Реферат на тему нептун планета

Обновлено: 12.05.2024

Открытие Нептуна — обнаружение восьмой планеты Солнечной системы, одно из важнейших астрономических открытий XIX века, относятся к планетам- гигантам.Планета была открыта 23 сентября 1846 года. Нептун был 1 планетой, которой открыт с помощью математических расчетов, прежде чем он был обнаружен в телескоп учеными. Чаще всего приходилось вычислять возмущения гравитационных полей по уже известном и заданным положением других тел,но при исследовании задача стояла совсем иная и эту задачу решили астрономы Леверье и Адамс. Только с помощью одних математических расчетов, они указывали место на небе, где должна находиться заданная, известная планета, когда на данное место Галя направил телескоп, то они нашли новую планету и в целом осуществилась открытие людьми планеты Нептун.
Это открытие еще раз доказывало теорию о строении вселенной. Теория строения Вселенной Коперником была верна и факт того, что Нептун обнаружили исключительно с помощью математических расчетов подтвердил это. И не только ньютоновскую формулу, но и формулы, которые были основаны на всех этих расчетах пластырями подозрение на неверность от данных законов возникали тогда, когда открыли Уран. Таким образом открытие урана было немного не соответствующее Нептуну, так как его орбита, не согласуется с законом ньютона.
Также Нептун входит в группу ледяных гигантов наряду с такой планетой как Уран, от газовых гигантов Юпитера и Сатурна их отличает свойства мантии, представляющая собой океан жидких и метана в виде газа в атмосфере планеты, придает им тот самый узнаваемый синий красивый оттенок. Галилео Галилей в начале 17 века дважды наблюдал небесные тела в телескоп, но принимал его за звезду, как просто расположенную рядом с Юпитером и астрономы 19 века наблюдавшие звездочку за движением и все, что находится рядом с ним, его по орбите не соответствующее ранее их законам и англичанин Томас Джон в 1834 году предложил что такое поведение Урана может быть связано с наличием другого внешнего объекта. 11 годами после британский математик Джон Кауч Адамс вычислил орбитальный путь еще неоткрытой 8 планеты.
На данный момент единственным космическим аппаратом, который сблизился с далеким гигантом стал межпланетный зонд Вояджер-2. В 1989 зонд пролетел году от верхних слоев атмосферы ледяного гиганта Нептуна.

История открытия планеты Нептун.

Выбор названия новой планеты.

Параметры планеты.

Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (эксцентриситет 0, 009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30, 058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км., что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3 , почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.

Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.

Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14) • 103 К при давлении 7-8 мегабар.По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Поверхность планеты представляет из себя вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). По сравнению с Землёй планета Нептун выглядит солидно и величественно. Она превосходит голубую планету по массе в 17,2 раза, а по диметру в 3,9 раза. Зато значительно проигрывает по плотности. Последняя равна всего 1,64 г/см³. Иными словами, поверхность планеты представляет собой вовсе не надёжную твердь, а вязкую массу. К тому же, как таковая, поверхность вообще отсутствует. Под ней подразумевается уровень атмосферы, где величина давления соответствует 1 бару (1 бар=750 мм ртутного столба). Отсюда видно: данный космический объект идеальным шаром вовсе не является, а сжат у полюсов. По своей орбите Нептун несётся со скоростью 5,43 км/с и облетает Солнце за 164,8 года. Вокруг своей оси планета вращается очень быстро. Полный оборот она делает всего за 16 часов и 6 с половиной минут..

Он вращается почти на самой границе с так называемым поясом Койпера. Это огромное космическое пространство, расположенное на дальних рубежах Солнечной системы. В этой непроницаемой тёмной бездне существуют тысячи неведомых тел. Их состав аммиак, метан, вода. Данные летучие вещества образуют ледяные глыбы разных размеров. Интересно то, что за орбитой планеты Нептун подобных образований нет совсем: космическая бездна девственно-чистая. Общие сведения

Нептун удален от Солнца на 30 а.е., диаметр планеты - 49,5 тыс. км, что около 4-х земных, масса - около 17 масс Земли. Период обращения вокруг центрального светила - 165 неполных лет. Средняя температура - 55 К. В римской мифологии Нептун (Греч. Посейдон) был богом моря.

