Skip to content

W artykule

Neptun jest bogiem wody, chmur i deszczu, pot臋偶nym rzymskim odpowiednikiem greckiego Posejdona, wnukiem Uranosa, synem Saturna, bratem Jowisza i Plutona. Swoje 艣wi臋to 鈥 neptunalia, obchodzi 23 lipca. To r贸wnie偶 planetarny bli藕niak Urana. Jego kraina jest ostatnia spo艣r贸d pozosta艂ych w Uk艂adzie S艂onecznym kosmicznych kr贸lestw.

Charakterystyka fizyczna planety

Neptun jest ostatni膮 planet膮 w Uk艂adzie S艂onecznym, czyli 贸sm膮 w kolejno艣ci od S艂o艅ca. Oddalony jest od naszej gwiazdy ponad 30 razy bardziej ni偶 Ziemia. Dystans ten sprawia, 偶e to jedyna planeta naszego uk艂adu, kt贸rej nie zobaczymy z Ziemi go艂ym okiem. Na wysoko艣ci, gdzie ci艣nienie atmosferyczne bliskie jest ci艣nieniu ziemskiemu (1000 hPa), jego promie艅 r贸wnikowy ma d艂ugo艣膰 r贸wn膮 oko艂o 24 764 km. Czyni to t臋 planet臋 najmniejsz膮 spo艣r贸d gazowych olbrzym贸w Uk艂adu S艂onecznego. 

Masa Neptuna jest oko艂o 17 razy wi臋ksza od masy Ziemi. Oznacza to, 偶e pomimo mniejszych od swego brata Urana rozmiar贸w, ma wi臋ksz膮 g臋sto艣膰, kt贸ra wynosi 1638 kg/m鲁. Z tego powodu jest r贸wnie偶 najg臋stsz膮 planet膮 spo艣r贸d naszych gazowych olbrzym贸w. 

Wielko艣ci fizyczne charakteryzuj膮ce Neptuna w por贸wnaniu z Ziemi膮 (planet膮 skalist膮), Jowiszem (gazowym olbrzymem) i Uranem (jego planetarnym bli藕niakiem)

Wielko艣膰 fizyczna Neptun聽 Uran Jowisz Ziemia
Odleg艂o艣膰 od S艂o艅ca [mln km] 4 498,25 2 870,97聽 778,41 149,60
Promie艅 r贸wnikowy planety (dla gazowych olbrzym贸w na wysoko艣ci, gdzie ci艣nienie wynosi 1000 hPa) [km] 24 764 25 559 71 492 6 378,1
Masa [kg] 1,024 鈭 1026 8,68 鈭 1025 1,9 鈭 1027 5,97 鈭 1024
G臋sto艣膰 [kg/m鲁] 1 638 1 270 1 326 5 512
艢rednia pr臋dko艣膰 po orbicie [km/s] 5,43 6,81 13,7 29,78
Przyspieszenie grawitacyjne na r贸wniku planety 11,00 8,69 23,12 9,78
艢rednia temperatura planety (dla gazowych olbrzym贸w na wysoko艣ci, gdzie ci艣nienie wynosi 1000 hPa) [OC] -200 -193 -110 od -40 do 40

Neptuna, podobnie jak Urana, mo偶na sklasyfikowa膰 jako lodowego olbrzyma, w kt贸rym nie da si臋 jednoznacznie wskaza膰 powierzchni. Jego zewn臋trzna atmosfera sk艂ada si臋 g艂贸wnie z wodoru (ok. 80%) i helu (ok. 18%), z niewielk膮 domieszk膮 metanu (2%). Metan tworzy chmury, a im bli偶ej powierzchni planety, tym jego st臋偶enie jest wy偶sze. W wewn臋trznej cz臋艣ci atmosfery opr贸cz wspomnianego metanu wyst臋puje r贸wnie偶 etan, acetylen, 艣ladowe ilo艣ci tlenku w臋gla i cyjanowodoru. 

