ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเนปจูน

© วลาดิมีร์ คาลานอฟ
เว็บไซต์"ความรู้คือพลัง"

หลังจากการค้นพบดาวยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 นักดาราศาสตร์ไม่สามารถอธิบายสาเหตุของการเบี่ยงเบนในการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ดวงนี้ในวงโคจรของมันเป็นเวลานานจากพารามิเตอร์เหล่านั้นที่กำหนดโดยกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ที่ค้นพบโดยโยฮันเนสเคปเลอร์ สันนิษฐานว่าอาจมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่งอยู่เลยวงโคจรของดาวยูเรนัส แต่ต้องพิสูจน์ความถูกต้องของสมมติฐานนี้ซึ่งจำเป็นต้องทำการคำนวณที่ซับซ้อน

ดาวเนปจูนจากระยะทาง 4.4 ล้านกม.

ดาวเนปจูน ภาพถ่ายในสีเท็จ

การค้นพบดาวเนปจูน

การค้นพบดาวเนปจูน "ที่ปลายปากกา"

ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนรู้จักการมีอยู่ของดาวเคราะห์ 5 ดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์

ดังนั้น John Couch Adams นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษผู้มีความสามารถ (พ.ศ. 2362-2435) ซึ่งเพิ่งสำเร็จการศึกษาจากวิทยาลัยเซนต์จอห์นในเคมบริดจ์ในปี พ.ศ. 2387-2388 ได้คำนวณมวลโดยประมาณของดาวเคราะห์ทรานยูรานิกซึ่งเป็นองค์ประกอบของวงโคจรทรงรีและลองจิจูดเฮลิโอเซนทริค ต่อมาอดัมส์ได้เป็นศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และเรขาคณิตที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์

อดัมส์ใช้การคำนวณของเขาบนสมมติฐานที่ว่าดาวเคราะห์ที่ต้องการควรอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 38.4 หน่วยดาราศาสตร์ อดัมส์แนะนำระยะห่างนี้ตามกฎที่เรียกว่ากฎทิเทียส-โบเด ซึ่งกำหนดขั้นตอนในการคำนวณระยะห่างของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์โดยประมาณ ในอนาคตเราจะพยายามพูดถึงกฎนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

อดัมส์นำเสนอการคำนวณของเขาต่อหัวหน้าหอดูดาวกรีนิช แต่พวกเขาไม่ได้ให้ความสนใจ

ไม่กี่เดือนต่อมา อูร์เบน ฌอง โจเซฟ เลอ แวร์ริเยร์ (พ.ศ. 2354-2420) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ทำการคำนวณและนำเสนอต่อหอดูดาวกรีนิช โดยเป็นอิสระจากอดัมส์ ที่นี่พวกเขาจำการคำนวณของอดัมส์ได้ทันที และตั้งแต่ปี 1846 ได้มีการเปิดตัวโครงการสังเกตการณ์ที่หอดูดาวเคมบริดจ์ แต่ก็ไม่ได้ผลลัพธ์

ในฤดูร้อนปี 1846 เลอ แวร์ริเยร์ได้ทำรายงานที่มีรายละเอียดมากขึ้นที่หอดูดาวปารีส และแนะนำให้เพื่อนร่วมงานรู้จักการคำนวณของเขา ซึ่งเหมือนกันและแม่นยำกว่าการคำนวณของอดัมส์ด้วยซ้ำ แต่นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่นชมทักษะทางคณิตศาสตร์ของเลอ แวร์ริเยร์ ไม่ได้แสดงความสนใจมากนักในปัญหาการค้นหาดาวเคราะห์ทรานยูเรเนียม สิ่งนี้ไม่อาจทำให้ Master Le Verrier ผิดหวังได้ และในวันที่ 18 กันยายน พ.ศ. 2389 เขาได้ส่งจดหมายถึงผู้ช่วยของหอดูดาวเบอร์ลิน Johann Gottfried Halle (พ.ศ. 2355-2453) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาเขียนว่า: "... ใช้ปัญหาในการชี้กล้องโทรทรรศน์ไปที่กลุ่มดาวราศีกุมภ์ คุณจะพบดาวเคราะห์ดวงที่ 9 ภายในระยะ 1° จากจุดสุริยุปราคาที่ลองจิจูด 326°..."

การค้นพบดาวเนปจูนบนท้องฟ้า

เมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 ทันทีที่ได้รับจดหมาย Johann Halle และผู้ช่วยของเขาซึ่งเป็นนักเรียนอาวุโส Heinrich d'Arre ได้ส่งกล้องโทรทรรศน์ไปยังกลุ่มดาวราศีกุมภ์ และค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ดวงที่แปด ซึ่งเกือบจะอยู่ในตำแหน่งที่ Le Verrier ระบุไว้พอดี

ในไม่ช้า Paris Academy of Sciences ก็ได้ประกาศว่ามีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ "ที่ปลายปากกา" โดย Urbain Le Verrier ชาวอังกฤษพยายามประท้วงและเรียกร้องให้จอห์น อดัมส์ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้

ใครได้รับความสำคัญในการค้นพบ - อังกฤษหรือฝรั่งเศส? ลำดับความสำคัญของการเปิดได้รับการยอมรับสำหรับ... เยอรมนี หนังสืออ้างอิงสารานุกรมสมัยใหม่ระบุว่าดาวเคราะห์เนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 โดยโยฮันน์ ฮัลเลอ ตามการคาดการณ์ทางทฤษฎีของ W.Zh.

เลอ แวร์ริเยร์ และ เจ.เค.

ดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบนี้มีชื่อว่าเนปจูนตามเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของโรมันโบราณ (ชาวกรีกโบราณมีโพไซดอนอยู่ใน "ตำแหน่ง" ของเทพเจ้าแห่งท้องทะเล) แน่นอนว่าชื่อเนปจูนนั้นถูกเลือกตามประเพณี แต่กลับกลายเป็นว่าค่อนข้างประสบความสำเร็จในแง่ที่ว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์นั้นชวนให้นึกถึงทะเลสีฟ้าที่ซึ่งดาวเนปจูนปกครอง อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปได้ที่จะตัดสินสีของดาวเคราะห์อย่างแน่นอนเพียงเกือบศตวรรษครึ่งหลังจากการค้นพบเมื่อในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2532 ยานอวกาศของอเมริกาซึ่งเสร็จสิ้นโครงการวิจัยใกล้ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และดาวยูเรนัส ได้บินไปทางเหนือ ขั้วดาวเนปจูนที่ระดับความสูงเพียง 4,500 กม. และส่งภาพดาวเคราะห์ดวงนี้มายังโลก จนถึงขณะนี้ยานโวเอเจอร์ 2 ยังคงเป็นยานอวกาศเพียงลำเดียวที่มุ่งเป้าไปที่บริเวณใกล้กับดาวเนปจูน จริงอยู่ ข้อมูลภายนอกบางอย่างเกี่ยวกับดาวเนปจูนก็ได้รับความช่วยเหลือเช่นกัน แม้ว่าจะอยู่ในวงโคจรใกล้โลกก็ตาม เช่น ในพื้นที่ใกล้เคียง

