Нептун

Непту́н — восьмая и самая дальняя от Земли планета Солнечной системы. По диаметру находится на четвёртом месте, а по массе — на третьем. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше земных[10]. Планета была названа в честь римского бога морей. Её астрономический символ Neptune symbol.svg — стилизованная версия трезубца Нептуна.

Нептун Neptune symbol.svg
Планета
Neptune Full.jpg
Нептун с «Вояджера-2».
Открытие
Первооткрыватель Урбен Леверье
Иоганн Галле
Генрих д’Арре
Место открытия Берлин
Дата открытия 23 сентября 1846[1]
Способ обнаружения расчёт
Орбитальные характеристики[2][комм. 1]
Перигелий 4 452 940 833 км
29,76607095 а. е.
Афелий 4 553 946 490 км
30,44125206 а. е.
Большая полуось (a) 4 503 443 661 км
30,10366151 а. е.
Эксцентриситет орбиты (e) 0,011214269
Сидерический период обращения 60 190,03[3] дня
164,79 года
Синодический период обращения 367,49 дня[4]
Орбитальная скорость (v) 5,4349 км/с[4]
Средняя аномалия (Mo) 267,767281°
Наклонение (i) 1,767975°
6,43° относительно солнечного экватора
Долгота восходящего узла (Ω) 131,794310°
Аргумент перицентра (ω) 265,646853°
Чей спутник Солнца
Спутники 14
Физические характеристики
Полярное сжатие 0,0171 ± 0,0013
Экваториальный радиус 24 764 ± 15 км[5][6]
Полярный радиус 24 341 ± 30 км[5][6]
Средний радиус 24 622 ± 19 км [7]
Площадь поверхности (S) 7,6408⋅109 км²[3][6]
Объём (V) 6,254⋅1013 км³[4][6]
Масса (m) 1,0243⋅1026 кг[4]
17,147 земных
Средняя плотность (ρ) 1,638 г/см³[4][6]
Ускорение свободного падения на экваторе (g) 11,15 м/с²[4][6] (1,14 g)
Вторая космическая скорость (v2) 23,5 км/c[4][6]
Экваториальная скорость вращения 2,68 км/с
9648 км/ч
Период вращения (T) 0,6653 дня[8]
15 ч 57 мин 59 с
Наклон оси 28,32°[4]
Прямое восхождение северного полюса (α) 19ч 57м 20с[5]
Склонение северного полюса (δ) 42,950°[5]
Альбедо 0,29 (Бонд)
0,41 (геом.)[4]
Видимая звёздная величина 8,0—7,78m[4][9]
Угловой диаметр 2,2"—2,4"[4][9]
Температура
 
мин. сред. макс.
уровень 1 бара
72 К[4] (около −200 °С)
0,1 бара (тропопауза)
55 К[4]
Атмосфера[4]
Состав:
80±3,2 %водород (H2)
19±3,2 %гелий
1,5±0,5 %метан
~0,019 %дейтерид водорода (HD)
~0,00015 %этан
Льды:
аммиачные
водные
гидросульфидно-аммониевые (NH4SH)
метановые (?)
Wikidata-logo S.svg Информация в Викиданных ?

Обнаруженный 23 сентября 1846 года[1], Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 13 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.

Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Иногда Уран и Нептун помещают в отдельную категорию «ледяных гигантов»[11]. Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия[12], наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит более высокую долю льдов: водного, аммиачного, метанового. Недра Нептуна, как и Урана, состоят главным образом изо льдов и камня[13]. Следы метана во внешних слоях атмосферы являются причиной синего цвета планеты[14].

В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы; по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 600 м/с[15]. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к −220 °C[10][12]. В центре Нептуна температура составляет по различным оценкам от около 5000 K[16] до 7000—7100 °C[17][18], что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная система колец, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году[19].

В 1948 году в честь открытия планеты Нептун было предложено назвать новый химический элемент под номером 93 нептунием[20].

12 июля 2011 года исполнился ровно один нептунианский год — или 164,79 земного года — с момента открытия Нептуна 23 сентября 1846 года[21][22].

Содержание

История открытия

Согласно зарисовкам, Галилео Галилей наблюдал Нептун 27 и 28 декабря 1612 года, а затем 28 января 1613 года. Однако в обоих случаях Галилей принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе[23]. Поэтому Галилей не считается первооткрывателем Нептуна.

Во время первого периода наблюдений в декабре 1612 года Нептун был в точке стояния, как раз в день наблюдений он перешёл к попятному движению. Видимое попятное движение наблюдается, когда Земля обгоняет по своей орбите внешнюю планету. Поскольку Нептун был вблизи точки стояния, движение планеты было слишком слабым, чтобы быть замеченным с помощью маленького телескопа Галилея[24].

В 1821 году Алексис Бувар опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана[25]. Более поздние наблюдения показали существенные отклонения реального движения Урана от таблиц. В частности, английский астроном Т. Хасси на основе собственных наблюдений обнаружил аномалии в орбите Урана и предположил, что они могут быть вызваны наличием внешней планеты. В 1834 Хасси посетил Бувара в Париже и обсудил с ним вопрос об этих аномалиях. Бувар согласился с гипотезой Хасси и обещал провести расчёты, необходимые для поиска гипотетической планеты, если найдёт время для этого, но в дальнейшем не занимался этой проблемой. В 1843 Джон Куч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты для объяснения изменения в орбите Урана. Он послал свои вычисления сэру Джорджу Эйри, королевскому астроному, а тот в ответном письме попросил разъяснений. Адамс начал набрасывать ответ, но почему-то так и не отправил его и в дальнейшем не настаивал на серьёзной работе по данному вопросу[26][27].

 
Урбен Леверье, математик, открывший Нептун «на кончике пера»

Урбен Леверье независимо от Адамса в 1845—1846 годах провёл свои собственные расчёты, но астрономы Парижской обсерватории не разделяли его энтузиазма и проводить поиски предполагаемой планеты не стали. В июне, ознакомившись с первой опубликованной Леверье оценкой долготы планеты и убедившись в её схожести с оценкой Адамса, Эйри убедил директора Кембриджской обсерватории Д. Чэллиса начать поиски планеты, которые безуспешно продолжались в течение августа и сентября[28][29]. Чэллис дважды наблюдал Нептун, но, вследствие того, что он отложил обработку результатов наблюдений на более поздний срок, ему не удалось своевременно идентифицировать искомую планету[28][30].

Тем временем Леверье удалось убедить астронома Берлинской обсерватории Иоганна Готтфрида Галле заняться поисками планеты. Генрих д’Арре, студент обсерватории, предложил Галле сравнить недавно нарисованную карту неба в районе предсказанного Леверье местоположения с видом неба на текущий момент, чтобы заметить передвижение планеты относительно неподвижных звёзд. Планета была обнаружена в первую же ночь примерно после одного часа поисков. Вместе с директором обсерватории Иоганном Энке в течение двух ночей они продолжили наблюдение участка неба, где находилась планета, в результате чего им удалось обнаружить её передвижение относительно звёзд и убедиться, что это действительно новая планета[31]. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года, в пределах 1° от координат, предсказанных Леверье, и примерно в 12° от координат, предсказанных Адамсом.

Вслед за открытием последовал спор между англичанами и французами за право считать открытие Нептуна своим. В конечном счёте консенсус был найден и было принято решение считать Адамса и Леверье сооткрывателями. В 1998 году были вновь найдены так называемые «бумаги Нептуна» (имеющие историческое значение бумаги из Гринвичской обсерватории), которые были незаконно присвоены астрономом Олином Дж. Эггеном, хранились у него в течение почти трёх десятилетий и были найдены в его владении только после его смерти[32]. После пересмотра документов некоторые историки теперь полагают, что Адамс не заслуживает равных с Леверье прав на открытие Нептуна (что, впрочем, подвергалось сомнениям и ранее: например Деннисом Роулинсом ещё с 1966 года). В 1992 году в статье в журнале «Dio» он назвал требования британцев признать равноправие Адамса на открытие воровством[33]. «Адамс проделал некоторые вычисления, но он был немного не уверен в том, где находится Нептун», — сказал Николас Коллеструм из Университетского колледжа Лондона в 2003 году[34][35].

Название

Некоторое время после открытия Нептун обозначался просто как «внешняя от Урана планета» или как «планета Леверье». Первым, кто выдвинул идею об официальном наименовании, был Галле, предложивший название «Янус». В Англии Чайлз предложил другое название: «Океан»[36].

