En el ajetreo y el bullicio de los días, el mundo para una persona común a veces se reduce al tamaño del trabajo y el hogar. Mientras tanto, si miras al cielo, puedes ver lo insignificante que es en la escala del universo. Quizás por eso los jóvenes románticos sueñan con dedicarse a la conquista del espacio y al estudio de las estrellas. Los científicos-astrónomos no olvidan ni por un segundo que, además de la Tierra con sus problemas y alegrías, existen muchos otros objetos lejanos y misteriosos. Uno de ellos es el planeta Neptuno, el octavo en cuanto a distancia al Sol, inaccesible a la observación directa y por tanto doblemente atractivo para los investigadores.
Cómo empezó todo
Incluso a mediados del siglo XIX, el sistema solar, según los científicos, contenía solo siete planetas. Los vecinos de la Tierra, cercanos y lejanos, han sido estudiados utilizando todos los avances disponibles en tecnología e informática. Muchas características se describieron primero teóricamente, y solo luego encontraron confirmación práctica. Con el cálculo de la órbita de Urano, la situación fue algo diferente. Thomas John Hussey, astrónomo yel sacerdote, descubrió una discrepancia entre la trayectoria real del supuesto movimiento del planeta. Solo podría haber una conclusión: hay un objeto que afecta la órbita de Urano. De hecho, este fue el primer informe del planeta Neptuno.
Después de casi diez años (en 1843), dos investigadores calcularon simultáneamente en qué órbita podría moverse el planeta, lo que obligó al gigante gaseoso a hacer espacio. Eran el inglés John Adams y el francés Urbain Jean Joseph Le Verrier. Independientemente unos de otros, pero con distinta precisión, determinaron la trayectoria del cuerpo.
Detección y designación
Neptuno fue encontrado en el cielo nocturno por el astrónomo Johann Gottfried Galle, a quien Le Verrier acudió con sus cálculos. El científico francés, que luego compartió la gloria del descubridor con Galle y Adams, se equivocó en los cálculos por solo un grado. Neptuno apareció oficialmente en artículos científicos el 23 de septiembre de 1846.
Inicialmente, se propuso que el planeta llevara el nombre de Jano de dos caras, pero esta designación no echó raíces. Los astrónomos se inspiraron más en la comparación del nuevo objeto con el rey de los mares y océanos, tan ajeno al firmamento terrestre como, aparentemente, el planeta abierto. El nombre de Neptuno fue propuesto por Le Verrier y apoyado por V. Ya. Struve, quien dirigía el Observatorio Pulkovo. Se le dio el nombre, solo quedaba entender cuál es la composición de la atmósfera de Neptuno, si existe, qué se esconde en sus profundidades, etc.
Comparado con la Tierra
Ha pasado mucho tiempo desde la apertura. hoy es como el octavoplaneta del sistema solar sabemos mucho más. Neptuno es mucho más grande que la Tierra: su diámetro es casi 4 veces mayor y su masa es 17 veces mayor. Una distancia considerable del Sol no deja dudas de que el clima en el planeta Neptuno también es significativamente diferente al de la Tierra. No hay ni puede haber vida aquí. Ni siquiera se trata del viento o de algún fenómeno inusual. La atmósfera y la superficie de Neptuno tienen casi la misma estructura. Este es un rasgo característico de todos los gigantes gaseosos, incluido este planeta.
Superficie imaginaria
El planeta tiene una densidad significativamente inferior a la de la Tierra (1,64 g/cm³), lo que dificulta pisar su superficie. Sí, y como tal no lo es. Se acordó identificar el nivel de la superficie por la magnitud de la presión: un "sólido" flexible y más bien líquido se encuentra en las capas inferiores de la atmósfera, donde la presión es igual a un bar y, de hecho, es parte de ella. Cualquier informe del planeta Neptuno como un objeto cósmico de un tamaño específico se basa en esta definición de la superficie imaginaria de un gigante.
Los parámetros obtenidos con esta función en mente son los siguientes:
- diámetro cerca del ecuador es 49,5 mil km;
- su tamaño en el plano de los polos es de casi 48,7 mil km.
La proporción de estas características hace que Neptuno esté lejos de tener una forma circular. Al igual que el Planeta Azul, es algo achatado en los polos.
