Neptune
Renseignements généraux
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 Neptune Voyager 2 Grande Tache sombre au gauche et Petite Tache sombre en bas à droite. Des nuages blancs sont composés de méthane glace; coloration bleue global est dû au moins en partie au méthane absorption de la lumière rouge. | |||||||||||||
| Découverte | |||||||||||||
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| Découvert par |
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| Date de découverte | 23 Septembre 1846 | ||||||||||||
| Désignations | |||||||||||||
| Prononciation | / n ɛ p tj U n / | ||||||||||||
| Adjectif | Neptunienne | ||||||||||||
| Caractéristiques orbitales | |||||||||||||
| Époque J2000 | |||||||||||||
| Aphélie | 4553946490 km 30.44125206 UA | ||||||||||||
| Périhélie | 4452940833 km 29.76607095 UA | ||||||||||||
| Demi-grand axe | 4503443661 km 30.10366151 UA | ||||||||||||
| Excentricité | 0,011214269 | ||||||||||||
| Période orbitale | 60,190.03 jours 164,79 ans 89666 Neptune jours solaires | ||||||||||||
| Période synodique | 367,49 jours | ||||||||||||
| Vitesse orbitale moyenne | 5,43 km / s | ||||||||||||
| Anomalie moyenne | 267.767281 ° | ||||||||||||
| Inclination | 1.767975 ° Écliptique 6,43 ° L'équateur de Sun 0,72 ° Plan invariable | ||||||||||||
| Longitude du noeud ascendant | 131.794310 ° | ||||||||||||
| Argument du périhélie | 265.646853 ° | ||||||||||||
| Satellites | 13 | ||||||||||||
| Caractéristiques physiques | |||||||||||||
| Équatoriale rayon | 24 764 ± 15 km 3,883 Terres | ||||||||||||
| Rayon polaire | 24 341 ± 30 km 3,829 Terres | ||||||||||||
| Aplanissement | 0,0171 ± 0,0013 | ||||||||||||
| Surface | 7,6183 × 10 9 km 2 14,98 Terres | ||||||||||||
| Volume | 6,254 × 10 13 km 3 57,74 Terres | ||||||||||||
| Masse | 1,0243 × 10 26 kg 17,147 Terres 5,15 × 10 -5 Soleils | ||||||||||||
| Moyenne densité | 1,638 g / cm 3 | ||||||||||||
| Équatoriale surface gravité | 11,15 m / s 2 1,14 g | ||||||||||||
| Vitesse de libération | 23,5 km / s | ||||||||||||
| Période de rotation sidérale | 0,6713 jours 16 h 6 min 36 s | ||||||||||||
| La vitesse de rotation équatoriale | 2,68 km / s 9660 kmh | ||||||||||||
| Inclinaison axiale | 28,32 ° | ||||||||||||
| Pôle Nord ascension droite | 19 h 57 m 20 s 299,3 ° | ||||||||||||
| Pôle Nord déclinaison | 42,950 ° | ||||||||||||
| Albedo | 0,290 ( lien) | ||||||||||||
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| Magnitude apparente | 8,02 à 7,78 | ||||||||||||
| Diamètre angulaire | 02/02 au 02/04 " | ||||||||||||
| Atmosphère | |||||||||||||
| Hauteur d'échelle | 19,7 ± 0,6 km | ||||||||||||
| Composition |
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Neptune est la huitième et la plus éloignée planète du Sun dans le système solaire . Ce est la quatrième planète en diamètre et la troisième en masse. Neptune est 17 fois la masse de la Terre et est un peu plus massive que son quasi-jumeau Uranus , qui est 15 fois la masse de la Terre, mais pas aussi dense. En moyenne, Neptune orbite autour du Soleil à une distance de 30,1 UA, environ 30 fois la distance Terre-Soleil. Nommé pour le Dieu romain de la mer, sa symbole astronomique est ♆, une version stylisée du dieu Neptune trident.
Neptune a été la première planète trouvé par prédiction mathématique plutôt que par l'observation empirique. Les changements imprévus dans l'orbite de Uranus conduit Alexis Bouvard de déduire que son orbite a été soumis à la pesanteur perturbation par une planète inconnue. Neptune a ensuite été observé le 23 Septembre 1846 par Johann Galle intérieur d'un degré de la position prédite par Urbain Le Verrier, et sa plus grande lune, Triton, a été découvert peu de temps après, mais aucun de la planète de 12 autres lunes étaient situés télescopique jusqu'à ce que le 20ème siècle. Neptune a été visité par un seul vaisseau, Voyager 2, qui a volé par la planète le 25 Août., 1989
Neptune est une composition similaire à Uranus , et les deux ont des compositions qui diffèrent de celles des plus grands géants de gaz , Jupiter et Saturne . L'atmosphère de Neptune, tout semblable à Jupiter et de Saturne dans la qu'il se compose principalement de l'hydrogène et de l'hélium , avec des traces de des hydrocarbures et éventuellement de l'azote , contient une proportion plus élevée de "glaces" tels que l'eau, l'ammoniac et le méthane . Les astronomes classent parfois Uranus et Neptune " géants de glace »afin de souligner ces distinctions. L'intérieur de Neptune, comme celle d'Uranus, est composé principalement de glaces et de rock. Il est possible que le noyau a une surface solide, mais la température seraient des milliers de degrés et l'atmosphère pression d'écrasement. traces de méthane dans les régions ultrapériphériques en compte une partie de l'apparence de la planète bleue.
