Процесс открытия Нептуна стал поворотным моментом в мире астрономии. История этой планеты, которая была открыта не глазом, а с помощью математических расчетов, раздвигает границы науки. В 1846 году ученые наблюдали аномальное движение орбиты Урана. Как будто какая-то невидимая сила тянула Уран в одном направлении. Используя эти подсказки, ученые математически определили местоположение возможной планеты в этом регионе и направили свои телескопы в эту точку. Результат: Нептун оказался яркой голубой планетой среди звезд. Удивительные открытия о Нептуне…
1. Настоящие цвета Нептуна не такие темные, как принято считать.
Когда мы говорим о Нептуне, на ум сразу приходит образ темно-синего цвета. Хотя Нептун назван в честь древнего бога моря из-за своего насыщенного синего цвета, на самом деле его цвет не настолько насыщенный. Потрясающие сапфировые оттенки на снимках, полученных с миссии «Вояджер-2», были обработаны, чтобы более четко показать облачный рисунок планеты. Исследование, проведенное в этом году, переоценило насыщенность цвета Нептуна и показало, что на самом деле планета более бледная, зеленовато-голубая, как Уран.
Тем не менее, Нептун кажется немного более синим, чем Уран. Эти голубые оттенки обусловлены обилием водорода и гелия в его атмосфере, а также небольшим количеством метана. Метан поглощает красные волны и отражает синий свет, что придает планете характерный голубой цвет. Уран также содержит много метана; Однако слой тумана в верхних слоях атмосферы делает синеву более тусклой. На Нептуне ветры более активны и более успешно рассеивают подобные туманные структуры в атмосфере. Это позволяет метану, поднимающемуся в верхние слои атмосферы планеты, опускаться вниз подобно дымке, помогая планете сохранять свои голубые тона.
Присутствие метана объясняет не только цвет Нептуна. Изучая происхождение метана, ученые стремятся найти следы прошлого планеты. Исследования показывают, что Нептун мог совершить путешествие к месту расположения планеты из более отдаленных частей Солнечной системы. Предполагается, что метан образуется из замерзшего метанового льда, а такой лед может образовываться только в гораздо более холодных условиях, вдали от Солнца.
2. Безумные штормы Нептуна: ветры, бьющие рекорды скорости
Газовые гиганты известны своими мощными штормами, но Нептун в этом отношении выделяется среди остальных; На планете дуют самые быстрые ветры в Солнечной системе, скорость которых может превышать 1200 километров в час. Скорость ветра в этих штормах может достигать почти в пять раз больше скорости, когда-либо измеренной на Земле.
Ученые до сих пор не имеют четкого представления об источнике сильных штормов на Нептуне. Солнечные лучи оказывают очень слабое воздействие на поверхность планеты, недостаточное для возникновения ветров. Эксперты полагают, что причиной бурь является внутреннее тепло Нептуна. «Мы пытаемся понять, что происходит внутри Нептуна», — говорит Ник Тинби, планетолог из Бристольского университета в Англии, подчеркивающий эту тайну.
Нептун в четыре раза больше Земли, и его огромная масса позволяет ему сохранять тепло с момента своего раннего формирования. Это тепло увеличивает энергию, излучаемую Нептуном, в два раза по сравнению с энергией, получаемой им от Солнца. На самом деле Нептун, по-видимому, более горячая планета, чем Уран. Это позволяет нам больше узнать об источнике интенсивных штормов в верхних слоях атмосферы планеты.
Помимо штормов, на Нептуне происходит еще одно удивительное природное явление; Здесь алмазы образуются в виде дождя! Метан в атмосфере сжимается под огромным давлением планеты и затвердевает, превращаясь в алмазы. Исследователи не могут наблюдать этот процесс напрямую, поскольку они не могут отправить робота, способного выдержать колоссальное давление Нептуна. Однако лабораторные эксперименты подтвердили, что в этих условиях метан действительно превращается в алмазы.
Вас может заинтересовать:
Планеты Солнечной системы и их особенности
3. Тритон: таинственный спутник Нептуна
Это еще один поразительный факт о Нептуне! Самый большой спутник Нептуна, Тритон, привлекает внимание своими необычными особенностями. Эта луна имеет больше общего с Плутоном, чем с другими лунами Нептуна. Тритон — объект из пояса Койпера в дальних уголках Солнечной системы, захваченный гравитацией Нептуна. Когда он впервые вышел на орбиту Нептуна, он мог создать хаос, столкнувшись с другими лунами или перестроившись. Одной из самых интересных особенностей Тритона является то, что он вращается вокруг Нептуна в противоположном направлении.
Однако откат Тритона не является устойчивым. Гравитационное притяжение Нептуна постепенно истощает энергию Тритона, медленно притягивая его к Нептуну. Ученые полагают, что однажды Тритон может приблизиться достаточно близко, чтобы столкнуться с Нептуном и распасться на части.
