Открытие планеты нептун кратко физика 9 класс

Обновлено: 05.07.2024

Нептун

Нептун планета. Краткое описание открытия. Ярко синяя планета — первая, обнаруженная благодаря математическим вычислениям, а также благодаря Урану, который отклонился от траектории движения, тем самым заставив астрономов искать крупный объект, повлиявшим на него.

За право считаться первооткрывателем сражались Джон Куч Адамс и Урбен Леверье. Не зная о работе друг друга, они провели математические расчеты и доказали, что планета существует и ошиблись весьма незначительно. В сентябре 1846 года планету обнаружили астроном Иоганн Готтфрид Галле и студент обсерватории Генрих д’Дарре, направив телескоп в указанные координаты, они несколько ночей наблюдали за движением планеты. С тех пор Адамс и Леверье считаются сооткрывателями. Название планета получила в честь римского бога морей — Нептуна.

Общее описание

Восьмая и самая удаленная от Солнца планета, расстояние 4,5 млрд километров. Полный оборот делается за 165 лет, двигаясь по орбите со скоростью 5,4 км/с.
Газовый гигант занимает четвертое место по размерам. Радиус экватора 24764 км, радиус полюсов 24341 километра, что придает планете сплюснутую форму.
Осевой наклон похож на земной, составляет 28,32 градуса. Вращение вокруг своей оси совершает за 15 часов, 58 минут. Времена года сменяются также, как на Земле, длятся около 40 лет.
Нептун хоть и относится к классу газовых гигантов, но из-за меньшего размера и насыщенности летучих веществ, причисляется к “ледяным гигантам”

Строение и атмосфера

Так как наблюдать за Нептуном не представляется возможным, из-за удаленности и не очень удачного расположения в космосе, то ученые произвели расчеты и создали приблизительную модель строения планеты.

Ядро состоит из никеля, силикатов и железа. Примерная температура больше 5400 Кельвинов. Давление 7 мегабар.
Дальше простирается горячая и жидкая смесь — мантия, состоящая из воды, метана, аммиака, так называемый “океан водного аммиака”. Ближе к условной поверхности нагрев уменьшается и колеблется от 5000 до 2000К, плавно переходя в нижний слой атмосферы. Высота перехода приблизительно равна 3000 км.

Атмосфера, верхний слой, содержит 80 % водорода, 19% гелия, примерно 1% метана. Присутствием метана, его способностью поглощать спектр красного цвета, объясняют синий цвет планеты.
Облака переменных составов располагаются в тропосфере. Выше облачного слоя ученые заметили облачные полосы, достигающие ширины 150 километров.
Средняя температура на планете минусовая, — 200 гр.

На планете постоянные свирепствуют штормы, ветра, достигающие скорости больше 600 метров в секунду. Причем ветер высоких широт дует по направлению движения Нептуна, а нижних в обратном.
Благодаря космическому аппарату “Вояджер 2”, посетившую планету в августе 1989 года, открыли Большое темное пятно, огромный антициклон, размером 13000 х 6600 км, зафиксированная скорость ветра 2400 км в час. Но уже в 1994 году его не обнаружили, зато в последние годы с помощью телескопа наблюдают за “Северным большим пятном”.

Планета Нептун

Спутники и кольца

Кольцевая система включает всего пять компонентов: первое — внешнее кольцо Адамса, второе — кольцо Араго, третье — кольцо Ласселла, четвертое — кольцо Леверье, пятое — кольцо Галле.
Могут состоять из частиц льда. Красноватый оттенок, предположительно, получается из-за присутствия углерода.

На сегодняшний день известно о 14 спутниках.
Тритон — первый крупный спутник был замечен Уильямом Ласселом, астроном из Англии, в 1846 году.
Только в следующем столетии, в 1949 году Джерард Койпер разглядел Нереиду.
Космический аппарат “Вояджер 2” в 1989 году передал данные о шести новых: Деспина, Протей, Ларисса, Наяда, Галатея, Таласса.

Список пополнился в 2002 и 2003 годах, добавились еще пять объектов.
В 2013 между орбит Лариссы и Протея обнаружили четырнадцатый спутник, его пока не назвали, дав обозначение S/2004 N 1, его диаметр всего 18 км.