Contrairement à l'atmosphère brumeuse, relativement sans relief d'Uranus, l'atmosphère de Neptune est remarquable pour ses conditions météorologiques actifs et visibles. Par exemple, au moment de la Voyager 1989 2 survol, l'hémisphère sud de la planète possédait une Grande Tache sombre comparable à la Grande Tache Rouge sur Jupiter . Ces conditions météorologiques sont entraînés par les forts vents soutenus de toute la planète dans le système solaire, avec des vitesses de vent enregistrées aussi élevées que 2100 kilomètres par heure (1300 mph). En raison de sa grande distance du Soleil, l'atmosphère extérieure de Neptune est l'un des endroits les plus froids dans le système solaire, avec des températures à ses sommets de nuages approche -218 ° C (55 K ). Les températures au centre de la planète sont d'environ 5400 K (5000 ° C). Neptune a une faible et fragmentée système de cycle (étiqueté «arcs»), qui peut avoir été détectée au cours des années 1960, mais ne fut incontestablement confirmée en 1989 par la sonde Voyager 2.
Histoire
Découverte
De Galilée les dessins montrent qu'il a d'abord observé Neptune le 28 Décembre 1612, et de nouveau le 27 Janvier 1613. Dans les deux cas, Galileo a confondu Neptune pour un étoile fixe quand il est apparu très proche en conjointement à Jupiter dans le ciel de la nuit; par conséquent, il ne est pas crédité de la découverte de Neptune. Pendant la période de sa première observation en Décembre 1612, Neptune était stationnaire dans le ciel, car il venait d'avoir rétrograde le jour même. Ce mouvement vers l'arrière apparente est créé lorsque l'orbite de la Terre prend passé une planète extérieure. Depuis Neptune ne faisait que commencer son cycle annuel rétrograde, le mouvement de la planète était beaucoup trop faible pour être détecté avec un petit de Galileo télescope . En Juillet 2009, Université de Melbourne physicien David Jamieson a annoncé de nouvelles preuves suggérant que Galileo était au moins au courant que l'étoile qu'il avait observé avait déplacé par rapport au étoiles fixes.
En 1821, Alexis Bouvard publié tables astronomiques de la orbite du voisin de Neptune Uranus. Observations ultérieures ont révélé des écarts substantiels par les tables, leader Bouvard à émettre l'hypothèse qu'un organisme inconnu était perturber l'orbite grâce gravitationnelle interaction. En 1843, John Couch Adams a commencé à travailler sur l'orbite d'Uranus en utilisant les données qu'il avait. Via Directeur Observatoire de Cambridge James Challis, il a demandé des données supplémentaires de Sir George Airy, le Astronome royal, qui l'a fourni en Février 1844. Adams a continué à travailler en 1845-1846 et a produit plusieurs estimations différentes d'une nouvelle planète.
En 1845-1846, Urbain Le Verrier, indépendamment de Adams, a développé ses propres calculs mais aussi éprouvé des difficultés à stimuler l'enthousiasme de ses compatriotes. En Juin 1846, en voyant la première estimation publiée de Le Verrier de la longitude de la planète et sa similitude avec l'estimation de Adams, Airy persuadé Challis pour rechercher la planète. Challis vainement parcouru le ciel pendant Août et Septembre.
Entre-temps, Le Verrier a exhorté par lettre Observatoire de Berlin astronome Johann Gottfried Galle de recherche avec l'observatoire de lunette. Heinrich d'Arrest, un étudiant à l'observatoire, suggéré de Galle qu'ils pourraient comparer un tableau récemment attiré du ciel dans la région de l'emplacement de Le Verrier prédit avec le ciel en cours de rechercher la caractéristique de déplacement d'une planète , par opposition à un étoile fixe. Le soir même du jour de la réception de la lettre de Le Verrier, le 23 Septembre 1846, Neptune a été découverte dans une ° de l'endroit où Le Verrier avait prédit qu'il soit, et environ 12 ° par rapport à la prédiction Adams. Challis réalisé plus tard qu'il avait observé la planète deux fois en Août (Neptune avait été observé le 8 et le 12 Août, mais parce que Challis manquait une star-carte mise à jour il n'a pas été reconnu comme une planète), à défaut de l'identifier dû à son approche décontractée au travail.
Dans la foulée de la découverte, il y avait beaucoup de rivalité nationaliste entre les Français et les Britanniques plus qui avait la priorité et méritait crédit de la découverte. Finalement, un consensus international est apparu que deux Le Verrier et Adams méritaient conjointement crédit. Depuis 1966 Dennis Rawlins a remis en question la crédibilité de la revendication de Adams co-découverte et la question a été réévaluée par les historiens avec le retour en 1998 des «papiers Neptune" (documents historiques) à la Observatoire royal de Greenwich. Après avoir examiné les documents, ils suggèrent que "Adams ne mérite pas égale crédit avec Le Verrier pour la découverte de Neptune. Ce crédit ne appartient qu'à la personne qui a succédé à la fois dans la prédiction de la place de la planète et à convaincre les astronomes pour le rechercher."