กาลิเลโออาจค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนซึ่งสังเกตเห็นมัน แต่เข้าใจผิดว่าเป็นดาวฤกษ์ที่ไม่ปกติ ตั้งแต่นั้นมา เป็นเวลาเกือบสองร้อยปี จนถึงปี ค.ศ. 1846 ดาวเคราะห์ยักษ์ดวงหนึ่งในระบบสุริยะยังคงไม่เป็นที่รู้จัก

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเนปจูน

ดาวเนปจูนซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 8 ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ อยู่ห่างจากดวงสว่างประมาณ 4.5 พันล้านกิโลเมตร (30 AU) (ต่ำสุด 4.456 สูงสุด 4.537 พันล้านกิโลเมตร)

ดาวเนปจูนก็อยู่ในกลุ่มดาวเคราะห์ยักษ์ที่เป็นก๊าซ เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นศูนย์สูตรอยู่ที่ 49,528 กม. ซึ่งใหญ่กว่าโลกเกือบสี่เท่า (12,756 กม.) คาบการหมุนรอบแกนของมันคือ 16 ชั่วโมง 06 นาที ระยะเวลาของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คือ ความยาวหนึ่งปีบนดาวเนปจูนคือเกือบ 165 ปีโลก ปริมาตรของดาวเนปจูนคือ 57.7 เท่าของปริมาตรของโลก และมวลของมันคือ 17.1 เท่าของปริมาตรโลก ความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารคือ 1.64 (g/cm³) ซึ่งสูงกว่าบนดาวยูเรนัสอย่างเห็นได้ชัด (1.29 (g/cm³)) แต่น้อยกว่าบนโลกอย่างมีนัยสำคัญ (5.5 (g/cm³)) แรงโน้มถ่วงบนดาวเนปจูนนั้นมากกว่าบนโลกเกือบหนึ่งเท่าครึ่ง

ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงปี 1781 ผู้คนถือว่าดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลที่สุด ค้นพบในปี พ.ศ. 2324 ดาวยูเรนัส "ขยาย" ขอบเขตของระบบสุริยะลงครึ่งหนึ่ง (จาก 1.5 พันล้านกิโลเมตรเป็น 3 พันล้านกิโลเมตร)

แต่ 65 ปีต่อมา (พ.ศ. 2389) มีการค้นพบดาวเนปจูน และมัน "ขยาย" ขอบเขตของระบบสุริยะออกไปอีกหนึ่งเท่าครึ่ง นั่นคือ มากถึง 4.5 พันล้านกิโลเมตรในทุกทิศทางจากดวงอาทิตย์

ดังที่เราจะได้เห็นในภายหลัง สิ่งนี้ไม่ได้กลายเป็นข้อจำกัดสำหรับพื้นที่ที่ระบบสุริยะของเราครอบครอง 84 ปีหลังจากการค้นพบดาวเนปจูน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2473 ชาวอเมริกัน ไคลด์ ทอมบอห์ ค้นพบดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยระยะทางเฉลี่ยประมาณ 6 พันล้านกิโลเมตร

จริงอยู่ ในปี 2549 สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลได้ถอด "ชื่อ" ดาวพลูโตในฐานะดาวเคราะห์ออก ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าดาวพลูโตมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับชื่อดังกล่าวดังนั้นจึงถูกย้ายไปยังหมวดหมู่ของคนแคระ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนแก่นแท้ของสสาร - เช่นเดียวกัน ดาวพลูโตในฐานะร่างกายของจักรวาลก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะ และไม่มีใครรับประกันได้ว่าไม่มีวัตถุในจักรวาลใดเลยเกินกว่าวงโคจรของดาวพลูโตที่อาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะในฐานะดาวเคราะห์อีกต่อไป ไม่ว่าในกรณีใด นอกเหนือจากวงโคจรของดาวพลูโต พื้นที่จะเต็มไปด้วยวัตถุจักรวาลหลากหลายชนิด ซึ่งได้รับการยืนยันจากการมีอยู่ของแถบ Edgeworth-Kuiper ที่เรียกว่า ซึ่งขยายไปถึง 30-100 AU

เราจะพูดถึงเข็มขัดเส้นนี้ในภายหลัง (ดู "ความรู้คือพลัง")

ชั้นบรรยากาศและพื้นผิวของดาวเนปจูน

บรรยากาศดาวเนปจูน

บรรเทาเมฆเนปจูน

บรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเทน และแอมโมเนียเป็นส่วนใหญ่ มีเทนดูดซับส่วนสีแดงของสเปกตรัมและส่งสีฟ้าและสีเขียว ด้วยเหตุนี้สีพื้นผิวของดาวเนปจูนจึงปรากฏเป็นสีน้ำเงินแกมเขียว

องค์ประกอบของบรรยากาศมีดังนี้:
ส่วนประกอบหลัก: ไฮโดรเจน (H 2) 80 ± 3.2%; ฮีเลียม (He) 19±3.2%; มีเทน (CH4) 1.5±0.5%
ส่วนประกอบที่ไม่บริสุทธิ์: อะเซทิลีน (C 2 H 2), ไดอะเซทิลีน (C 4 H 2), เอทิลีน (C 2 H 4) และอีเทน (C 2 H 6) รวมถึงคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และไนโตรเจนโมเลกุล (N 2) ;

ละอองลอย: น้ำแข็งแอมโมเนีย, น้ำแข็งในน้ำ, น้ำแข็งแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ (NH 4 SH) น้ำแข็ง, น้ำแข็งมีเทน (? - น่าสงสัย)
อุณหภูมิ: ที่ระดับความดัน 1 บาร์: 72 K (–201 °C);

ที่ระดับความดัน 0.1 บาร์: 55 K (–218 °C)

เริ่มต้นจากระดับความสูงประมาณ 50 กม. จากชั้นพื้นผิวของชั้นบรรยากาศและขึ้นไปที่ระดับความสูงหลายพันกิโลเมตร ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกปกคลุมไปด้วยเมฆเซอร์รัสที่ส่องแสงกลางคืน ซึ่งประกอบด้วยมีเทนแช่แข็งเป็นส่วนใหญ่ (ดูภาพด้านบนขวา) ในบรรดาเมฆ มีการสังเกตการก่อตัวที่คล้ายกับกระแสน้ำวนแบบหมุนวนในชั้นบรรยากาศ คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนดาวพฤหัสบดี การหมุนวนดังกล่าวปรากฏเป็นจุดและปรากฏขึ้นและหายไปเป็นระยะ

บรรยากาศค่อยๆ กลายเป็นของเหลวและกลายเป็นวัตถุแข็งของดาวเคราะห์ ซึ่งคาดคะเนว่าส่วนใหญ่ประกอบด้วยสสารชนิดเดียวกัน ได้แก่ ไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเทน

บรรยากาศของดาวเนปจูนมีความกระฉับกระเฉงมาก: ลมแรงมากพัดมาบนโลก ถ้าเราเรียกลมบนดาวยูเรนัสด้วยความเร็วสูงถึง 600 กม./ชม. แล้วลมบนดาวเนปจูนที่พัดด้วยความเร็ว 1,000 กม./ชม. จะเรียกว่าอะไร? ไม่มีลมที่แรงกว่าบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ

นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ จอห์น คูช อดัมส์(พ.ศ. 2362-2435) และเจมส์ ชาลลิส ในปี พ.ศ. 2388 ได้คำนวณตำแหน่งโดยประมาณของดาวเคราะห์ ขณะเดียวกันนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เออร์เบิน เลอ แวร์ริเยร์(พ.ศ. 2354 - พ.ศ. 2420) หลังจากคำนวณได้ โน้มน้าวให้เขาเริ่มค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่ นักดาราศาสตร์พบดาวเนปจูนครั้งแรกเมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 ซึ่งอยู่ไม่ไกลจากตำแหน่งที่อดัมส์ชาวอังกฤษและเลอ แวร์ริเยร์ชาวฝรั่งเศสทำนายไว้อย่างอิสระ

ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์อย่างมาก

ลักษณะทั่วไปของดาวเคราะห์เนปจูน

มวลของโลกเป็น 17 เท่าของมวลโลก รัศมีของดาวเคราะห์อยู่ที่ประมาณสี่รัศมีของโลก ความหนาแน่น - ความหนาแน่นของโลก

วงแหวนถูกค้นพบรอบดาวเนปจูน พวกมันเปิด (แตก) นั่นคือประกอบด้วยส่วนโค้งแยกจากกันซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อถึงกัน วงแหวนของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนมีลักษณะคล้ายกัน

โครงสร้างของดาวเนปจูนน่าจะเกือบจะเหมือนกับโครงสร้างของดาวยูเรนัส

ในทางตรงกันข้าม และดาวเนปจูนอาจมีการแบ่งชั้นภายในไม่ชัดเจน แต่เป็นไปได้มากว่าดาวเนปจูนมีแกนกลางแข็งขนาดเล็กซึ่งมีมวลเท่ากับโลก บรรยากาศของดาวเนปจูนส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม โดยมีมีเธนจำนวนเล็กน้อย (1%) สีฟ้าของดาวเนปจูนเป็นผลมาจากการดูดกลืนแสงสีแดงในชั้นบรรยากาศด้วยก๊าซนี้ เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส

ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชั้นบรรยากาศที่ฟ้าร้อง เมฆพรุนบางๆ ซึ่งประกอบด้วยมีเทนที่แช่แข็ง อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศบนดาวเนปจูนสูงกว่าอุณหภูมิของดาวยูเรนัส ดังนั้นประมาณ 80% H 2

ข้าว. 1. องค์ประกอบของบรรยากาศดาวเนปจูน

ดาวเนปจูนมีแหล่งความร้อนภายในของตัวเอง โดยปล่อยพลังงานออกมามากกว่าที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ถึง 2.7 เท่า อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลกอยู่ที่ 235 °C ดาวเนปจูนประสบกับลมแรงขนานกับเส้นศูนย์สูตรของโลก พายุลูกใหญ่ และลมหมุน ดาวเคราะห์ดวงนี้มีลมเร็วที่สุดในระบบสุริยะ โดยสูงถึง 700 กม./ชม. ลมที่พัดมายังดาวเนปจูนในทิศทางตะวันตก ต้านการหมุนของโลก

มีทิวเขาและรอยแตกบนพื้นผิว ในฤดูหนาวจะมีหิมะไนโตรเจน และในฤดูร้อนน้ำพุจะทะลุผ่านรอยแตก

ยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบพายุไซโคลนทรงพลังบนดาวเนปจูน ซึ่งมีความเร็วลมสูงถึงความเร็วเสียง

ดาวเทียมของดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อว่า Triton, Nereid, Naiad, Thalassa, Proteus, Despina, Galatea, Larissa ในปี พ.ศ. 2545-2548 มีการค้นพบดาวเทียมดาวเนปจูนอีกห้าดวง แต่ละอันที่เพิ่งค้นพบมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30-60 กม.

ดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูนคือไทรทัน มันถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1846 โดยวิลเลียม ลาสเซลล์ ไทรทันมีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์ มวลเกือบทั้งหมดของระบบดาวเทียมของดาวเนปจูนกระจุกตัวอยู่ในไทรตัน มีความหนาแน่นสูง: 2 g/cm3 .

เนื่องจากเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า จึงได้ค้นพบดาวเนปจูนเมื่อไม่นานมานี้ เมื่อพิจารณาถึงระยะห่าง มันถูกสังเกตอย่างใกล้ชิดครั้งหนึ่ง - ในปี 1989 โดยยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับก๊าซยักษ์ (และน้ำแข็ง) นี้ในขณะนั้นเผยให้เห็นความลับมากมายและประวัติความเป็นมาของการก่อตัวของมัน

การเปิดและการตั้งชื่อ:

การค้นพบดาวเนปจูนเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 แม้ว่าจะมีหลักฐานว่าเกิดขึ้นก่อนหน้านั้นมานานแล้วก็ตาม ตัวอย่างเช่น ภาพวาดของกาลิเลโอ กาลิเลอิเมื่อวันที่ 28 ธันวาคม 1612 และ 27 มกราคม 1613 มีจุดพล็อตที่ทราบกันว่าตรงกับตำแหน่งของดาวเนปจูนในวันเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ในทั้งสองกรณี กาลิเลโอเข้าใจผิดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้เป็น

ในปี พ.ศ. 2364 อเล็กซิส บูวาร์ด นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ตีพิมพ์ตารางทางดาราศาสตร์ การสังเกตครั้งต่อมาแสดงให้เห็นความเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญจากตารางที่บูวาร์ดระบุไว้ โดยบอกเป็นนัยว่าเทห์ฟากฟ้าที่ไม่รู้จักกำลังรบกวนวงโคจรของดาวยูเรนัสผ่านปฏิกิริยาโน้มถ่วง

หอดูดาวเบอร์ลินแห่งใหม่บนถนนลินเดน ซึ่งเป็นที่ซึ่งมีการค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนด้วยการทดลอง เอื้อเฟื้อโดย: สถาบันไลบนิซเพื่อฟิสิกส์ดาราศาสตร์พอทสดัม

ในปี พ.ศ. 2386 นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ จอห์น คูช อดัมส์ เริ่มทำงานเพื่อศึกษาวงโคจรของดาวยูเรนัสโดยใช้ข้อมูลที่เขาได้รับ และทำการประมาณค่าวงโคจรของดาวเคราะห์ที่แตกต่างกันหลายครั้งในช่วงหลายปีต่อจากนี้ ในปี ค.ศ. 1845 - 1846 Urban Le Verrier ซึ่งเป็นอิสระจาก Adams ได้ดำเนินการคำนวณของตนเอง ซึ่งเขาแบ่งปันกับ Johann Gottfried Halle จากหอดูดาวเบอร์ลิน กอลล์ยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์โดยใช้พิกัดที่กำหนดโดยเลอ แวร์ริเยร์ เมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389

