Kao plinski div (ili ledeni div), Neptun nema čvrstu površinu. Zapravo, plavo-zeleni disk kojeg smo tijekom godina svi vidjeli na fotografijama zapravo je pomalo privid. Ono što vidimo zapravo su vrhovi nekih vrlo dubokih plinovitih oblaka, koji zauzvrat ustupaju vodu i druge rastopljene šare koje leže iznad jezgre veličine oko Zemlje izrađene od silikatne stijene i smjese nikla-željeza. Ako bi osoba pokušala stati na Neptun, potonula bi kroz plinovite slojeve.
Kako su se spustili, doživljavali bi povećane temperature i pritiske dok se konačno nisu dotakli same čvrste jezgre. Kao što je rečeno, Neptun ima svojevrsnu površinu (kao kod ostalih plinova i ledenih divova) koju astronomi definiraju kao točku u atmosferi u kojoj pritisak doseže jednu bar. Zbog toga je površina Neptuna jedno od najaktivnijih i najdinamičnijih mjesta u čitavom Sunčevom sustavu.
Sastav i struktura:
Sa srednjim polumjerom od 24.622 ± 19 km, Neptun je četvrti najveći planet u Sunčevom sustavu. Ali s masom od 1.0243 × 1026 kg - što je otprilike 17 puta više od Zemljine - to je treći najmasovniji, preteći Uran. Zbog manje veličine i veće koncentracije isparljivih tvari u odnosu na Jupiter i Saturn, Neptun (slično kao Uran) često se naziva "ledenim divom" - podrazredom divovskog planeta.
Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti atmosferskim metanom dio je onoga što Neptunu daje plavu nijansu, iako je Neptun tamniji i živopisniji. Budući da je sadržaj Neptuna u atmosferi sličan onom Urana, smatra se da neki nepoznati atmosferski sastojak doprinosi intenzivnijem bojanju Neptuna.
Također poput Urana, unutarnja struktura Neptuna razlikuje se od kamenite jezgre koja se sastoji od silikata i metala; plašt koji se sastoji od vode, amonijaka i metana; i atmosfera koja se sastoji od plina vodika, helija i metana. Atmosfera je također podijeljena u četiri sloja, koji se sastoje od (od unutarnje do vanjske) donje troposfere, stratosfere, termosfere i egzofere.
Dvije glavne regije atmosfere Neptuna dvije su najunutarnje: donja troposfera, gdje se temperature s visinom spuštaju; i stratosfere, gdje se temperatura povećava s nadmorskom visinom. Unutar troposfere nivoi tlaka kreću se od jedan do pet bara (100 i 500 kPa), pa je stoga površina Neptuna definirana kao unutar ove regije.
Atmosfera:
Stoga se može reći da je površina Neptuna sastavljena od oko 80% vodika i 19% helija, s količinom metana u tragovima. Površinski sloj je također prožet vrtačkim oblacima različitih sastava, ovisno o nadmorskoj visini i pritisku. Na gornjoj su razini temperature pogodne da se metan kondenzira, a tlačni uvjeti su takvi da mogu postojati oblaci koji se sastoje od amonijaka, amonijevog sulfida, vodikovog sulfida i vode.
Na nižim razinama smatra se da nastaju oblaci amonijaka i sumporovodika. Dublji oblaci vodenog leda trebali bi se naći i u nižim predjelima troposfere, gdje su pritisci od oko 50 bara (5,0 MPa) i temperatura od 273 K (0 ° C).
Zbog nejasnih razloga, termosfera planeta doživljava neobično visoke temperature od oko 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planeta je predaleko od Sunca da bi se ta toplina generirala ultraljubičastim zračenjem, što znači da je uključen još jedan mehanizam grijanja - koji bi mogao biti interakcija atmosfere s ionima u magnetnom polju planeta ili gravitacijski valovi iz unutrašnjosti planeta koji se razilaze u atmosfera.
