Neptun
Základní charakteristika
NeptunNeptun – poslední z obřích planet. Podobně jako ostatní obří planety má prstence, rozsáhlou soustavu měsíců a pásovitou strukturu atmosféry s obřími víry – skvrnami. Neptun je téměř stejně velký jako Uran. Průměrná hvězdná velikost je 7,8m, a proto nemůže být pozorován okem. Atmosféra má pásovitou strukturu, rotace je diferenciální s průměrnou periodou 19 hodin. Vlastní rotační perioda planety je 16 hodin, atmosféra tedy vzhledem k povrchu rotuje retrográdně. V atmosféře se nachází obří anticyklóny, například Malá a Velká temná skvrna. Atmosféra má zelenomodrou barvu, v horních vrstvách převládá vodík a helium. Modrozelené zabarvení je způsobeno stopami metanu. Rychlosti větru naměřené sondou Voyager 2 přesahují 2 000 km/h. Magnetické pole má dipólový charakter, osa je skloněna 47° vzhledem k rotační ose a posunutá od středu o 0,55 poloměru. je poslední z obřích planet, osmá planeta v pořadí od Slunce. Podobně jako ostatní obři má prstence, rozsáhlou soustavu měsíců, výraznou magnetosféru a pásovitou strukturu atmosféry s obřími víry – skvrnami. Neptun je téměř stejně velký jako UranUran – jedna ze čtyř obřích planet, sedmá planeta sluneční soustavy má charakteristický modrozelený nádech. Průměrná hvězdná velikost 5,5m je na hranici viditelnosti lidským okem. Planeta má soustavu prstenců a kolem krouží rozsáhlý systém měsíců podobně jako u ostatních obřích planet. Kromě vodíku a helia obsahuje atmosféra také metan, způsobující namodralé zbarvení. Ve středu Uranu je jádro z hornin a železa. Rotační osa Uranu je vzhledem k rovině oběhu stočená na bok (98°), patrně díky střetu s jinou velkou planetou při vzniku sluneční soustavy. Rotace je diferenciální s periodou 16÷17 hodin. Rychlost větrů v atmosféře dosahuje až 600 km/h. Magnetická osa svírá s osou rotace úhel 59° a je značně excentrická (prochází 8 000 km od středu planety). Magnetosféra je výrazná, intenzita pole je srovnatelná s intenzitou pole Země, ohon je zkroucen do tvaru vývrtky díky vlastní rotaci planety., ale přesto, že je mnohem dále od Slunce, jeho teplota je o něco vyšší (−201 °C). Neptun má vlastní zdroj energie (gravitační kontrakci), podobně jako JupiterJupiter – největší a nejhmotnější (1,9×1027 kg) planeta Sluneční soustavy má plynokapalný charakter a chemické složení podobné Slunci. Se svými mnoha měsíci se Jupiter podobá jakési „sluneční soustavě“ v malém. Jupiter má, stejně jako všechny obří planety, soustavu prstenců. Rychlá rotace Jupiteru (s periodou 10 hodin) způsobuje vydouvání rovníkových vrstev a vznik pestře zbarvených pásů. Charakteristickým útvarem Jupiterovy atmosféry je Velká rudá skvrna, která je pozorována po několik století. Atmosféra obsahuje kromě vodíku a helia také metan, amoniak a vodní páry. Teplota pod oblaky směrem ke středu roste. Na vrcholcích mraků je −160 °C, o 60 km hlouběji je přibližně stejná teplota jako na Zemi. Proudy tekoucí v nitru (v kovovém vodíku) vytvářejí kolem Jupiteru silné dipólové magnetické pole. a SaturnSaturn – druhá největší planeta Sluneční soustavy. Je charakteristická dobře viditelným prstencem. Saturn je od Slunce desetkrát dále než Země, a proto je jeho teplota velmi nízká (−150 °C). Průměrná hustota planety 0,7 g·cm−3 je nejnižší z celé sluneční soustavy, dokonce nižší než hustota vody. Saturn patří k obřím planetám. Oběhne Slunce za 30 let, kolem vlastní osy se otočí za pouhých 10 hodin. Rychlá rotace způsobuje vznik pásů. V atmosféře jsou pozorovány velké žluté či bílé skvrny. Atmosféra je tvořena oblaky čpavku, vodíkem a heliem. V nitru je snad malé