Neptuno
Antecedentes
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 Neptuno desde el Voyager 2 con Gran Mancha Oscura de la izquierda y Pequeña Mancha Oscura abajo a la derecha. Nubes blancas están compuestas de metano de hielo; coloración azul general es debido al menos en parte al metano absorción de luz roja. | |||||||||||||
| Descubrimiento | |||||||||||||
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| Descubierto por |
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| Fecha del descubrimiento | 23 de septiembre 1846 | ||||||||||||
| Designaciones | |||||||||||||
| Pronunciación | / n ɛ p tj U n / | ||||||||||||
| Adjetivo | Neptúnico | ||||||||||||
| Características orbitales | |||||||||||||
| Época J2000 | |||||||||||||
| Afelio | 4553946490 kilometros 30.44125206 AU | ||||||||||||
| Perihelio | 4452940833 kilometros 29.76607095 AU | ||||||||||||
| Semieje mayor | 4503443661 kilometros 30.10366151 AU | ||||||||||||
| Excentricidad | 0.011214269 | ||||||||||||
| Período orbital | 60,190.03 días 164.79 año 89666 Neptuno días solares | ||||||||||||
| Período sinódico | 367,49 días | ||||||||||||
| Velocidad media orbital | 5,43 kilometros / s | ||||||||||||
| La media de anomalía | 267.767281 ° | ||||||||||||
| Inclinación | 1.767975 ° a Eclíptica 6.43 ° a Ecuador del Sol 0,72 ° a Plano invariable | ||||||||||||
| Longitud del nodo ascendente | 131.794310 ° | ||||||||||||
| Argumento del perihelio | 265.646853 ° | ||||||||||||
| Satélites | 13 | ||||||||||||
| Características físicas | |||||||||||||
| Ecuatorial radio | 24 764 ± 15 kilometros 3.883 Tierras | ||||||||||||
| Radio polar | 24 341 ± 30 kilometros 3.829 Tierras | ||||||||||||
| Achatamiento | 0,0171 ± 0,0013 | ||||||||||||
| Área de superficie | 7,6183 × 10 9 km 2 14.98 Tierras | ||||||||||||
| Volumen | 6,254 × 10 13 km 3 57.74 Tierras | ||||||||||||
| Masa | 1,0243 × 10 26 kg 17.147 Tierras 5,15 × 10 -5 Soles | ||||||||||||
| Media densidad | 1,638 g / cm 3 | ||||||||||||
| Gravedad superficial Ecuatorial | 11,15 m / s 2 1.14 g | ||||||||||||
| La velocidad de escape | 23,5 kilometros / s | ||||||||||||
| Periodo de rotación sideral | 0,6713 días 16 h 6 min 36 s | ||||||||||||
| Velocidad de rotación Ecuatorial | 2,68 kilometros / s 9.660 kmh | ||||||||||||
| La inclinación del eje | 28.32 ° | ||||||||||||
| Polo Norte ascensión recta | 19 h 57 m 20 s 299.3 ° | ||||||||||||
| Polo Norte declinación | 42.950 ° | ||||||||||||
| Albedo | 0.290 ( bonos) | ||||||||||||
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| La magnitud aparente | 8,02-7,78 | ||||||||||||
| Diámetro angular | 02.02 a 02.04 " | ||||||||||||
| Ambiente | |||||||||||||
| Altura de escala | 19,7 ± 0,6 kilometros | ||||||||||||
| Composición |
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Neptuno es el octavo y más lejano planeta desde el Sol en el Sistema Solar . Es el cuarto planeta más grande de diámetro y la tercera más grande en masa. Neptuno es 17 veces la masa de la Tierra y es un poco más masiva que su casi gemelo Urano , que es 15 veces la masa de la Tierra, pero no tan densa. En promedio, Neptuno orbita alrededor del Sol a una distancia de 30,1 AU, aproximadamente 30 veces la distancia Tierra-Sol. El nombre por el Dios romano del mar, su símbolo astronómico es ♆, una versión estilizada del dios Neptuno tridente.
Neptuno fue el primer planeta encontrado por la predicción matemática bastante que por la observación empírica. Los cambios inesperados en la órbita de Urano llevaron Alexis Bouvard para deducir que su órbita era sujeto a la gravedad perturbación de un planeta desconocido. Neptuno fue observado posteriormente el 23 de septiembre 1846 por Johann Galle dentro de un grado de la posición predicha por Urbain Le Verrier, y su luna más grande, Tritón, fue descubierto poco después, aunque ninguno del planeta de los 12 restantes lunas estaban ubicados de forma telescópica hasta el siglo 20. Neptuno ha sido visitado por una nave espacial, Voyager 2, que voló por el planeta el 25 de agosto de 1989.
Neptuno es similar en composición a Urano , y ambos tienen composiciones que difieren de las de los grandes gigantes gaseosos , Júpiter y Saturno . La atmósfera de Neptuno, mientras que es similar a la de Júpiter y de Saturno, que está compuesto principalmente de hidrógeno y helio , junto con restos de hidrocarburos y, posiblemente, de nitrógeno , contiene una mayor proporción de "hielos", tales como el agua, el amoníaco y metano . Los astrónomos clasifican a veces Urano y Neptuno como " gigantes de hielo "con el fin de enfatizar estas distinciones. El interior de Neptuno, como la de Urano, se compone principalmente de hielos y roca. Es posible que el núcleo tiene una superficie sólida, pero la temperatura serían miles de grados y la atmosférica aplastante presión. Los rastros de metano en las regiones ultraperiféricas en cuenta la parte de la apariencia azul del planeta.
En contraste con la brumosa atmósfera, relativamente sin rasgos de Urano, la atmósfera de Neptuno es notable por sus patrones climáticos activas y visibles. Por ejemplo, en el momento de la Voyager 2 1989 sobrevuelo, el hemisferio sur del planeta poseía un Gran Mancha Oscura comparable a la Gran Mancha Roja de Júpiter . Estos patrones climáticos son impulsados por los fuertes vientos sostenidos de cualquier planeta del Sistema Solar, con vientos grabados de hasta 2.100 kilometros por hora (1,300 mph). Debido a su gran distancia del Sol, la atmósfera exterior de Neptuno es uno de los lugares más fríos del sistema solar, con temperaturas en sus cimas de las nubes acercándose -218 ° C (55 K ). Las temperaturas en el centro del planeta son aproximadamente 5400 K (5000 ° C). Neptuno tiene una débil y fragmentada sistema de anillos (con la etiqueta 'arcos'), que puede haber sido detectado durante la década de 1960, pero fue confirmada sólo indiscutiblemente en 1989 por el Voyager 2.
Historia
Descubrimiento
De Galileo dibujos muestran que primero observó Neptuno el 28 de diciembre de 1612, y de nuevo el 27 de enero de 1613. En ambas ocasiones, Galileo confundió Neptuno por un estrella fija cuando apareció muy de cerca en junto a Júpiter en la cielo nocturno; por lo tanto, no se le atribuye el descubrimiento de Neptuno. Durante el período de su primera observación en diciembre de 1612, Neptuno era fijo en el cielo, ya que acababa de cumplir retrógrada ese mismo día. Este movimiento hacia atrás aparente se crea cuando la órbita de la Tierra hace que pasado un planeta exterior. Desde Neptuno sólo estaba empezando su ciclo anual retrógrado, el movimiento del planeta era demasiado pequeña para ser detectada con los pequeños de Galileo del telescopio . En julio de 2009, Universidad de Melbourne físico David Jamieson anunció nueva evidencia que sugiere que Galileo era al menos consciente de que la estrella que había observado se había movido en relación con el estrellas fijas.
En 1821, Alexis Bouvard publicó tablas astronómicas del órbita del vecino de Neptuno Urano. Observaciones posteriores revelaron desviaciones respecto de las mesas, lo que lleva Bouvard la hipótesis de que un cuerpo desconocido era perturbando la órbita a través gravitacional interacción. En 1843, John Couch Adams comenzó a trabajar en la órbita de Urano utilizando los datos que tenía. Vía Director del Observatorio de Cambridge James Challis, solicitó datos adicionales de Sir George Airy, el Astrónomo Real, que lo ha suministrado en febrero de 1844. Adams continuó trabajando en 1845-46 y produjo varias estimaciones diferentes de un nuevo planeta.
En 1845-1846, Urbain Le Verrier, de forma independiente de Adams, desarrolló sus propios cálculos, pero también experimentó dificultades en la estimulación de ningún entusiasmo en sus compatriotas. En junio de 1846, al ver a la estimación publicada por primera vez de Le Verrier de longitud del planeta y su similitud con la estimación de Adams, Airy persuadió Challis para buscar el planeta. Challis recorrió en vano el cielo durante agosto y septiembre.
Mientras tanto, Le Verrier por carta instó Berlín astrónomo del Observatorio Johann Gottfried Galle a la búsqueda con el observatorio de refractor. Heinrich d'Arrest, un estudiante en el observatorio, sugirió a Galle que podían comparar una carta recientemente elaborado del cielo en la región de localización predicha de Le Verrier con el cielo actual para buscar la característica desplazamiento de un planeta , en oposición a una estrella fija. La misma tarde del día de la recepción de la carta de Le Verrier el 23 de septiembre de 1846, Neptuno fue descubierto dentro de 1 ° de donde Le Verrier había predicho que fuera, y alrededor de 12 ° desde la predicción de Adams. Challis más tarde se dio cuenta de que había observado el planeta dos veces en agosto (Neptuno se había observado el 8 y 12 de agosto, pero debido a Challis carecía de una estrella-map-arriba-hasta la fecha no se ha reconocido como un planeta), en su defecto para identificarlo owing a su enfoque casual a la obra.
A raíz del descubrimiento, hubo mucha rivalidad nacionalista entre los franceses y los británicos sobre quién tenía prioridad y merecía crédito por el descubrimiento. Con el tiempo surgió un consenso internacional que tanto Le Verrier y Adams merecían conjuntamente crédito. Desde 1966 Dennis Rawlins ha puesto en duda la credibilidad de la afirmación de Adams a co-descubrimiento y el tema fue reevaluado por los historiadores con el regreso en 1998 de los "papeles de Neptuno" (documentos históricos) a la Real Observatorio de Greenwich. Después de revisar los documentos, sugieren que "Adams no merece el mismo crédito con Le Verrier para el descubrimiento de Neptuno. Eso crédito pertenece sólo a la persona que tuvo éxito tanto en la predicción del lugar del planeta y en convencer a los astrónomos a buscarlo."