การประกาศการค้นพบนี้พบกับความขัดแย้ง เนื่องจากเลอ แวร์ริเยร์และอดัมส์ก็อ้างว่าเป็นผู้ค้นพบเช่นกัน ในที่สุดก็มีฉันทามติระดับนานาชาติว่า Le Verrier และ Adams ได้รับการยอมรับร่วมกันในเรื่องการมีส่วนร่วมในการค้นพบนี้ อย่างไรก็ตาม การประเมินเอกสารทางประวัติศาสตร์ที่เกี่ยวข้องอีกครั้งโดยนักประวัติศาสตร์ในปี 1998 นำไปสู่ข้อสรุปว่าเลอ แวร์ริเยร์เป็นผู้รับผิดชอบโดยตรงต่อการค้นพบนี้ และสมควรได้รับส่วนแบ่งที่มากขึ้นในการมีส่วนร่วมในการค้นพบนี้

เลอ แวร์ริเยร์อ้างสิทธิ์ในการค้นพบนี้ โดยเสนอให้ตั้งชื่อดาวเคราะห์ตามตัวเขาเอง แต่กลับพบกับการต่อต้านอย่างแข็งขันนอกประเทศฝรั่งเศส นอกจากนี้เขายังเสนอชื่อดาวเนปจูนซึ่งในที่สุดก็ได้รับการยอมรับจากประชาคมระหว่างประเทศ สาเหตุส่วนใหญ่มาจากว่ามันสอดคล้องกับระบบการตั้งชื่อของดาวเคราะห์ดวงอื่น ซึ่งทั้งหมดนี้ตั้งชื่อตามเทพเจ้าในเทพนิยายกรีก-โรมัน

ขนาด มวล และวงโคจรของดาวเนปจูน:

ด้วยรัศมีเฉลี่ย 24.622 ± 19 กม. ดาวเนปจูนจึงเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในระบบสุริยะ และอยู่ใน แต่ด้วยมวล 1.0243 x 10 26 กิโลกรัม ซึ่งมากกว่ามวลโลก 17 เท่า จึงเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสาม แซงหน้าดาวยูเรนัส ดาวเคราะห์ดวงนี้มีความเยื้องศูนย์ของวงโคจรเล็กน้อยมากที่ 0.0086 และรัศมีวงโคจรที่จุดดวงอาทิตย์สุดขั้วอยู่ที่ 29.81 หน่วยทางดาราศาสตร์ (4.459 x 10.9 กม.) และที่จุดไกลดาว 30.33 หน่วยทางดาราศาสตร์ (4.537 x 10.9 กม.)

เปรียบเทียบขนาดของดาวเนปจูนและโลก เครดิต: นาซ่า

ดาวเคราะห์เนปจูนใช้เวลา 16 ชั่วโมง 6 นาที 36 วินาที (0.6713 วันโลก) เพื่อหมุนรอบแกนของมันหนึ่งครั้ง (การหมุนดาวฤกษ์หนึ่งครั้ง) และ 164.8 ปีโลกเพื่อโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ ซึ่งหมายความว่าหนึ่งวันบนดาวเนปจูนกินเวลา 67% ของวันโลก ในขณะที่ปีเนปจูนจะเท่ากับประมาณ 60,190 วันโลก (หรือ 89,666 วันเนปจูน)
เนื่องจากการเอียงตามแนวแกนของเนปจูน (28.32°) มีความคล้ายคลึงกับการเอียงตามแนวแกนของโลก (~23°) และ (~25°) ดาวเคราะห์จึงประสบกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามฤดูกาล เมื่อรวมกับคาบการโคจรที่ยาวนาน หมายความว่าฤดูกาลของดาวเนปจูนจะอยู่ได้ 40 ปีโลก นอกจากนี้ เนื่องจากการเอียงของแกนซึ่งเทียบได้กับของโลก ความจริงก็คือการเปลี่ยนแปลงของความยาววันตลอดทั้งปีไม่ได้รุนแรงมากไปกว่าบนโลก

วงโคจรของดาวเนปจูนยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อบริเวณด้านหลังวงโคจรของมันที่เรียกว่าแถบไคเปอร์ (เรียกอีกอย่างว่า "แถบทรานส์เนปจูน") ในลักษณะเดียวกับที่มันครอบงำ โดยกำหนดโครงสร้าง ในขณะที่แรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูนครอบงำแถบไคเปอร์ ในช่วงที่ระบบสุริยะดำรงอยู่ พื้นที่บางส่วนของแถบไคเปอร์ถูกทำลายเสถียรภาพโดยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เนปจูน ทำให้เกิดช่องว่างในโครงสร้างของแถบไคเปอร์

ภายในพื้นที่ว่างเหล่านี้ยังมีวงโคจรที่บรรจุวัตถุที่มีอายุเท่ากับ เสียงสะท้อนเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อคาบการโคจรของดาวเนปจูนเป็นเศษส่วนที่แน่นอนของคาบการโคจรของวัตถุ ซึ่งหมายความว่าคาบการโคจรของดาวเนปจูนเป็นส่วนหนึ่งของวงโคจรสมบูรณ์ระหว่างวงโคจรเต็มของดาวเนปจูน เสียงสะท้อนที่มีประชากรมากที่สุดในแถบไคเปอร์ซึ่งมีวัตถุมากกว่า 200 ชิ้นคือเสียงสะท้อน 2:3

วัตถุในการสั่นพ้องนี้จะเดินทาง 2 วงโคจรทุกๆ 3 วงโคจรของดาวเนปจูน และถูกเรียกว่าพลูติโน เพราะวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่อยู่ในนั้นก็อยู่ในนั้น แม้ว่าดาวพลูโตจะเคลื่อนผ่านวงโคจรของดาวเนปจูนเป็นประจำ แต่ก็ไม่สามารถชนกันได้เนื่องจากการสั่นพ้อง 2:3

ดาวเคราะห์เนปจูนมีวัตถุโทรจันที่รู้จักกันดีจำนวนหนึ่งซึ่งครอบครองจุดลากรองจ์ L4 และ L5 ซึ่งเป็นบริเวณที่มีความเสถียรของแรงโน้มถ่วงด้านหน้าและด้านหลังดาวเนปจูนในวงโคจรของมัน โทรจันของเนปจูนบางตัวมีวงโคจรที่เสถียรมาก และน่าจะก่อตัวขึ้นพร้อมกับดาวเนปจูนแทนที่จะถูกมันจับไว้

องค์ประกอบของดาวเนปจูน:

เนื่องจากขนาดที่เล็กกว่าและมีความเข้มข้นของสารระเหยที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับดาวพฤหัสและดาวเสาร์ ดาวเคราะห์เนปจูน (คล้ายกับดาวยูเรนัสมาก) จึงมักถูกเรียกว่ายักษ์น้ำแข็ง ซึ่งเป็นชั้นย่อยของดาวเคราะห์ยักษ์ เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส โครงสร้างภายในของเนปจูนสามารถแบ่งคร่าวๆ ออกเป็นชั้นต่างๆ ได้ แกนหินที่ประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะ เปลือกโลกที่บรรจุน้ำ แอมโมเนียและมีเทนในรูปของน้ำแข็ง และบรรยากาศที่ประกอบด้วยก๊าซไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน

แกนกลางของดาวเนปจูนประกอบด้วยเหล็ก นิกเกิล และซิลิเกต และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแกนกลางนี้มีมวลมากกว่าโลกถึง 1.2 เท่า นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าความดันที่ใจกลางแกนกลางอยู่ที่ 7 Mbar (700 GPa) ซึ่งสูงเป็นสองเท่าของใจกลางโลก และอุณหภูมิที่ใจกลางดาวพลูโตสูงถึง 5,400 เคลวิน ที่ระดับความลึก 7,000 กม. สภาวะอาจมีเทนถูกเปลี่ยนเป็นผลึกเพชรที่ตกลงมาเป็นหิน

เปลือกโลกประกอบด้วยมวลโลก 10-15 ก้อน และอุดมไปด้วยน้ำ แอมโมเนีย และมีเทน ส่วนผสมนี้เรียกว่าน้ำแข็ง แม้ว่าจริงๆ แล้วจะเป็นของเหลวหนาแน่นและร้อน และบางครั้งเรียกว่า "มหาสมุทรน้ำแอมโมเนีย" ในขณะเดียวกัน ชั้นบรรยากาศประกอบด้วยมวลดาวเคราะห์ 5-10% และขยายออกไปทางแกนกลาง 10-20% ซึ่งมีความกดดันประมาณ 10 GPa หรือ 100,000 เท่าของความดันบรรยากาศโลก

โครงสร้างภายในของดาวเนปจูน เครดิต: นาซ่า

พบความเข้มข้นของมีเทน แอมโมเนีย และน้ำที่สูงขึ้นในบรรยากาศชั้นล่าง ดาวเคราะห์เนปจูนต่างจากดาวยูเรนัสตรงที่มีมหาสมุทรใหญ่กว่า ในขณะที่ดาวยูเรนัสมีเนื้อโลกที่เล็กกว่า

บรรยากาศของดาวเนปจูน:

ที่ระดับความสูง บรรยากาศของดาวเนปจูนประกอบด้วยไฮโดรเจน 80% และฮีเลียม 19% โดยมีร่องรอยของมีเทน เช่นเดียวกับดาวยูเรนัส การดูดกลืนแสงสีแดงโดยก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้ดาวเนปจูนมีสีฟ้า แม้ว่าดาวเนปจูนจะมีสีเข้มกว่าและสว่างกว่าก็ตาม เนื่องจากดาวเนปจูนมีความคล้ายคลึงกับดาวยูเรนัสในแง่ของปริมาณมีเทนในชั้นบรรยากาศ นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าองค์ประกอบบรรยากาศบางอย่างที่ไม่รู้จักมีส่วนทำให้ดาวเนปจูนมีสีเข้มขึ้น

บรรยากาศของดาวเนปจูนแบ่งออกเป็นสองบริเวณหลัก ได้แก่ ชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนล่าง ซึ่งอุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง และชั้นสตราโตสเฟียร์ ซึ่งความดันสูงถึง 0.1 บาร์ (10 กิโลปาสคาล) สตราโตสเฟียร์จะถูกแทนที่ด้วยเทอร์โมสเฟียร์ที่มีความดัน 10 -5 - 10 -4 บาร์ (1-10 Pa) ซึ่งค่อยๆ เปลี่ยนเป็นชั้นนอกโซสเฟียร์

การวิเคราะห์สเปกตรัมของดาวเนปจูนชี้ให้เห็นว่าสตราโตสเฟียร์ตอนล่างมีหมอกเนื่องจากการควบแน่นของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของรังสีอัลตราไวโอเลตและมีเทน (โฟโตไลซิส) ซึ่งสร้างสารประกอบอีเทนและอะเซทิลีน ชั้นสตราโตสเฟียร์ยังมีคาร์บอนมอนอกไซด์และไซยาไนด์ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบต่อความจริงที่ว่าชั้นสตราโตสเฟียร์ของดาวเคราะห์เนปจูนอุ่นกว่าชั้นสตราโตสเฟียร์ของดาวเคราะห์ยูเรนัส

ภาพที่ตัดกันด้วยสีที่ต่างกัน เน้นลักษณะบรรยากาศของดาวเนปจูน รวมถึงความเร็วลม เครดิต: อีริช คาร์คอชคา

ด้วยเหตุผลที่ยังไม่ชัดเจน เทอร์โมสเฟียร์ของโลกจึงมีอุณหภูมิสูงผิดปกติประมาณ 750 เคลวิน (476.85 °C) ดาวเคราะห์อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์เกินกว่าที่ความร้อนนี้จะถูกสร้างขึ้นจากรังสีอัลตราไวโอเลตของมัน ซึ่งหมายถึงกลไกการทำความร้อนอีกอย่างหนึ่งเข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งอาจเป็นปฏิกิริยาระหว่างชั้นบรรยากาศกับไอออนในสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์หรือคลื่นความโน้มถ่วงจากภายในดาวเคราะห์ที่ กระจายออกสู่ชั้นบรรยากาศ

เนื่องจากดาวเนปจูนไม่ใช่วัตถุแข็ง ชั้นบรรยากาศจึงขึ้นอยู่กับการหมุนรอบตัวเอง เส้นศูนย์สูตรวงกว้างหมุนรอบตัวเองด้วยคาบเวลาประมาณ 18 ชั่วโมง ซึ่งช้ากว่าการหมุนรอบตัวเองของสนามแม่เหล็กดาวเคราะห์ในเวลา 16.1 ชั่วโมง ในทางกลับกัน แนวโน้มตรงกันข้ามจะสังเกตได้ในบริเวณขั้วโลกซึ่งมีระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองอยู่ที่ 12 ชั่วโมง

การหมุนที่แตกต่างกันนี้เด่นชัดที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบสุริยะ และส่งผลให้เกิดลมเฉือนแนวละติจูดที่รุนแรงและพายุทำลายล้าง พายุที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุด 3 ลูกถูกค้นพบโดยยานสำรวจอวกาศโวเอเจอร์ 2 ในปี 1989 จากนั้นตั้งชื่อตามลักษณะที่ปรากฏ

ประการแรกคือแอนติไซโคลนขนาดใหญ่ที่มีขนาด 13,000 x 6,600 กม. และมีลักษณะคล้ายจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัส พายุลูกนี้ถูกเรียกว่าจุดมืดมนและไม่ถูกตรวจพบอีกต่อไปในอีก 5 ปีต่อมา (2 พฤศจิกายน พ.ศ. 2537) เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมองดูดาวเคราะห์ กลับมีการค้นพบพายุลูกใหม่ซึ่งคล้ายกับครั้งก่อนมากในซีกโลกทางเหนือ บ่งบอกว่าพายุเหล่านี้มีอายุขัยสั้นกว่าพายุบนดาวพฤหัสบดี

