V-kosmose.com

Состав Нептуна

Солнечная система > Система Нептун > Планета Нептун > Состав Нептуна

Планету нашли в середине 19-го века, и состав Нептуна до сих пор остается загадкой. Из-за удаленности к ней летал лишь Вояджер-2. С его помощью удалось сделать много снимков и зафиксировать интересные особенности. Из чего же сделана планета Нептун?

Структура и состав

Нептун – представитель ледяных гигантов Солнечной системы. Нашему взору открывается атмосфера, охватывающая 5-10% планетарной массы и простирающаяся на 20% к ядру. Ниже представлен рисунок строения планеты Нептун.

Внутреннее строение Нептуна

Внутреннее строение Нептуна

Далее идет мантия, нагретая до 1727°С-4727°С. Она в 10-15 раз превосходит земную массу и содержит водный, аммиачный и метановый запасы. Этот микс именуют ледяным, хотя в реальности вещество отличается плотностью и высоким нагревом. Ядро твердое, но точный состав и пропорции остаются загадкой. Можно лишь предполагать на основе принятых планетарных моделей.

В центре Нептуна много никеля, железа и силикатов, а по массе в 1.2 раза превышает земную. Давление в центре поднимается до 7 Мбар, что вдвое выше нашего. Обстановка в центре накаляется до 5400 К. На глубине в 7000 км метан трансформируется в алмазные кристаллы, опускающиеся вниз в виде града.

Сравнение размеров Урана и Нептуна

Сравнение размеров Урана и Нептуна

Атмосферный слой

Занимает 5-10% планетарной массы и тянется на 20% к ядру. Давление внизу – 10 ГПа, что в 100000 раз превышает земное. Состав атмосферы Нептуна на верхних слоях включает водород (80%), гелий (19%) и небольшие метановые примеси. Именно последний впитывает красный свет, поэтому планета кажется нам синей дымкой.

Атмосфера делится на два главных шара: тропосфера и стратосфера. Между ними есть тропопауза с давлением в 0.1 бар. Спектральный анализ показывает, что стратосфера туманная из-за скопления смесей, созданных контактом УФ-лучей и метана. В ней заметны монооксид углерода и цианистый водород.

Цветное изображение, демонстрирующее атмосферные особенности Нептуна

Цветное изображение, демонстрирующее атмосферные особенности Нептуна

Пока никто не может объяснить, почему термосфера раскалена до 476.85°C. Нептун крайне далеко расположен от звезды, поэтому нужен другой механизм нагрева. Это может быть контакт атмосферы с ионами в магнитном поле или же гравитационные волны самой планеты.

Нептун лишен твердости, поэтому атмосфера вращается дифференциально. Экваториальная часть совершает обороты с периодом в 18 часов, магнитное поле – 16.1 часов, а полярная зона – 12 часов. Именно поэтому возникают сильные ветры. Три масштабных на фото зафиксировал Вояджер-2 в 1989 году.

Первый шторм простирался на 13000 х 6600 км и смахивал на Большое Красное Пятно Юпитера. В 1994 году телескоп Хаббл попытался отыскать Большое Темное Пятно, но его не было. Зато на территории северного полушария образовалось новое.

Большое Темное Пятно, запечатленное Вояджером-2 (вверху слева), Скутер (посередине) и Маленькое Темное Пятно (внизу справа)

Большое Темное Пятно, запечатленное Вояджером-2 (вверху слева), Скутер (посередине) и Маленькое Темное Пятно (внизу справа)

Скутер – еще один шторм, представленный светлым облачным покровом. Находятся южнее Большого Темного Пятна. В 1989 году также заметили и Маленькое Темное Пятно. Сначала оно казалось полностью темным, но когда аппарат приблизился, то удалось зафиксировать яркое ядро.

Исследование

Единственным кораблем, побывавшим возле Нептуна, остается Вояджер-2. Его пролет состоялся в 1989 году на отдаленности в 4800 км над северным полюсом. Это была последняя крупная планета, поэтому решили также посетить Тритон. Аппарат успел взглянуть на Нереиду. Удалось подтвердить наличие магнитного поля у планеты и зафиксировать, что оно смещено от центра.

Вояджер-2 отметил период вращения оси, а также активную погодную систему. Он нашел 6 новых спутников и отобразил кольца. Сейчас миссии к Нептуну не планируются. Но в 2020-2030-х гг. могут запустить Флагманский проект. В 2019 году может отправиться корабль Арго, который посетит Юпитер, Сатурн, Нептун и пояс Койпера.

Участок с транс-нептуновыми объектами все еще остается огромной тайной. Поэтому в ближайшие десятки лет ученые все же решатся отправить туда зонд на разведку, а также узнать больше о составе планеты Нептун.

Полезные статьи: