Ca gigant gazos (sau gigant de gheață), Neptun nu are suprafață solidă. De fapt, discul albastru-verde pe care l-am văzut cu toții în fotografii de-a lungul anilor este de fapt un pic o iluzie. Ceea ce vedem sunt de fapt vârfurile unor nori de gaz foarte adânci, care, la rândul lor, lasă loc apei și altor gheață topită care se află peste un nucleu de dimensiunea Pământului, format din rocă de silicat și un amestec de nichel-fier. Dacă o persoană ar încerca să stea pe Neptun, s-ar scufunda prin straturile gazoase.
Pe măsură ce coborau, aveau să experimenteze temperaturi și presiuni crescute până când în cele din urmă au atins miezul solid în sine. Acestea fiind spuse, Neptun are un fel de suprafață (ca și în cazul celorlalți giganți de gaz și gheață) care este definită de astronomi ca fiind punctul din atmosferă în care presiunea atinge un bar. Din acest motiv, suprafața lui Neptun este unul dintre cele mai active și mai dinamice locuri din întreg Sistemul Solar.
Compozitie si structura:
Cu o rază medie de 24.622 ± 19 km, Neptun este a patra planetă ca mărime din Sistemul Solar. Dar cu o masă de 1,0243 × 1026kg – care este de aproximativ 17 ori mai mare decât Pământul – este al treilea ca masiv, depășind Uranus. Datorită dimensiunii sale mai mici și concentrațiilor mai mari de substanțe volatile în comparație cu Jupiter și Saturn, Neptun (la fel ca Uranus) este adesea denumit „gigant de gheață” - o subclasă a unei planete gigantice.
Ca și în cazul lui Uranus, absorbția luminii roșii de către metanul atmosferic face parte din ceea ce îi dă lui Neptun nuanța sa albastră, deși cea a lui Neptun este mai întunecată și mai vie. Deoarece conținutul de metan din atmosferă al lui Neptun este similar cu cel al lui Uranus, se crede că un constituent atmosferic necunoscut contribuie la colorarea mai intensă a lui Neptun.
Structura internă și compoziția lui Neptun. Credit: NASA
De asemenea, ca și Uranus, structura internă a lui Neptun este diferențiată între un miez stâncos format din silicați și metale; o manta formata din apa, amoniac si gheata metan; și o atmosferă formată din hidrogen, heliu și gaz metan. Atmosfera sa este, de asemenea, împărțită în patru straturi, constând din (de la cel mai interior la cel mai exterior) troposferă inferioară, stratosferă, termosferă și exosferă.
Cele două regiuni principale ale atmosferei lui Neptun sunt cele două cele mai interioare: troposera inferioară, unde temperaturile scad odată cu altitudinea; și stratosfera, unde temperatura crește odată cu altitudinea. În troposferă, nivelurile de presiune variază de la unu la cinci bari (100 și 500 kPa), prin urmare suprafața lui Neptun este definită ca fiind în această regiune.
Atmosfera:
Prin urmare, se poate spune că „suprafața” lui Neptun este compusă din aproximativ 80% hidrogen și 19% heliu, cu o mică cantitate de metan. Stratul de suprafață este, de asemenea, pătruns de benzi itinerante de nori cu compoziții variate, în funcție de altitudine și presiune. La nivelul superior, temperaturile sunt potrivite pentru ca metanul să se condenseze, iar condițiile de presiune sunt de așa natură încât pot exista nori formați din amoniac, sulfură de amoniu, hidrogen sulfurat și apă.
La niveluri inferioare, se crede că se formează nori de amoniac și hidrogen sulfurat. Nori mai adânci de gheață de apă ar trebui să se găsească și în regiunile inferioare ale troposferei, unde presiuni de aproximativ 50 de bari (5,0 MPa) și temperatura de 273 K (0 °C) sunt comune.
Atmosfera lui Neptun, cu contraste de culori modificate pentru a sublinia caracteristicile atmosferice ale planetei. Credit: Erich Karkoschka
Din motive care rămân neclare, termosfera planetei se confruntă cu temperaturi neobișnuit de ridicate de aproximativ 750 K (476,85 °C/890 °F). Planeta este prea departe de Soare pentru ca această căldură să fie generată de radiația ultravioletă, ceea ce înseamnă că este implicat un alt mecanism de încălzire - care ar putea fi interacțiunea atmosferei cu ionii din câmpul magnetic al planetei sau undele gravitaționale din interiorul planetei care se disipează în atmosfera.
