ดาวเนปจูนอยู่ในเงามืดของดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะเป็นเวลานานเป็นเวลาแปดปี นักดาราศาสตร์และนักวิจัยต้องการศึกษาวัตถุท้องฟ้าขนาดใหญ่กำกับกล้องโทรทรรศน์ของพวกเขาไปยังดาวเคราะห์ก๊าซดาวพฤหัสและดาวเสาร์ ความสนใจมากขึ้นจากชุมชนวิทยาศาสตร์ได้รับพลูโตพอประมาณซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์ดวงที่เก้าดวงสุดท้ายของระบบสุริยะ นับตั้งแต่การค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนและข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับมันมีความสนใจในโลกวิทยาศาสตร์น้อยมากข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับมันเป็นธรรมชาติแบบสุ่ม
ดูเหมือนว่าหลังจากการตัดสินใจของสมัชชาแห่งชาติปราก XXVI แห่งสหภาพดาราศาสตร์ระหว่างประเทศเกี่ยวกับการรับรู้ของพลูโตในฐานะดาวเคราะห์แคระชะตาของเนปจูนจะเปลี่ยนไปอย่างมาก อย่างไรก็ตามแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของระบบสุริยะอย่างมีนัยสำคัญ แต่เนปจูนก็อยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงอย่างแท้จริง นับตั้งแต่วินาทีที่การค้นพบดาวเคราะห์เนปจูนประสบความสำเร็จการศึกษาของก๊าซยักษ์ก็มี จำกัด วันนี้มีภาพที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อไม่มีหน่วยงานอวกาศพิจารณาการศึกษาดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะเป็นลำดับความสำคัญ
ประวัติการค้นพบดาวเนปจูน
เมื่อหันไปสู่ดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะมันควรจะได้รับการยอมรับว่าเนปจูนอยู่ไกลจากการมีขนาดใหญ่พอ ๆ กับดาวพฤหัส - ดาวเสาร์และดาวยูเรนัส ดาวเคราะห์เป็นก๊าซยักษ์ตัวที่สี่เนื่องจากขนาดของมันน้อยกว่าทั้งสาม เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเคราะห์มีเพียง 49.24 พันกิโลเมตรในขณะที่ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 142.9 พันกิโลเมตรและ 120.5 พันกิโลเมตรตามลำดับ แม้ว่าดาวยูเรนัสจะสูญเสียไปถึงสองดวงแรก แต่ก็มีขนาดดิสก์ดาวเคราะห์เท่ากับ 50,000 กิโลเมตร และเหนือกว่าดาวเคราะห์ก๊าซดวงที่สี่ แต่ในแง่ของน้ำหนักโลกนี้เป็นหนึ่งในสามอันดับแรกแน่นอน มวลของดาวเนปจูนอยู่ที่ 102 ต่อ 1024 กิโลกรัมและดูน่าประทับใจทีเดียว นอกเหนือจากทุกอย่างแล้วนี่เป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาก๊าซยักษ์อื่น ๆ ความหนาแน่นของมันคือ 1,638 c / m3 และสูงกว่าของดาวพฤหัสขนาดใหญ่ดาวเสาร์และดาวยูเรนัส
มีพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่น่าประทับใจเช่นนี้ดาวเคราะห์ดวงที่แปดได้รับการยกย่องด้วยตำแหน่งกิตติมศักดิ์ ในมุมมองของสีฟ้าของพื้นผิวดาวเคราะห์ได้รับชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้าโบราณแห่งท้องทะเลเนปจูน อย่างไรก็ตามเรื่องนี้นำหน้าด้วยเรื่องราวที่อยากรู้อยากเห็นของการค้นพบดาวเคราะห์ เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ถูกค้นพบด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์และการคำนวณก่อนที่มันจะถูกมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ แม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่ากาลิเลโอได้รับข้อมูลแรกเกี่ยวกับดาวเคราะห์สีน้ำเงิน แต่การค้นพบอย่างเป็นทางการก็เกิดขึ้นหลังจากเกือบ 200 ปี ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่แม่นยำในการสังเกตการณ์ของเขากาลิเลโอก็ถือว่าดาวเคราะห์ดวงใหม่เป็นดาวฤกษ์ไกลโพ้น