jádro z křemičitanů obklopené kovovým vodíkem. Vítr v atmosféře dosahuje rychlosti až 1 800 km/h. Magnetické pole má dipólový charakter s osou téměř rovnoběžnou s rotační osou.. Průměrná hvězdná velikostMagnituda – někdy též zdánlivá magnituda, logaritmická míra jasnosti objektu, m = −2,5 log J. Tato definiční rovnice se nazývá Pogsonova rovnice (zavedl ji anglický astronom Norman Pogson v roce 1856). Koeficient je volen tak, aby hvězdy s rozdílem pěti magnitud měly podíl vzájemných jasností 1:100. Znaménko minus v definici je z historických důvodů. Magnitudy takto vypočtené odpovídají historickému dělení hvězd do šesti skupin (nula nejjasnější, 5 nejméně jasné pozorovatelné okem). Nejjasnější hvězda na severní polokouli Arcturus má magnitudu −0.05, nejjasnější hvězda celé noční oblohy, Sírius, má magnitudu –1.6. Relativní magnituda vypovídá o skutečné jasnosti hvězdy na obloze, která kromě svítivosti závisí také na vzdálenosti hvězdy. Rozlišujeme bolometrickou magnitudu (v celém spektru) a vizuální magnitudu (pouze ve viditelném spektru). je 7,8m, což znamená, že tato planeta již není pozorovatelná pouhým okem. Úhlový průměr má 2,2". Atmosféra má pásovitou strukturu, rotace je diferenciální s průměrnou periodou 19 hodin. Vlastní rotační perioda planety je 16 hodin, planeta tedy vzhledem k atmosféře rotuje retrográdně. V atmosféře se nachází obří anticyklóny, například Malá a Velká temná skvrna. Atmosféra má zelenomodrou barvu, v horních vrstvách převládá vodík a helium. Modrozelené zabarvení je způsobeno, podobně jako u Uranu, stopami metanuMetan – nejjednodušší uhlovodík, CH4. Patří mezi tzv. alkany. Při pokojové teplotě je to netoxický plyn bez barvy a zápachu, lehčí než vzduch. Hlavním zdrojem metanu je přírodní surovina, zemní plyn.. Rychlosti větru naměřené sondou Voyager 2 přesahují 2 000 km/h.
Neptun vyfotografovaný při průletu sondy Voyager 2 v srpnu 1989.
Objev Neptunu byl elegantní ukázkou přesnosti výpočtů klasické mechaniky. Francouzský matematik Urbain Le Verrier a britský matematik a astronom John Coach Adams spočetli v roce 1845 nezávisle na sobě z poruch trajektorie Uranu parametry dráhy nové planety, která tyto poruchy způsobovala. Vlastní planetu v blízkosti předpovězené polohy nalezl dne 23. září 1846 německý astronom Johann Gottfried Galle. První podrobný průzkum Neptunu provedla až sonda Voyager 2 při průletu v roce 1989.
Neptun má pět tmavých nevýrazných prstenců, které byly objeveny v roce 1984 na chilské observatoři La Silla. Kolem Neptunu krouží 14 měsíců (stav z roku 2017), Triton a Nereida byly známé před příletem Voyageru. Triton je největším měsícem, je přibližně tak veliký jako náš Měsíc a má velmi řídkou dusíkovou atmosféru. Krouží kolem Neptunu v opačném směru, než rotuje planeta. Pravděpodobně byl Neptunem zachycen dodatečně. Třetinu měsíce tvoří led (hustotu má jen 2 g/cm3). Sonda Voyager naměřila na Tritonu teplotu pouze 38 K, zjistila nedávnou tektonickou činnost a nalezla polární čepičku. Na měsíci jsou gejzíry kapalného dusíku a prachu. Měsíc Nereida má mimořádně excentrickou dráhu (1,4÷9,7×106 km) a jedná se asi o zachycené těleso, jehož průměr je zhruba 340 km. Ostatní měsíce jsou až na Proteus (průměr 420 km) malá tělesa soustředěná v rovině rovníku. Šest z nich, včetně Protea, bylo objeveno při průletu sondy Voyager v roce 1989. V letech 2002 až 2003 bylo objeveno dalších pět měsíců na observatořích Cerro Tololo v Chille a na Kanadsko-francouzsko-havajském dalekohledu na Havaji. Poslední dosud známý měsíc byl vypátrán na starých snímcích z Hubblova dalekohledu v roce 2013.
