереиду. Она тоже по-своему уникальна: у её орби­ты наибольший эксцентриситет сре­ди спутников Солнечной системы (0,75). Расстояние между Нереидой и Нептуном меняется в семь раз от пе­ригея к апогею орбиты. При этом она является самым внешним спутником Нептуна со средним радиусом орби­ты 5,5 млн километров. (Таким образом, Тритон остаётся единственным известным внутренним обратным спутником.) Нереида делает оборот вокруг Нептуна за З6О, а Тритон — за 6 суток.

В августе 1989 г. «Вояджер-2» пролетел возле Нептуна. Этот космический аппарат, пробывший в космосе 12 лет и выработавший практически все запланированные ресурсы, блестяще завершил свою миссию, передав из системы Нептуна 9 тыс. изображений и открыв для нас новый мир на окраине Солнечной системы. Он сфотографировал шесть новых спутников Нептуна с радиусами орбит от 48 до 118 тыс. километров и диаметрами от 50 до 400 км. Эти космические тела черны и покрыты кратерами.

И снова удивил Тритон: он оказал­ся вторым спутником в Солнечной системе (первый — спутник Сатурна Титан), имеющим значительную ат­мосферу. Состав атмосферы — азот с примесью метана, а давление на поверхности в 70 тыс. раз меньше земного. Температура на Тритоне -235 °С. Это самое холодное тело Солнечной системы, исследованное вблизи. В отличие от остальных спут­ников Нептуна поверхность Тритона светлая и отражает 70—90% солнечного света.

«Вояджер» открыл на розоватом Тритоне невиданные ранее геологи­ческие структуры, трещины и узорча­тые равнины. Метеоритных кратеров на нём почти не сохранилось. Совер­шенно неожиданно в этом царстве холода обнаружены действующие гей­зеры — султаны многокилометровой высоты. Поверхность спутника ледя­ная, при таких низких температурах замерзает не только вода, но и азот. Именно из твёрдого азота состоит южная полярная шапка Тритона, на которой бьют гейзеры. Источником энергии для вулканической деятель­ности служит солнечный нагрев, вызывающий парниковый эффект в тол­ще прозрачного азотного льда. Когда на южном полюсе Тритона наступа­ет весна (она длится более 40 лет), в полярной шапке образуются подлёд­ные линзы жидкого азота, прорываю­щегося наружу в виде гейзеров. На вы­соте примерно 8—10 км столб гейзера начинает расплываться и разносится ветром в разреженной атмосфере на многие десятки километров. Это эф­фектное зрелище «Вояджер-2» даже сфотографировал, но, к сожалению, с большого расстояния.

В последние годы удалось разга­дать тайну происхождения гигант­ского обратного спутника Нептуна. Компьютерные расчёты свидетельст­вуют: чем дольше образовывалась спутниковая система, тем больше за­хватывала планета обратных частиц. Чем дальше она отстоит от Солнца, тем медленнее формирует себя и свою спутниковую систему. Около­планетный диск возле Нептуна скла­дывался так медленно, что обратно движущееся вещество стало доминировать, в нём и зародился огромный Тритон.

АРКИ В КОЛЬЦАХ НЕПТУНА

Особая глава в истории исследований системы Нептуна посвящена его кольцам. После того как в 1977 г. по затмению звезды были обнаружены кольца Урана, аналогичные наблю­дения начали проводить для Нептуна. И действительно, в середине 80-х гг. учёные открыли у этой планеты коль­ца, но очень странные: они были не­полными. Эти разорванные кольца стали называть дугами или арками. Вещество в них распределено неравномерно: плотность резко падает у концов дуги. Представить себе ста­бильное скопление частиц в одной части орбиты очень трудно. Ведь периоды обращения независимых час­тиц хоть немного, но отличаются, так что всё скопление должно постепен­но растянуться вдоль орбиты и пре­вратиться в кольцо.

В августе 1989 г. «Вояджер-2» сфо­тографировал уникальное образова­ние — три плотные яркие арки, нани­занные на непрерывное узкое и прозрачное пылевое колечко. Внутри арок видна цепь отдельных сгустков на расстоянии нескольких сот кило­метров друг от друга. Исследование арок показывает, что в середине они содержат уплотнение шириной 15 км, окружённое прозрачным пылевым шлейфом шириной 50 км.

Сложные расчёты позволили сде­лать вывод о том, что арки Нептуна представляют собой цепочки ранее неизвестных науке эллиптических вихрей антициклонического типа, состоящих из твёрдых частиц. Разме­ры самых крупных частиц, видимо, достигают нескольких сот метров. Эти уникальные вихри названы эпи-тонстщ они сложным образом вза­имодействуют с ближайшим спутни­ком (Галатеей), между собой и с непрерывным пылевым кольцом.

PomaH )WhiteNoise( rkabanov@yandex.ru