Do 2006 roku Neptun był drugą najdalszą z dziewięciu znanych planet od Słońca – przynajmniej przez większość czasu. Następnie Pluton, niegdysiejsza dziewiąta i najbardziej zewnętrzna planeta w Układzie Słonecznym, został przeklasyfikowany jako „planeta karłowata”. To pozostawiło Neptuna, czwartego i być może najbardziej tajemniczego gazowego giganta planet, z rozróżnieniem posiadania najbardziej odległej orbity jakiejkolwiek planety od centrum Układu Słonecznego – i od Ziemi, która z perspektywy Neptuna znajduje się praktycznie w okrążenie słońca; W końcu Neptun znajduje się 2,8 miliarda mil od Słońca – 30 razy dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia.
Choć odkryto go w połowie XIX wieku, Neptun pozostawał w dużej mierze owiany tajemnicą do 1989 r., kiedy Wystrzelony w USA statek kosmiczny Voyager 2 wykonał bliski przelot, zbierając wachlarz zdjęć i ujawniając kilka interesujących niespodzianki.
Podstawy Układu Słonecznego
Układ Słoneczny składa się ze Słońca, które jest gwiazdą i zdecydowanie największym obiektem w mieszance; osiem „regularnych” planet, które w kolejności od wewnętrznej do zewnętrznej to Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran i Neptun; pięć planet „karłowatych”; w sąsiedztwie 200 księżyców, które okrążają zarówno planety, jak i planety karłowate; około 780 000 asteroid krążących wokół Słońca między Marsem a Jowiszem; około 3500 komet; i różne meteoroidy, których liczba jest nieznana.
Cztery najbardziej wewnętrzne planety to małe planety ziemskie, nazwane tak, ponieważ są zbudowane prawie w całości ze skał. Cztery zewnętrzne planety to gigantyczne planety gazowe, które składają się głównie z gazu otaczającego stałe jądro. Neptun jest najmniejszym z nich, ale nadal jest ogromny w porównaniu z Ziemią, największą z ziemskich planet. Tylko Merkury i Wenus w ogóle nie mają księżyców. Każda z gigantycznych planet gazowych jest otoczona co najmniej jednym pierścieniem złożonym ze skał i cząstek lodu, z Saturnem słynącym ze szczególnie widocznych pierścieni, które odróżniają go od całego układu słonecznego sąsiedzi.
Choć Układ Słoneczny jest ogromny, jest mały w porównaniu z jego najbliższym i dalszym otoczeniem. Układ Słoneczny jest częścią Drogi Mlecznej, spiralnej aglomeracji gwiazd i pyłu międzygwiazdowego z czterema ramionami, które krążą wokół własnego centrum galaktyki. Układ Słoneczny jest wciągany w jednym z tych ramion z prędkością ponad pół miliona mil na godzinę, choć oczywiście nigdy nie wiadomo, że poruszasz się z tak zawrotną prędkością. Okrążenie centrum Drogi Mlecznej zajmuje Układowi Słonecznemu około 230 milionów lat.
Odległość między planetami
Średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi około 93 miliony mil. Powodem, dla którego odległość ta jest podana jako odległość średnia, jest to, że orbita Ziemi, podobnie jak wszystkie orbity planet, nie jest kołowa, lecz eliptyczna lub owalna. Ziemia w rzeczywistości waha się w odległości od Słońca od około 91 milionów mil w najbliższym zbliżeniu do około 95 milionów mil sześć miesięcy później każdego roku w najdalszym punkcie.
W miarę przemieszczania się od Słońca na orbitę każdej planety, odległość między sąsiednimi planetami rośnie coraz bardziej. Średnia odległość na Ziemi wynosząca 93 miliony mil nazywana jest jedną jednostką astronomiczną lub AU. Przy porównywaniu odległości między planetami warto przeskalować je w AU, zamiast opisywać je w odległościach bezwzględnych, ponieważ zapewnia to zarówno wyraźniejszy obraz ogólnego rozmieszczenia planet, jak i wprowadza liczby, które łatwiej ogarniają twój umysł na około.
Odległość Merkurego od Słońca wynosi 0,4 AU, Wenus 0,7 AU, a Marsa 1,5 AU. Relatywnie więc biorąc, biorąc pod uwagę, że Neptun, jak wspomniano, znajduje się 30 jednostek astronomicznych od Słońca, planety ziemskie są zgrupowane w ciasną gromadę.
Pas Asteroid, służący de facto jako granica między planetami ziemskimi a gazowymi olbrzymami, znajduje się w odległości 2,8 AU od Słońca. Zauważ, że skok odległości z Marsa do Pasa Asteroid, 1,3 ja, jest więc prawie tak duży, jak odległość od Słońca do Marsa.
Gazowe olbrzymy ujawniają kontynuację tej stale powiększającej się luki orbitalnej. Jowisz znajduje się 5,2 AU od Słońca i 2,4 AU dalej niż Pas Asteroid; Saturn 9,6 ja od Słońca i 4,4 ja od orbity Jowisza; Uran 19,2 j.a. od Słońca i 9,6 j.a. od orbity Saturna; a Neptun, w odległości 30,0 j.a. od Słońca, znajduje się 20,4 j.a. poza orbitą Urana. Zastanów się, jak bardzo jest to samotne Neptuna; to jak mieszkanie w domu 3 mile od centrum małej wioski, gdy wszyscy pozostali mieszkańcy znajdują się w promieniu mili, połowa z nich znajduje się w promieniu około ćwierć mili, a jedyny inny mieszkaniec, który mieszkał dalej niż ty, nagle się przeprowadził z dala.
Fakty i liczby dotyczące Neptuna
Neptun, który okrąża Słońce w ciągu 165 lat ziemskich i ma średnicę około cztery razy większą od Ziemi, jest najbliższym Słońcu obiektem Układu Słonecznego, który nigdy nie jest widoczny gołym okiem. (Uran, ze względów praktycznych, zwykle nie może być obserwowany z Ziemi bez lornetki lub teleskopu. Ale w rzeczywistości niektórzy obserwatorzy z orlim wzrokiem mogą go dostrzec, gdy jest tak blisko Ziemi, jak to tylko możliwe.) Został odkryty w 1846 roku, i aż do odkrycia Plutona w 1930 r. uważano ją – jak się okazuje, poniekąd słusznie – za najdalszą planetę od słońce. Orbita Plutona jest jednak tak eliptyczna (jedna z przyczyn jego ostatecznej „degradacji”), że w latach 1979-1999 jego orbita faktycznie przyniosła znajduje się wewnątrz Neptuna, czyniąc Neptuna najbardziej odległą planetą bez względu na argumenty dotyczące tego, co zasługuje na miano "planeta."
Ponieważ światło porusza się z prędkością 186 000 mil na sekundę, a Neptun znajduje się 2,8 miliarda mil od Słońca, promieniom słonecznym dotarcie do Neptuna zajmuje ponad 15 000 sekund, czyli ponad cztery godziny. Biorąc to wszystko pod uwagę, jest to dość zdumiewające, że statek kosmiczny wystrzelony z Ziemi, Voyager 2, dotarł do Neptuna po wystrzeleniu w 1977 roku.
Samo odkrycie Neptuna ujawnia elegancki charakter nauki i współpracy ludzi z różnych dyscyplin. XIX-wieczny francuski matematyk Urbain Joseph Le Verrier podejrzewał, że planeta musi istnieć poza orbitą Urana z powodu do zaburzeń na orbicie Urana, które mogły pochodzić tylko od obiektu wystarczająco dużego, aby wywierać niewielki wpływ grawitacyjny na Uran. Przekazał swoje pomysły francuskiemu astronomowi Johannowi Gottfriedowi Galle w Niemczech, który odkrył Urana podczas swojej pierwszej nocy poszukiwań. Dopiero 17 dni później znaleziono największy księżyc Neptuna, Tryton.
Kamienie milowe w wiedzy o Neptunie: Voyager 2
Długo oczekiwany przelot Voyagera w 1989 roku przez Neptuna dał ludziom pierwsze zbliżenia na planetę. Sonda ujawniła sześć nieznanych wcześniej księżyców; w czasie przelotu Voyagera Triton był jedynym znanym naturalnym satelitą Neptuna. Tryton, szósty co do wielkości księżyc w Układzie Słonecznym, sam w sobie jest cudem. Voyager ujawnił, że księżyc ma zarówno aktywność wulkaniczną, jak i pory roku, a Triton jest osobliwością, ponieważ obraca się wokół Neptuna w kierunku przeciwnym do tego, w którym obraca się Neptun, pozornie grawitacyjne sprzeczność.
Voyager 2 znalazł również półtrwałą burzę wystarczająco dużą, aby pomieścić całą Ziemię wirującą dalej Powierzchnia Neptuna, zwana „Wielką Ciemną Plamą” (swego rodzaju hołd dla słynnej Wielkiej Czerwonej Plamy Jowisz). Ta burza szczyciła się wiatrami przekraczającymi 1000 mil na godzinę, najszybszymi znanymi w Układzie Słonecznym.