Крупнейший спутник Тритон, диаметром 2707 км, является самым холодным, температура опускается до минус 235 градусов. Геологически активен, обнаружены действующие вулканы и гейзеры. Тритон медленно по спирали сближается с Нептуном и будет разрушен гравитационными силами, пополнив кольцевую систему. Но произойдет это нескоро.
Ученые не исключают наличие жидкого океана, такого как у юпитерского спутника Европы, что подразумевает наличие живых организмов, в примитивной форме.

Планета Нептун — детям

Нептун планета. Краткое описание для детей расскажет о самой синей планете в нашей солнечной системе.
Планету обнаружили благодаря математическим расчетам два ученых: французский математик Урбен Леверье и британский астроном Джон Куч Адамс. Чтобы убедиться в правильности расчетов, немецкий астроном Иоганн Готтфрид Галле и студент Генрих д’Арре, начали наблюдать за звездным небом в телескоп. И обнаружили новую планету, правда не совсем там, где указывали Леверье и Адамс.
Свое название Нептун получил в честь бога морей.

Нептун самая дальняя от солнца планета, он восьмой по счету. По размеру занимает 4 место, диаметр больше земного в 4 раза, а по массе на третьем.
Вокруг Солнца обращается за 165 лет, смена времен происходит через 40 лет, а нептунские сутки равны примерно 16 часам.

Планета считается газовым гигантом, но из-за того, что содержит аммиак, воду, метан, сероводород, его причисляют к ледяным гигантам. В нашей системе всего две такие планеты — Уран и Нептун.
Атмосфера непригодна для жизни, содержит водород, гелий, метан и другие газы.
Это одна из холодных планет, температура опускается ниже -220 гр.
Центр планеты состоит из горных пород и смеси воды, метана , аммиака.
В атмосфере бушуют самые сильные ветра, их скорость достигает 2100 км в час.

У Нептуна есть своя система из пяти колец, они названы в честь ученых, принимавших участие в открытии.
Известное количество спутников 14, самый маленький имеет диаметр 18 км, а самый большой и изученный Тритон, диаметром 2707 км.

Нептун еще плохо изучен, космический аппарат “Вояджер 2” только однажды побывал около планеты. Даже в самые современные телескопы плохо удается рассмотреть его, слишком далеко.

История открытия
Описание и физические особенности
Состав атмосферы
Кольца и спутники
Наблюдения и исследования
Занимательная информация

История открытия

Некоторые считают, что Нептун был открыт Галилеем. Итальянский физик наблюдал неизвестный объект в декабре 1612 года и в январе 1613. Однако астроном принял его за звезду, поскольку в момент наблюдений передвижение было слабым. Поскольку Галилей не понял, что это планета, его не считают первооткрывателем.

В 1821 году по результатам астрономических наблюдений были обнаружены отклонения в движении Урана, которые могли быть вызваны под влиянием крупного небесного тела. Никто не стал проводить исследования аномалии. В 1843 году Д. К. Адамс вычислил орбиту предполагаемой планеты, но не стал разбираться в этом вопросе. Через 2 года француз Урбен Леверье провёл свои расчёты, поскольку верил в наличие восьмой планеты. Когда Джордж Эйри сравнил оценки французского математика и Адамса и убедился в их схожести, он направил результаты в Кембриджскую обсерваторию, однако обработку наблюдений отложили.

Затем Леверье и И. Г. Галле занялись самостоятельными поисками и смогли обнаружить среди неподвижных звёзд неизвестный объект с помощью нарисованной карты неба. Его признали планетой 23 сентября 1846 года в районе 1 градуса от подсчётов Леверье и в 12 градусах от вычислений Адамса.

После этого англичане и французы долго не могли решить, кого из них следует считать первооткрывателем Нептуна. Через какое-то время общество признало, что планету открыли Адамс и Леверье. В 1998 году были найдены документы с подсчётами о расположении Нептуна из Гринвичской обсерватории. Эти находки заставили специалистов считать, что Адамс не имеет тех же прав, на открытие небесного объекта, что и Леверье.

До 1930 года Нептун считался самой далёкой планетой, но с открытием Плутона он стал предпоследней. В конце XX века в поясе Койпера обнаружили новые транснептуновые объекты. Астрономы начали думать над тем, стоит ли включать Плутон в эту область. В 2006 году его признали карликовой планетой, а Нептун — снова самой дальней.