ดาวเคราะห์ปรากฏบนแผนที่ของระบบสุริยะเนื่องจากการแก้ไขข้อพิพาทและความขัดแย้งที่มีมานานในหมู่นักดาราศาสตร์ เร็วเท่าที่ 1781 เมื่อโลกทางวิทยาศาสตร์เป็นสักขีพยานในการค้นพบของดาวยูเรนัส, การสั่นสะเทือนเล็กน้อยของดาวเคราะห์ดวงใหม่ถูกบันทึกไว้ สำหรับวัตถุท้องฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งหมุนไปในวงโคจรรูปไข่รอบดวงอาทิตย์ความผันผวนนั้นไม่เคยเป็นมาก่อน ถึงกระนั้นก็มีข้อเสนอแนะว่านอกเหนือจากการโคจรของดาวเคราะห์ดวงใหม่ในอวกาศวัตถุเคลื่อนที่บนท้องฟ้าขนาดใหญ่อีกชิ้นซึ่งเคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงส่งผลต่อตำแหน่งของดาวยูเรนัส
ปริศนายังคงไม่สามารถแก้ไขได้ในอีก 65 ปีข้างหน้าจนกระทั่งนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ John Kuch Adams ได้ให้ข้อมูลสาธารณะเกี่ยวกับการคำนวณของเขาซึ่งเขาได้พิสูจน์การมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ไม่รู้จักในวงโคจรของดวงอาทิตย์ ตามการคำนวณของ Laverye ชาวฝรั่งเศสดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ตั้งอยู่ในวงโคจรของดาวยูเรนัส หลังจากที่ทั้งสองแหล่งได้ยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงที่แปดในระบบสุริยะในทันทีนักดาราศาสตร์ทั่วโลกก็เริ่มค้นหาวัตถุท้องฟ้านี้ในท้องฟ้ายามค่ำคืน ผลการค้นหาไม่นานมานี้ ในเดือนกันยายน ค.ศ. 1846 เยอรมันค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่โดย Johann Gall หากเราพูดถึงผู้ที่ค้นพบดาวเคราะห์ธรรมชาติจะเข้ามาแทรกแซงกระบวนการ ข้อมูลเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงใหม่ถูกจัดเตรียมโดยมนุษย์ทางวิทยาศาสตร์
ด้วยชื่อของดาวเคราะห์ที่เพิ่งค้นพบมีปัญหาบางอย่างในตอนแรก นักดาราศาสตร์แต่ละคนที่มีมือในการค้นพบดาวเคราะห์พยายามที่จะตั้งชื่อให้สอดคล้องกับชื่อของมัน ต้องขอบคุณความพยายามของผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์ Pulkovo Imperial Vasily Struve เท่านั้นทำให้ชื่อเนปจูนติดอยู่กับดาวเคราะห์สีน้ำเงินในที่สุด
สิ่งที่นำการค้นพบวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ดวงที่แปด
จนกระทั่งปี 1989 มนุษยชาติมีเนื้อหาพร้อมการสังเกตด้วยสายตาของยักษ์สีน้ำเงินโดยมีเพียงจัดการคำนวณพารามิเตอร์ทางฟิสิกส์หลักและคำนวณขนาดที่แท้จริง เมื่อมันปรากฏออกดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดของระบบสุริยะระยะทางจากดาวฤกษ์ของเราคือ 4.5 พันล้านกิโลเมตร ดวงอาทิตย์ส่องแสงในท้องฟ้าของดาวเนปจูนกับดาวดวงเล็ก ๆ ซึ่งแสงส่องถึงพื้นผิวดาวเคราะห์ในเวลา 9 ชั่วโมง โลกถูกแยกออกจากพื้นผิวของดาวเนปจูน 4.4 พันล้านกิโลเมตร ยานอวกาศ Voyager-2 ใช้เวลา 12 ปีในการบินไปยังวงโคจรยักษ์สีน้ำเงินและมันก็เป็นไปได้ด้วยการจัดทำแรงโน้มถ่วงที่ประสบความสำเร็จซึ่งสถานีที่สร้างขึ้นในบริเวณใกล้เคียงของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์
ดาวเนปจูนเคลื่อนที่ในวงโคจรที่ค่อนข้างปกติด้วยความเยื้องศูนย์เล็ก ๆ ความเบี่ยงเบนระหว่างดวงอาทิตย์และดวงไฟไม่เกิน 100 ล้านกม. ดาวเคราะห์ทำให้เกิดการปฏิวัติรอบดวงดาวของเราในเกือบ 165 ปีโลก เพื่อการอ้างอิงเฉพาะในปี 2011 ดาวเคราะห์ได้ทำการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ตั้งแต่การค้นพบ
ดาวพลูโตซึ่งค้นพบในปี 2473 จนถึงปี 2548 ถือว่าเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดในระบบสุริยะในระยะเวลาหนึ่งใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าเนปจูนที่อยู่ไกลออกไป นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าวงโคจรของดาวพลูโตนั้นยาวมาก
ตำแหน่งของเนปจูนในวงโคจรนั้นค่อนข้างเสถียร มุมเอียงของแกนคือ 28 °และเกือบจะเหมือนกับมุมเอียงของโลกของเรา ในเรื่องนี้มีการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนดาวเคราะห์สีน้ำเงินซึ่งเกิดจากเส้นทางการโคจรที่ยาวนานเป็นเวลา 40 ปี ระยะเวลาของการหมุนรอบดาวเนปจูนรอบแกนของมันคือ 16 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่มีพื้นผิวที่แข็งบนดาวเนปจูนความเร็วในการหมุนของซองก๊าซที่ขั้วและที่เส้นศูนย์สูตรของโลกนั้นแตกต่างกัน
เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 20 ผู้คนได้รับข้อมูลที่แม่นยำมากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์เนปจูน ยานสำรวจอวกาศ "Voyager-2" ในปี 1989 ได้คลุมยักษ์สีน้ำเงินและให้ภาพของดาวเนปจูนจากระยะใกล้ หลังจากนั้นดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลที่สุดของระบบสุริยะจะเปิดเผยตัวเองในแสงใหม่ รายละเอียดของสภาพแวดล้อมทางดาราศาสตร์ของเนปจูนได้กลายเป็นที่รู้จักเช่นเดียวกับสิ่งที่บรรยากาศประกอบด้วย เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ก๊าซก่อนหน้านี้ทั้งหมดมันมีช่วงกว้างหลายช่วง Triton ซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูนถูกค้นพบด้วย Voyager 2 นอกจากนี้ยังมีระบบวงแหวนรอบตัวของมันเองซึ่งมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของดาวเสาร์ ข้อมูลที่ได้รับจากคณะกรรมการสอบสวนอัตโนมัติในปัจจุบันนั้นสดใหม่และเป็นหนึ่งเดียวโดยที่เรามีความคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบของบรรยากาศเงื่อนไขที่เหนือกว่าในโลกที่ห่างไกลและเย็นนี้
ทุกวันนี้การศึกษาดาวเคราะห์ดวงที่แปดในระบบดาวของเรานั้นใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล บนพื้นฐานของภาพถ่ายของเขาภาพถ่ายของดาวเนปจูนถูกรวบรวมอย่างแม่นยำองค์ประกอบของบรรยากาศได้ถูกกำหนดสิ่งที่มันประกอบไปด้วยคุณสมบัติและลักษณะของดาวยักษ์สีน้ำเงินจำนวนมากถูกเปิดเผย
ลักษณะและคำอธิบายสั้น ๆ ของดาวเคราะห์ดวงที่แปด
สีเฉพาะของดาวเนปจูนมีต้นกำเนิดมาจากชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นของดาวเคราะห์ เป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดองค์ประกอบที่แน่นอนของผ้าห่มจากเมฆที่ปกคลุมดาวเคราะห์น้ำแข็ง อย่างไรก็ตามด้วยภาพที่ได้จากฮับเบิลมันเป็นไปได้ที่จะทำการศึกษาสเปกตรัมของบรรยากาศของเนปจูน:
- ชั้นบนของชั้นบรรยากาศของโลกคือไฮโดรเจน 80%
- ส่วนที่เหลืออีก 20% จะตกอยู่กับส่วนผสมของฮีเลียมและมีเธนซึ่งมีเพียง 1% เท่านั้นที่มีอยู่ในส่วนผสมของก๊าซ
มันมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์มีเธนและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ไม่ทราบสาเหตุซึ่งทำให้มันเป็นสีฟ้าสดใส เช่นเดียวกับยักษ์ก๊าซอื่น ๆ บรรยากาศของดาวเนปจูนแบ่งออกเป็นสองภูมิภาคคือเขตโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ซึ่งแต่ละแห่งมีองค์ประกอบของมัน ในเขตเปลี่ยนผ่านของโทรโพสเฟียร์ไปยังนอกโลกการก่อตัวของเมฆประกอบด้วยไอระเหยของแอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้น ตลอดความยาวของบรรยากาศของดาวเนปจูนพารามิเตอร์อุณหภูมิอยู่ในช่วง 200-240 องศาเซลเซียสต่ำกว่าศูนย์ อย่างไรก็ตามด้วยภูมิหลังนี้คุณลักษณะหนึ่งของบรรยากาศของดาวเนปจูนจึงอยากรู้อยากเห็น นี่เป็นอุณหภูมิที่สูงผิดปกติบนหนึ่งในชั้นของสตราโตสเฟียร์ซึ่งมีค่าถึง 750 เคอาจเป็นเพราะปฏิสัมพันธ์ของชั้นบรรยากาศชั้นล่างกับแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์และการกระทำของสนามแม่เหล็กของเนปจูน
แม้จะมีความหนาแน่นสูงของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงที่แปด แต่กิจกรรมทางภูมิอากาศของมันก็ถือว่าค่อนข้างอ่อนแอ นอกเหนือจากลมพายุเฮอริเคนที่แรงพัดด้วยความเร็ว 400 m / s แล้วยังไม่มีการสังเกตปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาอื่น ๆ บนดาวยักษ์สีน้ำเงิน พายุบนดาวเคราะห์ที่ห่างไกลเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นทั่วไปซึ่งเป็นลักษณะของดาวเคราะห์ทั้งหมดในกลุ่มนี้ ข้อถกเถียงเพียงข้อเดียวที่ทำให้นักอุตุนิยมวิทยาและนักดาราศาสตร์มีข้อสงสัยอย่างมากเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศของดาวเนปจูนโดยการอยู่ในชั้นบรรยากาศของจุดมืดขนาดใหญ่และขนาดเล็กซึ่งมีลักษณะคล้ายกับธรรมชาติของจุดแดงขนาดใหญ่บนดาวพฤหัสบดี
ชั้นล่างของชั้นบรรยากาศผ่านเข้าไปในชั้นของแอมโมเนียและมีเธนน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของแรงโน้มถ่วงค่อนข้างน่าประทับใจของเนปจูนพูดถึงความจริงที่ว่าแก่นของดาวเคราะห์อาจจะแข็ง ในการสนับสนุนสมมติฐานนี้ค่าสูงของการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงคือ 11.75 m / s2 สำหรับการเปรียบเทียบบนโลกค่านี้คือ 9.78 m / s2
ตามทฤษฎีแล้วโครงสร้างภายในของดาวเนปจูนมีดังนี้
- แกนกลางหินเหล็กซึ่งมีมวล 1.2 เท่าของมวลดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่า
- เสื้อคลุมของดาวเคราะห์ประกอบด้วยแอมโมเนียน้ำและน้ำแข็งร้อนมีเทนอุณหภูมิซึ่งเป็น 7000K;
- ชั้นบรรยากาศเบื้องล่างและชั้นบนของโลกซึ่งเต็มไปด้วยไอระเหยของไฮโดรเจนฮีเลียมและมีเธน มวลของบรรยากาศของดาวเนปจูนคือ 20% ของมวลของดาวเคราะห์ทั้งหมด
ขนาดที่แท้จริงของชั้นในของเนปจูนมันยากที่จะพูด นี่อาจเป็นลูกบอลก๊าซอัดขนาดใหญ่ความเย็นภายนอกและภายใน - ความร้อนถึงอุณหภูมิสูงมาก
ไทรทัน - ดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของเนปจูน
ยานสำรวจอวกาศ "Voyager-2" ค้นพบทั้งระบบของดาวเทียมของเนปจูนซึ่งมีการระบุ 14 แห่งในปัจจุบัน วัตถุที่ใหญ่ที่สุดคือดาวเทียมที่เรียกว่าไทรทันซึ่งมีมวลเป็น 99.5% ของมวลของดาวเทียมดวงอื่นทั้งหมดของดาวเคราะห์ดวงที่แปด อีกอยากรู้อยากเห็น ไทรทันเป็นดาวเทียมจากธรรมชาติเพียงดวงเดียวของระบบสุริยะซึ่งหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุนของดาวเคราะห์แม่ แนวคิดนี้ยอมรับว่าก่อนที่ไทรทันจะคล้ายกับพลูโตและเป็นวัตถุในแถบไคเปอร์ แต่ก็ถูกยักษ์สีน้ำเงินจับ หลังจากการสำรวจ Voyager-2 มันกลับกลายเป็นว่าไทรทันเช่นเดียวกับดาวเทียมของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ - ไอโอและไททัน - มีบรรยากาศของตัวเอง
ข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับนักวิทยาศาสตร์อย่างไรเวลาจะบอก ในระหว่างนี้การศึกษาของเนปจูนและบริเวณโดยรอบนั้นช้ามาก จากการคำนวณเบื้องต้นการศึกษาพื้นที่ชายแดนของระบบสุริยะของเราจะเริ่มไม่เร็วกว่าปี 2030 เมื่อยานอวกาศขั้นสูงจะปรากฏขึ้น
