Нептун - восьмая планета Солнечной системы
| Нептун - восьмая планета Солнечной системы, обнаружен Иоганном Галле в 1846 году в точке, рассчитанной Урбаном Жаном Жозефом Леверье (имеет 13 спутников и 5 колец) | |
| Среднее расстояние от Солнца | 4498,3 млн. км. |
| Масса | 1,02·1026 кг |
| Плотность | 1,76 г/см3 |
| Экваториальный диаметр | 49 528 км |
| Эффективная температура | 59 К |
| Период вращения вокруг оси | 0,67 земных суток |
| Период вращения вокруг Солнца | 164,8 земных лет |
| Тритон - спутник Нептуна, открыт Уильямом Ласселом в 1846 году | |
| Среднее расстояние до Нептуна | 354 760 км. |
| Экваториальный диаметр | 2707 км |
| Период обращения вокруг Нептуна | 5,88 земных суток |
Событие, которое произошло 25 августа 1989 года, астрономы всего мира ожидали 12 лет. И вот - свершилось! В 3 часа 55 минут 48 секунд по гринвичскому времени (гринвичское всемирное время равно московскому летнему времени минус четыре часа) космический аппарат "Вояджер-2" прошел на расстоянии 4825 км от верхнего облачного слоя восьмой планеты Солнечной системы - Нептуна...
Повороты трассы, необходимые для полета "Вояджера" от одной планеты к другой, совершались за счет энергии исследуемых планет. Каждая из них выполняла роль своеобразного "ускорителя", и, что особенно важно, разгон КА совершался почти без каких-либо энергетических затрат, связанных с потреблением ракетного топлива. Гравитационный маневр космического посланника вблизи Урана помог ему добраться до Нептуна.
"Вояджер-2" прибыл к точке наибольшего сближения с Нептуном с опозданием всего на 1,4 секунды (!) по сравнению с расчетным временем, определенным еще до старта. Отклонение от расчетной орбиты составило 30 км. Но все это сущие пустяки, если учесть, что Нептун удален от Земли почти на 4,5 млрд км. Радиосигналу на преодоление такого расстояния требуется более четырех часов.
И вот получены первые снимки видимой поверхности Нептуна. Она напоминает Мировой океан Земли... Почти такая же голубая гладь с молочно-белыми пятнами. Это облака, плывущие над более низким и более плотным облачным слоем. Ураганный ветер достигает 600 м/с, то есть 2200 км/ч! Снимки Нептуна указывают на его более высокую метеорологическую активность в сравнении не только с Ураном, но даже с самыми крупными гигантами - Юпитером и Сатурном. Ни на одной другой планете Солнечной системы не бывает таких сильных ветров, какие дуют на Нептуне.
Одно из самых интересных открытий "Вояджера-2" - странное пятно на диске Нептуна, которое по своим размерам близко к размерам земного шара. По сходству с Большим Красным Пятном Юпитера оно получило название Большое Темное Пятно. БТП на Нептуне - это гигантский антициклон в южном полушарии планеты, вытянутый в долготном направлении. Только в отличие от Красного Пятна Юпитера, окаймленного бурлящими потоками, пятно на Нептуне имеет спокойные очертания.
Особенности атмосферной циркуляции Нептуна свидетельствуют о том, что необходимая для этого энергия поступает из недр планеты. Об этом стало известно еще из наземных измерений. "Вояджер-2" показал, что поток тепла из глубин Нептуна в 2,7 раза больше того, что планета получает от Солнца. Поэтому средняя температура на Нептуне (верхнего слоя облаков) -213 "С, что на 4 °С выше, чем у Урана (-217 °С) и несколько превышает температуру, которую можно объяснить обычным нагревом от Солнца.
|
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. Около Нептуна движутся 6 спутников. Самый крупный из них — Тритон — имеет радиус 1600 км, что немногим (на 138 км) меньше радиуса Луны, хотя масса его на порядок меньше. Второй по величине спутник, Нереида, значительно меньших размеров (радиус 100 км) и в 20000 раз меньше по массе, чем Луна. |
"Вояджер" позволил уточнить физические характеристики Нептуна. Его экваториальный диаметр - 49 528 км, то есть в 3,88 раза больше диаметра земного шара, но меньше диаметра Урана. Средняя плотность планеты - 1,64 г/см3. Угол наклона экватора к плоскости орбиты равен 29 градусам.
Из наблюдений радиовсплесков удалось определить период осевого вращения глубоких твердотельных слоев Нептуна - 16 часов 7 минут. Вращение более быстрое, чем у Земли, что, впрочем, присуще всем планетам-гигантам.
Аквамариновая окраска Нептуна, еще более насыщенного тона, чем у Урана, объясняется сильным поглощением метана в красной части спектра. Однако метан в атмосфере Нептуна, как и у других планет-гигантов, составляет не более 2% (по массе). Главными же компонентами атмосферы являются водород и гелий. Причем доля гелия где-то около 35% - больше, чем в атмосфере Урана. Почти все остальное (около 63%) - водород. В нижних слоях нептунианской атмосферы давление, по-видимому, недостаточное для перехода водорода в жидкомолекулярное состояние, как у Юпитера или Сатурна.
Исследователи Нептуна выдвинули гипотезу, что вся его поверхность омывается горячим перемешивающимся водяным океаном. Если это действительно так, то Нептун окажется планетой с самым большим океаном в Солнечной системе и его название по имени мифического бога морей будет полностью оправдано. За восемь дней до сближения с Нептуном космический посланец на расстоянии 864 тыс. км (35 радиусов планеты) обнаружил радиовсплески от заряженных частиц поясов радиации. В тот же день он достиг нептунианской магнитосферы. Плотность заряженных частиц в магнитосфере Нептуна оказалась в 3 раза меньше, чем у Урана, и в 3 тыс. раз меньше, чем в мощной магнитосфере Юпитера.