Appellation
Peu de temps après sa découverte, Neptune a été appelé simplement "la planète extérieure à Uranus" ou "planète de Le Verrier". La première suggestion pour un nom vient de Galle, qui a proposé le nom Janus. En Angleterre, le Challis mis en avant le nom Oceanus.
Revendication du droit de nommer sa découverte, Le Verrier rapidement proposé le nom de Neptune pour cette nouvelle planète, tout en affirmant à tort que cela avait été officiellement approuvé par les Français Bureau des Longitudes. En Octobre, il a cherché à nommer la planète Le Verrier, après lui-même, et il avait le soutien fidèle dans ce du directeur observatoire, François Arago. Cette suggestion a rencontré une vive résistance hors de France. Almanachs français réintroduites rapidement le nom de Herschel Uranus, après le découvreur de cette planète Sir William Herschel et Leverrier pour la nouvelle planète.
Struve se prononce en faveur du nom de Neptune, le 29 Décembre 1846, à la Académie Saint-Pétersbourg des sciences. Bientôt Neptune est devenu le nom internationalement accepté. Dans la mythologie romaine , Neptune était le dieu de la mer, identifiée à la grecque Poseidon. La demande pour un nom mythologique semblait être en accord avec la nomenclature des autres planètes, qui tous, sauf pour la Terre, ont été nommés pour le grec et la mythologie romaine .
La plupart des langues aujourd'hui, même dans les pays qui ne ont pas de lien direct à la culture gréco-romaine, utilisent une variante du nom "Neptune" pour la planète; en chinois, japonais et Coréen, le nom de la planète a été littéralement traduit par «star roi de la mer" (海王星), puisque Neptune était le dieu de la mer. Dans moderne grecque , cependant, la planète est appelé Poséidon (Ποσειδώνας: Poseidonas), l'homologue grec à Neptune.
Statut
De sa découverte en 1846 jusqu'à ce que la suite découverte de Pluton en 1930, Neptune est la planète la plus éloignée connu. À la découverte de Pluton Neptune est devenu l'avant-dernière planète, sauf pour une période de 20 ans entre 1979 et 1999, lorsque l'orbite elliptique de Pluton a rapproché du Soleil que Neptune. La découverte de la ceinture de Kuiper en 1992 a conduit de nombreux astronomes de débattre pour savoir si Pluton doit être considérée comme une planète à part entière ou partie d'une plus grande structure de la ceinture. En 2006, le Union astronomique internationale défini le mot "planète" pour la première fois, le reclassement de Pluton comme " planète naine "et de faire Neptune nouveau la dernière planète du système solaire.
Composition et structure
Avec une masse de 1,0243 x 10 26 kg, Neptune est un corps intermédiaire entre la Terre et les plus grands géants de gaz : sa masse est dix-sept fois celle de la Terre, mais seulement 1 / 19ème de ce que Jupiter . De la planète gravité de surface est seulement dépassé par Jupiter . De Neptune équatoriale rayon de 24764 km est presque quatre fois celle de la Terre. Neptune et Uranus sont souvent considérés comme une sous-classe de la géante gazeuse dite " géants de glace ", en raison de leur petite taille et des concentrations plus élevées de volatiles par rapport à Jupiter et Saturne . Dans la recherche de planètes extrasolaires Neptune a été utilisé comme un métonymie: découverte corps de masse semblable sont souvent appelés "Neptunes", tout comme les astronomes se réfèrent à différents organismes extra-solaires que "Jupiters".
La structure interne
Structure interne de Neptune ressemble à celle d' Uranus . Ses formes atmosphère à environ 5% à 10% de sa masse et peut-être se étend de 10% à 20% du chemin vers le noyau, où elle atteint des pressions d'environ 10 GPa. Des concentrations croissantes de méthane , d'ammoniac et d'eau se trouvent dans les régions inférieures de l'atmosphère.
1. Haute atmosphère, nuages top
2. atmosphère consistant en l'hydrogène, l'hélium et le méthane
3. Mantle constitué d'eau, d'ammoniac et de méthane glaces
4. noyau constitué de roches (silicates et nickel-fer)
Le manteau atteint des températures de 2000 K à 5000 K. Il est équivalent à 10 à 15 masses terrestres et est riche en eau, d'ammoniac et de méthane. Comme il est d'usage dans la science planétaire, ce mélange est appelé glacée, même si elle est un fluide chaud, très dense. Ce fluide, qui a une haute conductivité électrique, est parfois appelé un océan d'eau-ammoniac. A une profondeur de 7000 km, les conditions peuvent être telles que le méthane se décompose en cristaux de diamant qui précipitent ensuite vers le noyau. Le manchon peut être constitué d'une couche d'eau ionique où les molécules d'eau se décomposent en une soupe d'ions hydrogène et d'oxygène, en plus profondément vers le bas superionique eau dans lequel l'oxygène cristallise mais les ions hydrogène flottent librement au sein du réseau de l'oxygène.