การสร้างภาพโวเอเจอร์ 2 ขึ้นมาใหม่ซึ่งแสดงจุดมืดมน (ซ้ายบน) สกู๊ตเตอร์ (กลาง) และจุดมืดน้อยกว่า (ขวาล่าง) เครดิต: NASA/JPL

สกู๊ตเตอร์เป็นพายุอีกลูกหนึ่ง ซึ่งเป็นกลุ่มเมฆสีขาวที่ตั้งอยู่ไกลออกไปทางใต้ของ Great Dark Spot ชื่อเล่นนี้ปรากฏครั้งแรกในช่วงหลายเดือนที่ยานโวเอเจอร์ 2 อยู่ใกล้โลกในปี พ.ศ. 2532 เมื่อสังเกตเห็นกลุ่มเมฆเคลื่อนตัวด้วยความเร็วเร็วกว่าจุดมืดมน

จุดมืดเลสเซอร์หรือพายุไซโคลนทางตอนใต้เป็นพายุเนปจูนที่มีความรุนแรงมากที่สุดเป็นอันดับสองที่พบในปี พ.ศ. 2532 ในตอนแรกมันมืดสนิท แต่เมื่อยานโวเอเจอร์ 2 เข้าใกล้ดาวเคราะห์ แกนสว่างก็พัฒนาขึ้นและสามารถมองเห็นได้ในภาพที่มีความละเอียดสูงสุด

ดวงจันทร์ของดาวเนปจูน:

ดาวเนปจูนมีดาวเทียมตามธรรมชาติ (ดวงจันทร์) ที่รู้จัก 14 ดวง โดยทั้งหมดยกเว้นดวงเดียวที่ตั้งชื่อตามเทพแห่งท้องทะเลกรีก-โรมัน (ปัจจุบันยังไม่มีการตั้งชื่อ S/2004 N 1) ดาวเทียมเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - ดาวเทียมปกติและดาวเทียมผิดปกติ - ขึ้นอยู่กับวงโคจรและความใกล้ชิดกับดาวเนปจูน ดาวเทียมประจำของดาวเนปจูน ได้แก่ Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, S/2004 N 1 และ Proteus ดาวเทียมเหล่านี้อยู่ใกล้กับดาวเคราะห์มากที่สุดและเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมในทิศทางการเคลื่อนที่รอบแกนเนปจูนและอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์

พวกมันขยายจาก 48,227 กม. (Niad) เป็น 117,646 กม. (Proteus) จากดาวเนปจูน และทั้งหมดยกเว้นสองอันที่อยู่นอกสุด S/2004 N 1 และ Proteus จะเคลื่อนที่ในวงโคจรช้ากว่าคาบการโคจรที่ 0.6713 วันโลก จากข้อมูลเชิงสังเกตการณ์และความหนาแน่นโดยประมาณ ดาวเทียมเหล่านี้มีขนาดและมวลตั้งแต่ 96 x 60 x 52 กม. และ 1.9 x 10^17 กก. (Naiad) ถึง 436 x 416 x 402 กม. และ 50.35 x 10^ 17 กก. (โพรทูส)

ภาพคอมโพสิตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลนี้แสดงตำแหน่งของดวงจันทร์ที่เพิ่งค้นพบ ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น S/2004 N 1 ในวงโคจรรอบดาวเคราะห์ยักษ์เนปจูน ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 4.8 พันล้านกิโลเมตร เครดิต: NASA, ESA และ M. Showalter (สถาบัน SETI)

ยกเว้นลาริสซาและโพรทูสซึ่งมีทรงกลมมากที่สุด ดวงจันทร์ชั้นในของดาวเนปจูนทั้งหมดจะยาวออกไป สเปกตรัมบ่งชี้ว่าพวกมันประกอบด้วยน้ำแข็งที่ปนเปื้อนด้วยวัตถุที่มีสีเข้มกว่า ซึ่งน่าจะเป็นสารประกอบอินทรีย์ ในเรื่องนี้ดวงจันทร์ชั้นในของดาวเนปจูนมีความคล้ายคลึงกับดวงจันทร์ของดาวยูเรนัสมาก

ดวงจันทร์ที่เหลืออยู่ของดาวเนปจูนเป็นดวงจันทร์ที่ไม่ปกติ รวมถึงดวงจันทร์ไทรทันด้วย ส่วนใหญ่เคลื่อนที่ในวงโคจรเยื้องศูนย์และมักจะถอยหลังเข้าคลอง (ตรงข้ามกับการหมุนรอบแกนของดาวเคราะห์) ห่างจากดาวเนปจูน ข้อยกเว้นประการเดียวคือไทรทัน ซึ่งโคจรใกล้กับดาวเคราะห์มากขึ้นและเคลื่อนที่เป็นวงโคจรเป็นวงกลม แม้จะถอยหลังเข้าคลองและเอียงก็ตาม

ตามลำดับระยะห่างจากดาวเคราะห์ ดาวเทียมที่ไม่ปกติ ได้แก่ Triton, Nereid, Halimeda, Sao, Laomedea, Neso และ Psamapha ซึ่งเป็นกลุ่มที่ถอยหลังเข้าคลองและเคลื่อนไปข้างหน้า (เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับวัตถุท้องฟ้าที่ดึงดูด) ยกเว้นไทรทันและเนเรด ดวงจันทร์ที่ไม่ปกติของดาวเนปจูนมีความคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์ยักษ์ดวงอื่นๆ และเชื่อกันว่าถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงในอดีต

ในแง่ของขนาดและมวล ดาวเทียมที่ไม่เป็นระเบียบจะคล้ายกัน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40 กม. และมีมวล 4 x 10^16 กก. (สมมาฟา) ถึง 62 กม. และ 16 x 10^16 กก. (ฮาลิเมดา) ไทรทันและเนเรดเป็นดวงจันทร์ที่ผิดปกติ ดังนั้นจึงได้รับการปฏิบัติแยกจากดวงจันทร์ที่ผิดปกติอีกห้าดวงของดาวเนปจูน มีการสังเกตความแตกต่างสี่ประการระหว่างดาวเทียมทั้งสองนี้กับดาวเทียมที่ไม่ปกติอื่นๆ

ประการแรก พวกมันเป็นดาวเทียมที่ผิดปกติที่ใหญ่ที่สุดสองดวงในระบบสุริยะ ไทรทันนั้นเกือบจะมีขนาดใหญ่กว่าดาวเทียมที่ผิดปกติอื่นๆ เท่าที่ทราบ และมีมวลมากกว่า 99.5% ของมวลของดาวเทียมที่รู้จักทั้งหมดที่โคจรรอบดาวเนปจูน รวมทั้งวงแหวนของดาวเคราะห์และดาวเทียมอื่นๆ ที่รู้จักอีก 13 ดวง