Naming
Poco después de su descubrimiento, Neptuno se refiere simplemente como "el exterior planeta Urano" o como "planeta de Le Verrier". La primera sugerencia de un nombre provenía de Galle, quien propuso el nombre Janus. En Inglaterra, Challis palabra para proponer que Oceanus.
Reivindicación del derecho a nombrar a su descubrimiento, Le Verrier propuso rápidamente el nombre de Neptuno para este nuevo planeta, mientras que declarar falsamente que este había sido aprobado oficialmente por los franceses Bureau des Longitudes. En octubre, trató de nombrar el planeta Le Verrier, de sí mismo, y que contó con el apoyo leal en esto desde el director del observatorio, François Arago. Esta sugerencia se reunió con una fuerte resistencia fuera de Francia. Almanaques franceses reintroducidos rápidamente el nombre Herschel de Urano, después del descubridor de ese planeta Sir William Herschel, y Leverrier para el nuevo planeta.
Struve se pronunció a favor del nombre de Neptuno el 29 de diciembre de 1846, a la San Petersburgo Academia de Ciencias. Pronto se convirtió en el nombre de Neptuno aceptado internacionalmente. En la mitología romana , Neptuno era el dios del mar, identificado con el griego Poseidón. La demanda de un nombre mitológico parecía estar de acuerdo con la nomenclatura de los otros planetas, todos ellos, a excepción de la Tierra, fueron nombrados para griega y la mitología romana .
La mayoría de los lenguajes de hoy, incluso en países que no tienen un vínculo directo con la cultura greco-romana, utilizan alguna variante del nombre "Neptuno" para el planeta; en chino, japonés y Corea, el nombre del planeta se traduce literalmente como "estrella rey del mar" (海王星), ya que Neptuno era el dios del mar. En el moderno griego , sin embargo, el planeta se llama Poseidon (Ποσειδώνας: Poseidonas), el homólogo griego a Neptuno.
Estado
Desde su descubrimiento en 1846 hasta el posterior descubrimiento de Plutón en 1930, Neptuno era el planeta más lejano conocido. Tras el descubrimiento de Plutón Neptuno se convirtió en el penúltimo planeta, a excepción de un período de 20 años entre 1979 y 1999, cuando la órbita elíptica de Plutón lo llevó más cerca del Sol que Neptuno. El descubrimiento del cinturón de Kuiper en 1992 llevó a muchos astrónomos para debatir si Plutón debe ser considerado un planeta por derecho propio o parte de la estructura más grande de la correa. En 2006, la Unión Astronómica Internacional define la palabra "planeta" por primera vez, la reclasificación de Plutón como un " planeta enano "y hacer de Neptuno, una vez más el último planeta del Sistema Solar.
Composición y estructura
Con una masa de 1,0243 × 10 26 kg, Neptuno es un órgano intermedio entre la Tierra y los grandes gigantes de gas : su masa es diecisiete veces mayor que la de la Tierra, pero sólo 1/19 que de Júpiter . Los planetas gravedad de la superficie sólo es superada por Júpiter . De Neptuno ecuatorial radio de 24.764 kilometros es casi cuatro veces mayor que la de la Tierra. Neptuno y Urano son a menudo considerados una sub-clase de gigante gaseoso llamado " gigantes de hielo ", debido a su menor tamaño y mayores concentraciones de volátiles en relación con Júpiter y Saturno . En la búsqueda de planetas extrasolares Neptuno se ha utilizado como un metonimia: descubierto cuerpos de masa similar se refieren a menudo como "Neptunes", al igual que los astrónomos se refieren a diversos organismos extra-solares como "Júpiter".
Estructura interna
Estructura interna de Neptuno se parece a la de Urano . Su ambiente formas aproximadamente 5% a 10% de su masa y se extiende tal vez 10% a 20% del camino hacia el núcleo, donde alcanza presiones de aproximadamente 10 GPa. El aumento de las concentraciones de metano , amoníaco y agua se encuentran en las regiones más bajas de la atmósfera.
1. atmósfera superior, superior nubes
2. Atmósfera que consiste en hidrógeno, helio y gas metano
3. Manto consiste en agua, amoníaco y metano helados
4. Core consiste en roca (silicatos y níquel-hierro)
La manto alcanza temperaturas de 2000 K a 5000 K. Es equivalente a entre 10 y 15 veces la masa terrestre y es rico en agua, amoníaco y metano. Como es habitual en la ciencia planetaria, esta mezcla se denomina helada a pesar de que es un fluido caliente, muy denso. Este líquido, que tiene una alta conductividad eléctrica, a veces se denomina amoníaco agua del océano. A una profundidad de 7000 kilometros, las condiciones pueden ser tales que el metano se descompone en cristales de diamante que luego se precipitan hacia el núcleo. El manto puede consistir en una capa de agua iónica, donde las moléculas de agua se descomponen en una sopa de iones de hidrógeno y oxígeno, y más profundo hacia abajo agua superiónica en la que el oxígeno cristaliza pero los iones de hidrógeno flotan libremente dentro de la red de oxígeno.
La núcleo de Neptuno se compone de hierro, níquel y silicatos, con un modelo de interior dando una masa de aproximadamente 1,2 veces la de la Tierra. La presión en el centro es 7 Mbar (700 GPa), aproximadamente dos veces tan alto como que en el centro de la Tierra, y la temperatura puede ser 5.400 K.
Ambiente
A grandes altitudes, la atmósfera de Neptuno es el 80% de hidrógeno y un 19% de helio . Una cantidad de trazas de metano también está presente. Bandas de absorción prominentes de metano se producen a longitudes de onda superiores a 600 nm, en la porción roja e infrarroja del espectro. Al igual que con Urano, esta absorción de la luz roja por la metano atmosférico es parte de lo que le da su color azul Neptuno, aunque azul vívido de Neptuno difiere del más leve de Urano cian. Dado que el contenido de metano en la atmósfera de Neptuno es similar a la de Urano, se cree que algunos constituyente atmosférica desconocido para contribuir al color de Neptuno.
La atmósfera de Neptuno se subdivide en dos regiones principales; el más bajo troposfera, donde la temperatura disminuye con la altitud, y la estratosfera, donde la temperatura aumenta con la altura. El límite entre los dos, el tropopausa, se produce a una presión de 0,1 bares (10 kPa). La estratosfera luego da paso a la thermosphere a una presión inferior a 10 -5-10 -4 microbares (1 a 10 Pa). La termosfera transición gradual a la exosfera.
Los modelos sugieren que la troposfera de Neptuno está en bandas de nubes de composición variable en función de la altitud. Las nubes de nivel superior se producen a presiones inferiores a un bar, donde la temperatura es adecuada para el metano se condense. Para presiones de entre uno y cinco bares (100 y 500 kPa), nubes de amoníaco y sulfuro de hidrógeno se cree que forma. Por encima de una presión de cinco barras, las nubes pueden consistir en amoníaco, sulfuro de amonio, sulfuro de hidrógeno y agua. Nubes más profundas de hielo de agua deben encontrarse a una presión de aproximadamente 50 bares (5,0 MPa), donde la temperatura llega a 0 ° C. Por debajo, nubes de amoníaco y sulfuro de hidrógeno se pueden encontrar.
Nubes de gran altitud en Neptuno se han observado las sombras de fundición en la cubierta de nube opaca a continuación. También hay gran altitud bandas de nubes que envuelven alrededor del planeta en la latitud constante. Estas bandas circunferenciales tienen un ancho de 50 a 150 km y mienten acerca de 50-110 km por encima de la cubierta de nubes.
Neptuno Los espectros sugieren que su estratosfera inferior es turbia debido a la condensación de productos de ultravioleta fotólisis del metano, tales como etano y acetileno. La estratosfera es también el hogar de pequeñas cantidades de monóxido de carbono y cianuro de hidrógeno . La estratosfera de Neptuno es más cálida que la de Urano, debido a la elevada concentración de hidrocarburos.
Por razones que permanecen oscuras, termosfera del planeta está a una temperatura anormalmente alta de alrededor de 750 K. El planeta está demasiado lejos del Sol para este calor que generará ultravioleta radiación. Uno de los candidatos para un mecanismo de calentamiento es la interacción atmosférica con iones en el planeta de campo magnético. Otros candidatos son ondas de gravedad desde el interior que disipan en la atmósfera. La termosfera contiene trazas de dióxido de carbono y agua, que pueden haber sido depositado a partir de fuentes externas tales como meteoritos y polvo.
Magnetosfera
Neptuno también se asemeja a Urano en su magnetosfera, con un campo magnético inclinado fuertemente con respecto a su eje de rotación en el 47 ° y el desplazamiento de al menos 0,55 radios, o alrededor de 13.500 kilometros del centro físico del planeta. Antes de la llegada Voyager 2 's en Neptuno, se planteó la hipótesis de que la magnetosfera inclinada de Urano fue el resultado de su rotación hacia los lados. En la comparación de los campos magnéticos de los dos planetas, los científicos ahora piensan que la extrema orientación podría ser característica de los flujos en los interiores de los planetas. Este campo puede ser generado por fluidos movimientos convectivos en una cáscara esférica delgada de eléctricamente conductor líquidos (probablemente una combinación de amoníaco, metano y agua), resultando en una acción dínamo.
El componente de dipolo del campo magnético en el ecuador magnético de Neptuno es de aproximadamente 14 microteslas (0,14 G). El dipolo momento magnético de Neptuno es de aproximadamente 2,2 × 10 17 T · m 3 (14 mT · R N 3, donde R N es el radio de Neptuno). El campo magnético de Neptuno tiene una geometría compleja que incluye relativamente grandes contribuciones de los componentes no dipolares, incluyendo una fuerte momento cuadrupolar que podrá ser superior al momento dipolar en la fuerza. Por el contrario, la Tierra, Júpiter y Saturno tienen sólo relativamente pequeños momentos cuadrupolares, y sus campos están menos inclinadas con respecto al eje polar. El gran momento cuadrupolar de Neptuno puede ser el resultado del desplazamiento desde el centro del planeta y las limitaciones geométricas del generador dinamo del campo.