Le noyau de Neptune est composé de fer, de nickel et des silicates, avec un modèle d'intérieur donnant une masse d'environ 1,2 fois celle de la Terre. La pression au centre est de 7 Mbar (700 GPa), environ deux fois plus élevé que celui au centre de la Terre, et la température peut être 5400 K.
Atmosphère
A haute altitude, l'atmosphère de Neptune est de 80% d'hydrogène et 19% d'hélium . A l'état de traces de méthane est également présent. Des bandes d'absorption de premier plan de méthane se produisent à des longueurs d'onde supérieures à 600 nm, dans la partie rouge et infrarouge du spectre. Comme avec Uranus, cette absorption de la lumière rouge par le méthane atmosphérique fait partie de ce qui donne sa teinte bleu Neptune, bien azur vif de Neptune diffère de plus doux d'Uranus cyan. Depuis teneur en méthane dans l'atmosphère de Neptune est similaire à celle d'Uranus, certains constituants atmosphériques inconnue est pensé pour contribuer à la couleur de Neptune.
L'atmosphère de Neptune est sous-divisée en deux régions principales; la plus faible troposphère, où la température diminue avec l'altitude, et de la stratosphère, où la température augmente avec l'altitude. La limite entre les deux, le tropopause, se produit à une pression de 0,1 bars (10 kPa). La stratosphère cède alors la place à la thermosphere à une pression inférieure à 10 -5 à 10 -4 microbars (1 à 10 Pa). La thermosphère transitions progressivement à la exosphère.
Les modèles suggèrent que la troposphère de Neptune est bagué par des nuages de compositions variables en fonction de l'altitude. Les nuages de niveau supérieur se produisent à des pressions inférieures à un bar, où la température est adapté pour le méthane se condenser. Pour des pressions comprises entre un et cinq barres (100 et 500 kPa), les nuages d'ammoniac et du sulfure d'hydrogène sont supposés former. Dessus d'une pression de cinq bars, les nuages peuvent être constitués d'ammoniac, le sulfure d'ammonium, le sulfure d'hydrogène et de l'eau. Nuages les plus profondes de la glace d'eau devraient être trouvées à des pressions d'environ 50 bars (5,0 MPa), où la température atteint 0 ° C. En dessous, les nuages d'ammoniac et de sulfure d'hydrogène peuvent être trouvés.
Nuages de haute altitude sur Neptune ont été observés ombres de coulée sur la couche de nuages opaques ci-dessous. Il ya aussi des bandes de nuages de haute altitude qui se enroulent autour de la planète à la latitude constante. Ces bandes circonférentielles ont des largeurs de 50 à 150 km et mentent sur 50-110 km au-dessus de la couche de nuages.
Neptune spectres suggèrent que sa basse stratosphère est flou dû à la condensation de produits de rayonnement ultraviolet photolyse du méthane, tel que l'éthane et l'acétylène. La stratosphère est également à la maison à des traces de monoxyde de carbone et de cyanure d'hydrogène . La stratosphère de Neptune est plus chaud que celui de Uranus en raison de la concentration élevée d'hydrocarbures.
Pour des raisons qui demeurent obscures, la thermosphère de la planète est à une température anormalement élevée d'environ 750 K. La planète est trop loin du Soleil pour cette chaleur pour être générée par ultraviolet rayonnement. Un candidat pour un mécanisme de chauffage est interaction avec des ions dans l'atmosphère de la planète de champ magnétique. Les autres candidats sont ondes de gravité de l'intérieur que de dissiper dans l'atmosphère. Le thermosphere contient des traces de dioxyde de carbone et l'eau, qui peut avoir été déposée à partir de sources externes telles que météorites et de la poussière.
Magnétosphère
Neptune ressemble aussi à Uranus dans son magnétosphère, avec un champ magnétique fortement inclinée par rapport à son axe de rotation à 47 ° et de compenser au moins 0,55 rayons, soit environ 13500 km du centre physique de la planète. Avant l'arrivée de Voyager 2 à Neptune, il a émis l'hypothèse que la magnétosphère d'Uranus incliné était le résultat de sa rotation sur le côté. En comparant les champs magnétiques des deux planètes, les scientifiques pensent maintenant l'orientation extrême peut être caractéristique de flux dans les intérieurs des planètes. Ce champ peut être généré par mouvements fluides convectifs dans une coquille sphérique mince électriquement conducteur liquides (probablement une combinaison de l'ammoniac, de méthane et de l'eau) résultant dans un l'action dynamo.
La composante dipolaire du champ magnétique à l'équateur magnétique de Neptune est d'environ 14 microteslas (0,14 G). Le dipôle moment magnétique de Neptune est d'environ 2,2 × 10 17 T · m 3 (14 uT · R 3 N, où R N est le rayon de Neptune). Le champ magnétique de Neptune a une géométrie complexe qui comprend relativement importantes contributions des composants non-dipolaires, y compris une forte moment quadrupolaire qui peuvent dépasser la instant dipôle en force. En revanche, la Terre, Jupiter et Saturne ont que relativement petits moments de quadripôles et leurs champs sont moins inclinés de l'axe polaire. Le grand moment quadrupolaire de Neptune peut être le résultat de décalage du centre de la planète et les contraintes géométriques de générateur de dynamo du champ.