W przeciwie艅stwie do Urana obserwowany kolor Neptuna jest bardziej niebieski i intensywny. Mo偶e to 艣wiadczy膰 o istnieniu sk艂adnika jego atmosfery, kt贸rego nie mo偶emy zidentyfikowa膰.

P艂aszcz planety to g艂贸wnie l贸d, zamro偶ony metan i amoniak, kt贸re ze wzgl臋du na panuj膮ce tam ci艣nienie zachowuj膮 si臋 jak ciecz i mog膮 przewodzi膰 pr膮d. W wyniku obrotu planety wok贸艂 w艂asnej osi ciecze te wytwarzaj膮 pole magnetyczne. 

Przewiduje si臋, 偶e najg艂臋biej le偶y skalisty rdze艅 rozmiar贸w Ziemi, w sk艂ad kt贸rego wchodzi膰 mog膮 ska艂y z amoniaku, metanu i lodu. Ponadto panuj膮ce tam ci艣nienie mo偶e by膰 na tyle du偶e, by w tym miejscu powsta艂y tlen, w臋giel w postaci diamentu, hel, azot i wod贸r.

Schemat budowy Neptuna: 1 鈥 g贸rna atmosfera, 2 鈥 wewn臋trzna atmosfera, 3 鈥 p艂aszcz, 4 鈥 j膮dro

Ryc. 1. Schemat budowy Neptuna: 1 鈥 g贸rna atmosfera, 2 鈥 wewn臋trzna atmosfera, 3 鈥 p艂aszcz, 4 鈥 j膮dro

Pierwsz膮 osob膮, kt贸ra zaobserwowa艂a Neptuna, by艂 Galileusz. Poniewa偶 jednak Neptun porusza艂 si臋 zbyt wolno, naukowiec za艂o偶y艂, 偶e ma do czynienia z gwiazd膮. Dopiero oko艂o dwie艣cie lat p贸藕niej francuski astronom Le Verrier, badaj膮c zak艂贸cenia w ruchu Urana, przewidzia艂 metodami matematycznymi istnienie kolejnej planety w Uk艂adzie S艂onecznym. Pierwsze 艣wiadome obserwacje potwierdzaj膮ce istnienie tej planety przeprowadzi艂 23 wrze艣nia 1846 r. Johann Gottfried Galle.

Urbain Jean Joseph Le Verrier urodzi艂 si臋 11 marca 1811 r. w Normandii, a zmar艂 23 wrze艣nia 1877 r. w Pary偶u. By艂 francuskim matematykiem i astronomem. Przewidzia艂 istnienie Neptuna oraz bada艂 ruch peryhelium w orbicie Merkurego.

Czarno-bia艂a rycina przedstawiaj膮ca  Urbaina Jeana Josepha Le Verrier

Ryc. 2. Urbain Jean Joseph Le Verrier

Johann Gottfried Galle urodzi艂 si臋 9 czerwca 1812 r. w Radis, a zmar艂 10 lipca 1910 r. w Poczdamie. By艂 niemieckim astronomem, kt贸ry jako pierwszy dokona艂 艣wiadomej obserwacji Neptuna. Pracowa艂 przez ponad 45 lat w obserwatorium we Wroc艂awiu. Prowadzi艂 badania nad deszczem meteoryt贸w, kt贸ry w 1868 r. spad艂 ko艂o Pu艂tuska.

Czarno-bia艂e zdj臋cie Johanna Gottfrieda Gallego

Ryc. 3. Johann Gottfried Galle

Dzie艅 i rok na Neptunie

Neptun, kt贸ry znajduje si臋 najdalej od S艂o艅ca, ma stosunkowo du偶y promie艅 orbity, po jakiej si臋 porusza, i ma艂膮 szybko艣膰 orbitaln膮. W wyniku tego rok na tej planecie trwa oko艂o 165 lat ziemskich, a dzie艅 tylko 16 godzin. Zatem jeden rok na Neptunie odpowiada 90 337 dobom s艂onecznym tej planety. O艣 obrotu Neptuna nachylona jest pod k膮tem oko艂o 28o do p艂aszczyzny jego orbity wok贸艂 S艂o艅ca, co jest bliskie pochyleniom Ziemi i Marsa. Dzi臋ki temu Neptun do艣wiadcza p贸r roku tak samo jak Ziemia. Poniewa偶 jego rok jest bardzo d艂ugi, to jedna pora roku trwa tam ponad 40 lat ziemskich.