Утверждая, что имеет право дать наименование открытой им планете, Леверье предложил назвать её Нептуном, ложно утверждая, что такое название одобрено французским бюро долгот[37]. В октябре он пытался назвать планету по своему имени — «Леверье» — и был поддержан директором обсерватории Франсуа Араго, однако эта инициатива натолкнулась на существенное сопротивление за пределами Франции[38]. Французские альманахи очень быстро вернули название Гершель для Урана, в честь её первооткрывателя Уильяма Гершеля, и Леверье для новой планеты[39].

Директор Пулковской обсерватории Василий Струве отдал предпочтение названию «Нептун». В римской мифологии Нептун — бог моря и соответствует греческому Посейдону[40]. О причинах своего выбора он сообщил на съезде Императорской Академии наук в Петербурге 29 декабря 1846 года[41]. Это название получило поддержку за пределами России и вскоре стало общепринятым международным наименованием планеты.

Статус

С момента открытия и до 1930 года Нептун оставался самой далёкой от Солнца известной планетой. После открытия Плутона Нептун стал предпоследней планетой, за исключением 1979—1999 годов, когда Плутон находился ближе к Солнцу внутри орбиты Нептуна[42]. Открытие в поясе Койпера начиная с 1992 года новых транснептуновых объектов привело к обсуждению вопроса о том, следует ли считать ли Плутон планетой или стоит признать его частью пояса Койпера[43][44]. В 2006 году Международный астрономический союз принял новое определение термина «планета» и классифицировал Плутон как карликовую планету, и, таким образом, вновь сделал Нептун самой дальней планетой Солнечной системы[45].

Эволюция представлений о Нептуне

Ещё в конце 1960-х годов представления о Нептуне несколько отличались от сегодняшних. Хотя были относительно точно известны сидерический и синодический периоды обращения вокруг Солнца, среднее расстояние от Солнца, наклон экватора к плоскости орбиты, существовали и параметры, измеренные менее точно. В частности, масса оценивалась в 17,26 земных вместо 17,15; экваториальный радиус в 3,89 вместо 3,88 от земных. Звёздный период обращения вокруг оси оценивался в 15 часов 8 минут вместо 15 часов и 58 минут, что является наиболее существенным расхождением текущих знаний о планете со знаниями того времени[46].

В некоторых моментах разночтения были и позже. Первоначально, до полёта Вояджера-2, предполагалось, что магнитное поле Нептуна имеет такую же конфигурацию, как поля Земли и Сатурна. По последним представлениям, поле Нептуна имеет вид т. н. «наклонного ротатора». Географические и магнитные «полюса» Нептуна (если представить его поле дипольным эквивалентом) оказались под углом друг к другу более 45°. Таким образом, при вращении планеты её магнитное поле описывает конус[47].

Физические характеристики

 
Сопоставление размеров Земли и Нептуна

Обладая массой в 1,0243⋅1026 кг[4], Нептун является промежуточным звеном между Землёй и большими газовыми гигантами. Его масса в 17 раз превосходит земную, но составляет лишь 119 от массы Юпитера[комм. 2]. Экваториальный радиус Нептуна равен 24 764 км[5], что почти в 4 раза больше земного. Нептун и Уран часто считаются подклассом газовых гигантов, который называют «ледяными гигантами» из-за их меньшего размера и иного состава (меньшей концентрации летучих веществ[48]). При поиске экзопланет Нептун используется как метоним: обнаруженные экзопланеты со схожей массой часто называют «нептунами»[49], также часто астрономы используют как метоним «юпитеры».

Орбита и вращение

 
За один полный оборот Нептуна вокруг Солнца наша планета совершает 164,79 оборота.

Среднее расстояние между Нептуном и Солнцем — 4,55 млрд км (около 30,1 средних расстояний между Солнцем и Землёй, или 30,1 а. е.), и полный оборот вокруг Солнца у него занимает 164,79 года. Расстояние между Нептуном и Землёй составляет от 4,3 до 4,6 млрд км[50]. 12 июля 2011 года Нептун завершил свой первый с момента открытия планеты в 1846 году полный оборот[3][51]. С Земли он был виден иначе, чем в день открытия, в результате того, что период обращения Земли вокруг Солнца (365,25 дня) не является кратным периоду обращения Нептуна. Эллиптическая орбита планеты наклонена на 1,77° относительно орбиты Земли. Вследствие наличия эксцентриситета 0,011, расстояние между Нептуном и Солнцем изменяется на 101 млн км — разница между перигелием и афелием, то есть ближайшей и самой отдалённой точками положения планеты вдоль орбитального пути[2]. Осевой наклон Нептуна — 28,32°[52], что похоже на наклон оси Земли и Марса. В результате этого планета испытывает схожие сезонные изменения. Однако из-за длинного орбитального периода Нептуна сезоны длятся около сорока лет каждый[53].

Период вращения Нептуна вокруг своей оси составляет около 16 часов.[3] Вследствие осевого наклона, сходного с Земным (23°), изменения в сидерическом периоде вращения в течение его длинного года не являются значимыми. Поскольку Нептун не имеет твёрдой поверхности, его атмосфера подвержена дифференциальному вращению. Широкая экваториальная зона вращается с периодом приблизительно 18 часов, что медленнее, чем 16,1-часовое вращение магнитного поля планеты. В противоположность экватору, полярные области вращаются за 12 часов. Среди всех планет Солнечной системы такой вид вращения наиболее ярко выражен именно у Нептуна[54]. Это приводит к сильному широтному сдвигу ветров[55].

Орбитальные резонансы

 
Диаграмма показывает орбитальные резонансы, вызванные Нептуном в поясе Койпера: резонанс 2:3 (Плутино), «классический пояс», с орбитами, на которые Нептун существенного влияния не оказывает, и резонанс 1:2 (Тутино)

Нептун оказывает большое влияние на весьма отдалённый от него пояс Койпера. Пояс Койпера — кольцо из ледяных малых планет, подобное поясу астероидов между Марсом и Юпитером, но намного протяжённее. Он располагается в пределах от орбиты Нептуна (30 а. е.) до 55 астрономических единиц от Солнца[56]. Гравитационная сила притяжения Нептуна оказывает наиболее существенное влияние на пояс Койпера (в том числе в плане формирования его структуры), сравнимое по доле с влиянием силы притяжения Юпитера на пояс астероидов. За время существования Солнечной системы некоторые области пояса Койпера были дестабилизированы гравитацией Нептуна, и в структуре пояса образовались промежутки. В качестве примера можно привести область между 40 и 42 а. е.[57].

Орбиты объектов, которые могут удерживаться в этом поясе в течение достаточно долгого времени, определяются т. н. вековыми резонансами с Нептуном. Для некоторых орбит это время сравнимо с временем всего существования Солнечной системы[58]. Эти резонансы появляются, когда период обращения объекта вокруг Солнца соотносится с периодом обращения Нептуна как небольшие натуральные числа, например, 1:2 или 3:4. Таким образом объекты взаимостабилизируют свои орбиты. Если, к примеру, объект будет совершать оборот вокруг Солнца в два раза медленнее Нептуна, то он пройдёт ровно половину пути, тогда как Нептун вернётся в своё начальное положение.

Наиболее плотно населённая часть пояса Койпера, включающая в себя более 200 известных объектов, находится в резонансе 2:3 с Нептуном[59]. Эти объекты совершают один оборот каждые 1½ оборота Нептуна и известны как «плутино», потому что среди них находится один из крупнейших объектов пояса Койпера — Плутон[60]. Хотя орбиты Нептуна и Плутона подходят очень близко друг к другу, резонанс 2:3 не позволит им столкнуться[61]. В других, менее «населённых», областях существуют резонансы 3:4, 3:5, 4:7 и 2:5[62].

В своих точках Лагранжа (L4 и L5) — зонах гравитационной стабильности — Нептун удерживает множество астероидов-троянцев, как бы таща их за собой по орбите. Троянцы Нептуна находятся с ним в резонансе 1:1. Троянцы очень устойчивы на своих орбитах, и поэтому гипотеза их захвата гравитационным полем Нептуна сомнительна. Скорее всего, они сформировались вместе с ним[63].

Внутреннее строение

Внутреннее строение Нептуна напоминает внутреннее строение Урана. Атмосфера составляет примерно 10—20 % от общей массы планеты, и расстояние от поверхности до конца атмосферы составляет 10—20 % расстояния от поверхности до ядра. Вблизи ядра давление может достигать 10 ГПа. Большие концентрации метана, аммиака и воды найдены в нижних слоях атмосферы[16].