На сегодняшний момент (1997-й год), Нептун - самая далекая от нас планета, так как из-за вытянутости орбиты Плутона, с 1979-го по июль 1999-го года последняя планета находится ближе к Солнцу. У имеющих небольшие оптические инструменты есть уникальная возможность разглядеть самую далекую планету Солнечной системы.

Орбитальные резонансы

Орбиты объектов, удерживаемых в области этого пояса, на протяжении значительных промежутков времени, определяются вековыми резонансами с Нептуном. Из них есть и такие, для которых данные промежутки сопоставимы со всем периодом существования нашей звездной системы.

Интересные факты о планете Нептун.

Нептун — самая далёкая от Солнца планета с тех пор, как Плутон разжаловали до звания карликовой планеты.
Нептун меньше, чем другие газовые гиганты — Юпитер, Уран и Сатурн.
На Нептуне дуют самые сильные в Солнечной системе ветра, их скорость достигает 2100 км/ч, то есть больше, чем в бешеной атмосфере Юпитера.
Нептун вырабатывает больше тепла, чем получает его от Солнца.
Из всех планет в нашей системе Нептун — самая холодная.
Крупнейший спутник Нептуна, Тритон, примерно через три с половиной миллиарда лет будет разорван его гравитацией, после чего его обломки образуют ещё одно кольцо вокруг планеты (см. удивительные факты о спутниках).
Окрестности Нептуна посещались лишь одним зондом — Вояджером-2, в 1989 году. Зонд прошёл на расстоянии в 3000 километров от северного полюса Нептуна.
Нептун был единственной планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не благодаря телескопу.
Год на Нептуне длится примерно 165 земных лет.
Предположительно, Нептун обладает каменным ядром, масса которого примерно равна массе Земли.
Магнитное поле Нептуна в 27 раз мощнее земного.
Атмосфера Нептуна состоит преимущественно из соединений гелия и водорода.
Своё название планета получила в честь древнеримского бога моря.
День на Нептуне длится около 16 земных часов.
Истинная причина голубого цвета Нептуна до сих пор не раскрыта.
У Нептуна есть кольца, целых шесть, но они гораздо меньше, чем у Сатурна, и увидеть их непросто. Состоят кольца в основном из замёрзшей воды.
Атмосфера Нептуна плавно переходит в жидкий океан, а тот — в промёрзшую мантию. Поверхности как таковой у этой планеты нет.
Гравитация Нептуна всего на 17% сильнее таковой на Земле.

История открытия

Зарисовки Галилео Галилея показывают, что 28 декабря 1612 года, а затем 29 января 1613 года он наблюдал Нептун. Однако в обоих случаях Галилей принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе. Поэтому открытие Нептуна не приписывают Галилею. Во время первого периода наблюдений в декабре 1612 года Нептун был в точке стояния, как раз в день наблюдений он перешёл к попятному движению. Видимое попятное движение наблюдается, когда Земля обгоняет по своей орбите внешнюю планету. Поскольку Нептун был вблизи точки стояния, движение планеты было слишком слабым, чтобы быть замеченным с помощью маленького телескопа Галилея. В 1821 году Алексей Бувард опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана. Более поздние наблюдения показали существенные отклонения от таблиц. Это привело Буварда к предположению, что неизвестное пока тело возмущает орбиту Урана своей гравитацией. В 1843, Джон Кауч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты, чтобы объяснить изменения в орбите Урана. Он послал свои вычисления сэру Джорджу Эйри, королевскому астроному, а тот в ответном письме попросил у Куча разъяснений. Адамс начал набрасывать ответ, но почему-то так и не отправил его и в дальнейшем не настаивал на серьёзной работе над проблемой Урана. Урбен Леверье независимо от Адамса в 1845—1846 годы быстро провёл свои собственные расчёты, но соотечественники не разделяли его энтузиазма. В июне, ознакомившись с первой опубликованной Леверье оценкой долготы планеты и её схожести с оценкой Адамса, Эйри убедил директора Кембриджской обсерватории Джеймса Чайлза начать поиски планеты. Чайлз безуспешно обыскивал небо в поисках восьмой планеты в течение августа и сентября. На деле Чайлз дважды наблюдал Нептун, но вследствие того, что он отложил обработку результатов наблюдений на более поздний срок, ему не удалось своевременно идентифицировать искомую планету. Тем временем, Леверье удалось убедить астронома Берлинской обсерватории Иоганна Готфрида Галле заняться поисками планеты. Гейнрих д’Арре, студент обсерватории, предложил Галле сравнить недавно нарисованную карту неба в районе предсказанного Леверье местоположения с видом неба на текущий момент, чтобы заметить передвижение планеты относительно неподвижных звёзд. Планета была обнаружена в первую же ночь примерно после одного часа поисков. Вместе с директором обсерватории, Иоганном Энке, в течение двух ночей они продолжили наблюдение участка неба, где находилась планета, в результате чего им удалось обнаружить её передвижение относительно звёзд, и убедиться, что это действительно новая планета. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года, в пределах 1° от координат, предсказанных Леверье, и примерно в 12° от координат, предсказанных Адамсом. Вслед за открытием последовал спор между англичанами и французами за право считать открытие Нептуна своим. В конечном счёте компромисс был найден, и было принято решение считать Адамса и Леверье сооткрывателями.