Schemat przedstawiaj膮cy osie obrotu planet Uk艂adu S艂onecznego

Ryc. 4. Osie obrotu planet Uk艂adu S艂onecznego

Konsekwencj膮 ruchu obrotowego planet jest wyst臋powanie strefy sta艂ych wiatr贸w. W przypadku Neptuna, ogromnej planety, na kt贸rej dzie艅 jest kr贸tki, pr臋dko艣ci tych wiatr贸w osi膮gaj膮 warto艣ci ponadd藕wi臋kowe i wynosz膮 nawet 2300 km/h. 

Bardzo charakterystycznym punktem tej planety by艂a Wielka Ciemna Plama, przypominaj膮ca Wielk膮 Czerwon膮 Plam臋 na Jowiszu. Odkryto j膮 w czasie misji sondy Voyager 2 w 1989 r. Mia艂a eliptyczny kszta艂t i wielko艣膰 por贸wnywaln膮 z wielko艣ci膮 Ziemi. By艂 to ogromny cyklon przesuwaj膮cy si臋 z p贸艂nocy na po艂udnie Neptuna. Niestety zdj臋cia wykonane teleskopem Hubble鈥檃 w 1994 r. wykaza艂y, 偶e zjawisko to ca艂kowicie zanik艂o albo zosta艂o zakryte przez metanowe chmury.

Wielka Ciemna Plama na Neptunie. Zdj臋cie wykonane przez sond臋 Voyager 2.

Ryc. 5. Wielka Ciemna Plama na Neptunie. Zdj臋cie wykonane przez sond臋 Voyager 2.

Jedyna misja kosmiczna, kt贸ra dotar艂a w okolice Neptuna 鈥 sonda Voyager 2 鈥 wykaza艂a, 偶e posiada on pole magnetyczne, kt贸re jest oko艂o 25 razy silniejsze ni偶 ziemskie. Ponadto o艣 pola magnetycznego nachylona jest pod k膮tem 47潞 w stosunku do osi obrotu planety. Podobnie jak pole ziemskie, pole magnetyczne Neptuna mo偶na w przybli偶eniu przedstawi膰 jako magnes sztabkowy. W pobli偶u biegun贸w magnetycznych Neptuna, analogicznie jak na Ziemi, na艂adowane cz膮stki w magnetosferze mog膮 przemieszcza膰 si臋 wzd艂u偶 linii pola magnetycznego do atmosfery. Gdy zderzaj膮 si臋 z gazami, kt贸re si臋 w niej znajduj膮, powoduj膮 ich fluorescencj臋, czyli zjawisko zorzy polarnej. 

