До 2006 року Нептун був другою найвіддаленішою із дев'яти відомих від Сонця планет - принаймні більшу частину часу. Тоді Плутон, колишня дев'ята і найвіддаленіша планета Сонячної системи, був перекваліфікований у "карликову планету". Залишився Нептун, четвертий і, мабуть, найзагадковіший з газових гігантів планет, з відмінністю того, що вони мають найвіддаленішу орбіту будь-якої планети від центру Сонячної системи - і від Землі, яка, з точки зору Нептуна, практично знаходиться в сонячні коліна; Зрештою, Нептун знаходиться в 2,8 мільярда миль від Сонця - в 30 разів далі від своєї материнської зірки, ніж Земля.
Незважаючи на те, що Нептун був відкритий у середині 19 століття, він залишався загадково таємничим до 1989 року, коли Американський космічний корабель "Вояджер-2" здійснив близький облет, зібравши безліч фотографій і показавши кілька цікавих сюрпризи.
Основи сонячної системи
Сонячна система складається з Сонця, яке є зіркою і, безумовно, найбільшим об'єктом у суміші; вісім "регулярних" планет, які від найглибшого до найвіддаленішого - це Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун; п’ять «карликових» планет; в районі 200 супутників, які обертаються як навколо планет, так і карликів; близько 780 000 астероїдів, які обертаються навколо Сонця між Марсом і Юпітером; близько 3500 комет; та різноманітні метеороїди, невідомі за кількістю.
Чотири найглибші планети - це маленькі земні планети, названі так тому, що вони майже повністю зроблені з гірських порід. Зовнішні чотири планети - це гігантські газові планети, які складаються в основному з газу, що оточує тверде ядро. Нептун є найменшим із них, але він все ще величезний у порівнянні із Землею, найбільшою із планет Землі. Тільки Меркурій і Венера взагалі не мають місяців. Кожна з гігантських газових планет оточена принаймні одним кільцем, що складається з гірських порід і частинок льоду, з Сатурном, відомим особливо видатними кільцями, що виділяють його серед усієї його сонячної системи сусідів.
Якою б величезною не була Сонячна система, вона крихітна порівняно з її найближчими та віддаленими оточеннями. Сонячна система є частиною галактики Чумацький Шлях, спіралеподібної агломерації зірок і міжзоряного пилу з чотирма руками, які обертаються навколо власного центру галактики. Сонячну систему тягне за собою одна з цих ручок зі швидкістю понад півмільйона миль на годину, хоча, звичайно, ви ніколи не дізнаєтесь, що рухаєтесь із такою запаморочливою швидкістю. Сонячній системі потрібно близько 230 мільйонів років, щоб обернутися навколо центру Чумацького Шляху.
Відстань між планетами
Середня відстань Землі від Сонця становить близько 93 мільйонів миль. Причина, по якій ця відстань дається як середня відстань, полягає в тому, що орбіта Землі, як і всі планетарні орбіти, не є круглою, а еліптичною або овальної форми. Земля насправді коливається на відстані від Сонця приблизно від 91 мільйона миль при найближчому підході до приблизно 95 мільйонів миль через півроку кожного року в самій віддаленій точці.
Коли людина рухається назовні від Сонця до орбіти кожної планети, послідовна відстань між сусідніми планетами стає все більшою. Середня відстань Землі в 93 мільйони миль називається однією астрономічною одиницею, або АС. Порівнюючи відстань між планетами, корисно масштабувати їх в АС, а не описувати їх в абсолютних відстанях, оскільки це одночасно дає більш чітке уявлення про загальне розташування планет і вводить цифри, які легше обернути вашим розумом навколо.
Відстань Меркурія від Сонця становить 0,4 а.е., Венери - 0,7 а.е., Марса - 1,5 а.е. Відносно кажучи, з огляду на те, що, як уже згадувалося, Нептун знаходиться в 30 а.е. від Сонця, земні планети згруповані в щільне скупчення.