ภาพโมเสคสีของไทรทัน ถ่ายโดยยานโวเอเจอร์ 2 ในปี พ.ศ. 2532 เครดิต: NASA/JPL/USGS

ประการที่สอง ทั้งสองมีแกนกึ่งเอกที่เล็กผิดปกติ ไทรทันมีลำดับความสำคัญที่เล็กกว่าดาวเทียมผิดปกติดวงอื่นๆ ประการที่สาม ทั้งสองมีความเยื้องศูนย์ของวงโคจรที่ผิดปกติ: เนเรดมีวงโคจรที่ผิดปกติมากที่สุดแห่งหนึ่งในบรรดาดาวเทียมที่ผิดปกติซึ่งเป็นที่รู้จัก ในขณะที่วงโคจรของไทรทันเกือบจะเป็นวงกลม ในที่สุด Nereid มีความโน้มเอียงในวงโคจรต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับดาวเทียมที่ผิดปกติใดๆ ที่ทราบ

ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 2,700 กม. และมวล 214,080 ± 520 x 10^17 กิโลกรัม ไทรทันจึงเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเนปจูน และเป็นดวงจันทร์ดวงเดียวที่มีขนาดใหญ่พอที่จะบรรลุสภาวะสมดุลอุทกสถิต (ซึ่งก็คือ รูปร่างทรงกลม) ไทรทันอยู่ห่างจากดาวเนปจูนประมาณ 354,759 กม. ระหว่างดาวเทียมชั้นในและชั้นนอก

ไทรทันเคลื่อนที่ในวงโคจรกึ่งวงกลมถอยหลังเข้าคลอง และส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำแข็งของไนโตรเจน มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ ด้วยค่าอัลเบโดทางเรขาคณิตมากกว่า 70% และค่าอัลเบโด้ของบอนด์ที่ 90% ดาวเทียมดวงนี้จึงเป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างที่สุดในระบบสุริยะ พื้นผิวมีโทนสีแดง เนื่องมาจากปฏิกิริยาระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลตและมีเทน ทำให้เกิดสารโทลิน (สารอินทรีย์ในสเปกตรัมของวัตถุน้ำแข็งในระบบสุริยะของเรา)

ลักษณะของดาวเนปจูน:(รายการที่ไม่มีลิงก์อยู่ระหว่างการพัฒนา)

• ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับ N.
• ความหนาแน่น N
• กราวิตี้ เอ็น.
• มาสซ่า เอ็น.
• แกนหมุนเอียง N
• ขนาด เอ็น
• รัศมี N
• อุณหภูมิ N.
• N. เปรียบเทียบกับโลก

วงโคจรและการหมุนของดาวเนปจูน:

• N. นานแค่ไหน?
• ระยะทางจากโลกถึง N
• วงโคจร N.
• หนึ่งปีใน N. นานแค่ไหน?
• โลกใช้เวลานานเท่าใดในการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งรอบ?
• ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึง N

ดาวเทียมธรรมชาติ (ดวงจันทร์) ของ N. และวงแหวน:

• N. มีดวงจันทร์กี่ดวง (ดาวเทียมธรรมชาติ)?
• แหวน N.
• นีเรียด
• ไทรทัน
• นายอด

เรื่องราวของเนปจูน:

• ใครเป็นผู้ค้นพบ N.?
• เอ็นได้ชื่อมาอย่างไร?
• สัญลักษณ์ เอ็น

พื้นผิวและโครงสร้างของดาวเนปจูน:

• บรรยากาศ น.
• ซเวต เอ็น.
• สภาพอากาศบน N.
• เซอร์เฟส เอ็น.

• รวบรวมภาพถ่าย N.
• ชีวิตบน N.
• 10 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับ N.
• ดาวพลูโตและเอ็น
• ดาวยูเรนัสและเอ็น

ดาวเคราะห์เนปจูนถูกค้นพบครั้งแรกโดยกาลิเลโอ กาลิเลอีในปี 1612 อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้าช้าเกินไป และนักวิทยาศาสตร์คิดว่ามันเป็นดาวธรรมดา การค้นพบดาวเนปจูนในฐานะดาวเคราะห์เกิดขึ้นเพียงสองศตวรรษต่อมา - ในปี พ.ศ. 2389 มันเกิดขึ้นโดยบังเอิญ ผู้เชี่ยวชาญสังเกตเห็นความแปลกประหลาดบางประการในการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัส หลังจากการคำนวณหลายครั้งก็เห็นได้ชัดว่าการเบี่ยงเบนในวิถีดังกล่าวเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อได้รับอิทธิพลจากการดึงดูดของเทห์ฟากฟ้าขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้เคียง นี่คือวิธีที่ดาวเนปจูนเริ่มประวัติศาสตร์จักรวาลซึ่งมันถูกเปิดเผยต่อมนุษยชาติ

“เทพแห่งท้องทะเล” ในอวกาศ

ต้องขอบคุณสีฟ้าอันน่าอัศจรรย์ของมัน ดาวเคราะห์ดวงนี้จึงได้รับการตั้งชื่อตามผู้ปกครองทะเลและมหาสมุทรของโรมันโบราณ - ดาวเนปจูน ร่างกายของจักรวาลเป็นดวงที่แปดในกาแล็กซีของเรา ซึ่งอยู่ห่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นจากดวงอาทิตย์

ดาวเนปจูนมาพร้อมกับดาวเทียมหลายดวง แต่มีเพียงสองสิ่งหลักเท่านั้นคือ Triton และ Nereid ดาวเทียมดวงแรกมีคุณสมบัติที่โดดเด่นเป็นของตัวเอง:

• ไทรทัน– ดาวเทียมขนาดยักษ์ในอดีต – ดาวเคราะห์อิสระ
• เส้นผ่านศูนย์กลาง 2,700 กม.
• เป็นดาวเทียมภายในดวงเดียวที่มีการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับ กล่าวคือ เคลื่อนที่ไม่ทวนเข็มนาฬิกา แต่เคลื่อนที่ไปตามนั้น
• ค่อนข้างใกล้กับโลก - เพียง 335,000 กม.
• มีบรรยากาศและเมฆเป็นของตัวเองประกอบด้วยมีเทนและไนโตรเจน
• พื้นผิวถูกปกคลุมไปด้วยก๊าซแช่แข็ง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน
• น้ำพุไนโตรเจนปะทุบนพื้นผิวซึ่งมีความสูงถึง 10 กม.