Deoarece Neptun nu este un corp solid, atmosfera sa suferă o rotație diferențială. Zona ecuatorială largă se rotește cu o perioadă de aproximativ 18 ore, care este mai lentă decât rotația de 16,1 ore a câmpului magnetic al planetei. În schimb, inversul este valabil pentru regiunile polare în care perioada de rotație este de 12 ore.
Această rotație diferențială este cea mai pronunțată dintre orice planetă din Sistemul Solar și are ca rezultat forfecarea puternică a vântului și furtuni violente. Cele trei cele mai impresionante au fost toate observate în 1989 de către Călătorind 2 sondă spațială și apoi numite pe baza aspectului lor.
Prima care a fost observată a fost o furtună anticiclonică masivă, care măsoară 13.000 x 6.600 km și seamănă cu Marea Pată Roșie a lui Jupiter. Cunoscut ca Marea Pată Întunecată , această furtună nu a fost observată cinci mai târziu (2 noiembrie 1994) când telescopul spațial Hubble a căutat-o. În schimb, în emisfera nordică a planetei a fost găsită o nouă furtună cu aspect foarte asemănător, ceea ce sugerează că aceste furtuni au o durată de viață mai scurtă decât cea a lui Jupiter.
Marea Pată Întunecată a lui Neptun, așa cum este observată de Telescopul Spațial Hubble. Credit: NASA/ESA/HST/L.Sromovsky/UofW
The Scuter este o altă furtună, un grup de nori albi situat mai la sud decât Marea Pată Întunecată. Această poreclă a apărut pentru prima dată în lunile care au precedatCălătorind 2întâlnire în 1989, când grupul de nori a fost observat mișcându-se cu viteze mai mari decât Marea Pată Întunecată. The Pată întunecată mică , o furtună ciclonică din sud, a fost a doua cea mai intensă furtună observată în timpul întâlnirii din 1989. Inițial era complet întuneric; dar caCălătorind 2s-a apropiat de planetă, s-a dezvoltat un nucleu luminos și a putut fi văzut în majoritatea imaginilor de cea mai înaltă rezoluție.
Căldură internă:
Din motive pe care astronomii încă nu sunt clare, interiorul lui Neptun este neobișnuit de fierbinte. Chiar dacă Neptun este mult mai departe de Soare decât Uranus și primește cu 40% mai puțină lumină solară, temperatura sa la suprafață este aproximativ aceeași. De fapt, Neptun emite de 2,6 ori mai multă energie decât primește de la Soare. Chiar și fără Soare, Neptun strălucește.
Această cantitate mare de căldură interioară combinată cu răceala spațiului creează o diferență uriașă de temperatură. Și asta face ca vânturile să bată în jurul lui Neptun. Vitezele maxime ale vântului pe Jupiter pot depăși 500 km/oră. Aceasta este de două ori viteza celor mai puternice uragane de pe Pământ. Dar asta nu este nimic în comparație cu Neptun. Astronomii au calculat vânturile care explodează pe suprafața lui Neptun cu 2.100 km/oră.
În adâncul Neptunului, planeta ar putea avea o suprafață solidă reală. În miezul gigantului gazos/gheață se crede că este o regiune de rocă cu aproximativ masa Pământului. Dar temperaturile în această regiune ar fi de mii de grade; suficient de fierbinte pentru a topi roca. Iar presiunea din greutatea întregii atmosfere ar fi zdrobitoare.
Pe scurt, pur și simplu nu există cum cineva să stea pe „suprafața lui Neptun”, cu atât mai puțin să se plimbe pe ea.
Avem multe articole interesante despre Neptun aici la Universe Today. Iată unul despre Inelele lui Neptun , cel Lunii lui Neptun , Cine a descoperit Neptun? , Există oceane pe Neptun?
Dacă doriți mai multe informații despre Neptun, aruncați o privire la Comunicatele de știri Hubblesite despre Neptun și iată un link către Ghidul de explorare a sistemului solar al NASA pentru Neptun .
Astronomy Cast are câteva episoade interesante despre Neptun. Puteți asculta aici, Episodul 63: Neptun și Episodul 199: Programul Voyager .