Osie pola magnetycznego i osie obrotu planet w Uk艂adzie S艂onecznym

Ryc. 6. Osie pola magnetycznego i osie obrotu planet w Uk艂adzie S艂onecznym

Pier艣cienie Neptuna

W po艂owie lat 80. XX w. ustalono, 偶e Neptun posiada system pier艣cieni. Nazwano je na cze艣膰 naukowc贸w, kt贸rzy prowadzili obserwacje zwi膮zane z t膮 planet膮. Do dzi艣 zaobserwowano pi臋膰 g艂贸wnych pier艣cieni i cztery charakterystyczne 艂uki znajduj膮ce si臋 w pier艣cieniu Adamsa. W przeciwie艅stwie do pier艣cieni Saturna 艂uki ulegaj膮 widocznym zmianom i formuj膮 si臋 w wi臋ksze b膮d藕 mniejsze skupiska materii w wyniku oddzia艂ywania z Galate膮 (ksi臋偶ycem Neptuna). Pier艣cienie nazwano Libert茅 (Wolno艣膰), 脡galit茅 (R贸wno艣膰), Fraternit茅 (Braterstwo) i Courage (Odwaga). Pierwsze trzy nazwy 艂uk贸w pochodz膮 od motta Republiki Francuskiej. Pier艣cienie sk艂adaj膮 si臋 g艂贸wnie z py艂u i male艅kich kamieni. Naukowcy uwa偶aj膮, 偶e s膮 one stosunkowo m艂ode w por贸wnaniu z wiekiem planety i najprawdopodobniej powsta艂y, gdy jeden z ksi臋偶yc贸w Neptuna zosta艂 zniszczony. Podobnie jak pier艣cienie Jowisza s膮 s艂abo widoczne, dlatego cz臋sto nie zamieszcza si臋 ich na grafikach przedstawiaj膮cych t臋 planet臋. Najbardziej wewn臋trzny 鈥 Pier艣cie艅 Galle, ma du偶膮 szeroko艣膰 w odniesieniu do kolejnych pier艣cieni Le Verriera. Nast臋pnie mamy najszerszy z nich, czyli Pier艣cie艅 Lassella, a na ko艅cu dwa w膮skie pier艣cienie Arago i Adamsa.

Schemat pier艣cieni Neptuna

Ryc. 7. Schemat pier艣cieni Neptuna

Zestawienie pier艣cieni Neptuna

Odleg艂o艣膰 od 艣rodka planety [km] Nazwa Szeroko艣膰 [km] Uwagi
41 900 Pier艣cie艅 Galle聽 2 000 Szeroki, ale s艂abo widoczny pier艣cie艅.聽
53 200 Pier艣cie艅 Le Verrier 113 Zaliczany do w膮skich pier艣cieni. Wewn膮trz niego kr膮偶y Despina (ksi臋偶yc).
55 400 Pier艣cie艅 Lassella 4 000 Szeroki, ale s艂abo widoczny pier艣cie艅, rozci膮gaj膮cy si臋 pomi臋dzy pier艣cieniami Le Verriera i Arago.
57 600 Pier艣cie艅 Arago mniej ni偶 100 Zaliczany do w膮skich pier艣cieni.聽
62 930 Pier艣cie艅 Adamsa 15 - 50 Zaliczany do w膮skich pier艣cieni. Wewn膮trz niego kr膮偶y Galatea (ksi臋偶yc).聽

Ksi臋偶yce Neptuna

Aktualnie znamy 14 ksi臋偶yc贸w Neptuna, kt贸rych nazwy zwi膮zane s膮 z greckimi b贸stwami wodnymi. S膮 one zr贸偶nicowane pod k膮tem budowy, rozmiar贸w i odleg艂o艣ci od planety. Ponadto dwa z nich kr膮偶膮 pomi臋dzy pier艣cieniami tej planety (Najada i Talassa), a dwa inne obiegaj膮 Neptuna wewn膮trz pier艣cieni (Despina i Galatea). Zak艂ada si臋, 偶e oddzia艂uj膮 one grawitacyjnie z cz膮steczkami pier艣cieni, co zapobiega ich ucieczce z pier艣cieni. 

Zanim w kierunku planety uda艂a si臋 sonda Voyager 2, znane by艂y tylko dwa ksi臋偶yce: Tryton i Nereida. Dzi臋ki misji kosmicznej poznali艣my kolejne sze艣膰 naturalnych satelit贸w tego gazowego olbrzyma: Proteusza, Lariss臋, Galate臋, Despin臋, Talass臋 i Najad臋. Podczas obserwacji Neptuna z Ziemi uda艂o si臋 odkry膰 jeszcze pi臋膰 male艅kich ksi臋偶yc贸w: Halimede, Neso, Sao, Laomede臋 i Psamathe. Najmniejszy i ostatni ze znanych obecnie, Hippokamp, zaobserwowano za pomoc膮 teleskopu Hubble鈥檃.

