Рис. 12. Нептун
Видимая поверхность Нептуна представляет собой плотный облачный слой голубого цвета с полосами и белыми и темными пятнами[14].
Рис. 13. Облака Нептуна
Сильный вихревой шторм размером с нашу планету вращается против часовой стрелки. У Нептуна обнаружено магнитное поле, ось магнитных полюсов отклонена на 47 градусов от оси вращения планеты. "Вояджер-2" выявил у Нептуна 5 слабых колец.
Рис. 14. Кольца Нептуна
Масса Нептуна в 17 раз больше земной, а диаметр – в 3,9 раза. Средняя плотность Нептуна равна 1,64 г/см
, это больше, чем у других планет-гигантов. По-видимому, в глубоких слоях планеты большую долю составляют тяжелые элементы. Сила тяжести на уровне видимой поверхности облаков на 16%, чем на поверхности Земли. Угол наклона экватора к плоскости эклиптики составляет 29°. Год Нептуна длится 164,8 земных года.Атмосфера Нептуна, так же, как и у других планет-гигантов состоит, главным образом, из водорода и гелия, причем гелия немного больше, чем в атмосфере Урана. Глубина атмосферы 3-5 тыс. километров, а давление на ее дне 200 кбар – это заведомо мало для перехода водорода в жидкомолекулярное состояние, как у Юпитера. Предполагают, что на дне нептунианской атмосферы находится океан из воды, насыщенный ионами. Таким образом, Нептун – планета-океан, самый большой океан в Солнечной системе[15].
Рис. 15. Серп Нептуна
Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с одержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Как и Уран, и в отличие от Юпитера с Сатурном, Нептун, возможно, не имеет четкого внутреннего расслоения. Но наиболее вероятно, у него есть небольшое твердое ядро (равное по массе Земле). Атмосфера Нептуна – это, по большей части, водород и гелий с небольшой примесью метана: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры, они разгоняются до 2200 км/час. Ветры дуют на Нептуне в западном направлении, против вращения планеты.
Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла - он излучает более чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца. По наземным исследованиям были известны лишь два спутника Нептуна: Тритон и Нереида, обращающиеся вокруг Нептуна в обратном направлении. "Вояджер-2" открыл еще 6 спутников размерами от 200 до 50 км, вращающихся в том же направлении, что и Нептун. У Тритона и Нереиды в ультрафиолетовом диапазоне обнаружены явления, напоминающие земные полярные сияния[16].
Тритон имеет очень тонкую газовую оболочку, верхний слой которой состоит из азота. В нижних слоях обнаружены метан и твердые частицы азотных образований. Наряду с кратерами на его поверхности обнаружены действующие вулканы, каньоны и горы.
Итак, уже давно астрономы знают, что планеты-гиганты гораздо больше и массивнее планет земной группы. Самый лёгкий гигант – Уран – в 14,5 раза массивнее Земли. Но даже самая массивная планета Солнечной системы – Юпитер – в 1 000 раз уступает в этом показателе Солнцу. Впрочем, надо сказать, что по астрономическим меркам эту разницу можно назвать значительной, но не огромной. В то же время, плотность планет-гигантов 3-7 раз уступает плотности планет земной группы. У планет-гигантов нет ни твёрдой, ни жидкой поверхности. Газы их обширных атмосфер, уплотняясь с приближением к центру, постепенно переходят в жидкое состояние. Именно отсутствие резкого перехода от газообразного состояния вещества в атмосфере к твёрдому или жидкому позволяет нам говорить о планетах-гигантах как о планетах без поверхности.
В центре гигантов есть твёрдое ядро, оно невелико относительно размеров планет, но больше, чем любая из планет земной группы. Как было сказано, атмосфера каждого гиганта плавно переходит в жидкость, а та постепенно тоже уплотняется к центру планет. Скорее всего, в недрах планет-гигантов, где высоки давление и температура, есть слой водорода, обладающего металлическими свойствами. Это необычное вещество не является в полной мере ни газообразным, ни твердым. Но оно обладает важным свойством: проводит электрический ток. Благодаря этому, планеты-гиганты обладают магнитным полем[17].
Почти все естественные спутники планет в Солнечной системе вращаются вокруг планет-гигантов. Точное их число ещё не известно. Но лишь три из 102, известных на начало 2002 года спутников, имеют отношение к планетам земной группы. У Сатурна открыто 30 спутников, у Урана – 21, у Юпитера – 39, у Нептуна – 8. В наши дни эти данные меняются каждые несколько месяцев. Кроме спутников, все планеты-гиганты обладают кольцами – скоплениями мелких частиц, вращающихся вокруг планет и собравшихся вблизи плоскости их экваторов. Однако только Сатурн обладает внушительными по размерам кольцами. Остальные планеты-гиганты обладают лишь невнятными и еле различимыми колечками. Впрочем, планеты первой четвёрки не обладают и такими.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Астрономия и современная картина мира // Под ред. В.В.Казютинского. – М.: 2004. – 247 с.
2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. – М.: Наука, 2006.
3. Воронцов-Вельяминов Б.А.. Астрономия. – М.: Просвещение, 2004.
4. Детская энциклопедия "Мир небесных тел". – М.: 2006.
5. Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания: Учеб. для студентов высш. учеб. заведений. – Новосибирск: ЮКЭА, 2004. – 830 с.
6. Идлис Г.М. Революции в астрономии, физике и космологии. – М.: 2003.
7. Климишин И.А. Астрономия наших дней. – М.: Наука, 2004.
8. Левитан Е.П. Астрономия. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1994.
9. Марченко А.Г.Астрономия. – СПб.: 2004.
10. Прошлое и будущее Вселенной // Под ред. А.М. Черепащук. – М.: Наука, 2003.
11. Физика. Золотой Фонд. Энциклопедия. – М.: Большая Российская энциклопедия. – 2003.
12. Шама Д. Современная космология. Перевод с английского. – М.: 2001.
13. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – М.: Наука, 1999.
14. Энциклопедический Словарь Юного Астронома (сост. Н. П. Ерпылев). –М.: Педагогика, 1986.
[1] Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. – М.: Наука, 2006.
[2] Воронцов-Вельяминов Б.А.. Астрономия. – М.: Просвещение, 2004.
[3] Энциклопедический Словарь Юного Астронома (сост. Н. П. Ерпылев). –М.: Педагогика, 1986.
[4] Климишин И.А. Астрономия наших дней. – М.: Наука, 2004.
[5] Левитан Е.П. Астрономия. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1994.
[6] Детская энциклопедия "Мир небесных тел". – М.: 2006.
[7] Шама Д. Современная космология. Перевод с английского. – М.: 2001.
[8] Астрономия и современная картина мира // Под ред. В.В.Казютинского. – М.: 2004. – 247 с.
[9] Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания: Учеб. для студентов высш. учеб. заведений. – Новосибирск: ЮКЭА, 2004. – 830 с.
[10] Марченко А.Г.Астрономия. – СПб.: 2004.
[11] Астрономия и современная картина мира // Под ред. В.В.Казютинского. – М.: 2004. – 247 с.
[12] Физика. Золотой Фонд. Энциклопедия. – М.: Большая Российская энциклопедия. – 2003.
[13] Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – М.: Наука, 1999.
[14] Левитан Е.П. Астрономия. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1994.
[15] Энциклопедический Словарь Юного Астронома (сост. Н. П. Ерпылев). – М.: Педагогика, 1986.
[16] Воронцов-Вельяминов Б.А.. Астрономия. – М.: Просвещение, 2004.
[17] Климишин И.А. Астрономия наших дней. – М.: Наука, 2004.