Место в Солнечой системе

Физические характеристики

Внутреннее строение

Кольца планеты

У Нептуна на данный момент известно 13 спутников. Крупнейший из них весит более, чем 99,5 процентов от масс всех спутников Нептуна, вместе взятых, и лишь он массивен настолько, чтобы стать сфероидальным. Это Тритон, открытый Уильямом Ласселом всего через 17 дней после открытия Нептуна. В отличие от всех остальных крупных спутников планет в Солнечной системе, Тритон обладает ретроградной орбитой. Возможно, он был захвачен гравитацией Нептуна, а не сформировался на месте, и, возможно, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера. Он достаточно близок к Нептуну, чтобы быть зафиксированным в синхронном вращении.

Второй (по времени открытия) известный спутник Нептуна — Нереида, спутник неправильной формы с одним из самых высоких эксцентриситетов орбиты среди прочих спутников Солнечной системы.

Тритон — крупнейший спутник Нептуна

Атмосфера и криовулканизм. Несмотря на температуру поверхности 38 К, за счёт сублимации азота образуется разреженная атмосфера, давление у поверхности составляет до 15 микробар. В области полярной шапки имеются многочисленные тёмные полосы (около 50). По меньшей мере две из них являются результатами действия гейзероподобных выбросов остальные, скорее всего, — тоже. Азот, пробиваясь сквозь отверстия во льду, выносит пылевые частицы на высоту до 8 км, откуда они, снижаясь, могут распространяться на расстояния до 150 км. Все они тянутся в западном направлении, что говорит о существовании преобладающего ветра. Источники энергии и механизм действия этих выбросов ещё непонятны, но то, что они наблюдаются в широтах, над которыми Солнце находится в зените, позволяет предположить влияние солнечного света. На Тритоне зафиксированы протяжённые облака на высоте около 100 км над поверхностью.

Внутреннее тепло. Более разнообразная погода на Нептуне, по сравнению с Ураном, как полагают, — следствие более высокой внутренней температуры. При этом Нептун в два раза удалённее от Солнца чем Уран, и получает лишь 40 % от солнечного света, который получает Уран. Поверхностные же температуры этих двух планет примерно равны. Верхние области тропосферы Нептуна достигают весьма низкой температуры в −221,4 °C. На глубине, где давление равняется 1 бару, температура достигает -201,15 °C. Глубже идут газы, однако температура устойчиво повышается. Как и с Ураном, механизм нагрева неизвестен, но несоответствие большое: Уран излучает в 1,1 больше энергии чем получает от Солнца. Нептун же излучает в 2,61 раза больше чем получает, его внутренний источник тепла производит 161 % от получаемого от Солнца. Несмотря на то, что Нептун — самая далёкая планета от Солнца, его внутренней энергии достаточно для наличия самых быстрых ветров в Солнечной системе. Предлагается несколько возможных объяснений, включая радиогенный нагрев ядром планеты (как Земля греется калием-40, к примеру), диссоциация метана в другие цепные углеводороды в условиях атмосферы Нептуна, а также конвекция в нижней части атмосферы, которая приводит к торможению волн гравитации.

