Aurinkokunta on melko valtava paikka, joka ulottuu aurinkoomme keskeltä aina Kuiperin kallioon - Kuiperin vyön rajaan, joka sijaitsee 50 AU: n päässä auringosta. Yleensä mitä kauempana auringosta lähtee, sitä kylmempiä ja salaperäisempiä asioita saa. Sisäisen aurinkokunnan lämpötilat ovat riittävät polttamaan sinut hengissä tai sulattamaan lyijyä ”Frost Line” -alueen ulkopuolella, mutta ne kylmäytyvät tarpeeksi kylmäaineiden, kuten ammoniakin ja metaanin, jäädyttämiseen.
Joten mikä on aurinkokunnan kylmäin planeetta? Aikaisemmin otsikko "kaikkein jäykimmälle vartalolle" meni Plutolle, koska se oli kaikkein kauimpana silloin osoitettu planeetta auringosta. IAU: n vuonna 2006 tekemästä päätöksestä luokitella Pluuto uudelleen "kääpiöplanetiksi" johtuu kuitenkin siitä, että otsikko on sittemmin siirtynyt Neptunukselle. Koska aurinko on kahdeksan planeettaa, se on nyt aurinkojärjestelmän uloin planeetta, ja siten kylmin.
Rata ja etäisyys:
Keskimääräinen etäisyys (puoli-pääakseli) on 4 504 450 000 km (2 798 935 466,87 mailia tai 30,11 AU), Neptunus on kauimpana planeetta Auringosta. Maapallolla on hyvin pieni epäkesko, 0,0086, mikä tarkoittaa, että sen kiertorata aurinkoa ympäröi vaihtelee etäisyydestä 29,81 AU (4,459 x 109 km) perihelionilla 30,33 AU: iin (4,537 x 109 km) athelion.
Koska Neptunuksen aksiaalinen kallistus (28,32 °) on samanlainen kuin Maan (~ 23 °) ja Marsin (~ 25 °), planeetta kokee samanlaisia vuodenaikojen muutoksia. Yhdistettynä pitkään kiertorataansa tämä tarkoittaa, että vuodenajat kestävät neljäkymmentä maapallon vuotta. Koska aksiaalinen kallistus on verrattavissa maan päälle, tosiasia, että päivän pituuden vaihtelut vuoden aikana eivät ole äärimmäisiä kuin maan päällä.
Keskilämpötila:
Maapallon keskilämpötilan selvittämiseksi tutkijat luottavat pinnasta mitattuihin lämpötilavaihteluihin. Kaasu / jään jättiläisenä Neptuuneella ei ole sinänsä pintaa. Seurauksena on, että tutkijat luottavat lämpötilalukemiin, joiden ilmakehän paine on yhtä suuri kuin 1 baari (100 kPa), mikä vastaa ilmanpainetta merenpinnan tasolla täällä maan päällä.
Neptunuksella tämä ilmakehän alue on hieman ylemmän tason pilvien alapuolella. Paineet tällä alueella ovat välillä 1 - 5 bar (100 - 500 kPa) ja lämpötila saavuttaa korkeimman, 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). Tässä lämpötilassa olosuhteet ovat sopivia metaanin tiivistymiselle, ja ammoniakin ja rikkivetypilvien ajatellaan muodostuvan (mikä antaa Neptunulle sen luonteenomaisesti tumman syaanivärin).
Kauempana avaruuteen, missä paineet putoavat noin 0,1 baariin (10 kPa), lämpötilat laskevat ala-arvoonsa noin 55 K (-218 ° C; -360 ° F). Kauempana planeetalla paineet kasvavat dramaattisesti, mikä johtaa myös lämpötilan nousuun dramaattisesti. Ytimessä Neptune saavuttaa lämpötilan jopa 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), mikä on verrattavissa Auringon pintaan.
Neptunuksen keskuksen ja sen pinnan väliset valtavat lämpötilaerot (yhdessä sen kiertoeron kanssa) aiheuttavat valtavia tuulen myrskyjä, jotka voivat nousta jopa 2100 km / tuntiin, mikä tekee niistä nopeimman aurinkokunnan järjestelmässä. Ensimmäinen havaittu oli massiivinen antisyklinen myrsky, jonka mitat olivat 13 000 x 6 600 km ja joka muistutti Jupiterin suurta punaista pistettä.
Tätä myrskyä, joka tunnetaan nimellä Suuri pimeä piste, ei havaittu viisi myöhemmin (2. marraskuuta 1994), kun Hubble-avaruusteleskooppi etsi sitä. Sen sijaan planeetan pohjoisella pallonpuoliskolla löytyi uusi myrsky, joka oli ulkonäöltään hyvin samankaltainen, mikä viittaa siihen, että näiden myrskyjen elinikä on lyhyempi kuin Jupiterin. Skootteri on toinen myrsky, valkoinen pilviryhmä, joka sijaitsee kauempana eteläpuolella kuin Suuri pimeä piste.
Tämä lempinimi syntyi ensimmäisinä kuukausina, jotka johtivat Voyager 2 kohtaaminen vuonna 1989, jolloin pilviryhmän havaittiin liikkuvan nopeudella kuin Suuri pimeä piste. Pieni Dark Spot, eteläinen sykloninen myrsky, oli toiseksi voimakkain myrsky, jota havaittiin vuoden 1989 kohtaamisen aikana. Alun perin oli täysin pimeää; mutta kuten Voyager 2 lähestyi planeettaa, kirkas ydin kehittyi ja se oli nähtävissä suurimmassa erottelutarkkuudessa.
Lämpötilan poikkeamat:
Huolimatta siitä, että se on 50% kauempana auringosta kuin Uranus - joka kiertää aurinkoa keskimäärin 2 875 040 000 km (1 786 467 032,5 mailia tai 19,2184 AU) - Neptunus saa vain 40% Uraanin tekemästä auringon säteilystä. Siitä huolimatta, että kahden planeetan pintalämpötila on yllättävän lähellä, Uraanin pinnan keskilämpötila on 76 K (-197,2 ° C).
Ja vaikka lämpötilat lisäävät samalla tavoin lisäainesta ytimeen, ero on suurempi. Uraani säteilee vain 1,1 kertaa niin paljon energiaa kuin se saa auringosta, kun taas Neptuuni säteilee noin 2,61 kertaa niin paljon. Neptuuni on kauimpana planeetta auringosta, mutta sen sisäinen energia on riittävä ajamaan nopeimmat aurinkojärjestelmässä havaitut planeettatuulet.
Voitaisiin odottaa, että Neptunus on paljon kylmempi kuin Uranus, ja mekanismi siihen on edelleen tuntematon. Tähtitieteilijät ovat kuitenkin teoriassa, että Neptunuksen korkeampi sisälämpötila (ja lämmönvaihto ytimen ja ulkokerrosten välillä) saattaa olla syy siihen, miksi Neptunus ei ole merkittävästi kylmempi kuin Uranus.
Kuten jo todettiin, Pluton pintalämpötilat ovat todellakin alhaisemmat kuin Neptunuksen. Suuremman etäisyyden päässä Auringosta ja se, että se ei ole kaasu / jään jättiläinen (joten sen ytimessä ei siis ole äärimmäisiä lämpötiloja), tarkoittaa, että sen lämpötilat ovat korkeintaan 55 K (-218 ° C); -360 ° F) ja matala 33 K (-240 ° C; -400 ° F). Koska sitä ei kuitenkaan enää luokitella planeettaaksi (vaan kääpiöplanetiksi, TNO, KBO, plutoidi jne.), Se ei ole enää käynnissä. Anteeksi, Pluto!
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita Neptunuksesta täällä Space Magazine. Tässä on kuka löysi Neptunuksen ?, Mikä on Neptunuksen pintalämpötila? Millainen Neptunuksen pinta on ?, 10 mielenkiintoista faktaa Neptunusta, Neptunuksen renkaat, kuinka monta kuuta Neptunuksella on?
Jos haluat lisätietoja Neptunusta, tutustu Hubblesiten uutisiin Neptunusta koskevista uutisista. Tässä on linkki NASA: n aurinkokunnan tutkimusoppaan Neptunukseen.
Olemme myös nauhoittaneet koko jakson Tähtitiede-näyttelijöistä, jotka koskevat Neptunusta. Kuuntele täällä, Jakso 63: Neptunus.