Neptuno arco de choque, donde la magnetosfera empieza a disminuir la viento solar, se produce a una distancia de 34,9 veces el radio del planeta. La magnetopausa, donde la presión de la magnetosfera contrarresta el viento solar, se encuentra a una distancia de 23 a 26,5 veces el radio de Neptuno. La cola de la magnetosfera se extiende a por lo menos 72 veces el radio de Neptuno, y muy probablemente mucho más lejos.
Anillos planetarios
Neptuno tiene una sistema de anillos planetarios, aunque uno mucho menos importante que el de Saturno. Los anillos pueden estar constituidos por partículas de hielo revestidos con silicatos o material a base de carbono, que muy probablemente les da un tono rojizo. Los tres anillos principales son el estrecho anillo Adams, 63.000 kilometros del centro de Neptuno, el Verrier Anillo Le, a 53.000 kilometros, y el más amplio, Anillo Galle más débil, a 42.000 kilometros. Una extensión hacia fuera débil al Anillo Le Verrier ha sido nombrado Lassell; que está limitada en su borde exterior por el Anillo Arago en 57.000 kilometros.
El primero de estos anillos planetarios fue descubierto en 1968 por un equipo dirigido por Edward Guinan, pero más tarde se pensó que este anillo puede ser incompleto. La evidencia de que los anillos podrían tener lagunas surgió por primera vez durante una ocultación estelar en 1984, cuando los anillos oscurecidas una estrella en la inmersión, pero no en emersión. Las imágenes de la Voyager 2 en 1989 se establecieron en el tema, mostrando varios anillos débiles. Estos anillos tienen una estructura grumosa, la causa de que no se entiende en la actualidad, pero que pueden deberse a la interacción gravitatoria con pequeñas lunas en órbita cerca de ellos.
El anillo más externo, Adams, contiene cinco arcos prominentes ahora nombradas Courage, Liberté, Egalité 1, 2 y Egalité Fraternité (Coraje, Libertad, Igualdad y Fraternidad). La existencia de arcos era difícil de explicar porque las leyes del movimiento predicen que los arcos se extenderían a cabo en un anillo uniforme en escalas de tiempo muy cortos. Los astrónomos creen que los arcos están acorralados en su forma actual por los efectos gravitacionales de Galatea, una luna sólo hacia el interior del anillo.
Observaciones terrestres anunciadas en 2005 parecían mostrar que los anillos de Neptuno son mucho más inestables que se pensaba. Imágenes tomadas de la WM Keck Observatory en 2002 y 2003 muestran un considerable deterioro en los anillos cuando se comparan con las imágenes de la Voyager 2. En particular, parece que el arco Liberté podría desaparecer en tan sólo un siglo.
Clima
Una diferencia entre Neptuno y Urano es el nivel típico de la actividad meteorológica. Cuando la nave espacial Voyager 2 sobrevoló Urano en 1986, ese planeta era visualmente bastante soso. En contraste Neptuno exhibió fenómenos meteorológicos notables durante el 1989 el Voyager 2 fly-by.
Tiempo de Neptuno se caracteriza por sistemas de tormentas muy dinámicos, con vientos que alcanzan velocidades de casi 600 m / s, casi alcanzar flujo supersónico. Más típicamente, mediante el seguimiento del movimiento de las nubes persistentes, las velocidades del viento se han demostrado que varían desde los 20 m / s en la dirección este hasta 325 m / s hacia el oeste. En las cimas de las nubes, los vientos predominantes varían en velocidad de 400 m / s a lo largo del ecuador hasta 250 m / s en los polos. La mayoría de los vientos en Neptuno se mueven en una dirección opuesta a la rotación del planeta. El patrón general de vientos mostró rotación progrado en latitudes altas vs. rotación retrógrada en latitudes más bajas. La diferencia en la dirección del flujo se cree que es un "efecto de piel" y no debido a los procesos atmosféricos más profundas. A los 70 ° S de latitud, un chorro de alta velocidad viaja a una velocidad de 300 m / s.
La abundancia de metano, etano y etino en el ecuador de Neptuno es 10 a 100 veces mayor que en los polos. Esto se interpreta como evidencia de surgencia en el ecuador y el hundimiento cerca de los polos.
En 2007 se descubrió que la troposfera superior del polo sur de Neptuno fue de aproximadamente 10 ° C más caliente que el resto de Neptuno, que tiene un promedio de aproximadamente -200 ° C (70 K). El diferencial de calor es suficiente para que el metano, que en otro lugar se encuentra congelado en la atmósfera superior de Neptuno, filtrarse como gas a través del polo sur y en el espacio. La relativa "punto caliente" se debe a la de Neptuno la inclinación del eje, que ha expuesto el polo sur al Sol para el último trimestre del año de Neptuno, o aproximadamente 40 años de la Tierra. Como Neptuno se mueve lentamente hacia el lado opuesto del Sol, el polo sur se oscurecerá y el polo norte iluminado, provocando la liberación de metano a cambiar al polo norte.
Debido a los cambios estacionales, se han observado las bandas de nubes en el hemisferio sur de Neptuno a aumentar de tamaño y el albedo. Esta tendencia se ha visto por primera vez en 1980 y se espera que dure hasta cerca de 2020. El largo período orbital de los resultados de Neptuno en temporadas que dura cuarenta años.
Tormentas
En 1989, el Gran Mancha Oscura, un sistema de tormenta anticiclónica que abarca 13.000 × 6.600 kilometros, fue descubierto por la NASA nave espacial Voyager 2 's. La tormenta parecía a la Gran Mancha Roja de Júpiter. Algunos años más tarde, el 2 de noviembre de 1994, el telescopio espacial Hubble no vio el gran punto oscuro en el planeta. En su lugar, una nueva tormenta similar a la Gran Mancha Oscura se encuentra en el hemisferio norte del planeta.
La Vespa es otra tormenta, un grupo nube blanca más al sur de la Gran Mancha Oscura. Su apodo se debe al hecho de que cuando se detecta por primera vez en los meses previos al 1989 Voyager 2 la encuentran se movió más rápido que la Gran Mancha Oscura. Imágenes posteriores revelaron nubes aún más rápidas. La Pequeña Mancha Oscura es una tormenta ciclónica sur, el segundo más intensa tormenta observada durante el encuentro de 1989. Inicialmente estaba completamente oscuro, pero como el Voyager 2 se acercó al planeta, un núcleo brillante desarrollado y se puede ver en la mayoría de las imágenes de mayor resolución.
Manchas oscuras de Neptuno se cree que se producen en el troposfera a altitudes más bajas que las características de las nubes más brillantes, por lo que aparecen como agujeros en la cubierta de nubes altas. Como son características estables que pueden persistir por varios meses, que se cree que son estructuras de vórtice. Asocian a menudo con manchas oscuras son más brillantes, nubes de metano persistentes que se forman alrededor de la tropopausa. La persistencia de la compañía nubes muestra que algunos ex manchas oscuras pueden continuar existiendo como ciclones a pesar de que ya no es visible como una característica oscura son. Las manchas oscuras pueden disiparse cuando migran demasiado cerca del ecuador o posiblemente a través de algún otro mecanismo desconocido.
El calentamiento interno
Más variada tiempo de Neptuno cuando se compara con Urano se cree que es debido en parte a su mayor calentamiento interno. Aunque Neptuno se encuentra la mitad más lejos del Sol que Urano, y recibe sólo el 40% de su cantidad de luz solar, las temperaturas superficiales de los dos planetas son aproximadamente iguales. Las regiones superiores de la troposfera de Neptuno alcanzan una temperatura baja de -221,4 ° C (51,8 K). A una profundidad donde la atmosférica la presión es igual a 1 bar (100 kPa), la temperatura es -201,15 ° C (72,00 K). Más profundo dentro de las capas de gas, la temperatura se eleva de manera constante. Al igual que con Urano, el origen de este calentamiento se desconoce, pero la diferencia es mayor: Urano sólo irradia 1,1 veces más energía que la que recibe del Sol; mientras que Neptuno irradia unos 2,61 veces más energía que la que recibe del Sol Neptuno es el planeta más alejado del Sol, sin embargo, su energía interna es suficiente para conducir los vientos planetarios más rápidos vistos en el Sistema Solar. Varias explicaciones posibles se han sugerido, incluyendo calentamiento radiogénico del núcleo del planeta, la conversión de metano a alta presión en hidrógeno, diamantes y más hidrocarburos (el hidrógeno y diamantes serían luego elevarse y hundirse, respectivamente, liberando energía potencial gravitatoria), y convección en la atmósfera inferior que causa ondas de gravedad para romper por encima de la tropopausa.
Órbita y rotación
La distancia media entre Neptuno y el Sol es 4,50 millones de km (unos 30,1 UA), y completa una órbita en promedio cada 164,79 años, sujeto a una variabilidad de alrededor de ± 0.1 años.
El 11 de julio de 2011, Neptuno completó su primer pleno órbita baricéntrica desde su descubrimiento en 1846, a pesar de que no se presentó a su posición exacta descubrimiento en nuestro cielo, porque la Tierra estaba en una ubicación diferente en su órbita 365,25 días. Debido al movimiento del Sol en relación con el baricentro del sistema solar, el 11 de julio de Neptuno tampoco estaba en su posición exacta descubrimiento en relación con el Sol; si el más común heliocéntrica se utiliza el sistema de coordenadas, se llegó a la longitud descubrimiento el 12 de julio de 2011.
La órbita elíptica de Neptuno está inclinado 1,77 ° en comparación con la Tierra. Debido a una excentricidad de 0,011, la distancia entre Neptuno y el Sol varía en 101 millones kilometros entre perihelio y afelio, los puntos del planeta desde el Sol a lo largo de la trayectoria orbital, respectivamente más cercanos y más lejanos.
La inclinación axial de Neptuno es 28,32 °, que es similar a las inclinaciones de la Tierra (23 °) y Marte (25 °). Como resultado, este planeta experimenta cambios estacionales similares. El largo período orbital de Neptuno significa que las estaciones últimos cuarenta años de la Tierra. Su periodo de rotación sideral (días) es de aproximadamente 16,11 horas. Desde su inclinación axial es comparable a la de la Tierra, la variación en la longitud de su día en el transcurso de su larga año no es más extrema.