Neptun razem z niekt贸rymi ksi臋偶ycami

Ryc. 8. Neptun razem z niekt贸rymi ksi臋偶ycami

Najwi臋kszego z naturalnych satelit贸w Neptuna 鈥 Trytona, odkry艂 10 pa藕dziernika 1846 r. William Lassel ju偶 17 dni po odkryciu planety przez Galla. Ksi臋偶yc ten okr膮偶a Neptuna w kierunku przeciwnym do obrotu planety, co sugeruje, 偶e m贸g艂 niegdy艣 by膰 niezale偶nym obiektem (prawdopodobnie planet膮 kar艂owat膮) przechwyconym przez pole grawitacyjne Neptuna. W swojej budowie podobny jest do Plutona.

Drugi co do wielko艣ci 鈥 Proteusz, odkryty przez sond臋 Voyager 2, ma kszta艂t nieregularnego wielo艣cianu, co czyni go najwi臋ksz膮 nieforemn膮 bry艂膮 w kosmosie. Powierzchnia tego ksi臋偶yca jest pokryta licznymi kraterami, a najwi臋kszy z nich, o 艣rednicy prawie 250 km, otrzyma艂 nazw臋 Faros (od latarni morskiej w Aleksandrii). Naukowcy przypuszczaj膮, 偶e uderzenie, kt贸re spowodowa艂o pojawienie si臋 tego krateru, doprowadzi艂o r贸wnie偶 do powstania najmniejszego z ksi臋偶yc贸w Neptuna, czyli Hippokampa. Pi臋膰 pozosta艂ych satelit贸w odkrytych przez misj臋 kosmiczn膮 kr膮偶y wok贸艂 Neptuna w czasie kr贸tszym ni偶 doba s艂oneczna na tej planecie. 

Nereida, trzeci co do wielko艣ci ksi臋偶yc Neptuna, zosta艂a odkryta 1 maja 1949 r. przez Gerarda Kupera za pomoc膮 teleskopu znajduj膮cego si臋 w Obserwatorium McDonalda (Teksas w Stanach Zjednoczonych). Jej orbita ma kszta艂t rozci膮gni臋tej elipsy, przez co odleg艂o艣膰 tego ksi臋偶yca od Neptuna zmienia si臋 od 1,37 mln km (p贸艂o艣 ma艂a orbity) do  9,65 mln km (p贸艂o艣 wielka orbity).

Wielko艣膰 pozosta艂ych ksi臋偶yc贸w Neptuna nie przekracza 210 km, czyli s膮 one mniejsze ni偶 odleg艂o艣膰 pomi臋dzy Krakowem a Warszaw膮. 

Zestawienie ksi臋偶yc贸w Neptuna

Nazwa 艢rednica lub wymiar bry艂y nieregularnej wzd艂u偶 osi g艂贸wnej [km] 艢rednia odleg艂o艣膰 od 艣rodka Neptuna [km] Odkrycie
Tryton 2 705 354 760 Lassell 1846
Proteusz 436聽 x聽 416聽 x聽 402 117 650 Voyager 2, 1989
Nereida 340 5 513 400 Kuiper, 1949
Larissa 208聽 x聽 208聽 x聽 198 73 550 Voyager 2, 1989
Galatea 204聽 x聽 184聽 x聽 144 61 950 Voyager 2, 1989
Despina 180聽 x聽 150聽 x聽 130 52 530 Voyager 2, 1989
Talassa 108聽 x聽 100聽 x聽 52 50 070 Voyager 2, 1989
Najada 96聽 x聽 60聽 x聽 52 48 230 Voyager 2, 1989
Halimede 61 15 753 700 Holman, 2002
Neso 60 49 285 000 Holman, 2002
Sao 40 22 381 400 Holman, 2002
Laomedea 40 23 607 900 Holman, 2002
Psamathe 38 48 096 000 Sheppard, 2003
Hippokamp 35 105 280 Showalter, 2013