Пояс астероїдів, який фактично служить межею між земними планетами та газовими гігантами, знаходиться на відстані 2,8 а.е. від Сонця. Зверніть увагу, що стрибок відстані від Марса до поясу астероїдів, 1,3 а.е., таким чином майже такий же великий, як і відстань від Сонця до Марса.
Газові гіганти виявляють продовження цього постійно збільшується розриву орбіти. Юпітер знаходиться на відстані 5,2 а.е. від сонця і на 2,4 а.е. далі, ніж пояс астероїдів; Сатурн 9,6 а.е. від сонця і 4,4 а.е. від орбіти Юпітера; Уран 19,2 а.е. від сонця і 9,6 а.е. від орбіти Сатурна; а Нептун, на відстані 30,0 а.е. від Сонця, знаходиться за межами орбіти Урана на 20,4 а.е. Поміркуйте, як по-справжньому самотньо це робить Нептун; це все одно, що жити в будинку за 3 милі від центру маленького села, коли всі інші мешканці знаходяться в межах милі, половина з них знаходиться на відстані приблизно чверті милі, і єдиний інший житель, який жив далі, ніж ти, раптом переїхав геть.
Факти та цифри Нептуна
Нептун, якому потрібно 165 земних років для обертання навколо Сонця і приблизно в чотири рази більше діаметра Землі, є найближчим до Сонця об’єктом Сонячної системи, який ніколи не видно неозброєним оком. (Уран, з усіх практичних цілей, зазвичай не можна побачити з Землі без бінокля або телескопа. Але насправді деякі спостерігачі орлиних очей можуть помітити його, коли він наближається до Землі як завжди.) Це було виявлено в 1846 році, і до відкриття Плутона в 1930 р. вважалося - правильно, як виявляється, якось - бути найвіддаленішою планетою від сонце. Але орбіта Плутона настільки еліптична (одна з причин її можливого "зниження"), що між 1979 і 1999 роками її орбіта фактично це всередині Нептуна, що робить Нептун найвіддаленішою планетою, незалежно від суперечок про те, що має, а що не заслуговує назви "планета".
Оскільки світло рухається зі швидкістю 186 000 миль в секунду, а Нептун знаходиться на відстані 2,8 мільярда миль від Сонця, сонячним променям потрібно понад 15 000 секунд, щоб досягти Нептуна, або більше чотирьох годин. Тоді, враховуючи все, дивно, що космічному кораблю, запущеному з Землі, "Вояджер-2", пішло до Нептуна після запуску в 1977 році.
Відкриття самого Нептуна виявляє елегантний характер науки та співпраці між людьми в різних дисциплінах. Французький математик XIX століття на ім'я Урбен Жозеф Ле Вер'є підозрював, що за межами орбіти Урана планета повинна існувати завдяки до збурень на орбіті Урана, які могли походити лише від об'єкта, достатньо великого, щоб чинити невеликі гравітаційні ефекти на Уран. Він подав свої ідеї французькому астроному Йогану Готфріду Галле в Німеччині, який відкрив Уран у першу ніч пошуків. Лише через 17 днів був знайдений найбільший Місяць Нептуна - Тритон.
Віхи в пізнанні Нептуна: Вояджер 2
Довгоочікуваний проліт Нептуна «Вояджер» 1989 року запропонував людям перший крупний погляд на планету. Космічний корабель виявив шість невідомих раніше супутників; на момент прольоту Вояджера Тритон був єдиним відомим природним супутником Нептунія. Тритон, шостий за величиною місяць у Сонячній системі, сам по собі є дивом. Вояджер виявив, що Місяць має як вулканічну активність, так і свої сезони, і Трітон є дивним у тому, що він обертається навколо Нептуна в напрямку, протилежному тому, в якому обертається Нептун, здавалося б, гравітаційне суперечність.
«Вояджер-2» також виявив напівпостійну бурю, достатньо велику, щоб вмістити всю Землю, що кружляє Поверхня Нептуна, яку охрестили "Великою темною плямою" (своєрідна данина знаменитій Великій Червоній плямі Юпітер). Ця буря похвалилася вітрами, що перевищували 1000 миль на годину, найшвидший з відомих у Сонячній системі.