Тут на Землі рік триває приблизно 365,25 днів, кожен з яких триває 24 години. Протягом одного року наша планета переживає деякі досить виражені сезонні зміни. Це добуток нашого орбітального періоду, нашого періоду обертання та нашого осьового нахилу. А коли мова йде про інші планети нашої Сонячної системи, то багато того ж.
Розглянемо Нептуна. Ось восьма і найдальша планета від Сонця, Нептун має надзвичайно широку орбіту і порівняно повільну орбітальну швидкість. Як результат, рік Нептуна дуже довгий і триває еквівалент майже 165 земних років. У поєднанні з його надзвичайним осьовим нахилом це також означає, що Нептун переживає деякі досить екстремальні сезонні зміни.
Орбітальний період:
Нептун обертається навколо нашого Сонця на середній відстані (напівмайорна вісь) 4,504,45 млн км (2,798,656 млн. Миль; 30,11 АС). Через його орбітальний ексцентриситет (0,009456) ця відстань дещо змінюється, коливаючись від 4,460 млн. Км (2,771 млн. Ми; 29,81 АС) у найближчого (перигелію) до 4,540 млн. Км (2,821 млн. Ми; 30,33 АС) у найдальшій частині (афелій ).
З середньою орбітальною швидкістю 5,43 км / с потрібно Нептуну 164,8 земних років (60 182 земних днів), щоб завершити єдиний орбітальний період. Це означає, що рік на Нептуні триває приблизно 165 років тут, на Землі. Однак, враховуючи період обертання 0,6713 земних днів (16 годин 6 хвилин 36 секунд), рік на Нептуні працює до 89 666 Нептунових сонячних днів.
Зважаючи на те, що Нептун був відкритий у 1846 році, людство знало про його існування лише 171 рік (на момент написання цієї статті). Це означає, що з моменту свого відкриття планета закінчила лише єдиний орбітальний період (який закінчився у 2010 році), і це лише сім років після другого. Цей орбітальний період завершиться до 2179 року.
Орбітальний резонанс:
Через своє розташування у зовнішній Сонячній системі орбіта Нептуна має глибокий вплив на сусідній пояс Койпера. Цей регіон, схожий (але значно більший), ніж Головний пояс астероїду, складається з безлічі маленьких крижаних світів та об'єктів, що простягаються від орбіти Нептуна (в 30 АС) на відстань близько 55 АС від Сонця.
Настільки, як гравітація Юпітера домінувала над поясом астероїдів, впливаючи на його структуру і періодично забиваючи астероїди і планетоїди у внутрішню Сонячну систему, гравітація Нептуна домінує в поясі Койпера. Це призвело до створення прогалин у поясі, порожніх областей, де об’єкти досягли орбітального резонансу з Нептуном.
У межах цих прогалин об'єкти мають резонанс 1: 2, 2: 3 або 3: 4 з Нептуном, тобто вони завершують одну орбіту Сонця на кожні дві, виконані Нептуном, дві на кожні три, або три на кожні чотири. Більше 200 відомих об’єктів, які існують у резонансі 2: 3 (найнаселеніші), відомі як плутино, оскільки Плутон є найбільшим з них.
Хоча Плутон регулярно перетинає орбіту Нептуна, їх орбітальний резонанс 2: 3 гарантує, що вони ніколи не можуть зіткнутися. Іноді гравітація Нептуна також спричиняє виведення крижаних тіл з поясу Койпера. Багато з них потім подорожують до Внутрішньої Сонячної системи, де вони стають кометами з надзвичайно тривалими орбітальними періодами.
Вважається, що найбільший супутник Нептуна, Тритон, колись був об'єктом поясу Койпера (KBO) - і Транс-Нептуновим об'єктом (TNO) - захопленим гравітацією Нептуна. Про це свідчить його ретроградне рух, тобто він обертається навколо планети в протилежному напрямку, як і інші супутники. Він також має ряд троянських об’єктів, що займають його точки L4 та L5 Lagrange. Можна сказати, що ці "троянди Нептуна" знаходяться в стабільному орбітальному резонансі 1: 1 з Нептуном.
Сезонні зміни:
Так само, як і інші планети Сонячної системи, вісь Нептуна нахилена до еліптики Сонця. У випадку Нептуна вона нахилена на 28,32 ° відносно своєї орбіти (тоді як Земля нахилена на 23,5 °). Через це Нептун протягом року зазнає сезонних змін, оскільки одна з його півкуль отримає більше сонячного світла, ніж інша. Але у випадку Нептуна один сезон триває колосальних 40 років, тому дуже важко спостерігати повний цикл.
Хоча велика частина тепла, що подає атмосферу Нептуна, надходить із внутрішнього джерела (що наразі невідомо), дослідження, проведене дослідниками університету Вісконсін-Медісон та лабораторії реагування НАСА НАСА, показало, що сезонні зміни також визначаються сонячним випромінюванням. Це полягало у вивченні зображень Нептуна, зроблених космічним телескопом Хаббла між 1996 та 2002 роками.
Ці зображення показали, що масивні південні хмарні смуги Нептуна ставали стабільно ширшими і яскравішими протягом шестирічного періоду - що збігалося з південною півкулею, починаючи з 40-річного літа. Цей зростаючий хмарний покрив пояснювався посиленням сонячного нагріву, оскільки він, як видається, зосереджений у південній півкулі і був досить обмежений у екваторі.
Нептун багато в чому залишається планетою таємниць. І все-таки постійні спостереження планети виявили деякі звичні та втішні закономірності. Наприклад, хоча його склад сильно відрізняється і його орбіта віддаляє його набагато далі від Сонця, ніж Земля, його осьовий нахил та орбітальний період все ще призводять до того, що півкулі зазнають сезонних змін.
Добре знати, що як би ми не заходили в Сонячну систему, і як би не виглядали різні речі, все-таки деякі речі залишаються однаковими!
Ми написали багато статей про те, як довгий рік проходить на Сонячних планетах тут, у космічному журналі. Ось орбіта планет Як довгий рік на інших планетах?, Орбіта Землі. Як довгий рік на Землі? Орбіта Меркурія. Як довгий рік на Меркурії? Орбіта Венери. Як довгий рік на Венері? Орбіта Марса. Як довгий рік на Марсі ?, орбіта Юпітера. Як довгий рік на Юпітері? Орбіта Сатурна. Як довгий рік на Сатурні ?, орбіта Урана. Як довгий рік на Урані? Орбіта Плутона. Як довгий рік на Плутоні?
Якщо вам більше потрібна інформація про Нептун, подивіться випуски новин Hubblesite про Нептун, і ось посилання на посібник з дослідження сонячної системи НАСА до Нептуна.
Ми записали цілий епізод Астрономічної ролі саме про Нептуна. Ви можете слухати його тут, Епізод 63: Нептун.
Джерела:
- NASA: Дослідження сонячної системи - Нептун
- Вікіпедія - Нептун
- Космічні факти - факти Нептуна