Ciekawostki o Neptunie

Ze wzgl臋du na ogromn膮 odleg艂o艣膰 Neptuna od S艂o艅ca i Ziemi oraz jego g臋st膮 atmosfer臋 trudno jest zbada膰 t臋 planet臋. Dzi臋ki swojej tajemniczo艣ci sta艂a si臋 cz臋stym bohaterem ksi膮偶ek, komiks贸w i film贸w fantastycznonaukowych. Podobnie jak w przypadku Urana na cze艣膰 tej planety nazwano odkryty w 1940 r. pierwiastek chemiczny. Je偶eli spojrzymy na tablic臋 Mendelejewa, to dostrze偶emy, 偶e Ci planetarni bli藕niacy s膮 r贸wnie偶 s膮siadami w uk艂adzie okresowym pierwiastk贸w. Zabawny jest fakt, 偶e Ziemia nazywana jest b艂臋kitn膮 planet膮, kiedy tak naprawd臋 spo艣r贸d wszystkich planet naszego uk艂adu to Neptun ma odcie艅 wpadaj膮cy w ten kolor. 

W ten oto spos贸b poznali艣my ostatni膮 planet臋 naszego Uk艂adu S艂onecznego, a tym samym zako艅czyli艣my cykl artyku艂贸w o planetach. Je偶eli chcesz przypomnie膰 sobie wcze艣niejsze artyku艂y, sprawd藕:

Materia艂y 藕r贸d艂owe

Informacje

[1] Mizerski W., 呕mijewski P., Litwin J., Oko艂贸w A., Nowaczek W., Tablice fizyczno-astronomiczne, Adamantan. 

[2] https://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune/in-depth/ 

[3] https://www.space.com/41-neptune-the-other-blue-planet-in-our-solar-system.html 

[4] https://sciencing.com/internal-structure-neptune-21304.html 

[5] https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/The-magnetic-field-and-magnetosphere 

[6] https://pl.wikipedia.org/wiki/Johann_Gottfried_Galle 

[7] https://pl.wikipedia.org/wiki/Urbain_Le_Verrier 

[8] https://www.universetoday.com/21635/rings-of-neptune/ 

[9] https://www.britannica.com/place/Neptune-planet/Neptunes-moons-and-rings 

Ilustracje

[Ryc.1] https://pl.wikipedia.org/wiki/Neptun#/media/Plik:Neptune_diagram.svg 

[Ryc.2] http://scihi.org/urbain-le-verrier-planet-vulcan/

[Ryc.3] http://www.scientificlib.com/en/Astronomy/Biographies/JohannGottfriedGalle01.html 

[Ryc.4] https://i.stack.imgur.com/XZEGJ.jpg 

[Ryc.5] https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Neptune%27s_Great_Dark_Spot.jpg 

[Ryc.6] https://plasma.pics/main/uploads/2016/05/planetmagfields.jpg 

[Ryc.7] https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/Neptunian_rings_scheme_2.svg/1024px-Neptunian_rings_scheme_2.svg.png 

[Ryc.8] https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/jdi6z2EkXtfEjCpNcEX3tR.jpg 

[Ryc.9] http://images2.memedroid.com/images/UPLOADED51/522b1a8f9ede1.jpeg

Odrabiamy logo

Odrabiamy.pl to serwis edukacyjny dla uczni贸w, kt贸ry tworz膮 nauczyciele. W naszej bazie znajdziesz opracowania zada艅 z aktualnych podr臋cznik贸w do ponad 20 przedmiot贸w szkolnych, testy 贸smoklasisty i maturalne, a tak偶e wideolekcje oraz do艣wiadczenia w formie wideo. Pomagamy w nauce. Razem.


漏 2024 blog odrabiamy - odrabiamy.pl