 
Внутреннее строение Нептуна:
1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из водяного, аммиачного и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро

Постепенно эта более тёмная и более горячая область уплотняется в перегретую жидкую мантию, где температуры достигают 2000—5000 К. Масса мантии Нептуна превышает земную в 10—15 раз, по разным оценкам, и богата водой, аммиаком, метаном и прочими соединениями[1]. По общепринятой в планетологии терминологии эту материю называют ледяной, даже при том, что это горячая, очень плотная жидкость. Эту жидкость, обладающую высокой электропроводимостью, иногда называют океаном водного аммиака[64]. На глубине 7000 км условия таковы, что метан разлагается на алмазные кристаллы, которые «падают» на ядро[65]. Согласно одной из гипотез, имеется целый океан «алмазной жидкости»[66]. Ядро Нептуна состоит из железа, никеля и силикатов и, как полагают, имеет массу в 1,2 раза больше, чем у Земли[67]. Давление в центре достигает 7 мегабар, то есть примерно в 7 млн раз больше, чем на поверхности Земли. Температура в центре, возможно, достигает 5400 К[16][68].

Магнитосфера

И своей магнитосферой, и магнитным полем, сильно наклонённым на 47° относительно оси вращения планеты и распространяющимся на 0,55 от её радиуса (приблизительно 13 500 км), Нептун напоминает Уран. До прибытия к Нептуну «Вояджера-2» учёные полагали, что наклонённая магнитосфера Урана была результатом его «бокового вращения». Однако теперь, после сравнения магнитных полей этих двух планет, учёные полагают, что такая странная ориентация магнитосферы в пространстве может быть вызвана приливами во внутренних областях. Такое поле может появиться благодаря конвективным перемещениям жидкости в тонкой сферической прослойке электропроводных жидкостей этих двух планет (предполагаемая комбинация из аммиака, метана и воды)[69], что приводит в действие гидромагнитное динамо[70]. Магнитное поле на экваториальной поверхности Нептуна оценивается в 1,42 μT при магнитном моменте 2,16⋅1017 Tm³. Магнитное поле Нептуна имеет сложную геометрию с относительно большими небиполярными компонентами, включая сильный квадрупольный момент, который по мощности может превышать дипольный. В противоположность этому — у Земли, Юпитера и Сатурна относительно небольшой квадрупольный момент, и их поля менее отклонены от полярной оси[71][72]. Головная ударная волна Нептуна, где магнитосфера начинает замедлять солнечный ветер, проходит на расстоянии в 34,9 радиусов планеты. Магнитопауза, где давление магнитосферы уравновешивает солнечный ветер, находится на расстоянии в 23—26,5 радиусов Нептуна. Хвост магнитосферы тянется до расстояния в 72 радиуса Нептуна, а возможно и гораздо дальше[71].

Атмосфера и климат

Атмосфера

В верхних слоях атмосферы обнаружен водород и гелий, которые составляют там 80 и 19 % соответственно[16]. Также наблюдаются следы метана. Заметные полосы поглощения метана встречаются на длинах волн выше 600 нм (в красной и инфракрасной части спектра). Как и в случае с Ураном, поглощение красного света метаном является важнейшим фактором, придающим атмосфере Нептуна синий оттенок, хотя яркая лазурь Нептуна отличается от более умеренного аквамаринового цвета Урана[73]. Так как содержание метана в атмосфере Нептуна не сильно отличается от такового в атмосфере Урана, предполагается, что существует также некий, пока неизвестный, компонент атмосферы, способствующий появлению синей окраски[14]. Атмосфера Нептуна подразделяется на 2 основные области: более низкая тропосфера, где температура снижается вместе с высотой, и стратосфера, где температура с высотой, наоборот, увеличивается. Граница между ними, тропопауза, находится на уровне давления в 0,1 бар[74]. Стратосфера сменяется термосферой на уровне давления ниже, чем 10−4 — 10−5 микробар. Термосфера постепенно переходит в экзосферу. Модели тропосферы Нептуна позволяют полагать, что в зависимости от высоты, она состоит из облаков переменных составов. Облака верхнего уровня находятся в зоне давления ниже одного бара, где температура способствует конденсации метана.

 
На фото, сделанном «Вояджером-2», виден вертикальный рельеф облаков

При давлении между одним и пятью барами формируются облака аммиака и сероводорода. При давлении более 5 бар облака могут состоять из аммиака, сульфида аммония, сероводорода и воды. Глубже, при давлении в приблизительно 50 бар, могут существовать облака из водяного льда, при температуре, равной 0 °C. Также, не исключено, что в данной зоне могут быть найдены облака из аммиака и сероводорода[69]. Высотные облака Нептуна наблюдались по отбрасываемым ими теням на непрозрачный облачный слой ниже уровнем. Среди них выделяются облачные полосы, которые охватывают планету на постоянной широте. У данных периферических групп ширина достигает 50—150 км, а сами они находятся на 50—110 км выше основного облачного слоя[55]. Изучение спектра Нептуна позволяет предполагать, что его более низкая стратосфера затуманена из-за конденсации продуктов ультрафиолетового фотолиза метана, таких как этан и ацетилен[16][74]. В стратосфере также обнаружены следы циановодорода и угарного газа[74][75]. Стратосфера Нептуна более тёплая, чем стратосфера Урана из-за более высокой концентрации углеводородов[74]. По невыясненным причинам термосфера планеты аномально горячая: около 750 К[76][77]. Для столь высокой температуры планета слишком далека от Солнца, чтобы оно могло так разогреть термосферу ультрафиолетовым излучением. Возможно, этот нагрев — следствие взаимодействия атмосферы с ионами, движущимися в магнитном поле планеты. Согласно другой версии, основой механизма разогревания являются волны гравитации из внутренних областей планеты, которые рассеиваются в атмосфере. Термосфера содержит следы угарного газа и воды, которая попала туда, возможно, из внешних источников, таких как метеориты и пыль[69][75].

Климат

Одно из различий между Нептуном и Ураном — уровень метеорологической активности. «Вояджер-2», пролетавший вблизи Урана в 1986 году, зафиксировал крайне слабую активность атмосферы. В противоположность Урану, на Нептуне были отмечены заметные перемены погоды во время съёмки с «Вояджера-2» в 1989 году[78].

 
Большое тёмное пятно (вверху), Скутер (белое треугольное облачко посередине)[79] и Малое Тёмное Пятно (внизу)

Погода на Нептуне характеризуется чрезвычайно динамической системой штормов, с ветрами, достигающими почти сверхзвуковых скоростей (около 600 м/с)[15]. В ходе отслеживания движения постоянных облаков было зафиксировано изменение скорости ветра от 20 м/с в восточном направлении к 325 м/с на западном[80]. В верхнем облачном слое скорости ветров разнятся от 400 м/с вдоль экватора до 250 м/с на полюсах[69]. Большинство ветров на Нептуне дуют в направлении, обратном вращению планеты вокруг своей оси[81]. Общая схема ветров показывает, что на высоких широтах направление ветров совпадает с направлением вращения планеты, а на низких широтах противоположно ему. Различия в направлении воздушных потоков, как полагают, являются поверхностным эффектом, а не проявлением каких-то глубинных атмосферных процессов[74]. Содержание в атмосфере метана, этана и ацетилена в области экватора в десятки и сотни раз выше, чем в области полюсов. Это наблюдение может считаться свидетельством в пользу существования апвеллинга на экваторе Нептуна и опускания газов ближе к полюсам[74]. В 2007 году было замечено, что верхняя тропосфера южного полюса Нептуна была на 10 °C теплее, чем остальная часть Нептуна, где температура в среднем составляет −200 °C[82]. Такая разница в температуре достаточна, чтобы метан, который в других областях верхней части атмосферы Нептуна находится в замороженном виде, просачивался в космос на южном полюсе. Эта «горячая точка» — следствие осевого наклона Нептуна, южный полюс которого уже четверть нептунианского года, то есть примерно 40 земных лет, обращён к Солнцу. По мере того, как Нептун будет медленно продвигаться по орбите к противоположной стороне Солнца, южный полюс постепенно уйдёт в тень, и Нептун подставит Солнцу северный полюс. Таким образом, высвобождение метана в космос переместится с южного полюса на северный[83]. Из-за сезонных изменений облачные полосы в южном полушарии Нептуна, как наблюдалось, увеличились в размере и альбедо. Эта тенденция была замечена ещё в 1980 году, и, как ожидается, продлится до 2020 года с наступлением на Нептуне нового сезона. Сезоны меняются каждые 40 лет[53].