Все экспериментаторы, изучавшие магнитное поле Нептуна, пришли к однозначному выводу: над твердым ядром планеты расположен глобальный океан, токи которого возбуждают сложное магнитное поле с множеством полюсов. Его напряженность в 3 раза меньше напряженности магнитного поля Земли.
Часа через четыре после встречи с Нептуном КА приблизился к Тритону (самому большому спутнику Нептуна) и прошел около него на расстоянии 36 500 км. Астрономы ждали этого момента с большим интересом. Это позволило наконец получить надежные данные о спутнике. Его диаметр равен 2706 км, масса - 1/4800 массы Нептуна. Таким образом, среди крупнейших спутников планет Тритон оказался на седьмом месте. Как мы уже знаем, самым крупным является спутник Юпитера Ганимед. За ним в по рядке убывания размеров и массы идут Титан (спутник Сатурна), Каллисто и Ио (спутники Юпитера), наша Луна, еще один спутник Юпитера - Европа и, наконец, Тритон. Последний уступает по массе Ганимеду в 6,93 раза и Луне в 3,43 раза.
Космические снимки Тритона позволили установить, что он имеет разреженную газовую оболочку, состоящую из азота с примесью метана. Атмосферное давление вблизи поверхности спутника в 65 тыс. раз уступает земному, а температура близка к -236 "С. Выходит, что Тритон - одно из самых холодных тел Солнечной системы.
Американские ученые из Университета штата Аризона разработали математическую модель, показывающую эволюцию газовой оболочки спутника. Они предположили, что Тритон образовался из охлажденных азота, окиси и двуокиси углерода, аммиака и метана. Лед подобного состава и ныне находится на поверхности этого небесного тела. Из такого же льда состоят и ядра некоторых комет.
В районе южной полярной шапки Тритона замечены небольшие темные образования. Из них устремляются вверх струи какого-то темного вещества. Оказалось, что это газовые гейзеры. На высоте 8 км газовые струи изгибаются на 90 градусов и вытягиваются в широкие горизонтальные шлейфы, тянущиеся в западном направлении на 150 и более километров. На снимках удалось насчитать до 50 пятен-гейзеров.
Тритон необычен во многих отношениях. Эксцентриситета (вытянутости) орбиты у него практически нет, зато движение вокруг планеты обратное. Некоторые ученые считают, что Тритон не мог "родиться" вблизи Нептуна, а был захвачен им. Об этом якобы свидетельствует его обратное движение.
Мы уже говорили, что на Нептуне действует мощный источник внутреннего тепла, которого нет на Уране. Но почему на одной планете он есть, а на другой отсутствует? Оказывается, различие между планетами-близнецами определяется именно Тритоном. Его обратное движение по орбите может вызывать весьма расточительный расход энергии в приливных взаимодействиях с самой планетой. Расчеты показали, что этой энергии вполне достаточно для разогревания недр Нептуна до наблюдаемого уровня.
На фотографиях, переданных с "Вояджера-2", вблизи Нептуна видны пять очень слабых колец. Они похожи на кольца Урана, но материала в нептунианских кольцах примерно в 100 раз меньше. Кроме того, в кольцах Нептуна содержится больше пыли, чем в кольцах других планет-гигантов. Некоторые из новооткрытых спутников Нептуна движутся в зоне расположения колец.
Итак, система Нептуна была последней, которую исследовал "Вояджер", а спутник Нептуна Тритон был последним небесным телом Солнечной системы, которое прошло перед объективами его телевизионных фотокамер.
После завершения "Вояджерами" планетной миссии наибольший интерес вызывает предстоящее пересечение космическими аппаратами гелиопаузы, то есть границы между межзвездной и солнечной плазмой. Как известно, солнечный ветер в радиусе земной орбиты имеет среднюю скорость около 400 км/с. А вот где его динамический напор уравновешивается межзвездным магнитным полем, пока неизвестно. Однако предполагается, что гелиопауза будет пересечена примерно в 2012 году...
А дальше... Умолкнувшие "Вояджеры" будут продолжать удаляться от нашей Солнечной системы. В 20 319 году "Вояджер-2" пройдет на минимальном расстоянии - 3,5 светового года от звезды Проксимы Центавра. В 296 036 году КА приблизится к Сириусу на расстояние 4,3 светового года. Почти через миллион лет он удалится от Солнца на расстояние около 47,5 световых лет...
Вероятность столкновения космических аппаратов с чем-либо в межзвездном пространстве очень мала. Поэтому предполагается, что каждый аппарат сможет путешествовать по просторам нашей Галактики сотни миллионов и даже миллиарды лет. И если какой-нибудь цивилизации удастся перехватить земного "странника", то она получит послание от нас - нынешних землян. Для этого на "Вояджерах" установлены золоченые диски с записью всевозможной информации о Земле в комплекте с вращающимся диском, звукоснимателем и наглядной инструкцией по проигрыванию (в картинках).
На пластинках записаны звуки Земли, которые должны дать представление о нашей планете представителям внеземной цивилизации. В числе этих звуков можно услышать музыкальные шедевры, крик ребенка, звуки поцелуя, дождя, извержения вулкана... Записано также обращение к ним Генерального секретаря ООН Курта Вальдхайма и приветствия на шестнадцати языках. Продолжительность звучания пластинки 110 минут. Пластинка несет также видеозапись 115 цветных изображений земных ландшафтов, и в том числе нас самих.
Коротцев О.Н.