Описание и физические особенности

Нептун относится к ледяным гигантам. Это четвёртая по размеру и третья по массе планета в Солнечной системе.

Основные физические характеристики Нептуна:

экваториальный радиус — 24622±19 км;
площадь поверхности Нептуна — 7,6408 млрд км 2 ;
плотность — 1,638 г/см 3 ;
масса планеты — 1,0243х10 26 кг;
ускорение свободного падения — 11,15 м/с 2 ;
температура в верхних слоях составляет -220°C, а в центральных доходит до 7000 °C.

Магнитное поле небесного тела наклонено на 47 градусов относительно его оси вращения. Объект считается промежуточным звеном между Землёй и крупными планетами. По массе он в 19 раз меньше Юпитера. Нептун, как и Уран, относится к подклассу газовых гигантов, поскольку имеет другой состав и меньший размер, чем 2 самые большие планеты.

Нептун располагается на расстоянии 4,55 млрд км от Солнца и совершает полное обращение вокруг него за 164,79 года. Протяжённость между планетой и Землёй — 4,5 млрд км. 12 июля 2011 года Нептун завершил первый полный оборот с того времени, когда он был открыт. Поскольку его осевые наклоны планеты с Землёй и Марсом похожи, на нём происходят похожие сезонные изменения, но из-за продолжительного орбитального периода каждый из них продолжается почти 40 лет.

Планета поворачивается вокруг оси за 16 часов. Так как у синего гиганта нет твёрдой поверхности, его разные области вращаются с разным периодом: экваториальная — 18 ч, полярные — 12 ч. Среди всех планет такая особенность ярко выражена именно у Нептуна. Дифференцированное вращение усиливает широтный сдвиг ветров.

Состав атмосферы

Атмосфера планеты составляет 10−20% от всей её массы. Ядро составляют железо, никель и силикаты. Около него давление достигает 10 ГПа. В нижних зонах газовой оболочки имеются большие объёмы метана, аммиака и воды. Эта тёмная и горячая зона постепенно преобразуется в перегретую жидкую мантию с температурой до 2000−5000 К. Эта плотная жидкость характеризуется высокой электропроводимостью. Есть теория, что на глубине 7000 км метан разлагается на множество алмазов, оседающих на ядро.

В верхних областях атмосферы находится 80% водорода и 19% гелия. Синий цвет планеты обусловлен поглощением красного света метаном, который также содержится в небольшом количестве в воздушной оболочке. Поскольку объём углеводорода практически не отличается от количества вещества в атмосфере Урана, специалисты думают, что на Нептуне есть неизвестный компонент, который придаёт ему яркий лазурный оттенок.

Атмосфера газового гиганта делится на 2 главные зоны:

тропосфера (температура уменьшается с высотой);
стратосфера (показатель увеличивается с высотой).

Стратосфера Нептуна теплее, чем у Урана. Это объясняется содержанием большего объёма углеводородов. Термосфера отличается слишком высокой температурой. В ней встречаются в небольшом объёме углекислый газ и вода, которые могли попасть из внешних источников. Некоторые учёные считают, что причиной разогревания выступает атмосферное взаимодействие с ионами в магнитосфере небесного тела. Есть версия, что на температуру влияют гравитационные волны, которые формируются внутри планеты и потом распространяются по атмосфере.

Нептуну характерна динамическая система штормов и ветров, характеризующихся сверхзвуковыми скоростями. Потоки воздуха направлены противоположно вращению планеты вокруг своей оси, что свойственно для низких широт. Сезоны меняются через каждые 40 лет.

Кольца и спутники

Планета имеет кольцевую систему, которая значительно меньше, чем у Сатурна. Каждое из них названо в честь их открывателей. Некоторые кольца включают ледяные частицы, покрытые силикатами. Другие состоят из материала, основанного на углероде. Всего в систему тёмных и слабых колец голубого гиганта входят 5 компонентов.

На сегодня известно 14 спутников Нептуна. Список небесных тел, вращающихся вокруг планеты:

Галатея, Деспина, Наяда и Таласса — внутренние спутники планеты. Их орбиты находятся в пределах кольцевой системы Нептуна.

Другие 5 спутников обнаружили в 2002—2003 годах. Последний — Гиппокамп — был открыт 16 июля 2013 года. Поскольку планету назвали в честь римского бога океана, его спутникам дали имена иных морских божеств античной мифологии.