Composición de la atmósfera de Neptuno
La mezcla de gases que envuelve al planeta,el contenido es muy diferente de la tierra. La gran mayoría es hidrógeno (80%), la segunda posición la ocupa el helio. Este gas inerte hace una contribución significativa a la composición de la atmósfera de Neptuno: 19%. El metano es menos del uno por ciento, el amoníaco también se encuentra aquí, pero en pequeñas cantidades.
Curiosamente, el uno por ciento de metano en la composición afecta en gran medida qué tipo de atmósfera tiene Neptuno y cómo se ve todo el gigante gaseoso desde el punto de vista de un observador externo. Este compuesto químico forma las nubes del planeta y no refleja las ondas de luz correspondientes al rojo. Como resultado, Neptuno resulta ser de un azul profundo para las naves espaciales que pasan. Este color es uno de los misterios del planeta. Los científicos aún no saben exactamente qué conduce a la absorción de la parte roja del espectro.
Todos los gigantes gaseosos tienen una atmósfera. Es el color que distingue a Neptuno entre ellos. Debido a estas características, se le llama planeta de hielo. El metano congelado, que por su existencia añade peso a la comparación de Neptuno con un iceberg, también forma parte del manto que rodea el núcleo del planeta.
Estructura interna
El núcleo de un objeto espacial contiene compuestos de hierro, níquel, magnesio y silicio. En términos de masa, el núcleo es aproximadamente igual a toda la Tierra. Al mismo tiempo, a diferencia de otros elementos de la estructura interna, tiene una densidad dos veces mayor que la del Planeta Azul.
El núcleo está cubierto, como ya se mencionó, por el manto. Su composición es en muchos aspectos similar a la atmosférica: aquíamoníaco, metano, agua están presentes. La masa de la capa es igual a quince terrestres, mientras que se calienta fuertemente (hasta 5000 K). El manto no tiene un límite claro, y la atmósfera del planeta Neptuno fluye suavemente hacia él. Una mezcla de helio e hidrógeno constituye la parte superior de la estructura. La suave transformación de un elemento en otro y los límites borrosos entre ellos son propiedades características de todos los gigantes gaseosos.
Dificultades de investigación
Las conclusiones sobre la atmósfera de Neptuno, que es típica por su estructura, se basan en gran medida en los datos ya obtenidos sobre Urano, Júpiter y Saturno. La lejanía del planeta a la Tierra hace que sea mucho más difícil estudiarlo.
En 1989, la nave espacial Voyager 2 voló cerca de Neptuno. Este fue el único encuentro del gigante de hielo con el mensajero terrenal. Su fecundidad, sin embargo, es obvia: fue esta nave la que proporcionó la mayor parte de la información sobre Neptuno a la ciencia. En particular, la Voyager 2 descubrió las manchas oscuras grandes y pequeñas. Ambas áreas ennegrecidas eran claramente visibles contra el fondo de la atmósfera azul. Hasta la fecha, no está claro cuál es la naturaleza de estas formaciones, pero se supone que se trata de corrientes de Foucault o ciclones. Aparecen en la atmósfera superior y recorren el planeta a gran velocidad.
Movimiento perpetuo
Muchos parámetros determinan la presencia de la atmósfera. Neptuno se caracteriza no solo por su color inusual, sino también por el movimiento constante creado por el viento. La velocidad a la que las nubes dan la vuelta al planeta alrededor del ecuador supera los mil kilómetros por hora. Al mismo tiempo, se mueven en dirección opuesta a la rotación del mismo Neptuno alrededor del eje. Al mismo tiempo, el planeta gira aún más rápido: una rotación completa toma solo 16 horas y 7 minutos. A modo de comparación: una revolución alrededor del Sol lleva casi 165 años.
Otro misterio: la velocidad del viento en la atmósfera de los gigantes gaseosos aumenta con la distancia al Sol y alcanza su punto máximo en Neptuno. Este fenómeno aún no ha sido comprobado, así como algunas de las características de temperatura del planeta.
Distribución del calor
El clima en el planeta Neptuno se caracteriza por un cambio gradual de temperatura dependiendo de la altitud. Esa capa de la atmósfera, donde se encuentra la superficie condicional, corresponde completamente al segundo nombre del cuerpo cósmico (planeta de hielo). La temperatura aquí desciende hasta casi -200 ºC. Si se mueve desde la superficie más arriba, habrá un aumento notable en el calor hasta 475º. Los científicos aún no han encontrado una explicación digna para tales diferencias. Se supone que Neptuno tiene una fuente de calor interna. Tal "calentador" debería producir el doble de energía que la que llega al planeta desde el Sol. El calor de esta fuente, combinado con la energía proveniente de nuestra estrella, es probablemente la razón de los fuertes vientos.