Budući da Neptun nije čvrsto tijelo, njegova se atmosfera podvrgava diferencijalnoj rotaciji. Široka ekvatorijalna zona rotira se s vremenom od oko 18 sati, što je sporije od rotacije magnetskog polja 16,1 sat. Suprotno tome, obrnuto vrijedi za polarna područja u kojima je vrijeme rotacije 12 sati.
Ova diferencijalna rotacija najizraženija je na bilo kojem planetu u Sunčevom sustavu, a rezultira snažnim širenjima vjetra i visokim olujama. Tri najimpresivnija sve su 1989. primijetili Voyager 2 svemirsku sondu, a potom imenovan na temelju njihovih nastupa.
Prvo što je uočeno bilo je veliko anticiklonsko oluje dimenzija 13.000 x 6.600 km i nalik Velikoj crvenoj mrlji Jupitera. Poznata i kao Velika tamna mrlja, ova oluja nije uočena pet kasnije (2. studenog 1994.) kada ju je potražio svemirski teleskop Hubble. Umjesto toga, na sjevernoj hemisferi planete pronađena je nova oluja vrlo slična izgleda, što sugerira da ove oluje imaju kraći životni vijek od Jupiterove
Skuter je još jedna oluja, skupina bijelih oblaka koja se nalazi južnije od Velike mračne točke. Taj je nadimak prvi put nastao tijekom mjeseci koji su doveli do toga Voyager 2 susret 1989. godine, kada je opažena grupa oblaka kako se kreće bržom brzinom od Velike mračne mrlje. Mala tamna točka, južna ciklonska oluja, bila je druga najintenzivnija oluja opažena tijekom susreta 1989. godine. U početku je bio potpuno mrak; ali kao Voyager 2 približio se planeti, razvijala se svijetla jezgra i mogla se vidjeti na većini slika najveće rezolucije.
Unutarnja toplina:
Iz razloga o kojima astronomi još uvijek nisu jasni, unutrašnjost Neptuna neobično je vruća. Iako je Neptun mnogo dalje od Sunca od Urana i prima 40% manje sunčeve svjetlosti, njegova površinska temperatura je približno ista. U stvari, Neptun otpušta 2,6 puta više energije nego što uzima od Sunca. Čak i bez Sunca, Neptun svijetli.
Ova velika količina unutarnje topline, usklađena s hladnoćom prostora, stvara ogromnu temperaturnu razliku. I to postavlja vjetrove koji pišu oko Neptuna. Maksimalne brzine vjetra na Jupiteru mogu biti veće od 500 km / sat. To je dvostruko brže od najjačih uragana na Zemlji. Ali to nije ništa u usporedbi s Neptunom. Astronomi su izračunali vjetrove koji pušu po površini Neptuna brzinom od 2.100 km / sat.
Duboko u unutrašnjosti Neptuna, planet može imati stvarnu čvrstu površinu. Smatra se da je u samom srcu plinovitog / ledenog giganta područje stijene sa otprilike masom Zemlje. Ali temperature u ovoj regiji bile bi tisuće stupnjeva; dovoljno vruće da rastopi stijenu. A pritisak težine cijele atmosfere bio bi lomljiv.
Ukratko, jednostavno ne postoji način da neko stoji na „površini Neptuna“, a kamoli da se šeta po njemu.
Ovdje imamo mnogo zanimljivih članaka o Neptunu u časopisu Space. Ovdje je jedan o Neptunovim prstenima, Neptunovim mjesecima, Tko je otkrio Neptun? Postoje li oceani na Neptunu?
Ako želite više informacija o Neptunu, pogledajte vijesti Hubblesitea o Neptunu, a ovdje je link do NASA-inog Vodiča za istraživanje solarnog sustava do Neptuna.
Astronomy Cast ima nekoliko zanimljivih epizoda o Neptunu. Možete poslušati ovdje, epizoda 63: Neptun i epizoda 199: Program Voyager.