Во время визита «Вояджера-2» в систему Нептуна были замечены массивные струи, вырывающиеся с поверхности Тритона. Некоторые из этих извержений выпали в виде снега на поверхность спутника, в то время как другие превратились в слой материала, сформировавший ионосферу Тритона. Это явление позволило ученым разгадать тайны Тритона. Некоторые ученые полагают, что эти извержения на поверхности Тритона вызваны солнечным светом, нагревающим поверхность луны. Другие исследователи предлагают еще более удивительное объяснение: гидротермальные извержения из подповерхностного океана на Тритоне.
«В 80-х годах мы не могли себе представить, что так далеко в Солнечной системе может существовать жидкая вода», — говорит Эбигейл Раймер, ученый-космонавт из Университета Джонса Хопкинса. Однако струи воды, обнаруженные на Энцеладе (спутниках Сатурна) и Европе (спутниках Юпитера), вселили в ученых надежду, что Тритон (спутник Нептуна) может таить в себе похожую загадку.
Эта информация показывает, что Нептун и его таинственный спутник Тритон все еще хранят для ученых множество неразгаданных тайн. Будущие открытия могут еще больше пролить свет на тайны этой далекой гигантской планеты и ее спутника.
4. Переменные пятна на поверхности Нептуна
Подобно знаменитому «Большому Красному Пятну» Юпитера, на поверхности Нептуна есть похожие, но постоянно меняющиеся пятна. Когда «Вояджер-2» пролетал мимо Нептуна, он заметил на этой планете штормовой вихрь, известный как «Большое темное пятно». Хайди Хаммел, планетолог из Ассоциации университетов по исследованиям в области астрономии, вспоминает, как наблюдала за пятнышком через телескоп в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях. Однако это пятно исчезло, когда космический телескоп «Хаббл» повернулся к Нептуну в 1994 году. С тех пор на поверхности Нептуна было обнаружено еще по меньшей мере пять темных пятен.
Эти пятна могут быть вызваны разрывами, обнажающими нижние слои атмосферы Нептуна, или темными облаками, поднимающимися в стратосферу. С помощью телескопа «Хаббл» ученые определили, что эти пятна движутся зигзагообразно по двум полушариям планеты. Вокруг пятен также видны яркие полосы, образованные сильными ветрами, замораживающими кристаллы метана. Хайди Хаммел подчеркивает, что это явление показывает, насколько сложна планета Нептун: «Эта планета не имеет фиксированных узоров, как леопард, она меняет свои пятна. Необходимо организовать еще одну миссию на Нептун, чтобы понять, как образуются его штормы».
Вас может заинтересовать:
От Меркурия до Нептуна: откуда взялись названия планет?
5. Хаотическое магнитное поле
Магнитные поля многих планет Солнечной системы имеют симметричные доли, напоминающие песочные часы. Но Нептун не следует этому правилу; Магнитное поле Нептуна крайне нестабильно. Обычно магнитные оси планет проходят через центр и параллельны оси вращения с небольшим наклоном. Однако на Нептуне ось магнитного поля не проходит через центр планеты, попадая где-то между полюсами и экватором.
Все, что мы знаем о Нептуне, — это его необычное магнитное поле, созданное движением суперионных льдов в мантии планеты. Поскольку мантия не является ни полностью жидкой, ни полностью твердой, движущиеся ионы создают это магнитное поле. Такая магнитосфера может вызывать полярные сияния, сильно отличающиеся от тех, что мы наблюдаем на Земле. Ученые полагают, что на Нептуне полярные сияния чаще наблюдаются вокруг экватора в виде слабых, неоднородных скоплений света, а не вблизи полюсов.
Магнитосфера Нептуна настолько велика, что охватывает даже спутник планеты Тритон. Исследователи полагают, что это магнитное поле притягивает частицы от Тритона к Нептуну, вызывая полярные сияния на планете.
На этом мы завершаем список удивительных открытий, связанных с Нептуном. Подобно Юпитеру и Сатурну, у Нептуна есть кольца, но его кольца тоньше и слабее. Впервые эти кольца были замечены с помощью наземных телескопов в 1984 году. Они появились, когда Нептун проходил перед звездой, частично заблокировав ее свет. Однако существование этих колец долгое время оставалось спорным, поскольку не было подтверждено четкими наблюдениями. В конечном итоге эти споры разрешились, когда космический аппарат «Вояджер-2» приблизился к Нептуну и непосредственно наблюдал кольца.
Кольца Нептуна более плотные и сгруппированы в определенных регионах. Из-за этого некоторые части становится сложнее увидеть, а другие — более заметными. Ученые полагают, что кольца молодые и все еще находятся в процессе усадки, поскольку они наблюдают за их смещением. Космический телескоп Джеймса Уэбба в 2022 году подробно запечатлел кольца Нептуна, и эти новые изображения весьма впечатляют. «Я буквально расплакался», — говорит Хаммел, впервые увидев эти изображения.