Наблюдения и исследования

Наблюдения за планетой в диапазоне радиоволн позволяют убедиться, что Нептун выступает источником непрерывного излучения и периодических вспышек, которые обусловлены вращающимся магнитным полем планеты. С помощью наблюдений можно определить форму, размер, установить точное местоположение и передвижение волнений внутри атмосферы.

Занимательная информация

Нептун представляется людям чем-то загадочным и таинственным, поскольку он находится дальше всех планет от Солнца. Он поражает привлекательным синеватым оттенком, крупным размером и другими физическими особенностями.

Есть ещё несколько интересных фактов о планете:

Нептун превосходит Землю по массе в 17 раз.
Именно компоненты колец придают им красноватый оттенок.
Синеватое небесное тело является самым плотным газовым гигантом.
Нептун — самая холодная планета в Солнечной системе.
Он вырабатывает больше тепла, чем получает его от Солнца.
Тритон — 7-й по величине спутник в Солнечной системе. Астрономы подсчитали, что через 3,5 млрд лет Тритон будет разорван гравитацией, а его обломки сформируют очередной кольцо вокруг планеты.
Нептун — единственная планета, которую открыли с помощью математических расчётов, а не телескопа.
Сутки на планете длятся почти 16 земных часов, а год — почти 165 лет.

Планета фигурирует во многих литературных и художественных произведениях, кино и мультфильмах. В астрологии Нептун считается символом идеализма и духовности. Учёные полагают, что понадобится ещё много времени, чтобы раскрыть все загадки небесного тела.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Нептун

Нептун – это восьмая и последняя по удаленности от Солнца планета. Нептун относится к ледяным гигантам и назван в честь римского бога морей Нептуна.

23 сентября 1846 года через телескоп Берлинской обсерватории была замечена неизвестная планета, расположенная в месте, указанном в расчетах Леверье. Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений.

Математические расчеты позволили создать теоретическую модель строения Нептуна. В его центре расположено твердое ядро, по массе аналогичное Земле, в составе замечено железо, силикаты, никель. Поверхность выглядит вязкой массой из аммиачной, водной и метановой модификации льда, которая без четкой границы перетекает в атмосферу.

Атмосфера Нептуна условно делится на 2 основные области: тропосфера, где температура снижается вместе с высотой, и стратосфера, где температура с высотой, наоборот, увеличивается.

Основу газовой оболочки представляют: водород – 82%, гелий –

15% и метан – 1%. Это традиционный состав для газовых гигантов. В нижних слоях атмосферы замечены облака, образованные кристаллами метана, сероводородом, аммиаком или сульфидом аммония. Именно эти кусочки льда создают голубое свечение вокруг планеты, но это лишь часть объяснения. Существует гипотеза о неизвестном веществе, которое дает яркий синий цвет.

Уникальной скоростью обладают ветра, дующие на Нептуне, ее среднее число равно 1000 км/ч, а порывы при урагане достигают 2400 км/ч. Воздушные массы движутся против оси вращения планеты. Необъяснимым фактом является усиление бурь и ветров, которое наблюдается с нарастанием расстояния между планетой и Солнцем.

Масса Нептуна превышает земную в 17 раз и составляет 1,0243*10*26 кг. Диаметр: 49,244 км.

Расстояние между Нептуном и Солнцем изменяется от 4,45 до 4,55 млрд км. Это значит, что в среднем он в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Такая удаленность от Солнца делает Нептун особенным. Эта единственная планета, которую с Земли невозможно увидеть невооруженным взглядом. На один оборот вокруг Солнца планета тратит 165 лет.

Из-за огромного диаметра

орбиты.Год здесь равен 164,8 земным, а сутки пролетают менее чем за 16 часов.

Температура Нептуна в верхних

слоях атмосферы близка к −220 °C. В центре Нептуна температура составляет 7000—7100 °C, что сопоставимо с поверхностью Солнца.

Тритон - самый большой спутник Нептуна, имеющий разряженную атмосферу. Он вращается вокруг планеты в обратном направлении по кругу. Поверхность Тритона покрыта льдом из азота и метана, и имеет незначительное количество ударных кратеров. Это говорит о сравнительно молодом возрасте спутника.

