نپتون

هشتمین و آخرین سیاره شناخته شده منظومه شمسی٬ بعد از سیاره اورانوس قرار داشته و سیاره ای گازی است.اندازه آن کوچکتر از اورانوس اما وزن آن بیشتر است.
قطر نپتون در منطقه استوایی معادل 49.528 کیلومتر، تقریبا 4 برابر قطر زمین، است. این سیاره 17 برابر سیاره زمین وزن دارد اما چگالی آن از چگالی زمین کمتر است. نپتون۱۳ قمر و چندین حلقه دارد.
نپتون در مداری بیضی شکل به دور خورشید در گردش است. میانگین فاصله آن از خورشید حدود 4.495.060.000 کیلومتر می باشد. یکسال در این سیاره معادل 165 سال زمینی است. نپتون علاوه بر گردش مداری دارای گردش وضعی حول محور فرضی عمودی خود نیز می باشد. زاویه انحراف محور این سیاره 28 درجه است. یک دور گردش وضعی این سیاره در مدت زمان 16 ساعت و 7 دقیقه انجام می گیرد.
سطح و اتمسفر
دانشمندان بر این باورند که این سیاره به طور کامل از هیدروژن، هلیوم و سیلیکات ساخته شده است. سیلیکاتها مواد معدنی هستند که بیشتر پوسته سنگی زمین را تشکیل می دهند گو اینکه در نپتون اثری از سطح جامد دیده نمی شود. ابرهایی ضخیم سطح این سیاره را پوشش داده اند. درون این سیاره با قسمتی از گازهای به شدت فشرده شروع می شود. اطراف این هسته مرکزی را لایه ای از گازهایی که به شکل مایع در آمده اند احاطه می کند. انحراف زاویه محور نپتون باعث به وجود آمدن فصول در این سیاره شده است.
نپتون با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به سرعت در حال حرکتند پوشیده شده است. وزش باد، حرکت این ابرها را به 1100 کیلومتر در ساعت می رساند. ابرهایی که در فاصله دورتری از سطح سیاره قرار دارند عمدتا متان یخ زده می باشند. دانشمندان معتقدند که ابرهای تیره تر نپتون که در زیر ابرهای متان قرار گرفته اند سولفات هیدروژنند.
در سال 1989، فضاپیمای ویجر 2 منطقه تیره ای را در نپتون پیدا کرد. این لکه به دلیل وجود توده های گازی که با سرعت بسیار فراوان در حال گردش بودند، ظاهر شده بود. این منطقه نقطه سیاه بزرگ نام گرفت و شبیه لکه قرمز بزرگ در مشتری بود. اما در سال 1994، تلسکوپ فضایی هابل نشان داد که این لکه از بین رفته است.
اطلاعات
فاصله متوسط از خورشید 49/4 میلیارد کیلومتر
قطر استوا 49528 کیلومتر
مدت حرکت وضعی 20/19 ساعت
مدت حرکت انتقالی 79/164 روز زمینی
سرعت مداری 47/5 کیلومتر در ساعت
دمای ابرهای فوقانی 220- درجه سانتیگراد
جرم(زمین =1) 14/17
چگالی متوسط (آب=1) 64/1
جاذبه سطحی (زمین=1) 20/1
تعداد قمر 8
ساختار
لایه
ضخامت ترکیبات سازنده
پوسته ---- گازهای هیدروژن ،هلیوم و متان
جبه 15000- 10000 کیلومتر (9500- 6000 مایل) آب مایع و یخ بسته،آمونیاک ومتان
هسته(شعاع) 6000کیلومتر (3700مایل) سنگ جامد
كشفيات
وجود نپتون در سال 1846 بعد از محاسباتي كه آشفتگي در مدار اورانوس را نشان مي داد، پيش بيني شد. تا اين زمان ستاره شناسان فكر مي كردند اورانوس دورترين سياره از خورشيد در منظومه شمسي ست. تا اين كه متوجه شدند كه اورانوس هميشه در موقعيتي كه انتظار مي رود در آنجا باشد نيست. بنابراين فكر كردند كه نيروي جاذبه يك سياره ناشناخته اورانوس را تحت تأثير قرار مي دهد. اين محاسبات به وسيله جي.سي.آدامز J.C.Adams و لي ورير Le Verrier انجام شد. در سال 1843 "جان سي آدامز" رياضيدان و ستاره شناس جوان انگليسي شروع به كار كرد تا مكان اين سياره ناشناخته را پيدا كند. آدامز پيش بيني كرد كه سياره بايد حدود يك ميليارد مايل (6/1 ميليارد كيلومتر) نسبت به اورانوس دورتر از خورشيد باشد. او كارش را در سال 1845 كامل كرد و محاسباتش را براي يك ستاره شناس سلطنتي انگلستان فرستاد. اما اين ستاره شناس سياره را با تلسكوپ جست و جو نكرد. چون ظاهراً به محاسبات آدامز اطمينان نداشت. در همان موقع "اوبين جي جي لورير" رياضيدان جوان فرانسوي كه آدامز را نمي شناخت، شروع به كار بر روي همین پروژه كرد. در ميانه سال 1846 لورير هم موقعيت نپتون را پيش بيني كرد. او اين پيش بيني ها را كه مشابه آدامز بود براي رصدخانه اي در آلمان فرستاد. "يوهان جي جيل" مدير رصدخانه، ستارگان را در مكان هايي كه پيش بيني مي شد وجود دارند, پيدا مي كرد. جيل و دستيارش نپتون را نزديك موقعيتي كه لورير پيش بيني مي كرد پيدا كردند. اين سياره به نام خداي درياي رومي نپتون نامگذاري شد.