Штормы

 
Большое тёмное пятно, фото с «Вояджера-2»

В 1989 году аппаратом НАСА «Вояджер-2» было открыто Большое Тёмное Пятно, устойчивый сверхзвуковой шторм-антициклон размерами 13 000 × 6600 км[78]. Этот атмосферный шторм напоминал Большое красное пятно Юпитера, однако 2 ноября 1994 года космический телескоп «Хаббл» не обнаружил его на прежнем месте. Вместо него новое похожее образование было обнаружено в северном полушарии планеты[84]. Скутер — это другой шторм, обнаруженный южнее Большого тёмного пятна. Его название — следствие того, что ещё за несколько месяцев до сближения «Вояджера-2» с Нептуном было ясно, что эта группка облаков перемещалась гораздо быстрее Большого тёмного пятна[81]. Последующие изображения позволили обнаружить ещё более быстрые, чем «скутер», группы облаков. Малое Тёмное Пятно, второй по интенсивности шторм, наблюдавшийся во время сближения «Вояджера-2» с планетой в 1989 году, расположено ещё южнее. Первоначально оно казалось полностью тёмным, но при сближении яркий центр Малого тёмного пятна стал виднее, что можно заметить на большинстве чётких фотографий с высоким разрешением[85]. «Тёмные пятна» Нептуна, как полагают, находятся в тропосфере на более низких высотах, чем более яркие и заметные облака[86]. Таким образом, они кажутся своеобразными дырами в верхнем облачном слое. Поскольку эти штормы носят устойчивый характер и могут существовать в течение нескольких месяцев, они, как считается, имеют вихревую структуру[55]. Часто связываются с тёмными пятнами более яркие, постоянные облака метана, которые формируются в тропопаузе[87]. Постоянство сопутствующих облаков показывает, что некоторые прежние «тёмные пятна» могут продолжить своё существование как циклон, даже при том что они теряют тёмный окрас. Тёмные пятна могут рассеяться, если они движутся слишком близко к экватору или через некий иной неизвестный пока механизм[88]. В 2017 году астрономы с помощью телескопа Обсерватории Кека (Гавайские острова) сфотографировали ураган вблизи экватора Нептуна размером ~ 9 000 км в поперечнике или около 3/4 от диаметра Земли[89].

Внутреннее тепло

Более разнообразная погода на Нептуне, по сравнению с Ураном, как полагают, — следствие более высокой внутренней температуры[90]. При этом Нептун в полтора раза удалённее от Солнца, чем Уран, и получает лишь 40 % от того количества солнечного света, которое получает Уран. Поверхностные же температуры этих двух планет примерно равны[90]. Верхние области тропосферы Нептуна достигают весьма низкой температуры в −221,4 °C. На глубине, где давление равняется 1 бару, температура достигает −201,15 °C[91]. Глубже идут газы, однако температура устойчиво повышается. Как и с Ураном, механизм нагрева неизвестен, но несоответствие большое: Уран излучает в 1,1 раза больше энергии, чем получает от Солнца[92]. Нептун же излучает в 2,61 раза больше, чем получает, его внутренний источник тепла добавляет 161 % к энергии, получаемой от Солнца[93]. Хотя Нептун — самая далёкая от Солнца планета, его внутренней энергии оказывается достаточно, чтобы породить самые быстрые ветры в Солнечной системе. Предлагается несколько возможных объяснений, включая радиогенный нагрев ядром планеты (подобно разогреву Земли радиоактивным калием-40)[90], образование из метана других углеводородов с последующим всплытием выделяющегося водорода[90][94], а также конвекция в нижней части атмосферы, которая приводит к торможению гравитационных волн над тропопаузой[95][96].

Образование и миграция

 
Модель внешних планет и пояса Койпера: а) До того как Юпитер и Сатурн вступили в резонанс 2:1; б) Рассеяние объектов пояса Койпера в Солнечной системе после изменения орбиты Нептуна; c) После выбрасывания тел пояса Койпера Юпитером.

Для формирования ледяных гигантов — Нептуна и Урана — оказалось трудно создать точную модель. Современные модели полагают, что плотность материи во внешних регионах Солнечной системы была слишком низкой для формирования таких крупных тел традиционно принятым методом аккреции материи на ядро. Чтобы объяснить эволюцию Урана и Нептуна, было выдвинуто множество гипотез.

Одна из них считает, что оба ледяных гиганта не сформировались методом аккреции, а появились из-за нестабильностей внутри изначального протопланетного диска, и позднее их атмосферы были «сдуты» излучением массивной звезды класса O или B[48].

Другая концепция заключается в том, что Уран и Нептун сформировались ближе к Солнцу, где плотность материи была выше, и впоследствии переместились на нынешние орбиты[97]. Гипотеза перемещения Нептуна пользуется популярностью, потому что позволяет объяснить текущие резонансы в поясе Койпера, в особенности, резонанс 2:5. Когда Нептун двигался наружу, он сталкивался с объектами прото-пояса Койпера, создавая новые резонансы и хаотично меняя существующие орбиты. Считается, что объекты рассеянного диска оказались в своём нынешнем положении из-за взаимодействия с резонансами, созданными миграцией Нептуна[98].

Предложенная в 2004 году компьютерная модель Алессандро Морбиделли из обсерватории Лазурного берега в Ницце предположила, что перемещение Нептуна к поясу Койпера могло быть вызвано возникновением резонанса 1:2 орбит Юпитера и Сатурна, который послужил своего рода гравитационным рычагом, заставившим Уран и Нептун изменить своё местоположение и вытолкнувшим их на более высокие орбиты. Выталкивание объектов из пояса Койпера в результате этой миграции может также объяснить «Позднюю тяжёлую бомбардировку», произошедшую через 600 миллионов лет после формирования Солнечной системы, и появление у Юпитера троянских астероидов[99].

Астроном Дэвид Несворны из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (Колорадо, США) опубликовал в журнале «The Astronomical Journal» статью о том, что 4 млрд лет назад пятая планета-гигант силой своей гравитации вытолкнула Нептун c занимаемой им тогда орбиты рядом с Юпитером и Сатурном, на новое место на самой периферии Солнечной системы, за Ураном. Во время этой одиссеи Нептуна гравитационными силами были выброшены со своих орбит и малые планеты, сформировавшие затем сердцевину нынешнего пояса Койпера. Сама пятая планета-гигант по модели Несворны была выброшена из Солнечной системы навсегда[100].

Спутники и кольца

 
Нептун (вверху) и Тритон (ниже)

У Нептуна известно 14 спутников[4], причём одному из них принадлежит более 99,5 % их суммарной массы[комм. 3], и лишь он массивен настолько, чтобы стать сфероидальным. Это Тритон, открытый Уильямом Ласселом всего через 17 дней после открытия Нептуна. В отличие от всех остальных крупных спутников планет в Солнечной системе, Тритон обладает ретроградной орбитой. Возможно, он был захвачен гравитацией Нептуна, а не сформировался на месте, и, возможно, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера[101]. Он достаточно близок к Нептуну, чтобы постоянно находиться в синхронном вращении. Из-за приливного ускорения Тритон медленно двигается по спирали к Нептуну, и, в конечном счёте, будет разрушен при достижении предела Роша[102], в результате чего образуется кольцо, которое может быть более мощным, чем кольца Сатурна (это произойдёт через относительно небольшой в астрономических масштабах период времени: от 10 до 100 миллионов лет)[103]. В 1989 году была проведена оценка температуры Тритона, которая составила −235 °C (38 К)[104]. На тот момент это было наименьшее измеренное значение для объектов в Солнечной системе, обладающих геологической активностью[105]. Тритон — один из трёх спутников планет Солнечной системы, имеющих атмосферу (наряду с Ио и Титаном). Не исключено существование под ледяной корой Тритона жидкого океана, подобного океану Европы[106].

Второй (по времени открытия) известный спутник Нептуна — Нереида, спутник неправильной формы с одним из самых высоких эксцентриситетов орбиты среди прочих спутников Солнечной системы. Эксцентриситет в 0,7512 даёт ей апоапсиду, в 7 раз большую её периапсиды[107][неавторитетный источник?].

 
Спутник Нептуна Протей

С июля по сентябрь 1989 года «Вояджер-2» обнаружил 6 новых спутников Нептуна[108]. Среди них примечателен спутник Протей неправильной формы. Он интересен тем, что являет собой пример, насколько крупными могут быть небесные тела, которые несмотря на свои размеры и массу, не стянуты в шар собственной гравитацией[109]. Второй по массе спутник Нептуна составляет лишь четверть процента от массы Тритона.

Четыре самые внутренние спутника Нептуна — Наяда, Таласса, Деспина и Галатея. Их орбиты так близки к Нептуну, что находятся в пределах его колец. Следующая за ними, Ларисса, была первоначально открыта в 1981 году при покрытии звезды. Сначала покрытие было приписано дугам колец, но когда «Вояджер-2» посетил Нептун в 1989 году, выяснилось, что покрытие было произведено спутником. Между 2002 и 2003 годом было открыто ещё 5 спутников Нептуна неправильной формы, что было опубликовано в 2004 году[110][111]. 14-й спутник, позже получивший название Гиппокамп, был открыт на снимках телескопа «Хаббл» от 2009 года в 2013 году; его размер оценивают в 16-20 км[112]. Поскольку Нептун был римским богом морей, его спутники называют в честь меньших морских божеств[40].

Кольца

 
Кольца Нептуна, снятые «Вояджером-2»

У Нептуна есть кольцевая система, хотя гораздо менее существенная, чем, к примеру, у Сатурна. Кольца могут состоять из ледяных частиц, покрытых силикатами, или основанным на углероде материалом, — наиболее вероятно, это он придаёт им красноватый оттенок[113]. В систему колец Нептуна входит 5 компонентов.

Наблюдения

Нептун не виден невооружённым глазом, так как его звёздная величина находится между +7,7 и +8,0[4][9]. Таким образом, Галилеевы спутники Юпитера, карликовая планета Церера и астероиды (4) Веста, (2) Паллада, (7) Ирида, (3) Юнона и (6) Геба ярче его на небе[114]. Для уверенного наблюдения планеты необходим телескоп c увеличением от 200× и выше и диаметром не менее 200—250 мм.[115]. В этом случае можно увидеть Нептун как небольшой голубоватый диск, похожий на Уран[116]. В бинокль 7×50 его можно заметить как слабую звезду.[115]

Из-за большой отдалённости Нептуна от Земли его угловой диаметр меняется лишь в пределах 2,2—2,4 угловых секунд[4][9]. Это наименьшее значение среди планет Солнечной системы, поэтому визуальное наблюдение деталей поверхности Нептуна затруднено. Поэтому телескопических данных о нём было очень мало до появления космического телескопа «Хаббл» и крупных наземных телескопов с адаптивной оптикой. В 1977 году, к примеру, не был достоверно известен даже период вращения Нептуна[117][118].

Для земного наблюдателя каждые 367 дней Нептун вступает в кажущееся ретроградное движение, таким образом, образуя своеобразные воображаемые петли на фоне звёзд во время каждого противостояния. В апреле и июле 2010 года и в октябре и ноябре 2011 года эти орбитальные петли привели его близко к тем координатам, где он был открыт в 1846 году[51].

Наблюдения за Нептуном в диапазоне радиоволн показывают, что планета является источником непрерывного излучения и нерегулярных вспышек. И то и другое объясняют вращающимся магнитным полем планеты[69]. В инфракрасной части спектра на более холодном фоне чётко видны волнения в глубине атмосферы Нептуна (т. н. «штормы»), порождённое теплом от сжимающегося ядра. Наблюдения позволяют с высокой долей достоверности установить их форму и размер, а также отслеживать их передвижения[119][120].

Исследования

 
Изображение Тритона с «Вояджера-2»

Ближе всего к Нептуну «Вояджер-2» подошёл 25 августа 1989 года. Так как Нептун был последней крупной планетой, которую мог посетить космический аппарат, было решено совершить близкий пролёт вблизи Тритона, не считаясь с последствиями для траектории полёта. Схожая задача стояла и перед «Вояджером-1» — пролёт вблизи Сатурна и его крупнейшего спутника — Титана. Изображения Нептуна, переданные на Землю «Вояджером-2», стали основой для появления в 1989 году в Публичной телевещательной службе программы на всю ночь под названием «Нептун всю ночь»[121].

Во время сближения сигналы с аппарата шли до Земли 246 минут. Поэтому, по большей части, миссия «Вояджера-2» опиралась на предварительно загруженные команды для сближения с Нептуном и Тритоном, а не на команды с Земли. «Вояджер-2» совершил достаточно близкий проход вблизи от Нереиды, прежде чем прошёл всего в 4400 км от атмосферы Нептуна 25 августа. Позднее в тот же день «Вояджер» пролетел вблизи Тритона[122].

«Вояджер-2» подтвердил существование магнитного поля планеты и установил, что оно наклонено, как и поле Урана. Вопрос о периоде вращения планеты был решён измерением радиоизлучения. «Вояджер-2» также показал необычно активную погодную систему Нептуна. Было открыто 6 новых спутников планеты и кольца, которых, как оказалось, было несколько[108][122].

Около 2016 года НАСА планировала послать к Нептуну КА «Нептун Орбитер». В настоящее время никаких предположительных дат старта не называется, и стратегический план исследования Солнечной системы больше не включает этот аппарат[123].

Нептун в массовой культуре

Планета Нептун фигурирует в ряде художественных произведений[124][125][126], в литературе, кино и мультипликации.

Примечания

Комментарии
  1. Оскулирующие орбиты, совпадающие с реальными в эпохе J2000.0, даны по отношению к центру тяжести системы Нептуна. Параметры центра тяжести используются, потому, что они, в отличие от параметров центра планеты, не испытывают ежедневные изменения от движения лун Нептуна.
  2. Масса Земли составляет 5,9736⋅1024 кг, что даёт соотношение масс :
     
    Масса Урана составляет 8,6810⋅1025 кг, что даёт соотношение масс:
     
    Масса Юпитера составляет 1,8986⋅1027 кг, что даёт соотношение масс:
     
    Смотрите тут: Williams, David R. Planetary Fact Sheet — Metric. NASA (29 ноября 2007). Дата обращения 13 марта 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  3. Масса Тритона: 2,14⋅1022 кг. Совокупная масса остальных спутников — 7,53⋅1019 кг, или 0,35 %. Масса колец и вовсе незначительна
Использованная литература и источники
  1. 1 2 3 Hamilton, Calvin J. Neptune. Views of the Solar System (4 августа 2001). Дата обращения 11 июля 2019. Архивировано 18 мая 2019 года.
  2. 1 2 Yeomans, Donald K. HORIZONS System. NASA JPL (13 июля 2006). Дата обращения 8 августа 2007. Архивировано 17 августа 2011 года. — На этом сайте перейдите в раздел «web interface» (левое меню) затем выберите «Ephemeris Type: ELEMENTS», «Target Body: Neptune Barycenter» и «Center: Sun».
  3. 1 2 3 4 Munsell, K.; Smith, H.; Harvey, S. Neptune: Facts & Figures. NASA (13 ноября 2007). Дата обращения 14 августа 2007. Архивировано 17 августа 2011 года.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Williams, David R. Neptune Fact Sheet. NASA (1 сентября 2004). Дата обращения 14 августа 2007. Архивировано 17 августа 2011 года.
  5. 1 2 3 4 5 P. Kenneth, Seidelmann; Archinal, B. A.; A’Hearn, M. F. et al. Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006 (англ.) // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy (англ.). — Springer Nature (англ.), 2007. — Vol. 90. — P. 155—180. — ISSN (Print) 0923-2958 (Print). — DOI:10.1007/s10569-007-9072-y. — Bibcode2007CeMDA..98..155S.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Радиус газовой планеты условен, так как саму планету трудно отделить от её атмосферы. Поэтому за поверхность планеты условно принята область, где давление составляет 1 бар.
  7. Report of the IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements: 2009, page 23
  8. Erich Karkoschka. Neptune’s Rotational Period Suggested by the Extraordinary Stability of Two Features (англ.) // Icarus. — 2011. — Vol. 215, no. 1. — P. 439—448. — DOI:10.1016/j.icarus.2011.05.013. — Bibcode2011Icar..215..439K.
  9. 1 2 3 4 Espenak, Fred Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995—2006 (недоступная ссылка). NASA (20 июля 2005). Дата обращения 1 марта 2008. Архивировано 5 декабря 2012 года.
  10. 1 2 Саймон Миттон, Жалкин Миттон. Астрономия. — М.: Росмэн, 1998. — С. 78—79. — 160 с. — (OXFORD). — ISBN 5-257-00345-7.
  11. В структуре ледяных гигантов должен быть мощный слой суперионной воды, Компьюлента (3 сентября 2010). Архивировано 5 сентября 2010 года. Дата обращения 9 октября 2011.
  12. 1 2 Джанлука Радзини. Космос. — М.: АСТ, Астрель, 2002. — С. 124—125. — 320 с. — ISBN 5-17-005952-3.
  13. Podolak, M.; Weizman, A.; Marley, M. Comparative models of Uranus and Neptune (англ.) // Planetary and Space Science (англ.). — Elsevier, 1995. — Vol. 43, no. 12. — P. 1517—1522. — DOI:10.1016/0032-0633(95)00061-5. — Bibcode1995P&SS...43.1517P.
  14. 1 2 Munsell, Kirk; Smith, Harman; Harvey, Samantha. Neptune overview. Solar System Exploration. NASA (13 ноября 2007). Дата обращения 20 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  15. 1 2 Suomi, V. E.; Limaye, S. S.; Johnson, D. R. High Winds of Neptune: A possible mechanism (англ.) // Science. — AAAS (USA), 1991. — Vol. 251, no. 4996. — P. 929—932. — DOI:10.1126/science.251.4996.929. — Bibcode1991Sci...251..929S. — PMID 17847386.
  16. 1 2 3 4 5 Hubbard, W. B. Neptune’s Deep Chemistry (англ.) // Science. — 1997. — Vol. 275, no. 5304. — P. 1279—1280. — DOI:10.1126/science.275.5304.1279. — PMID 9064785.
  17. В. Л. Пантелеев. Физика Земли и планет. Курс лекций. — М.: Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Физический факультет, 2001.
  18. Жарков Владимир Наумович. Глава 2. Модели планет-гигантов и роль Юпитера в формировании планет // Геофизические исследования планет и спутников. — М.: ОИФЗ РАН, 2002.
  19. Wilford, John N. Data Shows 2 Rings Circling Neptune. The New York Times (10 июня 1982). Дата обращения 29 февраля 2008.
  20. Нептуний // Серебро—Нильсборий и далее / Ред.: Петрянов-Соколов И. В. — 3-е изд. — М.: «Наука», 1983. — Т. 2. — 570 с. — (Популярная библиотека химических элементов). — 50 000 экз.
  21. Hubble's Neptune Anniversary Pictures (англ.). NASA (12 July 2011). Дата обращения 18 июля 2011.
  22. Хадсон, Алекс С днем рождения, Нептун!. BBC Russian (11 июля 2011). Дата обращения 12 июля 2011.
  23. Standish E. M., Nobili A. M. Galileo's observations of Neptune // Baltic Astronomy. — Vol. 6. — P. 97—104. — DOI:10.1515/astro-1997-0117. — Bibcode1997BaltA...6...97S.
  24. Littmann, Mark. Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System. — Courier Dover Publications, 2004. — ISBN 0-4864-3602-0.
  25. Bouvard, A. Tables astronomiques publiées par le Bureau des Longitudes de France. — Paris : Bachelier, 1821.
  26. O’Connor, John J.; Robertson, Edmund F. John Couch Adams’ account of the discovery of Neptune. University of St Andrews (март 2006). Дата обращения 18 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  27. Adams, J. C. Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Blackwell Publishing, 1846. — 13 November (vol. 7). — P. 149. — DOI:10.1093/mnras/7.9.149. — Bibcode1846MNRAS...7..149A.
  28. 1 2 Airy, G. B. Account of some circumstances historically connected with the discovery of the planet exterior to Uranus (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Blackwell Publishing, 1846. — 13 November (vol. 7). — P. 121—144. — DOI:10.1093/mnras/7.9.121. — Bibcode1846MNRAS...7..121A.
  29. Challis, Rev. J. Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Blackwell Publishing, 1846. — 13 November (vol. 7). — P. 145—149. — DOI:10.1093/mnras/7.9.145. — Bibcode1846MNRAS...7..145C.
  30. Galle, J. G. Account of the discovery of the planet of Le Verrier at Berlin (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Blackwell Publishing, 1846. — 13 November (vol. 7). — P. 153. — DOI:10.1093/mnras/7.9.153. — Bibcode1846MNRAS...7..153G.
  31. Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 64. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6.
  32. Kollerstrom, Nick Neptune’s Discovery. The British Case for Co-Prediction. University College London (октябрь 2001). Дата обращения 11 июля 2019. Архивировано 29 декабря 2018 года.
  33. Rawlins, Dennis. The Neptune Conspiracy: British Astronomy’s PostDiscovery Discovery // Dio & The Journal for Hysterical Astronomy. — 1992. — Vol. 2, № 3. Архивировано 28 сентября 2018 года.
  34. McGourty, Christine. Lost letters’ Neptune revelations. BBC News (2003). Дата обращения 10 марта 2008. Архивировано 16 ноября 2018 года.
  35. Обзор документов о Нептуне: 1998 recovery appeared in DIO 9.1 (1999) and William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff (December 2004), The Case of the Pilfered Planet — Did the British steal Neptune? Scientific American
  36. Moore (2000): 206
  37. Littmann (2004): 50
  38. Baum & Sheehan (2003): 109—110
  39. Gingerich, Owen. The Naming of Uranus and Neptune (англ.) // Astronomical Society of the Pacific Leaflets. — 1958. — Vol. 8, no. 352. — P. 9—15.
  40. 1 2 Blue, Jennifer Planet and Satellite Names and Discoverers. USGS. Дата обращения 11 июля 2019. Архивировано 10 июля 2019 года.
  41. Hind, J. R. Second report of proceedings in the Cambridge Observatory relating to the new Planet (Neptune) (англ.) // Astronomische Nachrichten. — Wiley-VCH, 1847. — Vol. 25. — P. 309. — DOI:10.1002/asna.18470252102. — Bibcode1847AN.....25..309.. Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS)
  42. Tony Long. Jan. 21, 1979: Neptune Moves Outside Pluto’s Wacky Orbit. wired.com (21 января 2008). Дата обращения 13 марта 2008. Архивировано 14 августа 2017 года.
  43. Weissman, Paul R. The Kuiper Belt // Annual Review of Astronomy and Astrophysics. — Vol. 33. — P. 327—358. — DOI:10.1146/annurev.aa.33.090195.001551. — Bibcode1995ARA&A..33..327W.
  44. The Status of Pluto: A clarification (недоступная ссылка). International Astronomical Union, Press release (3 февраля 1999). Дата обращения 25 мая 2006. Архивировано 16 февраля 2006 года.
  45. IAU 2006 General Assembly: Resolutions 5 and 6 (PDF), IAU (24 августа 2006).
  46. Б. А. Воронцов-Вельяминов. Астрономия. Учебник для 10 класса. — М.: Просвещение, 1970. — С. 140—141. — 145 с.
  47. Ксанфомалити, Леонид Васильевич Нептун, его кольца и спутники. Зарубежная космонавтика (февраль 1991). Дата обращения 1 июня 2010. Архивировано 16 октября 2018 года.
  48. 1 2 Boss, Alan P. Formation of gas and ice giant planets (англ.) // Earth and Planetary Science Letters (англ.). — Elsevier, 2002. — Vol. 202, no. 3—4. — P. 513—523. — DOI:10.1016/S0012-821X(02)00808-7. — Bibcode2002E&PSL.202..513B.
  49. Lovis, C.; Mayor, M.; Alibert Y.; Benz W. Trio of Neptunes and their Belt (недоступная ссылка). ESO (18 мая 2006). Дата обращения 25 февраля 2008. Архивировано 1 марта 2008 года.
  50. Движение планет и искусственных спутников Земли, раздел Нептун
  51. 1 2 Anonymous. Horizons Output for Neptune 2010—2011 (9 февраля 2007). Дата обращения 25 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.— Числовые параметры сгенерированы системой «Horizons On-Line Ephemeris System», разработанной группой Solar System Dynamics.
  52. Williams, David R. Planetary Fact Sheets. NASA (6 января 2005). Дата обращения 28 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  53. 1 2 Villard, Ray; Devitt, Terry. Brighter Neptune Suggests A Planetary Change Of Seasons. Hubble News Center (15 мая 2003). Дата обращения 26 февраля 2008.
  54. Hubbard, W. B.; Nellis, W. J.; Mitchell, A. C.; Holmes, N. C.; McCandless, P. C.; Limaye, S. S. Interior Structure of Neptune: Comparison with Uranus (англ.) // Science. — 1991. — Vol. 253, no. 5020. — P. 648—651. — DOI:10.1126/science.253.5020.648. — Bibcode1991Sci...253..648H. — PMID 17772369.
  55. 1 2 3 Max, C. E.; Macintosh, B. A.; Gibbard, S. G.; Gavel, D. T.; Roe, H. G.; de Pater, I.; Ghez, A. M.; Acton, D. S.; Lai, O.; Stomski, P.; Wizinowich, P. L. Cloud Structures on Neptune Observed with Keck Telescope Adaptive Optics (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing (англ.), 2003. — Vol. 125, no. 1. — P. 364—375. — DOI:10.1086/344943. — Bibcode2003AJ....125..364M.
  56. Stern, S. Alan; Colwell, Joshua E. Collisional Erosion in the Primordial Edgeworth-Kuiper Belt and the Generation of the 30—50 AU Kuiper Gap (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing (англ.), 1997. — Vol. 490. — P. 879—882. — DOI:10.1086/304912.
  57. Petit J.-M., Morbidelli A., Valsecchi G. B. Large Scattered Planetesimals and the Excitation of the Small Body Belts // Icarus. — 1999. — Vol. 141, № 2. — DOI:10.1006/icar.1999.6166. — Bibcode1999Icar..141..367P.
  58. Транснептуновые объекты. Дата обращения 27 ноября 2009. Архивировано 17 августа 2011 года.
  59. List Of Transneptunian Objects. Minor Planet Center. Дата обращения 29 декабря 2010. Архивировано 17 августа 2011 года.
  60. Jewitt, David The Plutinos. UCLA — Earth and Space Sciences (август 2009). Дата обращения 23 мая 2013. Архивировано 23 мая 2013 года.
  61. Varadi, F. Periodic Orbits in the 3:2 Orbital Resonance and Their Stability (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing (англ.), 1999. — Vol. 118. — P. 2526—2531. — DOI:10.1086/301088.
  62. John Davies. Beyond Pluto: Exploring the outer limits of the solar system. — Cambridge University Press, 2001. — P. 104.
  63. Chiang, E. I.; Jordan, A. B.; Millis, R. L.; Марк В. Буйе; Wasserman, L. H.; Elliot, J. L.; Kern, S. D.; Trilling, D. E.; Meech, K. J.; Wagner, R. M. Resonance Occupation in the Kuiper Belt: Case Examples of the 5:2 and Trojan Resonances (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing (англ.), 2003. — Vol. 126. — P. 430—443. — DOI:10.1086/375207.
  64. Atreya, S.; Egeler, P.; Baines, K. Water-ammonia ionic ocean on Uranus and Neptune? (англ.) // Geophysical Research Abstracts. — 2006. — Vol. 8. — P. 05179.
  65. Kerr, Richard A. Neptune May Crush Methane Into Diamonds (англ.) // Science. — 1999. — Vol. 286, no. 5437. — P. 25. — DOI:10.1126/science.286.5437.25a. — PMID 10532884.
  66. J. H. Eggert, D. G. Hicks, P. M. Celliers, D. K. Bradley, R. S. McWilliams, R. Jeanloz, J. E. Miller, T. R. Boehly & G. W. Collins. Melting temperature of diamond at ultrahigh pressure (англ.) // Nature Physics. — 2010. — DOI:10.1038/nphys1438. — Bibcode2010NatPh...6...40E.
  67. Podolak, M.; Weizman, A.; Marley, M. Comparative models of Uranus and Neptune (англ.) // Planetary and Space Science (англ.). — Elsevier, 1995. — Vol. 43, no. 12. — P. 1517—1522. — DOI:10.1016/0032-0633(95)00061-5.
  68. Nettelmann, N.; French, M.; Holst, B.; Redmer, R. Interior Models of Jupiter, Saturn and Neptune (PDF) (недоступная ссылка). University of Rostock. Дата обращения 25 февраля 2008. Архивировано 27 февраля 2008 года.
  69. 1 2 3 4 5 Elkins-Tanton (2006): 79—83.
  70. Stanley, Sabine; Bloxham, Jeremy. Convective-region geometry as the cause of Uranus’ and Neptune’s unusual magnetic fields (англ.) // Nature. — 2004. — 11 March (vol. 428, no. 6979). — P. 151—153. — DOI:10.1038/nature02376. — Bibcode2004Natur.428..151S.
  71. 1 2 Ness, N. F.; Acuña, M. H.; Burlaga, L. F.; Connerney, J. E. P.; Lepping, R. P.; Neubauer, F. M. Magnetic Fields at Neptune (англ.) // Science. — 1989. — Vol. 246, no. 4936. — P. 1473—1478. — DOI:10.1126/science.246.4936.1473. — Bibcode1989Sci...246.1473N. — PMID 17756002.
  72. Russell, C. T.; Luhmann, J. G. Neptune: Magnetic Field and Magnetosphere. University of California, Los Angeles (1997). Дата обращения 10 августа 2006. Архивировано 29 июня 2019 года.
  73. Crisp, D.; Hammel, H. B. Hubble Space Telescope Observations of Neptune. Hubble News Center (14 июня 1995). Дата обращения 22 апреля 2007. Архивировано 10 июля 2019 года.
  74. 1 2 3 4 5 6 Lunine J. A. The Atmospheres of Uranus and Neptune // Annual Review of Astronomy and Astrophysics. — 1993. — Vol. 31. — P. 217—263. — DOI:10.1146/annurev.aa.31.090193.001245. — Bibcode1993ARA&A..31..217L.
  75. 1 2 Encrenaz, Therese. ISO observations of the giant planets and Titan: what have we learnt? (англ.) // Planetary and Space Science. — 2003. — Vol. 51. — P. 89—103. — DOI:10.1016/S0032-0633(02)00145-9. — Bibcode2003P&SS...51...89E.
  76. Broadfoot, A. L.; Atreya, S. K.; Bertaux, J. L. et al. Ultraviolet Spectrometer Observations of Neptune and Triton (англ.) // Science. — 1999. — Vol. 246. — P. 1459—1456. — DOI:10.1126/science.246.4936.1459. — Bibcode1989Sci...246.1459B. — PMID 17756000.
  77. Herbert, Floyd; Sandel, Bill R. Ultraviolet Observations of Uranus and Neptune (англ.) // Planetary and Space Science. — 1999. — Vol. 47. — P. 1119—1139. — DOI:10.1016/S0032-0633(98)00142-1. — Bibcode1999P&SS...47.1119H.
  78. 1 2 Lavoie, Sue PIA02245: Neptune’s blue-green atmosphere. NASA JPL (16 февраля 2000). Дата обращения 28 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  79. Lavoie, Sue PIA01142: Neptune Scooter. NASA (8 января 1998). Дата обращения 26 марта 2006. Архивировано 17 августа 2011 года.
  80. Hammel, H. B.; Beebe, R. F.; De Jong, E. M.; Hansen, C. J.; Howell, C. D.; Ingersoll, A. P.; Johnson, T. V.; Limaye, S. S.; Magalhaes, J. A.; Pollack, J. B.; Sromovsky, L. A.; Suomi, V. E.; Swift, C. E. Neptune’s wind speeds obtained by tracking clouds in Voyager 2 images (англ.) // Science. — 1989. — Vol. 245. — P. 1367—1369. — DOI:10.1126/science.245.4924.1367. — Bibcode1989Sci...245.1367H. — PMID 17798743.
  81. 1 2 Burgess (1991): 64—70.
  82. Orton, G. S., Encrenaz T., Leyrat C., Puetter, R. and Friedson, A. J. Evidence for methane escape and strong seasonal and dynamical perturbations of Neptune’s atmospheric temperatures // Astronomy and Astrophysics. — Vol. 473, № 1. — P. L5—L8. — DOI:10.1051/0004-6361:20078277. — Bibcode2007A&A...473L...5O.
  83. Orton, Glenn; Encrenaz, Thérèse. A Warm South Pole? Yes, On Neptune!. ESO (18 сентября 2007). Дата обращения 20 сентября 2007. Архивировано 2 октября 2007 года.
  84. Hammel, H. B.; Lockwood, G. W.; Mills, J. R.; Barnet, C. D. Hubble Space Telescope Imaging of Neptune’s Cloud Structure in 1994 (англ.) // Science. — 1995. — Vol. 268, no. 5218. — P. 1740—1742. — DOI:10.1126/science.268.5218.1740. — Bibcode1995Sci...268.1740H. — PMID 17834994.
  85. Lavoie, Sue PIA00064: Neptune’s Dark Spot (D2) at High Resolution. NASA JPL (29 января 1996). Дата обращения 28 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  86. S. G., Gibbard; de Pater, I.; Roe, H. G.; Martin, S.; Macintosh, B. A.; Max, C. E. The altitude of Neptune cloud features from high-spatial-resolution near-infrared spectra (англ.) // Icarus (англ.). — Elsevier, 2003. — Vol. 166, no. 2. — P. 359—374. — DOI:10.1016/j.icarus.2003.07.006. — Bibcode2003Icar..166..359G.
  87. Stratman, P. W.; Showman, A. P.; Dowling, T. E.; Sromovsky, L. A. EPIC Simulations of Bright Companions to Neptune’s Great Dark Spots (англ.) // Icarus (англ.). — Elsevier, 2001. — Vol. 151, no. 2. — P. 275—285. — DOI:10.1006/icar.1998.5918. — Bibcode2001Icar..151..275S.
  88. Sromovsky, L. A.; Fry, P. M.; Dowling, T. E.; Baines, K. H. The unusual dynamics of new dark spots on Neptune (англ.) // Bulletin of the American Astronomical Society (англ.). — American Astronomical Society, 2000. — Vol. 32. — P. 1005.
  89. Twilight observations reveal huge storm on Neptune (3 августа 2017). Дата обращения 5 августа 2017. Архивировано 5 августа 2017 года.
  90. 1 2 3 4 Williams, Sam. Heat Sources within the Giant Planets. University of California, Berkeley (24 ноября 2004). Дата обращения 10 марта 2008.
  91. Lindal, Gunnar F. The atmosphere of Neptune — an analysis of radio occultation data acquired with Voyager 2 (англ.) // The Astronomical Journal. — IOP Publishing (англ.), 1992. — Vol. 103. — P. 967—982. — DOI:10.1086/116119.
  92. Class 12 — Giant Planets — Heat and Formation. 3750 — Planets, Moons & Rings. Colorado University, Boulder (2004). Дата обращения 13 марта 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  93. Pearl, J. C.; Conrath, B. J. The albedo, effective temperature, and energy balance of Neptune, as determined from Voyager data (англ.) // Journal of Geophysical Research Supplement. — 1991. — Vol. 96. — P. 18 921—18 930. — DOI:10.1029/91JA01087. — Bibcode1991JGR....9618921P.
  94. Scandolo, Sandro; Jeanloz, Raymond. The Centers of Planets (англ.) // American Scientist (англ.). — Sigma Xi (англ.), 2003. — Vol. 91, no. 6. — P. 516. — DOI:10.1511/2003.6.516. — Bibcode2003AmSci..91..516S.
  95. McHugh, J. P. Computation of Gravity Waves near the Tropopause // American Astronomical Society, DPS meeting #31, #53.07. — 1999. — Сентябрь. — Bibcode1999DPS....31.5307M.
  96. McHugh, J. P.; Friedson, A. J. Neptune’s Energy Crisis: Gravity Wave Heating of the Stratosphere of Neptune (англ.) // Bulletin of the American Astronomical Society (англ.). — American Astronomical Society, 1996. — September. — P. 1078.
  97. Thommes E. W., Duncan M. J., Levison H. F. The formation of Uranus and Neptune among Jupiter and Saturn // The Astronomical Journal. — 2001. — Vol. 123, № 5. — P. 2862—2883. — DOI:10.1086/339975. — Bibcode2002AJ....123.2862T. — arXiv:astro-ph/0111290.
  98. Hahn J. M., Malhotra R. Neptune’s Migration into a Stirred-Up Kuiper Belt: A Detailed Comparison of Simulations to Observations // The Astronomical Journal. — 2005. — Vol. 130, № 5. — P. 2392—2414. — DOI:10.1086/452638. — Bibcode2005AJ....130.2392H. — arXiv:astro-ph/0507319v1.
  99. Hansen, Kathryn Orbital shuffle for early solar system. Geotimes (7 июня 2005). Дата обращения 26 августа 2007. Архивировано 17 августа 2011 года.
  100. Nola Taylor. Our early solar system may have been home to a fifth giant planet. Aug. 11, 2015.
  101. Agnor, Craig B.; Hamilton, Douglas P. Neptune’s capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter (англ.) // Nature. — Nature Publishing Group, 2006. — May (vol. 441, no. 7090). — P. 192—194. — DOI:10.1038/nature04792. — Bibcode2006Natur.441..192A.
  102. Chyba, Christopher F.; Jankowski, D. G.; Nicholson, P. D. Tidal evolution in the Neptune-Triton system (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 1989. — July (vol. 219, no. 1—2). — P. L23—L26.
  103. Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 92. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6.
  104. R. M., Nelson; Smythe, W. D.; Wallis, B. D.; Horn, L. J.; Lane, A. L.; Mayo, M. J. Temperature and Thermal Emissivity of the Surface of Neptune’s Satellite Triton (англ.) // Science. — AAAS (USA), 1990. — Vol. 250, no. 4979. — P. 429—431. — DOI:10.1126/science.250.4979.429. — Bibcode1990Sci...250..429N. — PMID 17793020.
  105. Wilford, John N. Triton May Be Coldest Spot in Solar System. The New York Times (29 августа 1989). Дата обращения 29 февраля 2008.
  106. Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 95. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6.
  107.  
  108. 1 2 Stone E. C., Miner E. D. The Voyager 2 Encounter with the Neptunian System (англ.) // Science. — AAAS (USA), 1989. — Vol. 246, no. 4936. — P. 1417—1421. — DOI:10.1126/science.246.4936.1417. — Bibcode1989Sci...246.1417S. — PMID 17755996.
  109. Brown, Michael E. The Dwarf Planets. California Institute of Technology, Department of Geological Sciences. Дата обращения 9 февраля 2008. Архивировано 17 августа 2011 года.
  110. Holman, Matthew J. et al. Discovery of five irregular moons of Neptune (англ.) // Nature. — Nature Publishing Group, 2004. — 19 August (vol. 430). — P. 865—867. — DOI:10.1038/nature02832. — Bibcode2004Natur.430..865H.
  111. Five new moons for planet Neptune. BBC News (18 августа 2004). Дата обращения 6 августа 2007.
  112. Showalter M. R., de Pater I., Lissauer J. J., French R. S. New Satellite of Neptune: S/2004 N 1 (CBET 3586) (англ.) (недоступная ссылка). Central Bureau for Astronomical Telegrams, International Astronomical Union (15 July 2013). Архивировано 3 августа 2016 года. Bibcode2013CBET.3586....1S.
  113. Cruikshank (1996): 703—804
  114. См. соответствующие статьи для получения данных о яркости
  115. 1 2 Уран, Нептун, Плутон и как их наблюдать. Дата обращения 30 ноября 2009. Архивировано 17 августа 2011 года.
  116. Moore (2000): 207.
  117. Cruikshank, D. P. On the rotation period of Neptune // The Astrophysical Journal. — University of Chicago Press, 1978. — Vol. 220. — P. L57—L59. — DOI:10.1086/182636. — Bibcode1978ApJ...220L..57C.
  118. Max, C. Adaptive Optics Imaging of Neptune and Titan with the W. M. Keck Telescope (англ.) // Bulletin of the American Astronomical Society (англ.). — American Astronomical Society, 1999. — December (vol. 31). — P. 1512.
  119. Gibbard, S. G.; Roe, H.; de Pater, I.; Macintosh, B.; Gavel, D.; Max, C. E.; Baines, K. H.; Ghez, A. High-Resolution Infrared Imaging of Neptune from the Keck Telescope (англ.) // Icarus (англ.). — Elsevier, 1999. — Vol. 156. — P. 1—15. — DOI:10.1006/icar.2001.6766. — Bibcode2002Icar..156....1G.
  120. Yano, Gordon Best Infrared Images of Neptune and Titan. SpaceRef Interactive (14 января 2000). Дата обращения 26 мая 2011. Архивировано 17 августа 2011 года.
  121. Cynthia Phillips. Fascination with Distant Worlds (англ.). Solar System. NASA (5 August 2003). Дата обращения 19 апреля 2014.
  122. 1 2 Stone E. C., Miner E. D. The Voyager 2 Encounter with the Neptunian System (англ.) // Science. — AAAS (USA), 1989. — Vol. 246, no. 4936. — P. 1417—1421. — DOI:10.1126/science.246.4936.1417. — Bibcode1989Sci...246.1417S. — PMID 17755996. And the following 12 articles pp. 1422—1501.
  123. стратегический план исследования Солнечной системы (англ.) (недоступная ссылка). Архивировано 5 августа 2009 года.
  124. Павел Гремлёв. Ледяные гиганты. Уран и Нептун в фантастике. — М.: Мир фантастики, 2011. — № 93.
  125. Brian Stableford. Neptune // Science Fact and Science Fiction. An Encyclopedia. — Routledge, Taylor & Francis Group, 2006. — P. 328. — 758 p. — ISBN 0‐415‐97460‐7.
  126. Outer Planets — статья из The Encyclopedia of Science Fiction

Литература

  • Тейфель В. Г. Уран и Нептун — далёкие планеты-гиганты. — М.: Знание, 1982. — 64 с.
  • Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд. — М.: Наука, 1986. — 320 с.
  • Гребеников Е.А., Рябов Ю.А. Поиски и открытия планет. — М.: Наука, 1975. — 216 с. — (Главная редакция физико-математической литературы). — 65 000 экз.
    • Гребеников Е.А., Рябов Ю.А. Поиски и открытия планет. — 2-е изд., перераб и доп. — М.: Наука, 1984. — 224 с. — (Главная редакция физико-математической литературы). — 100 000 экз.
  • Солнечная система / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — М.: Физматлит, 2008. — 400 с. — ISBN 978-5-9221-0989-5.

Ссылки

Прослушать введение в статью
Этот звуковой файл был создан в рамках проекта «Аудиостатьи» на основе версии этой статьи от 30 мая 2010 года и не отражает правки, сделанные после этой даты.