Протей – второй по размеру спутник Нептуна. Несмотря на большой размер, открыт был позже Нереиды. Это объясняется очень близким расположением к планете, из-за чего его было трудно заметить. Протей имеет неправильную форму. Скорее всего, это обломок одного из ранее существовавших спутников Нептуна. Поверхность Протея покрыта множествами кратеров, но никакой геологической активности на спутнике обнаружено не было.

Нереида - третий по величине спутник Нептуна. Он вращается вокруг планеты по очень вытянутой орбите, и делает полный круг за 360 дней. Это позволяет предположить, что Нереида является астероидом. Спутник не имеет атмосферы, а температура поверхности около - 220 градусов. До настоящего времени Нереида является самым неизученным спутником Солнечной системы.

Ларисса - четвертый по величине спутник Нептуна. Он был открыт случайно в 1981 году в результате наблюдения за Нептуном с Земли. Поверхность содержит большое количество кратеров, но никакой геологической активности не наблюдается. Происхождение Лариссы подобно возникновению Протея, о чем также говорит его неправильная форма.

Есть ли жизнь на планете?

Чтобы жизнь зародилась, планета должна иметь источник энергии, которым бактерии смогут воспользоваться, а также постоянный источник жидкой воды.

На условной поверхности Нептуна температура около 55 градусов Кельвина, это чрезвычайно холодно, и ни о какой жидкой воде речи быть не может.

Но, если мы опустимся глубже, в атмосферу планеты, то температура и давление увеличиваются. И вполне можно найти ту точку равновесия, при которой вода остается жидкой и жизнь может существовать внутри нее. Конечно, это место будет находиться за сотни километров ниже поверхности и его невозможно обнаружить. В настоящий момент ученые затрудняются ответить на вопрос, появится ли на Нептуне жизнь, так как условия планеты довольно враждебные для ее существования.

Нептун — восьмая и самая дальняя планета из больших планет Солнечной системы. Его диаметр составляет почти 50 000 км. Эта планета немного меньше, но при этом тяжелее Урана. Ее радиус составляет около четырех земных радиусов — 24 764 км. А по массе Нептун превосходит Землю в 17 раз.

Среднее расстояние между Нептуном и Солнцем составляет 4,5 млрд км. У этого гиганта практически круговая орбита. Полный оборот вокруг Солнца (период обращения) равен почти 165 земным годам. 12 июля 2011 г. Нептун завершил свой первый с момента открытия планеты в 1846 г. полный оборот, то есть прошел ровно один нептунский год.

Период вращения вокруг собственной оси составляет 16 ч. Отклонение оси вращения Нептуна от перпендикуляра к плоскости орбиты — примерно 28°, что близко к наклону осей Земли и Марса. В результате этого на планете происходят схожие сезонные изменения. Правда, из-за длинного орбитального периода Нептуна сезоны длятся в течение 40 лет каждый.

Нептун относится к газовым планетам. Он состоит из смеси воды (примерно 56%), метана (примерно 33%) и аммиака. Яркий голубой цвет планеты возникает из-за поглощения красного света в атмосфере метаном (как и на Уране).

Температура Нептуна в верхних слояхатмосферыблиз-ка к -218°С. Там бушуют большие бури и вихри, наблюдаются сильнейшие ветры, параллельные экватору планеты, — самые сильные среди ветров планет Солнечной системы (по некоторым оценкам, со скоростями до 2100 км/ч).

Планета имеет собственный внутренний источник тепла, благодаря которому она излучает в 2,7 раза больше энергии, нежели получает от Солнца. В центре Нептуна температура составляет примерно 7000°С, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет.

Нептун имеет 14 спутников, самый большой из них — Тритон. В нем сосредоточена почти вся масса спутниковой системы Нептуна. Его поверхность светлая и отражает большую часть падающих на нее солнечных лучей. Снаружи Тритон похож на зеленую дыню, а его ледяные полярные шапки — на розовое мороженое. На экваторе имеется голубой лед из замерзшего метана.

Южная полярная шапка состоит из азотного льда, там на высоте в несколько километров бьют гейзеры. Тритон имеет разреженную азотную атмосферу (давление на поверхности — около 10 мм рт. ст.). Температура на Тритоне 235°С.

У Нептуна есть кольцевая система, но она менее существенна, чем, например, у Сатурна.

Читайте также: