Neptun (planeta)

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox Planeta Neptun je osmá a od Slunce nejvzdálenější planeta Sluneční soustavy. Řadí se mezi plynné obry, konkrétněji mezi ledové obry. S průměrem téměř 50 000 km je čtvrtou největší planetou a třetí nejhmotnější, přičemž jeho hmotnost je sedmnáctkrát větší než hmotnost Země. Planeta je pojmenována po římském bohu moře. Jeho astronomický symbol je ♆, stylizovaný trojzubec.

Neptun byl objeven až 23. září 1846 a je tak jedinou planetou Sluneční soustavy, která byla objevena na základě matematické předpovědi namísto přímého pozorování. Neočekávané změny v dráze planety Uran vedly astronomy k závěru, že za Uranem musí existovat další, dosud neznámá planeta, která jeho dráhu gravitačně ovlivňuje. Objeven byl v předpovězené pozici Johannem Gallem na základě výpočtů Urbaina Le Verriera.

Atmosféra Neptunu je tvořena převážně vodíkem a heliem se stopami methanu, který planetě dodává její charakteristickou modrou barvu. Počasí na Neptunu je extrémně dynamické, s větry dosahujícími rychlosti až 2 100 km/h, což je nejvíce ve Sluneční soustavě. V době průletu sondy Voyager 2 v roce 1989 byla na planetě pozorována Velká tmavá skvrna, anticyklonální bouře podobná Velké rudé skvrně na Jupiteru.

Planeta má slabý a fragmentovaný systém prstenců a 14 známých měsíců. Největším z nich je Triton, který byl objeven krátce po objevu samotné planety. Triton je unikátní svou retrográdní oběžnou dráhou, což naznačuje, že byl pravděpodobně zachycen gravitací Neptunu a nepochází z původní protoplanetárního disku.

📜 Historie

🔭 Předpověď a objev

Objev Neptunu je považován za jeden z největších triumfů nebeské mechaniky 19. století. Po objevu Uranu Williamem Herschelem v roce 1781 si astronomové všimli, že jeho skutečná oběžná dráha se mírně odlišuje od dráhy vypočtené na základě Newtonových zákonů a gravitačního vlivu ostatních známých planet. Tato nesrovnalost vedla k hypotéze, že za Uranem musí existovat další masivní těleso.

Nezávisle na sobě začali dva matematici pracovat na výpočtu polohy této hypotetické planety: John Couch Adams v a Urbain Le Verrier ve . Adams své výpočty dokončil v roce 1845, ale britským astronomům se nepodařilo planetu na základě jeho předpovědí nalézt, částečně kvůli nedostatku důvěry v mladého matematika a neúplným hvězdným mapám.

Le Verrier publikoval své výpočty v roce 1846 a poslal je Johannu Gottfriedu Gallemu, astronomovi na berlínské observatoři. Galle a jeho asistent Heinrich Louis d'Arrest zahájili pozorování 23. září 1846. Hned první noc objevili hvězdu, která nebyla zakreslena v jejich hvězdných mapách, a to méně než jeden stupeň od Le Verrierem předpovězené pozice. Během následujících 24 hodin potvrdili její pohyb vůči hvězdnému pozadí, čímž byl objev nové planety potvrzen. Následoval mezinárodní spor o to, kdo má na objevu větší zásluhu, ale nakonec se vědecká komunita shodla na uznání zásluh jak Le Verriera a Adamse za jejich teoretickou práci, tak Galleho za samotné pozorování.

🛰️ Průzkum

Jedinou kosmickou sondou, která navštívila Neptun, byla americká sonda Voyager 2. K největšímu přiblížení došlo 25. srpna 1989. Protože Neptun byl poslední velkou planetou na trase sondy, bylo rozhodnuto provést blízký průlet kolem měsíce Tritonu bez ohledu na důsledky pro další trajektorii.

Voyager 2 poskytl lidstvu první a dosud jediné detailní snímky Neptunu a jeho systému. Sonda potvrdila existenci magnetického pole, objevila šest nových měsíců a zjistila, že systém prstenců je mnohem komplexnější, než se předpokládalo. Klíčovým objevem bylo pozorování dynamického počasí, včetně Velké tmavé skvrny a dalších bouřkových systémů. Data z Voyageru 2 radikálně změnila naše chápání ledových obrů a zůstávají primárním zdrojem informací o této vzdálené planetě. Žádná další mise k Neptunu zatím nebyla realizována, ačkoliv několik konceptů, jako například Neptune Orbiter, bylo navrženo.

🪐 Fyzikální vlastnosti

Neptun je spolu s Uranem klasifikován jako ledový obr. Tato kategorie se liší od plynných obrů, jako jsou Jupiter a Saturn, vyšším podílem tzv. "ledů" (těkavých látek jako voda, amoniak a methan) ve svém nitru.

Vnitřní stavba

Předpokládá se, že vnitřní struktura Neptunu se skládá ze tří hlavních vrstev:

Jádro: Malé, kamenné jádro složené ze železa, niklu a silikátů, s hmotností přibližně 1,2násobku hmotnosti Země.
Plášť: Extrémně hustá a horká tekutá vrstva tvořená vodou, methanem a amoniakem. Tato hmota se někdy označuje jako "ledový plášť", ačkoliv se jedná o suprakritickou tekutinu.
Atmosféra: Vnější plynný obal, který tvoří asi 5 až 10 % hmotnosti planety a sahá do hloubky 10 až 20 % poloměru planety.

Tlak v centru planety se odhaduje na 7 Mbar (700 GPa), což je milionkrát více než na povrchu Země, s teplotami dosahujícími až 5 400 K. Neptun, podobně jako Jupiter a Saturn, vyzařuje více energie, než přijímá od Slunce (přibližně 2,61krát více). Tento vnitřní zdroj tepla je hnacím motorem extrémního počasí v jeho atmosféře.

Atmosféra

Neptunova atmosféra je charakteristická svou modrou barvou, kterou způsobuje přítomnost methanu v horních vrstvách. Methan pohlcuje červenou a infračervenou část světelného spektra, zatímco modrou a zelenou barvu odráží.

Nejvýraznějším rysem atmosféry je její dynamické a bouřlivé počasí. Na Neptunu vanou nejrychlejší větry ve Sluneční soustavě, které v některých oblastech dosahují rychlosti přes 2 100 km/h. V roce 1989 Voyager 2 pozoroval Velkou tmavou skvrnu, obrovský anticyklonální systém o velikosti Eurasie. Pozdější pozorování Hubbleovým vesmírným dalekohledem však ukázala, že tato skvrna zmizela a objevily se nové. To naznačuje, že Neptunovy bouře jsou mnohem proměnlivější než Velká rudá skvrna na Jupiteru.

Atmosféra se dělí na dvě hlavní oblasti:

**Troposféra:** Nižší vrstva, kde teplota klesá s výškou. Zde se formují mraky a dochází k většině meteorologických jevů.
**Stratosféra:** Vyšší vrstva, kde teplota s výškou naopak stoupá.

Magnetosféra

Neptun má magnetosféru, která je, podobně jako u Uranu, značně nakloněná vůči rotační ose planety (o 47 stupňů) a její střed je posunutý o 0,55 poloměru planety od jejího fyzického středu. Předpokládá se, že toto neobvyklé magnetické pole není generováno v jádře, ale v pohybující se vodivé vrstvě tekutého "ledu" (voda-amoniak) v plášti. Interakce magnetosféry se slunečním větrem vytváří polární záře, i když mnohem slabší než na Zemi.

궤 Oběžná dráha a rotace

Neptun oběhne Slunce jednou za 164,8 pozemských let. Od svého objevu v roce 1846 dokončil svůj první úplný oběh teprve v roce 2011. Jeho dráha je téměř kruhová s velmi malou excentricitou.