Sin embargo, ni la luz del sol ni el "calentador" interno pueden elevar la temperatura en la superficie para que el cambio de estaciones se sienta aquí. Y aunque se cumplen otras condiciones para ello, es imposible distinguir el invierno del verano en Neptuno.
Magnetosfera
La investigación de Voyager 2 ha ayudado a los científicos a aprender mucho sobre el campo magnético de Neptuno. Es muy diferente al de la Tierra: la fuente no se encuentra en el núcleo, sino en el manto, por lo que el eje magnético del planeta está muy desplazado de su centro.
Una de las funciones del campo es la protección contra el viento solar. La forma de la magnetosfera de Neptuno es muy alargada: las líneas protectoras en la parte iluminada del planeta se encuentran a una distancia de 600 mil km de la superficie, y en el lado opuesto, a más de 2 millones de km.
Voyager registró la inconsistencia de la intensidad del campo y la ubicación de las líneas magnéticas. Tales propiedades del planeta tampoco están completamente explicadas por la ciencia.
Anillos
A finales del siglo XIX, cuando los científicos ya no buscaban una respuesta a la pregunta de si hay una atmósfera en Neptuno, se les presentó otra tarea. Era necesario explicar por qué, a lo largo del camino del octavo planeta, las estrellas comenzaron a desvanecerse para el observador un poco antes de que Neptuno se acercara a ellas.
El problema se resolvió solo después de casi un siglo. En 1984, con la ayuda de un poderoso telescopio, fue posible considerar el anillo más brillante del planeta, que luego recibió el nombre de uno de los descubridores de Neptuno, John Adams.
Investigaciones posteriores revelaron varias formaciones similares más. Fueron ellos quienes cerraron las estrellas a lo largo del camino del planeta. Hoy, los astrónomos consideran que Neptuno tiene seis anillos. Encierran otro misterio. El anillo de Adams está formado por varios arcos situados en unosdistancia entre sí. El motivo de esta colocación no está claro. Algunos investigadores se inclinan a pensar que la fuerza del campo gravitatorio de uno de los satélites de Neptuno, Galatea, los mantiene en esta posición. Otros dan un contraargumento de peso: su tamaño es tan pequeño que difícilmente habría hecho frente a la tarea. Tal vez haya varios satélites desconocidos más cerca ayudando a Galatea.
En general, los anillos del planeta son una vista inferior en impresionante y belleza a formaciones similares de Saturno. La composición no juega el último papel en la apariencia algo aburrida. Los anillos contienen principalmente trozos de hielo de metano recubiertos con compuestos de silicio que absorben bien la luz.
Satélites
Neptune es propietario (según los últimos datos) de 13 satélites. La mayoría de ellos son de tamaño pequeño. Solo Tritón tiene parámetros sobresalientes, que es solo ligeramente inferior en diámetro a la Luna. La composición de la atmósfera de Neptuno y Tritón es diferente: el satélite tiene una envoltura gaseosa de una mezcla de nitrógeno y metano. Estas sustancias le dan un aspecto muy interesante al planeta: el nitrógeno congelado con inclusiones de hielo de metano crea un verdadero tumulto de colores en la superficie cerca del Polo Sur: los desbordamientos de amarillo se combinan con blanco y rosa.
El destino del apuesto Tritón, mientras tanto, no es tan color de rosa. Los científicos predicen que chocará con Neptuno y será tragado por él. Como resultado, el octavo planeta se convertirá en el propietario de un nuevo anillo, comparable en brillo a las formaciones de Saturno e incluso por delante de ellas. Los satélites restantes de Neptuno son significativamente inferiores a Tritón, algunos de ellosni siquiera tiene un nombre todavía.
El octavo planeta del sistema solar corresponde en gran medida a su nombre, cuya elección también se vio afectada por la presencia de la atmósfera: Neptuno. Su composición contribuye a la aparición de un característico color azul. Neptuno se precipita por el espacio incomprensible para nosotros, como el dios de los mares. Y al igual que las profundidades del océano, esa parte del cosmos que comienza más allá de Neptuno guarda muchos secretos para el hombre. Los científicos del futuro todavía tienen que descubrirlos.