Debido a que Neptuno no es un cuerpo sólido, su atmósfera se somete rotación diferencial. La zona ecuatorial amplia gira con un período de aproximadamente 18 horas, que es más lenta que la rotación 16,1 horas de campo magnético del planeta. Por el contrario, lo contrario es cierto para las regiones polares, donde el período de rotación es de 12 horas. Esta rotación diferencial es la más pronunciada de cualquier planeta del Sistema Solar, y que se traduce en una fuerte cizalladura del viento latitudinal.
Las resonancias orbitales
La órbita de Neptuno tiene un profundo impacto en la región a más allá de ella, conocida como el Cinturón de Kuiper. El cinturón de Kuiper es un anillo de pequeños mundos helados, similar a la cinturón de asteroides, pero mucho más grande, que se extiende desde la órbita de Neptuno a 30 UA a cabo a aproximadamente 55 UA del Sol Gran parte de la misma manera que la gravedad de Júpiter domina el cinturón de asteroides, la conformación de su estructura, por lo que la gravedad de Neptuno domina el cinturón de Kuiper . Sobre la edad del Sistema Solar, ciertas regiones del cinturón de Kuiper se verán desestabilizados por la gravedad de Neptuno, creando brechas en la estructura del cinturón de Kuiper. La región entre 40 y 42 AU es un ejemplo.
Sí existen órbitas dentro de estas regiones vacías donde los objetos pueden sobrevivir a la edad del Sistema Solar. Estos resonancias ocurren cuando periodo orbital de Neptuno es una fracción exacta de la del objeto, tal como 1: 2, o 3: 4. Si, por ejemplo, un objeto orbita alrededor del Sol una vez por cada dos órbitas de Neptuno, sólo completará media órbita por el momento Neptuno vuelve a su posición original. La resonancia más densamente poblada en el cinturón de Kuiper, con más de 200 objetos conocidos, es el 2: 3 resonancia. Los objetos de esta resonancia completan 2 órbitas por cada 3 de Neptuno, y se conocen como plutinos porque el más grande de los objetos del cinturón de Kuiper, Plutón , está entre ellos. Aunque Plutón cruza la órbita de Neptuno con regularidad, el 2: 3 resonancia asegura que nunca pueden colisionar. Los 3: 4, 3: 5, 4: 7 y 2: 5 resonancias son menos poblada.
Neptuno posee una serie de objetos troyanos ocupan el Sun -Neptune L 4 Lagrangiano punto- una región gravitacionalmente estable líder en su órbita. Troyanos de Neptuno pueden ser vistos como estar en una relación 1: 1 resonancia con Neptuno. Algunos troyanos de Neptuno son notablemente estables en sus órbitas, y es probable que se formó junto a Neptuno en lugar de ser capturado. El primer y hasta ahora único objeto identificado como asociados con arrastre de Neptuno L 5 Punto de Lagrange es 2008 LC18. Neptuno también tiene un temporal cuasi-satélite, (309239) 2007 RW 10. El objeto ha sido un cuasi-satélite de Neptuno durante unos 12.500 años y permanecerá en ese estado dinámico durante otros 12.500 años. Es probable que un objeto capturado.
Formación y migración
La formación de los gigantes de hielo, Neptuno y Urano, ha demostrado ser difícil de modelar con precisión. Los modelos actuales sugieren que la densidad de la materia en las regiones exteriores del Sistema Solar era demasiado baja para tener en cuenta la formación de tales cuerpos grandes del método tradicionalmente aceptada de núcleo acreción, y varias hipótesis han sido propuestas para explicar su creación. Una es que los gigantes de hielo no fueron creados por la acreción del núcleo, sino de inestabilidades en el original disco protoplanetario, y más tarde tuvieron sus atmósferas criticó lejos por la radiación de una masiva cercana Estrellas OB.
Un concepto alternativo es que se formaron más cerca del Sol, donde la densidad de la materia fue mayor, y, posteriormente, migrado a sus órbitas actuales después de la extirpación del disco protoplanetario gaseoso. Esta hipótesis de la migración después de la formación está actualmente favorecido, debido a su capacidad para explicar mejor la ocupación de las poblaciones de pequeños objetos observados en la región trans-neptuniano. La corriente explicación más ampliamente aceptada de los detalles de esta hipótesis se conoce como el Modelo de Niza, que explora el efecto de una migración de Neptuno y los otros planetas gigantes en la estructura del cinturón de Kuiper.
Lunas
Neptuno tiene 13 conocida lunas. El más grande, con mucho, que comprende más de 99,5% de la masa en órbita alrededor de Neptuno y el único lo suficientemente masiva para ser esferoidal, es Tritón, descubierto por William Lassell sólo 17 días después del descubrimiento de sí mismo Neptuno. A diferencia de todas las otras grandes lunas planetarias del Sistema Solar, Tritón tiene una órbita retrógrada, lo que indica que fue capturado en lugar de formar en su lugar; que era probablemente una vez al planeta enano en el cinturón de Kuiper. Es lo suficientemente cerca de Neptuno estar encerrado en una rotación síncrona, y es una espiral lentamente hacia el interior debido a la aceleración de marea. Es eventualmente será desgarrada, en alrededor de 3,6 millones de años, cuando alcanza el límite de Roche . En 1989, Tritón era el objeto más frío que aún se había medido en el sistema solar, con temperaturas estimadas de -235 ° C (38 K) .