نپتون در سال 1989 به وسيله فضاپيماي وويجردو مورد بازديد قرار گرفت. قبل از بازديد واقعاً چيزي در مورد نپتون دانسته نمي شد. وويجردو اولين تصاوير نماي نزديك از نپتون و بيشتر ماه هاي نپتون را تهيه كرد. فضاپيما همچنين حلقه های نپتون و شش ماه سياره را كشف كرد.
فصلهای نپتون
دانشمندان به مداركی در خصوص تغییر فصول در نپتون دست یافته اند .روند صعودی درخشش سیاره نپتون باعث شده است تا دانشمندان حدس بزنند كه این سیاره نیز همانند زمین شاهد فصلهای مختلفی بر سطح خود است.یك گروه از محققان با بررسی تصاویری كه تلسكوپ فضایی هابل در سالهای ۱۹۹۶، ۱۹۹۸ و ۲۰۰۲ از ین سیاره تهیه كرده است، متوجه افزایش محسوس درخشندگی نوارهای ابری سیاره نپتون شده اند این نواحی در خلال این مدت وسیع تر و روشن تر شده اند كه امكان دارد این تغییران نورانیت و وسعت در اثر تغییرات فصلی این ساره باشد.نپتون كه هشتمین عضو خانواده خورشیدی است به خاطر سیستم جوی شگفت انگیز خود و طوفانهی بسیار شدید خود مشهور است.حدس زده می شود در جو این سیاره تند بادهایی با سرعت ۱۴۵۰ كیلومتر بر ساعت می وزند. با وجود این تصاویر جدید نخستین مدارك رسمی در خصوص تغییرات آب و هوایی فصلی بر سطح این سیاره را نشان می دهد. بر اساس تحلیل مبتنی بر این اطلاعات نپتون نیز همانند زمین دارای یك فصل تابستان گرم و یك زمستان سر و دو فصل انتقالی مشابه زمین ست. اما این فول یك تفاوت عمده با زمین دارد و آن مدت ان است و نپتون در طی ۱۶۵ سال زمینی یك با ر به دور خورشید می گردد و بنابراین هر فصل آن حدود ۴۰ سال زمینی به طول می انجامد. بنابراین اگر محاسبات و نظریات تغییرات فصلی درست باشد طی ۲۰ سال آینده نیز باید شاهد افزایش درخشندگی نپتون باشیم. محور نپتون انحرافی معادل ۲۹ درجه دارد كه فصول مختلف و متفاوتی را در دو نیمكره آن ایجاد می كند.اما نكته جالب در این میان آن است كه خورشید در افق نپتون ۹۰۰ با ركم فروغ تر از آن چیزی است كه از افق زمین به نظر می آید بنبابراین باید سیستمی برای حفظ گرما در سطح كه موجب ایجاد تابستانی گرم می شود در نپتون فعال باشد. به هرصورت نپتون طی سالهای ینده نیز مورد توجه چشمان تیزبین زمینی خواهد بود تا از طریق اطلاعتی كه به دست خواهد امد نظریه قطعی در خصوص تغییرات فصلی این سیاره دوردست ابراز شود.
مقایسه
نپتون ،بعد از پلوتون،دورترین سیاره از خورشید، و از لحاظ بزرگی چهارمین سیاره منظومه شمسی است. کوچکترین غول گازی بوده و مانند سایر غولهای گازی،حلقه هایی از غبار و ذرات دیگر در اطراف خود دارد.
لکه سیاه بزرگ
لکه سیاه بزرگ و لکه سیاه کوچک واچرخه هایی بیضی شکل در جو نپتون هستند که بوسیله سریع ترین بادهای منظومه شمسی، در جهت عکس چرخش نپتون حرکت می کنند. ابر کوچکی به نام "اسکوتر" که از نوع ابر سیروس است، در ارتفاع متفاوتی نسبت به لکه ها قرار دارد که باد کمتری در این نقطه می وزد . موقعیت این ابر نسبت به هسته نپتون ثابت مانده و در جهت چرخش نپتون ، که مخالف جهت حرکت لکه هاست ، حرکت می کند.
حلقه‌های نپتون
در مدتی کمتر از 100 میلیون سال ، تریتون وارد محدوده روش نپتون (کوتاهترین فاصله از یک جسم اصلی که در آن یک جسم تابع می‌تواند بدون آنکه توسط نیروهای جاذبه متاشی شود، دور بزند) خواهد شد. نیروهای کششی می‌توانند قمرهایی که در این محدوده قرار دارند را بسته به نوع مواد تشکیل دهنده شان متلاشی کنند. احتمال دارد تریتون به سنگریزه‌هایی تبدیل شده و حلقه‌ای زیبا به دور نپتون تشکیل دهد.
حلقه‌های نپتون در فاصله 40000 تا 63000 کیلومتری (25000 تا 39000 مایلی) نپتون گسترده شده‌اند. این حلقه‌ها بسیار تیره هستند، یکی از آنها عریض و سه حلقه دیگر باریک می‌باشند. نام حلقه‌های آدامز و لووریه از نام دو ستاره شناس که وجود و موقعیت سیاره نپتون را پیش بینی کرده بودند، گرفته شده است. نام حلقه گاله از نام ستاره شناس آلمانی ، یوهان گاله (1910-1812) ، که نپتون را کشف نمود گرفته شده است. کاوشگر فضایی ویجر2 انبوهی از مواد حلقوی در حلقه آدامز کشف نمود که ستاره شناسان هنوز توضیحی برای وجود آنها نیافته‌اند.
طول روز و سال در نپتون
نپتون در حدود هر 165 سال زميني يك بار به دور خورشيد مي گردد. در حالي كه زمين در هر سال يك بار به دور خورشيد مي گردد. يعني طول هر سال در نپتون 165 سال زميني است .
همان موقع که نپتون به دور خورشيد مي گردد، دور محورش هم مي چرخد. محور يك خط فرضي ست كه از وسط مركز سياره مي گذرد. نپتون هر 16 ساعت و هفت دقيقه يك بار دور محورش مي چرخد. يعني طول روز روي نپتون معادل 16 ساعت و هفت دقيقه زميني است.
مدار نپتون و فاصله از خورشيد
فاصله نپتون تا خورشيد 30 برابر فاصله زمين تا خورشيد است. متوسط اين فاصله 06/30 AU يا واحد نجومی ست.
نپتون در يك مدار بيضي شكل دور خورشيد مي گردد. متوسط فاصله نپتون از خورشيد حدود 2793100 مايل (449506000 كيلومتر) است.
محور نپتون در مسيري كه به دور خورشيد مي پيمايد قائم (زاويه 90 درجه) نيست و از صفحه مدارش به دور خورشيد يا موقعيت قايم 28 درجه كج شده (چند درجه بيشتر از كجي محور زمين). اين باعث شده نپتون فصل داشته باشد. هر فصل در نپتون 40 سال طول مي كشد. قطب ها هر 40 سال يكي در ميان در تاريكي و بعد در روشنایی فرو مي روند.
مدار نپتون جدا از مدار پلوتون است ولي به خاطر اين كه مدار پلوتون بسيار بيضي ست به مدت 20 سال در هر 248 سال زميني، اين نپتون است كه به جاي پلوتون به دورترين سياره منظومه شمسي نسبت به خورشيد تبديل مي شود. از سال 1979 تا سال 1999 پلوتون در داخل مدار نپتون بود. تا سال 2226 پلوتون در خارج مدار نپتون خواهد بود و بعد مجدداً در داخل آن قرار مي گيرد
مدار نامنظم نپتون
ما تا کنون فقط توانسته‌ایم 9 سیاره را در منظومه شمسی شناسایی کنیم، اما آیا سیاره‌های دیگری نیز در این منظومه وجود دارند؟ به نظر بعضی از ستاره شناسان بی نظمی‌هایی که در مدار نپتون مشاهده شده ، ممکن است توسط سیاره دهم که جرم زیادی داشته و خارج از مدار پلوتون قرار دارد ایجاد شده باشند. این سیاره فرضی سیاره ایکس نام گرفته است. مخالفین این فرضیه بر این عقیده‌اند که منظومه شمسی دارای ماده کافی برای تشکیل سیاره علاوه بر 9 سیاره دیگر نبوده و همچنین تشکیل این سیاره در چنین فاصله‌ای مطابق با عمر منظومه شمسی نیست. نپتون بعد از پلوتون ، دورترین سیاره از خورشید و از لحاظ بزرگی چهارمین سیاره منظومه شمسی است. کوچکترین غول گازی بوده و مانند سایر غولهای گازی ، حلقه‌هایی از غبار و ذرات دیگر در اطراف خود دارد.