นักดาราศาสตร์แนะนำว่าในอีก 3.6 พันล้านปี ไทรทันจะหายไปตลอดกาล มันจะถูกทำลายโดยสนามโน้มถ่วงของดาวเนปจูน และทำให้มันกลายเป็นวงแหวนรอบดาวเคราะห์อีกวงหนึ่ง

นีเรียดยังมีคุณสมบัติพิเศษ:

• มีรูปร่างผิดปกติ
• เป็นเจ้าของวงโคจรที่ยาวมาก
• เส้นผ่านศูนย์กลาง 340 กม.
• ระยะทางจากดาวเนปจูนคือ 6.2 ล้านกม.
• การปฏิวัติหนึ่งครั้งในวงโคจรของมันใช้เวลา 360 วัน

มีความเห็นว่า Nereid เคยเป็นดาวเคราะห์น้อยในอดีต แต่ตกหลุมพรางของแรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูนและยังคงอยู่ในวงโคจรของมัน

คุณสมบัติพิเศษและข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์เนปจูน

เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นดาวเนปจูนด้วยตาเปล่า แต่ถ้าคุณรู้ตำแหน่งที่แน่นอนของดาวเคราะห์บนท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว คุณก็สามารถชื่นชมมันได้ด้วยกล้องส่องทางไกลอันทรงพลัง แต่สำหรับการศึกษาที่สมบูรณ์นั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่จริงจัง การรับและประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับดาวเนปจูนเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อน ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่รวบรวมไว้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงนี้ช่วยให้คุณเรียนรู้เพิ่มเติม:

การสำรวจดาวเนปจูนเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก เนื่องจากอยู่ห่างจากโลกมาก ข้อมูลแบบยืดไสลด์จึงมีความแม่นยำต่ำ การศึกษาดาวเคราะห์เป็นไปได้เฉพาะหลังจากการถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินอื่นๆ

นอกจากนี้ ดาวเนปจูนซึ่งถูกสำรวจโดยใช้ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 นี่เป็นอุปกรณ์เดียวที่สามารถเข้าใกล้จุดนี้ในระบบสุริยะได้มากที่สุด

ลักษณะของดาวเคราะห์:

• ระยะห่างจากดวงอาทิตย์: 4,496.6 ล้านกม
• เส้นผ่านศูนย์กลางดาวเคราะห์: 49,528 กม*
• วันบนโลก: 16 ชม. 06 นาที**
• ปีบนโลก: 164.8 ปี***
• t° บนพื้นผิว: องศาเซลเซียส
• บรรยากาศ: ประกอบด้วยไฮโดรเจน ฮีเลียม และมีเทน
• ดาวเทียม: 14

* เส้นผ่านศูนย์กลางตามเส้นศูนย์สูตรของโลก
**คาบการหมุนรอบแกนของมันเอง (เป็นวันโลก)
***คาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ในวันโลก)

ดาวเนปจูนเป็นดาวก๊าซยักษ์ดวงสุดท้ายจากทั้งหมด 4 ดวงที่อยู่ในระบบสุริยะ อยู่ในอันดับที่ 8 ในแง่ของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ เนื่องจากมีสีฟ้า ดาวเคราะห์จึงได้ชื่อนี้เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ปกครองมหาสมุทรชาวโรมันโบราณ - ดาวเนปจูน ดาวเคราะห์ดวงนี้มีดาวเทียมที่รู้จักในปัจจุบัน 14 ดวงและวงแหวน 6 วง

การนำเสนอ: ดาวเคราะห์เนปจูน

โครงสร้างดาวเคราะห์

ระยะทางไกลถึงดาวเนปจูนทำให้เราไม่สามารถสร้างโครงสร้างภายในของมันได้อย่างแม่นยำ การคำนวณทางคณิตศาสตร์กำหนดว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของมันอยู่ที่ 49,600 กม. มีเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก 4 เท่า และมีปริมาตร 58 เท่า แต่เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ (1.6 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) มวลจึงมีมวลเพียง 17 เท่าของโลก

ดาวเนปจูนประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่และอยู่ในกลุ่มยักษ์น้ำแข็ง จากการคำนวณ ศูนย์กลางของดาวเคราะห์คือแกนกลางที่เป็นของแข็ง ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าของโลกถึง 1.5-2 เท่า พื้นฐานของดาวเคราะห์คือชั้นน้ำแข็งมีเทน น้ำ และแอมโมเนีย อุณหภูมิพื้นฐานอยู่ระหว่าง 2,500-5,500 องศาเซลเซียส แม้จะมีอุณหภูมิสูง แต่น้ำแข็งก็ยังคงอยู่ในสถานะของแข็ง นี่เป็นเพราะความกดดันสูงในบาดาลของโลกซึ่งสูงกว่าบนโลกหลายล้านเท่า โมเลกุลถูกอัดแน่นเข้าด้วยกันจนถูกบดขยี้และแตกเป็นไอออนและอิเล็กตรอน

บรรยากาศของดาวเคราะห์

บรรยากาศของดาวเนปจูนเป็นเปลือกก๊าซชั้นนอกของโลก มีความหนาประมาณ 5,000 กิโลเมตร องค์ประกอบหลักคือไฮโดรเจนและฮีเลียม ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างชั้นบรรยากาศกับชั้นน้ำแข็ง ความหนาแน่นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นภายใต้มวลของชั้นบน เมื่อเข้าใกล้พื้นผิวมากขึ้น ก๊าซภายใต้ความกดดันจะกลายเป็นผลึกซึ่งมีจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จากนั้นคริสตัลเหล่านี้ก็จะกลายเป็นเปลือกน้ำแข็งโดยสิ้นเชิง ความลึกของชั้นการเปลี่ยนแปลงอยู่ที่ประมาณ 3,000 กม

ดวงจันทร์ของดาวเนปจูน

ดาวเทียมดวงแรกของเนปจูนถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2389 โดยวิลเลียม ลาสเซลล์ เกือบจะพร้อมกันกับดาวเคราะห์ดวงนี้ และได้ชื่อว่าไทรทัน ในอนาคตยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 ศึกษาดาวเทียมดวงนี้เป็นอย่างดี โดยได้รับภาพที่น่าสนใจซึ่งมองเห็นหุบเขาและหิน ทะเลสาบน้ำแข็งและแอมโมเนีย รวมถึงภูเขาไฟ-ไกเซอร์ที่ไม่ธรรมดาซึ่งมองเห็นได้ชัดเจน ดาวเทียมไทรทันแตกต่างจากดาวเทียมดวงอื่นตรงที่มีการเคลื่อนที่ย้อนกลับในทิศทางวงโคจรของมันด้วย สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดเดาว่าไทรทันไม่เคยเกี่ยวข้องกับดาวเนปจูนมาก่อน และก่อตัวขึ้นนอกอิทธิพลของดาวเคราะห์ บางทีอาจอยู่ในแถบไคเปอร์ จากนั้นจึงถูก "ดึงดูด" ด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวเนปจูน ดาวเทียมอีกดวงของดาวเนปจูน Nereid ถูกค้นพบมากในภายหลังในปี 1949 และในระหว่างภารกิจอวกาศไปยังอุปกรณ์ Voyager 2 ดาวเทียมขนาดเล็กหลายดวงของโลกถูกค้นพบในคราวเดียว อุปกรณ์เดียวกันนี้ยังค้นพบระบบวงแหวนดาวเนปจูนที่มีแสงสลัวทั้งหมด ในขณะนี้ ดาวเทียมดวงสุดท้ายที่ค้นพบคือ สมมาภา ในปี 2546 และดาวเคราะห์ดวงนี้มีดาวเทียมที่รู้จักทั้งหมด 14 ดวง