Neptune onde de choc, où la magnétosphère commence à ralentir la vent solaire, se produit à une distance de 34,9 fois le rayon de la planète. Le magnétopause, où la pression de la magnétosphère contrebalance le vent solaire, se trouve à une distance de 23 à 26,5 fois le rayon de Neptune. La queue de la magnétosphère se étend sur au moins 72 fois le rayon de Neptune, et très probablement beaucoup plus loin.
Anneaux planétaires
Neptune possède un système de couronne planétaire, mais une beaucoup moins importante que celle de Saturne. Les anneaux peuvent être constitués de particules de glace recouvertes avec des silicates ou des matériaux à base de carbone, ce qui leur donne probablement une teinte rougeâtre. Les trois anneaux principaux sont l'étroite Adams Ring, 63000 km du centre de Neptune, Le Verrier Ring, à 53000 km, et de la plus large, plus faible Galle Ring, à 42000 km. Une extension vers l'extérieur faible pour l'Anneau Le Verrier a été nommé Lassell; elle est délimitée sur son bord extérieur par la bague à Arago 57000 km.
Le premier de ces anneaux planétaires a été découvert en 1968 par une équipe dirigée par Edward Guinan, mais il a été estimé que cette bague peut être incomplet. La preuve que les anneaux pourraient avoir lacunes première surgi au cours d'une occultation stellaire en 1984 lorsque les anneaux obscurcis une étoile sur l'immersion, mais pas à l'émersion. Images par Voyager 2 en 1989 réglé la question en montrant plusieurs anneaux faibles. Ces anneaux ont une structure grumeleuse, dont la cause ne est pas actuellement comprise, mais qui peuvent être dues à l'interaction gravitationnelle avec de petites lunes en orbite près d'eux.
L'anneau extérieur, Adams, contient cinq arcs éminents désormais nommés Courage, Liberté, Egalité 1, 2 et Egalité Fraternité (Courage, Liberté, Egalité et Fraternité). L'existence d'arcs était difficile à expliquer parce que les lois du mouvement seraient prédire que arcs seraient répartis dans un anneau uniforme sur des délais très courts. Les astronomes pensent maintenant que les arcs sont parqués dans leur forme actuelle par les effets gravitationnels de Galatea, une lune juste vers l'intérieur de l'anneau.
Observations terrestres annoncées en 2005 semblent montrer que les anneaux de Neptune sont beaucoup plus instable que le pensait auparavant. Images tirées du WM Keck Observatory en 2002 et 2003 montrent décroissance considérable dans les anneaux par rapport aux images de Voyager 2. En particulier, il semble que l'arc Liberté pourrait disparaître en aussi peu que un siècle.
Climat
Une différence entre Neptune et Uranus est le niveau typique de l'activité météorologique. Lorsque la sonde Voyager 2 a volé par Uranus en 1986, cette planète était visuellement assez fade. En revanche Neptune expose phénomènes météorologiques notables au cours de la 1989 Voyager 2 fly-by.
La météo du Neptune est caractérisé par des systèmes de tempête extrêmement dynamiques, avec des vents atteignant des vitesses de près de 600 m / s, soit près de la réalisation écoulement supersonique. Plus généralement, en suivant le mouvement des nuages persistants, des vitesses de vent ont été montré pour varier de 20 m / s dans la direction de l'est à 325 m / s vers l'ouest. Au sommet des nuages, les vents dominants vont de la vitesse de 400 m / s le long de l'équateur à 250 m / s au niveau des pôles. La plupart des vents sur Neptune déplacer dans une direction opposée à la rotation de la planète. La tendance générale des vents montré rotation prograde aux latitudes élevées contre la rotation rétrograde à des latitudes plus basses. La différence dans le sens d'écoulement est considéré comme un "effet de peau" et non en raison de tous les processus atmosphériques profondes. A 70 ° S de latitude, un jet à haute vitesse se déplace à une vitesse de 300 m / s.
L'abondance de méthane, d'éthane et acétylène à l'équateur de Neptune est 10 à 100 fois supérieure à celle des pôles. Ceci est interprété comme une preuve de remontée à l'équateur et la subsidence près des pôles.
En 2007, il a été découvert que la troposphère supérieure du pôle sud de Neptune était d'environ 10 ° C plus chaud que le reste de Neptune, qui est en moyenne d'environ -200 ° C (70 K). Le différentiel de chaleur est assez pour laisser le méthane, qui est ailleurs congelé dans la haute atmosphère de Neptune, se échapper le gaz par le pôle sud et dans l'espace. Le "point chaud" relative est due à Neptune inclinaison axiale, qui a exposé le pôle sud à la Sun pour le dernier trimestre de l'année de Neptune, soit environ 40 années terrestres. Comme Neptune se déplace lentement vers le côté opposé du Soleil, le pôle sud se obscurcira et le pôle nord allumé, provoquant la libération de méthane pour passer au pôle nord.
En raison des changements saisonniers, les bandes de nuages dans l'hémisphère sud de Neptune ont été observés à augmenter en taille et l'albédo. Cette tendance a été observée en 1980 et devrait durer jusqu'à environ 2020. La longue période orbitale de résultats Neptune dans les saisons durable quarante ans.
Tempêtes
En 1989, le Grande Tache sombre, un système de tempête anticyclonique couvrant 13000 × 6600 km, a été découvert par la NASA de l 'engin spatial Voyager 2. La tempête ressemblait à la Grande Tache Rouge de Jupiter. Environ cinq ans plus tard, le 2 Novembre 1994, le télescope spatial Hubble ne voyait pas la Grande Tache sombre sur la planète. Au lieu de cela, une nouvelle tempête similaire à la Grande Tache sombre a été trouvé dans l'hémisphère nord de la planète.
Le scooter est une autre tempête, un groupe de nuage blanc plus au sud que la Grande Tache sombre. Son surnom est dû au fait que lors de la première détectée dans les mois précédant la 1989 Voyager 2 rencontre il se est déplacé plus rapidement que la Grande Tache sombre. Images ultérieures ont révélé nuages encore plus rapides. Le Petite Tache sombre est une tempête cyclonique du sud, la deuxième plus intense tempête observée au cours de la rencontre 1989. Il était initialement complètement sombre, mais comme Voyager 2 se approcha de la planète, un noyau brillant développé et peut être vu dans la plupart des images de très haute résolution.
Taches sombres de Neptune sont pensés pour se produire dans le troposphère à des altitudes plus basses que les caractéristiques des nuages lumineux, de sorte qu'ils apparaissent comme des trous dans les ponts supérieurs de nuages. Comme ils sont des caractéristiques stables qui peuvent persister pendant plusieurs mois, ils sont pensés pour être structures tourbillonnaires. Souvent associés à des taches sombres sont plus lumineuses, nuages de méthane persistants qui se forment autour de la couche tropopause. La persistance des nuages de compagnie montre que certains anciens taches sombres peuvent continuer à exister en tant que cyclones, même si elles ne sont plus visibles comme une caractéristique sombre sont. Les taches brunes peuvent se dissiper quand ils migrent trop près de l'équateur ou éventuellement par un autre mécanisme inconnu.
Chauffage interne
Météo plus variée de Neptune par rapport à Uranus est supposée être due en partie à son supérieur chauffage interne. Bien que Neptune est moitié plus loin du Soleil que Uranus et ne reçoit que 40% de sa quantité de lumière du soleil, les températures de surface des deux planètes sont à peu près égale. Les régions supérieures de la troposphère de Neptune atteignent une température basse de -221,4 ° C (51,8 K). A une profondeur où l'atmosphérique pression est égale à 1 bar (100 kPa), la température est de -201,15 ° C (72,00 K). Plus à l'intérieur des couches de gaz, la température se élève de façon constante. Comme avec Uranus, la source de ce chauffage est inconnue, mais l'écart est plus grand: Uranus rayonne seulement 1,1 fois plus d'énergie qu'elle en reçoit du Soleil; tandis que Neptune rayonne environ 2,61 fois plus d'énergie qu'elle en reçoit du Soleil Neptune est la planète la plus lointaine du Soleil, mais son énergie interne est suffisante pour entraîner les plus rapides vents planétaires observés dans le système solaire. Plusieurs explications possibles ont été suggérées, y compris chauffage radiogénique du noyau de la planète, la conversion du méthane sous haute pression en hydrogène, diamant et plus hydrocarbures (l'hydrogène et diamants seraient alors monter et descendre, respectivement, libérant énergie potentielle gravitationnelle), et convection dans la basse atmosphère qui provoque ondes de gravité de briser dessus de la tropopause.
Orbit et la rotation
La distance moyenne entre Neptune et le Soleil est de 4,50 milliards de km (environ 30,1 UA), et il complète une orbite en moyenne tous les 164,79 années, l'objet d'une variabilité de l'ordre de ± 0,1 années.
Le 11 Juillet 2011, Neptune a terminé sa première complet barycentrique orbite depuis sa découverte en 1846, même se il n'a pas comparu à sa position exacte de découverte dans notre ciel parce que la Terre était dans un endroit différent dans son orbite 365,25 jours. En raison du mouvement du Soleil par rapport à la barycentre du système solaire, le 11 Juillet Neptune était pas non plus à sa position de découverte exacte par rapport au Soleil; si le plus fréquent héliocentrique système de coordonnées est utilisé, la longitude de découverte a été atteint le 12 Juillet de 2011.
L'orbite elliptique de Neptune est incliné 1,77 ° par rapport à la Terre. En raison d'une excentricité de 0,011, la distance entre Neptune et le Soleil varie de 101 millions de km entre périhélie et aphélie, les points de la planète à partir du Soleil le long de la trajectoire orbitale, respectivement les plus proches et les plus éloignés.
L'inclinaison de l'axe de Neptune est 28,32 °, ce qui est similaire aux inclinaisons de la Terre (23 °) et Mars (25 °). En conséquence, cette planète subit des changements saisonniers similaires. La longue période orbitale de Neptune signifie que les saisons dernières quarante années terrestres. Sa période de rotation sidérale (de jour) est d'environ 16,11 heures. Depuis son inclinaison axiale est comparable à celle de la Terre, la variation de la longueur de son jour au cours de sa longue année ne est plus extrême.
Parce que Neptune ne est pas un corps solide, son atmosphère subit rotation différentielle. La large zone équatoriale tourne avec une période d'environ 18 heures, ce qui est plus lente que la rotation de 16,1 heures champ magnétique de la planète. En revanche, l'inverse est vrai pour les régions polaires, où la période de rotation est de 12 heures. Cette rotation différentielle est la plus prononcée de toutes les planètes du système solaire, et il en résulte une forte cisaillement du vent en latitude.
Résonances orbitales
L'orbite de Neptune a un impact profond sur la région directement au-delà, connu comme la ceinture de Kuiper. La ceinture de Kuiper est un anneau de petits mondes glacés, similaire à la ceinture d'astéroïdes, mais beaucoup plus grand, se étendant de l'orbite de Neptune à 30 UA équivaut à environ 55 UA du Soleil Une grande partie de la même manière que la gravité de Jupiter domine le ceinture d'astéroïdes, façonner sa structure, de sorte que la gravité de Neptune domine la ceinture de Kuiper . Au cours de l'âge du système solaire, certaines régions de la ceinture de Kuiper déstabilisée par la gravité de Neptune, créant des lacunes dans la structure de la ceinture de Kuiper. La région comprise entre 40 et 42 UA est un exemple.
Il ne existe orbites au sein de ces régions vides où les objets peuvent survivre pendant l'âge du système solaire. Ces résonances se produisent lorsque la période orbitale de Neptune est une fraction précise de celle de l'objet, tel que 1: 2 ou 3: 4. Si, par exemple, un objet tourne autour du Soleil une fois pour tous les deux orbites de Neptune, il ne fera que compléter une demi-orbite par le temps Neptune revient à sa position initiale. La résonance la plus peuplée dans la ceinture de Kuiper, avec plus de 200 objets connus, est le 2: 3 résonance. Objets dans cette résonance complètent deux orbites pour chaque 3 de Neptune, et sont connus comme plutinos parce que le plus grand des objets de la ceinture de Kuiper connus, Pluton , est parmi eux. Bien que Pluton croise l'orbite de Neptune régulièrement, le 2: 3 résonance assure qu'ils ne peuvent jamais entrer en collision. Les 3: 4, 3: 5, 4: 7 et 2: 5 résonances sont moins peuplées.
Neptune possède un certain nombre de objets Troie occupent le Sun -Neptune 4 L LAgrangian Point- une région stable gravitationnellement leader dans son orbite. Neptune chevaux de Troie peuvent être considérés comme étant dans un 1: 1 résonance avec Neptune. Certains chevaux de Troie Neptune sont remarquablement stables dans leurs orbites, et sont susceptibles d'avoir formé aux côtés de Neptune plutôt que d'être capturé. La première et jusqu'ici la seule objet identifié comme associé à la fuite de Neptune L 5 Point de Lagrange est 2008 LC18. Neptune a également un temporaire quasi-satellite, (309239) 2007 10 RW. L'objet a été une quasi-satellite de Neptune pendant environ 12500 années et il restera dans cet état dynamique pour un autre 12500 années. Ce est probablement un objet capturé.
Formation et la migration
La formation des géants de glace, Neptune et Uranus, se est avéré difficile de modéliser avec précision. Les modèles actuels indiquent que la densité de matière dans les régions externes du système solaire est trop faible pour expliquer la formation de ces grandes étendues de la méthode traditionnellement accepté de noyau accrétion, et diverses hypothèses ont été avancées pour expliquer leur création. La première est que les géants de glace ne ont pas été créés par coeur accrétion mais de instabilités au sein de l'original disque protoplanétaire, et avaient plus tard, leurs atmosphères pulvérisèrent par le rayonnement d'un massif à proximité étoiles OB.
Un autre concept est qu'ils formaient plus proche du Soleil, où la densité de la matière était plus élevé, et ensuite migré vers leurs orbites actuels après l'enlèvement du disque protoplanétaire gazeux. Cette hypothèse de la migration après la formation est favorisée, en raison de sa capacité à mieux expliquer l'occupation des populations de petits objets observés dans la région trans-neptunienne. L'explication la plus largement acceptée courant des détails de cette hypothèse est connu comme le Modèle de Nice, qui explore l'effet d'une migration de Neptune et les autres planètes géantes sur la structure de la ceinture de Kuiper.
Moons
Neptune possède 13 connue lunes. Le plus grand de loin, comprenant plus de 99,5% de la masse en orbite autour de Neptune et le seul suffisamment massive pour rester sphéroïdal, est Triton, découvert par William Lassell seulement 17 jours après la découverte de Neptune lui-même. Contrairement à toutes les autres grandes lunes planétaires dans le système solaire, Triton a une orbite rétrograde, indiquant qu'il a été capturé plutôt que de former en place; il était probablement une fois par planète naine dans la ceinture de Kuiper. Il est assez proche de Neptune d'être enfermés dans une rotation synchrone, et il est lentement en spirale vers l'intérieur en raison de l'accélération de marée. Il finira par être déchirée, dans environ 3,6 milliards d'années, quand il atteint la limite de Roche . En 1989, Triton a fait l'objet le plus froid qui avait encore été mesurée dans le système solaire, avec des températures estimées de -235 ° C (38 K) .
Deuxième connu le satellite de Neptune (par ordre de la découverte), la lune irrégulière Néréide, possède l'une des orbites les plus excentriques de tout satellite dans le système solaire. L'excentricité de 0,7512 il donne une apogée qui est sept fois son périastre de Neptune.
De Juillet à Septembre 1989, Voyager 2 a découvert six nouvelles lunes Neptuniens. Parmi ceux-ci, la forme irrégulière Proteus est notable pour être aussi grand que un corps de sa densité peut être sans être tiré dans une forme sphérique par sa propre gravité. Bien que le deuxième plus massif lune de Neptune, il est seulement 0,25% de la masse de Triton. Plus à l'intérieur de quatre moons- de Neptune Naïade, Thalassa, Despina et Galatée orbite assez près pour être à l'intérieur des anneaux de Neptune. La prochaine le plus éloigné, Larissa, a été découvert en 1981 quand il avait occulté une étoile. Cette occultation a été attribué à des arcs d'anneau, mais quand Voyager 2 a observé Neptune en 1989, il a été constaté qu'ils ont été causés par la lune. Cinq nouvelles lunes irrégulières découverts entre 2002 et 2003 ont été annoncés en 2004. Comme Neptune était le dieu romain de la mer, des lunes de la planète ont été nommé d'après moindre dieux de la mer.
Observation
Neptune est jamais visible à l' œil nu, ayant une luminosité entre les magnitudes 7,7 et 8,0, qui peut être éclipsé par de Jupiter lunes galiléennes, la planète naine Cérès et les astéroïdes Vesta 4 , 2 Pallas, 7 Iris, 3 Juno et 6 Hebe . Un télescope ou des jumelles solides permettront de résoudre Neptune comme un petit disque bleu, semblable en apparence à Uranus.
En raison de la distance de Neptune de la Terre, le diamètre angulaire de la planète varie seulement de 2,2 à 2,4 secondes d'arc, la plus petite des planètes du système solaire. Sa petite taille apparente a fait qu'il est difficile d'étudier visuellement. La plupart des données télescopiques a été assez limitée jusqu'à l'avènement du télescope spatial Hubble et de grands télescopes au sol avec optique adaptative.
De la Terre, Neptune traverse apparentemouvement rétrograde tous les 367 jours, ce qui entraîne dans un mouvement en boucle contre les étoiles de fond lors de chaque opposition.Ces boucles portèrent à proximité de la découverte en 1846 coordonne Avril et Juillet 2010 et à nouveau en Octobre et Novembre de 2011.
Observation de Neptune dans la bande de fréquence radio montre que la planète est une source à la fois de l'émission continue et rafales irrégulières. Ces deux sources sont censés provenir de champ magnétique tournant de la planète. Dans le partie infrarouge du spectre, les tempêtes de Neptune semble lumineuse sur le fond refroidisseur, permettant à la taille et la forme de ces caractéristiques pour être facilement suivis.
Exploration
Voyager 2l 'approche la plus proche de Neptune a eu lieu le 25 Août 1989. Depuis ce fut la dernière grande planète du vaisseau spatial pourrait visiter, il a été décidé de faire un survol rapproché de la lune Triton, quelles que soient les conséquences de la trajectoire, de façon similaire à ce que a été fait pour Voyager 1rencontre de l 'avecSaturneet de sa lune Titan.Les images relayées à la Terre deVoyager 2est devenu la base d'un 1989programme PBS toute la nuit,Neptune All Night.
Pendant la rencontre, les signaux de la sonde 246 minutes nécessaires pour atteindre la Terre. Ainsi, pour la plupart, la Voyager 2 mission appuyée sur des commandes pré-chargées pour la rencontre Neptune. Le vaisseau spatial a effectué une rencontre-près avec la lune Néréide avant son entrée dans les 4400 km de l'atmosphère de Neptune le 25 Août, puis passa près de la plus grande lune de la planète Triton plus tard le même jour.
Le vaisseau spatial a vérifié l'existence d'un champ magnétique entourant la planète et a découvert que le champ a été décalé du centre et incliné d'une manière similaire au champ autour d'Uranus. La question de la période de rotation de la planète a été réglée à l'aide des mesures des émissions de radio. Voyager 2 a également montré que Neptune avait un système de météo étonnamment active. Six nouvelles lunes ont été découvertes, et de la planète a été montré pour avoir plus d'un cycle.
En 2003, il y avait une proposition de la NASA "Missions Vision Etudes" de mettre en place un " Neptune Orbiter avec des sondes "mission qui fait Cassini la science de base sans fission-alimentation ou la propulsion électrique. Le travail se fait en collaboration avec JPL et de la California Institute of Technology.