Magnetické pole Neptunu má dipólový charakter, osa je skloněna 47° vzhledem k rotační ose a posunutá od středu o 0,55 poloměru planety. Voyager 2 detekoval slabé polární záře. Dipólový moment je 27krát větší než magnetický dipólový moment naší Země. Nedipólový příspěvek k poli na povrchu planety je největší ze všech planet, kvadrupólový moment je dokonce větší než dipólový. V době průletu sondy Voyager 2 v roce 1989 byla orientace magnetosféry taková, že do ní Voyager vstoupil jako u jediné planety polárním kaspem. Magnetosféra má obdobné rozměry jako u Uranu.
Mesíce Neptunu (nejsou v poměru velikostí): Triton
(2 705 km),
Proteus (420 km),
Nereida (680 km), Larissa (200 km), Galatea (160 km)
Umělecká vize magnetosféry Neptunu. Zdroj: AGA/Mladá fronta.
| Základní parametry Neptunu | |
|---|---|
| hmotnost | 1,02×1026 kg |
| průměr | 49 244 km |
| průměrná hustota | 1,64 g/cm3 |
| teplota | −201 °C (1 bar) |
| geometrické albedo | 0,41 |
| doba otočení kolem osy | 16h 7min |
| doba oběhu kolem Slunce | 165 let |
| průměrná oběžná rychlost | 5,4 km/s |
| střední vzdálenost od Slunce | 4 504×106 km |
| excentricita dráhy | 0,009 |
| inklinace | 1,77° |
| počet měsíců | 14 (rok 2017) |
| magnetické pole na rovníku | 14 μT |
| magnetický dipólový moment | 0,2×1018 Tm3 |
| vybočení dipólu ze středu | 55 % |
| sklon rotační osy | 28,32° |
| složení | H2 80 %, He 19 %, CH4 1,5 % |
Vzhled Neptunu se s časem mění. Jednotlivé řady odpovídají vzhledu v letech 1996, 1998 a 2002. Ve sloupcích jsou Hubblovým dalekohledem zachyceny 4 fáze v průběhu otočky kolem osy, v posledním sloupci je hodnota průměrovaná za celou otočku. Z posledního sloupce je patrné, že jasnost jižní části planety v uvedených letech výrazně rostla. Zdroj: HST, 1996 až 2002.
Některá důležitá data
| Důležitá data | |
|---|---|
| 1612 | Galileo Galilei zakresluje Neptun jako hvězdu 8. magnitudy, nerozpoznává ho ale jako planetu. |
| 1845 | Francouzský matematik Urbain Le Verrier a britský matematik a astronom John Coach Adams počítají nezávisle na sobě z poruch trajektorie Uranu parametry dráhy nové planety. |
| 1846 | Německý astronom Johann Gottfried Galle nachází planetu Neptun v blízkosti předpovězené polohy. |
| 1846 | Britský astronom William Lassel objevuje největší měsíc Neptunu Triton. Je to pouhých 17 dní po objevu Neptunu. |
| 1849 | Britský matematik a astronom John Coach Adams a nizozemsko-americký astronom Gerard Kuiper objevují měsíc Nereida. |
| 1983 | Od objevu prstenců u Uranu jsou usilovně hledány prstence Neptunu, zejména při zákrytech hvězd planetou. Řada zákrytů dává rozporuplné výsledky. K nejsilnější indícii ve prospěch existence prstenců vede zákryt z 12. září 1983. Definitivně jsou ale prstence potvrzeny až po příletu sondy Voyager 2 v roce 1989. |
| 1989 | Voyageru 2 prolétá kolem Neptunu, detailně zkoumá jeho prstence a měsíce, objevuje šest nových měsíců (Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa a Proteus). |
| 1999 | Edward Thommes publikuje spolu s kolegy model planetární migrace: Uran a Neptun vznikly blíže ke Slunci a do současné polohy migrovaly. |
| 2002 | Začíná éra objevů měsíců obřích planet pozemskými přístroji umístěnými v Chile a na Havaji. V letech 2002 až 2003 je objeveno pět menších měsíců Neptunu. |
| 2013 | Na starých fotografiích z Hubblova dalekohledu je nalezen zatím poslední, čtrnáctý měsíc Neptunu. |
Počítačový „snímek“ Neptunu, Tritonu a prstenců. Jako podklad pro tento kompozitní snímek posloužilo větší množství záběrů z průletu Voyageru 2 v roce 1989. Počítač poté na základě předem připraveného matematického algoritmu vygeneroval pohled na srpek Neptunu, srpek Titanu a slabě svítící prstence. Na pozadí byly přidány hvězdy z katalogu s reálnými polohami v okamžiku, ke kterému se fotomontáž vztahovala. Počítačové zpracování: Rolf Olsen.
