Нептун

Являясь газовым гигантом (или ледяным гигантом), Нептун не имеет твердой поверхности. Как известно, сине-зеленый диск, который мы все видели на фотографиях, передаваемых на протяжении многих лет не является поверхностью планеты. То, что мы видим на самом деле является вершинами очень глубоких газовых облаков и, если бы человек попытался стать на одну из таких вершин он бы просто начал падать сквозь газовые слои планеты. Во время этого падения, он бы ощущал непрерывное повышение температуры и давления, пока он наконец не добрался бы до “твердой” сердцевины. Это и будет поверхность, которая (как и в случае с другими газовыми гигантами) в астрономии определяется, как точка в атмосфере, где давление достигает величины в один бар. Поверхность Нептуна является одним из наиболее активных и динамичных мест во всей нашей Солнечной системе.

В среднем радиус планеты составляет 24 622 ± 19 км, что делает Нептун четвертой по величине планетой в Солнечной системе. Но с массой 1.0243 × 10²⁶ кг – что примерно в 17 раз больше, чем масса Земли – это третья наиболее массивная планета. Из-за меньшего размера и более высоких концентраций летучих веществ по отношению к Юпитеру и Сатурну, Нептун (подобно Урану) часто называют ледяным гигантом – один из подклассов гигантских планет.

Как и в случае с Ураном, поглощение красного света метаном, находящимся в атмосфере, приводит к тому, что Нептун имеет голубой оттенок. Поскольку количество метана в атмосфере Нептуна почти аналогично этому параметру в атмосфере Урана, там, вероятно, имеется какой-то неизвестный компонент, который ответственен за более яркую окраску Нептуна.

В атмосфере Нептуна можно выделить две основные области: тропосфера, где температура уменьшается с высотой; и стратосфера, где температура растет с высотой. В тропосфере давление находится в диапазоне от одного до пяти бар (100 и 500 кПа), следовательно, поверхность Нептуна располагается в пределах этой области. Поэтому можно сказать, что поверхность Нептуна состоит на 80% из водорода и на 19% из гелия. Верхний слой атмосферы пронизан движущимися полосами облаков, имеющими различный состав, в зависимости от высоты и давления. На верхнем уровне, температуры пригодны для того чтобы метан мог конденсироваться, облака тут состоят из аммиака, сульфида аммония, сероводорода и воды.

На более низких уровнях, как считается, также могут существовать облака из аммиака и сероводорода. В нижних областях тропосферы, где давление составляет около 50 бар (5 МПа) и температура – 273 К (0 °C) должны располагаться облака, состоящие из водяного льда.

Поскольку Нептун не является твердым телом, его атмосфера претерпевает дифференциальное вращение. Широкая экваториальная зона вращается с периодом около 18 часов, а период вращения полярных областей не превышает 12 часов. Такое дифференциальное вращение выражено наиболее ярко, чем у любой другой планеты в Солнечной системе, и оно приводит к наличию очень сильных ветров и штормов. Три наиболее впечатляющих из них были замечены в 1989 году космическим зондом Voyager 2. Один из них достигал 13 000 км в длину и 6600 в ширину, что сопоставимо с размерами Большого красного пятна на Юпитере. К сожалению, известный как Большое тёмное пятно, этот шторм не был замечен пять лет спустя, когда исследователи искали его при помощи космического телескопа Hubble.

Нептун. Посмотреть в облаке.

По причинам, которые до сих пор не известны астрономам Нептун необычайно горяч. Несмотря на то, что Нептун гораздо дальше от Солнца, чем Уран и получает на 40% меньше солнечного света, температура у его поверхности примерно равна температуре Урана. На самом деле, Нептун излучает в 2,6 раза больше энергии, чем он принимает ее от Солнца. Даже без Солнца Нептун бы светился.

Такое большое количество внутреннего тепла, граничащего с холодом космического пространства, создает огромную разницу температур. И это вызывает появление сверхбыстрых ветров на Нептуне. Максимальная скорость ветра на Юпитере может достигать 500 км/час. Это в два раза превышает скорость самых сильных ураганов на Земле. Но это ничто по сравнению с Нептуном. Астрономы подсчитали, что ветры на Нептуне могут достигать 2100 км/час.

Глубоко внутри Нептун, все же может иметь действительно твердую поверхность, но температура в этой области будет составлять тысячи градусов, а этого достаточно, чтобы расплавить камень. Короче говоря, нет никакой возможности стоять на “поверхности” Нептуна, не говоря уже о том, чтобы ходить по нему.