Satélite de Neptuno segundo conocida (por orden de descubrimiento), el satélite irregular Nereida, tiene una de las órbitas más excéntricas de cualquier satélite en el sistema solar. La excentricidad de 0.7512 da un apoapsis que es siete veces su distancia periapsis de Neptuno.
De julio a septiembre de 1989 la Voyager 2 descubrió seis nuevas lunas de Neptuno. De éstas, la forma irregular Proteus es notable por ser tan grande como un cuerpo de su densidad puede ser sin ser tirado en una forma esférica por su propia gravedad. Aunque el segundo más masiva luna de Neptuno, es sólo el 0,25% de la masa de Tritón. Más interna de cuatro moons- de Neptuno Náyade, Thalassa, Despina y Galatea órbita lo suficientemente cerca para estar dentro de los anillos de Neptuno. La próxima lejano hacia fuera, Larissa, fue descubierto originalmente en 1981 cuando se había ocultado en una estrella. Esta ocultación se había atribuido a los arcos de anillo, pero cuando la Voyager 2 observó Neptuno en 1989, se encontró que han sido causados por la luna. Cinco nuevas lunas irregulares descubiertas entre 2002 y 2003 se dieron a conocer en el año 2004. Como Neptuno era el dios romano del mar, las lunas del planeta han sido nombrados después de dioses menores del mar.
Observación
Neptuno nunca es visible para el ojo desnudo, con un brillo entre las magnitudes 7.7 y 8.0, que puede ser eclipsado por el de Júpiter lunas galileanas, el planeta enano Ceres y los asteroides Vesta 4 , 2 Pallas, 7 Iris, 3 Juno y 6 Hebe . Un telescopio o binoculares fuertes resolverán Neptuno como un pequeño disco azul, similar en apariencia a Urano.
Debido a la distancia de Neptuno desde la Tierra, el diámetro angular del planeta solamente oscila desde 2,2 hasta 2,4 segundos de arco, el más pequeño de los planetas del Sistema Solar. Su pequeño tamaño aparente ha hecho que sea difícil de estudiar visualmente. La mayoría de los datos telescópicos era bastante limitado hasta el advenimiento del Telescopio Espacial Hubble y grandes telescopios terrestres con óptica adaptativa.
De la Tierra, Neptuno pasa por aparentemovimiento retrógrado cada 367 días, lo que resulta en un movimiento de bucle contra el fondo de estrellas durante cada oposición.Estos bucles llevaron cerca del descubrimiento 1846 coordina en abril y julio de 2010 y de nuevo en octubre y noviembre de 2011.
Observación de Neptuno en la banda de frecuencia de radio muestra que el planeta es una fuente de emisión continua y ráfagas irregulares. Ambas fuentes se cree que son originados por el campo magnético giratorio del planeta. En el parte infrarroja del espectro, las tormentas de Neptuno aparece brillante contra el fondo más frío, permitiendo que el tamaño y la forma de estas características para ser rastreado fácilmente.
Exploración
Voyager 2máximo acercamiento 's a Neptuno se produjo el 25 de agosto de 1989. Dado que este fue el último planeta mayor que la nave podría visitar, se decidió hacer un sobrevuelo cercano de la luna Tritón, sin importar las consecuencias a la trayectoria, de manera similar a lo que fue hecho por el Voyager 1encuentro 's conSaturnoy su luna Titán.Las imágenes transmitidas a la Tierra desdeel Voyager 2se convirtió en la base de un 1989programa de PBS toda la noche,toda la noche de Neptuno.
Durante el encuentro, las señales de la nave espacial necesitan 246 minutos para llegar a la Tierra. Por lo tanto, en su mayor parte, la Voyager 2 misión se basó en los comandos pre-cargados para el encuentro de Neptuno. La nave realizó un corto encuentro con la luna Nereida antes de que se quedó a 4.400 kilometros de la atmósfera de Neptuno el 25 de agosto, a continuación, pasó cerca de la luna más grande del planeta Triton más tarde el mismo día.
La nave espacial se verifica la existencia de un campo magnético que rodea el planeta y descubrió que el campo fue desplazado del centro y se inclina de una manera similar al campo alrededor de Urano. La cuestión del período de rotación del planeta se resolvió mediante mediciones de las emisiones de radio. Voyager 2 también mostró que Neptuno tenía un sistema de tiempo sorprendentemente activo. Seis nuevas lunas fueron descubiertas, y el planeta fue demostrado tener más de un anillo.
En 2003, hubo una propuesta para la NASA "Misiones Estudios Vision" 's para implementar un " Neptuno Orbiter con sondas "misión que hace Cassini ciencia -nivel sin poder o de propulsión eléctrica basada en la fisión. El trabajo se está haciendo en conjunto con el JPL y la Instituto de Tecnología de California.