Doba rotace planety kolem vlastní osy je přibližně 16,11 hodiny. Sklon rotační osy činí 28,32°, což je podobné sklonu osy Země (23,5°) a Marsu (25°). Díky tomu na Neptunu dochází ke střídání ročních období, podobně jako na Zemi, avšak každé z nich trvá přes 40 let.

🌙 Měsíce a prstence

Měsíce

K roku 2025 je známo 14 měsíců Neptunu. Jsou pojmenovány po menších vodních božstvech z řecké mytologie.

Triton: Je zdaleka největším a nejzajímavějším měsícem. S průměrem 2 707 km je sedmým největším měsícem ve Sluneční soustavě. Jeho oběžná dráha je retrográdní (obíhá v opačném směru než rotuje planeta), což silně naznačuje, že se jedná o zachycené těleso z Kuiperova pásu, podobné Plutu. Triton má velmi řídkou atmosféru a jeho povrch je geologicky aktivní, s kryovulkány chrlícími směs dusíku, methanu a prachu. Jeho povrchová teplota je extrémně nízká, kolem -235 °C.

Nereida: Třetí největší měsíc, známý pro jednu z nejvýstřednějších (nejprotáhlejších) oběžných drah ze všech měsíců ve Sluneční soustavě.

Proteus: Druhý největší měsíc, má nepravidelný tvar a je jedním z nejtmavších objektů Sluneční soustavy.

Ostatní měsíce jsou mnohem menší a většinou se jedná o nepravidelná tělesa.

Prstence

Neptun má slabý a nevýrazný systém planetárních prstenců. Jsou tvořeny tmavým materiálem, pravděpodobně organickými sloučeninami vzniklými působením radiace na methan. Prstence jsou neúplné a tvoří je několik jasnějších oblouků. Tato struktura je pravděpodobně stabilizována gravitačním vlivem blízkého měsíce Galatea.

Hlavní prstence jsou pojmenovány po astronomech spojených s objevem planety:

**Galle**
**Le Verrier**
**Lassell**
**Arago**
**Adams** (obsahuje nejjasnější oblouky: Liberté, Égalité, Fraternité a Courage)

👀 Pozorování

Neptun není viditelný pouhým okem. Jeho zdánlivá hvězdná velikost se pohybuje mezi +7,7 a +8,0, takže k jeho spatření je zapotřebí alespoň triedr nebo malý dalekohled. V dalekohledu se jeví jako malý modrozelený kotouček, který je obtížné odlišit od hvězdy. Detailní pozorování povrchových útvarů, jako jsou bouře, je možné pouze pomocí velkých pozemských teleskopů s adaptivní optikou nebo vesmírných dalekohledů, jako je Hubbleův vesmírný dalekohled.

💡 Pro laiky

Co je to "ledový obr"?

Představte si planetu, která není pevná jako Země, ale ani není jen obrovskou koulí plynu jako Jupiter. Ledový obr, jako je Neptun, je něco mezi tím. Jeho jádro je sice kamenné, ale nad ním je obrovský plášť tvořený směsí vody, amoniaku a methanu. Tyto látky jsou na Zemi známé jako kapaliny nebo plyny, ale v hlubinách Neptunu jsou pod obrovským tlakem a teplotou stlačeny do hustého, horkého a tekutého stavu, kterému vědci říkají "ledy" (i když nejsou zmrzlé v běžném slova smyslu). Teprve nad touto vrstvou se nachází plynná atmosféra, kterou vidíme.

Proč je Neptun tak modrý?

Modrá barva Neptunu pochází z methanu v jeho atmosféře. Funguje to podobně, jako když se díváte na hlubokou vodu. Sluneční světlo je složeno ze všech barev duhy. Když toto světlo dopadne na Neptun, methan v atmosféře pohltí červenou a oranžovou část světla. Modrá barva se naopak odrazí zpět do vesmíru. Proto když se na Neptun podíváme, vidíme ho jako sytě modrou planetu. Je to mnohem intenzivnější modrá než u Uranu, pravděpodobně kvůli dalším, dosud neznámým složkám v jeho atmosféře.

Šablona:Aktualizováno