Явления не планете

Подобно типичной газовой планете, Нептун известен большими бурями и вихрями, быстрыми ветрами, дующими на ограниченных полосах, параллельным экватору. На Нептуне самые быстрые в Солнечной системе ветры , они разгоняются до 2 200 км/час. Ветры дуют в западном направлении, против вращения планеты. У планет-гигантов скорость потоков и течений в их атмосферах увеличивается с расстоянием от Солнца. Эта закономерность не имеет пока никакого объяснения. Подобно Юпитеру и Сатурну, Нептун имеет внутренний источник тепла - он излучает более, чем в два с половиной раза больше энергии, нежели получает от Солнца.

* Магнитная ось Нептуна проходит далеко не через центр и под большим углом к оси вращения. Какие процессы формируют такое магнитное поле?

* В чем причина недостатка гелия и водорода на Нептуне?

* Почему на Нептуне так сильны ветры, тогда как он находится очень далеко от Солнца, а в то же время внутренний источник тепла в недрах планеты недостаточно силен для таких целей?

* Как разработать сравнительно дешевый проект эффективного изучения Нептуна и Урана с помощью космических аппаратов?

Список используемой литературы:

1. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы/М.Я.Маров; М.: Просвещение, 1986. – 220 с.

2. Спарроу Д. Планеты. Путешествие по Солнечной системе/Д. Спарроу; М.: Амфора, 2008. – 224 с.

3. Третьяков Ю. М. Происхождение и структура Солнечной системы/Ю. М. Третьяков М.: Фолиум, 1998. – 92 с.

Нептун - восьмая от Солнца большая планета Солнечно й системы, относится к планетам-гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Еще орбиту Нептуна пересекает комета Галилея. Астрологический знак Нептуна J.

Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой (э к сцентриситет 0,009), орбите; его среднее расстояние от Солнца в 30,058 раз больше, чем у Земли, что составляет примерно 4500 млн. км. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Продолжительность года, то есть время одного полного оборота вокруг Солнца 164,8 земных лет. Экваториальный радиус планеты 24750 км, что почти в четыре раза превосходит радиус Земли, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 17,8 часов. Хотя средняя плотность Нептуна, равная 1,67 г/см3, почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.

Нептун обладает магнитным полем, напряженность которого на полюсах примерно вдвое больше, чем на Земле.

Эффективная температура поверхностных областей ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14)·103 К при давлении 7-8 мегабар.

Состав и внутреннее строение.

Из всех элементов на Нептуне преобладают водород и гелий примерно в таком же соотношении, как и на Солнце: на один атом гелия приходится около 20 атомов водорода. В несвязанном состоянии водорода на Нептуне значительно меньше, чем на Юпитере и Сатурне. Присутствуют и другие элементы, в основном легкие. На Нептуне, как и на других планетах-гигантах, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка как на Уране. По теоретическим оценкам, имеется и мантия, и ядро. Масса ядра вместе с ледяной оболочкой согласно расчетным моделям может достигать 90% всей массы планеты.

Спутники Нептуна.

Около Нептуна движутся 6 спутников. Самый крупный из них Тритон , спутник Нептуна, открыт У. Ласселлом (о. Мальта, 1846). Расстояние от Нептуна 394 700 км, сидерический период обращения 5 сут 21 ч 3 мин, диаметр ок. 3200 км и радиус 1600 км, что немногим (на 138 км) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Возможно, имеет атмосферу.

Второй по величине спутник, Нереида, спутник Нептуна, открыт Дж. Койпером (США, 1949). Среднее расстояние от Нептуна 6,2 млн. км, диаметр ок. 200 км. и радиус 100 км. Масса в 20000 раз меньше , чем масса Луна еднственный спутник планет с сильно вытянутой орбитой (эксцентриситет 0,75). Сидерический период обращения ок. 358 сут.

Возможно, имеет атмосферу.

Удаленность Нептуна от Земли существенно ограничивает возможности его исследования.

Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843 предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии новой планеты.

Получив второй трактат Леверье, Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846, поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.

Тем временем Леверье 31 августа 1846 закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не приступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к И. Галле, ассистенту Берлинской обсерватории, который, получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября вместе со студентом ДАрре начал поиски. В первый же вечер планета была обнаружена, она находилась всего в 52 от предполагаемого места.

Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственного отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.

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: