כענק ענק (או ענק קרח), לנפטון אין משטח יציב. למעשה, הדיסק הכחול-ירוק שכולנו ראינו בצילומים לאורך השנים הוא למעשה קצת אשליה. מה שאנחנו רואים הם למעשה צמרות של כמה ענני גז עמוקים מאוד, אשר בתורם מפנים את מקומם למים וכאלים מומסים אחרים השוכנים על גרעין בערך בגודל כדור הארץ העשוי מסלע סיליקט ותערובת ברזל ניקל. אם אדם היה מנסה לעמוד על נפטון, הוא היה שוקע בשכבות הגזים.
כשירדו, הם היו חווים עלייה בטמפרטורות ולחצים עד שהם סוף סוף נגעו בגרעין המוצק עצמו. עם זאת, לנפטון יש משטח מסוגים שונים (כמו בשאר ענקי הגז והקרח), אשר מוגדר על ידי האסטרונומים כנקודה באטמוספרה בה הלחץ מגיע לבר אחד. בגלל זה, פני השטח של נפטון הם אחד המקומות הפעילים והדינמיים בכל מערכת השמש.
הרכב ומבנה:
עם רדיוס ממוצע של 24,622 ± 19 ק"מ, נפטון הוא הכוכב הרביעי בגודלו במערכת השמש. אבל עם מסה של 1.0243 × 1026 ק"ג - שזה בערך פי 17 מזה של כדור הארץ - הוא האורנוס השלישי המסיבי ביותר, המתעלה. בגלל גודלו הקטן יותר וריכוזי הנדיפים הגבוהים יחסית ליופיטר ושבתאי, נפטון (כמו אורנוס) מכונה לעתים קרובות "ענק קרח" - תת-סוג של כוכב לכת ענק.
כמו באורנוס, ספיגת האור האדום על ידי המתאן האטמוספרי היא חלק ממה שנותן לנפטון את הגוון הכחול שלה, אם כי זה של נפטון כהה וחי יותר. מכיוון שתוכן המתאן האטמוספרי של נפטון דומה לזה של אורנוס, ניתן לחשוב כי חלק ממרכיב האטמוספירה הלא ידוע תורם לצביעה העזה יותר של נפטון.
כמו אורנוס, גם המבנה הפנימי של נפטון מבדיל בין גרעין סלעי המורכב מסיליקט ומתכות; מנטה המורכבת מקווי מים, אמוניה ומתאן; ואווירה המורכבת מגז מימן, הליום ומתאן. האטמוספירה שלה מחולקת גם לארבע שכבות, המורכבות (מהפנימיות ביותר לקצה החיצוני), הטרופוספירה התחתונה, הסטרטוספרה, התרמוספירה והאקוספירה.
שני האזורים העיקריים באטמוספירה של נפטון הם שני הצדדים הפנימיים ביותר: הטרופית התחתונה, שם הטמפרטורות יורדות בגובה; וסטרטוספרה, שם הטמפרטורה עולה עם הגובה. בתוך הטרופוספירה, רמות הלחץ נעות בין בר עד חמישה ברים (100 ו -500 kPa), ומכאן שמשטח נפטון מוגדר כמי שנמצא באזור זה.
אווירה:
לפיכך ניתן לומר כי ה"שטח "של נפטון מורכב מכ -80% מימן ו -19% הליום, עם כמות עקבית של מתאן. שכבת השטח מחלחלת גם על ידי חבורות עננים מסתובבות עם קומפוזיציות שונות, תלוי בגובה ולחץ. במפלס העליון הטמפרטורות מתאימות להתמצאות מתאן, ותנאי הלחץ הם כאלה שיכולים להתקיים עננים המורכבים מאמוניה, אמוניום גופרתי, מימן גופרתי ומים.
ברמות נמוכות יותר נחשבים להיווצר ענני אמוניה ומימן גופרתי. עננים עמוקים יותר של קרח מים צריכים להימצא גם באזורים התחתונים של הטרופוספירה, בהם נפוצים לחצים של כ- 50 ברים (5.0 MPa) וטמפרטורה של 273 K (0 ° C).
מסיבות שנותרות מעורפלות, התרמוספירה של כדור הארץ חווה טמפרטורות גבוהות במיוחד של כ- 750 K (476.85 ° C / 890 ° F). כוכב הלכת נמצא רחוק מדי מהשמש מכדי שהחום הזה יווצר על ידי קרינה אולטרה סגולה, שמשמעותו מעורב במנגנון חימום אחר - שיכול להיות האינטראקציה של האטמוספירה עם יונים בשדה המגנטי של כדור הארץ, או גלי כוח הכבידה מבפנים של כוכב הלכת שמתפזרים פנימה האטמוספירה.
מכיוון שנפטון אינה גוף מוצק, האטמוספירה שלו עוברת סיבוב דיפרנציאלי. האזור המשווני הרחב מסתובב עם פרק זמן של בערך 18 שעות, שהוא איטי יותר מהסיבוב של 16.1 שעות של השדה המגנטי של כדור הארץ. לעומת זאת, ההפך הוא הנכון לאזורים הקוטביים שבהם תקופת הסיבוב היא 12 שעות.
סיבוב דיפרנציאלי זה הוא הבולט ביותר מכל פלנטה במערכת השמש, ומביא לגזירת רוח רוחבית חזקה וסופות אלימות. שלושת המרשימים ביותר הבחינו ב -1989 על ידי ה- וויאג'ר 2 בדיקה לחלל, ואז שם על סמך הופעותיהם.
הראשון שהבחין בו היה סערה אנטי -יקלונית מאסיבית שנמדדה 13,000 על 6,600 ק"מ ודומה לנקודה האדומה הגדולה של יופיטר. סערה זו, המכונה הכתם האפל הגדול, לא אותרה חמש לאחר מכן (2 בנובמבר 1994) כאשר טלסקופ החלל האבל חיפש אותה. במקום זאת, בסופת הכדור הצפוני של כדור הארץ נמצאה סערה חדשה שדומה מאוד למראה, מה שמרמז כי לסופות אלה יש אורך חיים קצר יותר מזה של צדק
הקטנוע הוא סערה נוספת, קבוצת עננים לבנה שנמצאת רחוקה יותר דרומה מהנקודה החשוכה הגדולה. כינוי זה עלה לראשונה במהלך החודשים שקדמו ל וויאג'ר 2 מפגש בשנת 1989, כאשר קבוצת העננים נצפתה נע במהירות רבה יותר מהנקודה החשוכה הגדולה. הכתם האפל הקטן, סערה ציקלונית דרומית, היה הסערה השנייה העזה ביותר שנצפתה במהלך המפגש ב -1989. בתחילה היה חשוך לחלוטין; אבל כמו וויאג'ר 2 התקרב לכוכב הלכת, התפתחה גרעין בהיר וניתן היה לראות אותו ברוב התמונות ברזולוציה הגבוהה ביותר.
חום פנימי:
מסיבות שעדיין לא ברור לאסטרונומים, פנים נפטון חם במיוחד. למרות שנפטון רחוקה הרבה יותר מהשמש מאשר אוראנוס ומקבלת 40% פחות אור שמש, הטמפרטורה לפני השטח שלה זהה. למעשה, נפטון מפיקה אנרגיה פי 2.6 יותר מכפי שהיא מקבלת מהשמש. אפילו בלי השמש, נפטון זוהרת.
כמות גבוהה זו של חום פנים התואמת לקור החלל יוצרת הפרש טמפרטורה עצום. וזה מגדיר את הרוחות המתפוצצות סביב נפטון. מהירויות רוח מקסימליות ביופיטר יכולות להיות יותר מ- 500 קמ"ש. זה כפול מהמהירות של ההוריקנים החזקים ביותר בכדור הארץ. אבל זה כלום לעומת נפטון. אסטרונומים חישבו רוחות שהתפוצצו על פני נפטון במהירות של 2,100 קמ"ש.
עמוק בפנים בנפטון, יתכן שכוכב הלכת יש משטח יציב בפועל. בלב ליבו של ענק הגז / קרח נחשב לאזור סלע ובו בערך מסת כדור הארץ. אולם הטמפרטורות באזור זה יהיו אלפי מעלות; חם מספיק כדי להמיס סלע. והלחץ ממשקל האווירה יהיה מוחץ.
בקיצור, פשוט אין מצב שאפשר לעמוד על "פני נפטון", קל וחומר להסתובב עליו.
יש לנו הרבה מאמרים מעניינים על נפטון כאן במגזין החלל. להלן אחת על טבעות נפטון, ירחי נפטון, מי גילה את נפטון? האם יש אוקיינוסים בנפטון?
אם תרצה לקבל מידע נוסף על נפטון, עיין בהודעות החדשות של Hubblesite אודות נפטון, והנה קישור למדריך לחקירת מערכות סולאריות של נאס"א לנפטון.
לאסטרונומיה קאסט יש כמה פרקים מעניינים על נפטון. תוכלו להאזין כאן, פרק 63: נפטון ופרק 199: תוכנית הוויאג'ר.
