מערכת השמש היא מקום די ענק ומשתרע מהשמש שלנו במרכז כל הדרך אל צוק קויפר - גבול בתוך חגורת קויפר שנמצא 50 AU מהשמש. ככלל, ככל שמרחקים יותר מהשמש, הדברים קרים ומסתוריים יותר. בעוד הטמפרטורות במערכת השמש הפנימית מספיקות בכדי לשרוף אותך חי או להמיס עופרת, מעבר ל"קו הכפור ", הם מתקררים מספיק כדי להקפיא נדיפים כמו אמוניה ומתאן.
אז מהו הכוכב הקר ביותר של מערכת השמש שלנו? בעבר, הכותרת ל"גוף הכי פריג '"עברה לפלוטו, מכיוון שהיה הכוכב הרחוק ביותר המיועד אז מהשמש. עם זאת, עקב החלטת IAU בשנת 2006 לסווג מחדש את פלוטו כ"כוכב לכת ננסי ", התואר עבר מאז לנפטון. כשמונה כוכב הלכת מהשמש שלנו, הוא כיום הכוכב החיצוני ביותר במערכת השמש, ומכאן הקרה ביותר.
מסלול ומרחק:
עם מרחק ממוצע (ציר חצי-ראשי) של 4,504,450,000 ק"מ (2,798,935,466.87 מייל או 30.11 AU), נפטון היא הכוכב הרחוק ביותר מהשמש. לכוכב הלכת אקסצנטריות מינורית מאוד של 0.0086, מה שאומר שהמסלול שלו סביב השמש משתנה ממרחק של 29.81 AU (4.459 x 109 ק"מ) בפריחיון עד 30.33 AU (4.537 x 109 ק"מ) באפיליון.
מכיוון שההטיה הצירית של נפטון (28.32 °) דומה לזו של כדור הארץ (~ 23 °) ומאדים (~ 25 °), כוכב הלכת חווה שינויים עונתיים דומים. בשילוב עם תקופת מסלולו הארוכה, המשמעות היא שהעונות נמשכות ארבעים שנות כדור הארץ. בנוסף לכך שההטיה הצירית שלו דומה לזו של כדור הארץ היא העובדה שהשונות באורך היום שלה במהלך השנה אינה קיצונית יותר מכפי שהיא על כדור הארץ.
טמפרטורה ממוצעת:
כשמדובר בבחינת הטמפרטורה הממוצעת של כוכב לכת, מדענים מסתמכים על וריאציות טמפרטורה הנמדדות מפני השטח. כענק ענק / קרח, לנפטון אין משטח, כשלעצמו. כתוצאה מכך, מדענים מסתמכים על קריאות טמפרטורה בהן הלחץ האטמוספרי שווה לבר 1 (100 kPa), המקביל ללחץ האטמוספרי בגובה הים כאן על כדור הארץ.
בנפטון אזור אטמוספירה נמצא ממש מתחת לעננים במפלס העליון. הלחצים באזור זה נעים בין 1 ל -5 בר (100 - 500 kPa), והטמפרטורה מגיעה לגובה של 72 K (-201.15 ° C; -330 ° F). בטמפרטורה זו, התנאים מתאימים להתמצאות מתאן, ונחשבים להיווצר עננים של אמוניה ומימן גופרתי (וזה מה שמעניק לנפטון את צבע הציאן הכהה האופייני שלה).
רחוק יותר לחלל, בו הלחצים צונחים לכ- 0.1 בר (10 kPa), הטמפרטורות יורדות לשפל שלהן של בערך 55 K (-218 ° C; -360 ° F). בהמשך לכוכב הלכת, הלחצים גוברים באופן דרמטי, מה שמביא גם לעלייה דרמטית בטמפרטורה. בבסיסה, נפטון מגיע לטמפרטורות של עד 7273 K (7000 מעלות צלזיוס; 12632 מעלות צלזיוס), הדומה למשטח השמש.
הפרשי הטמפרטורה העצומים בין מרכז נפטון למשטח שלו (יחד עם סיבובו ההפרש) יוצרים סופות רוח ענקיות שיכולות להגיע לגובה של 2,100 קמ"ש, מה שהופך אותם למהירים ביותר במערכת השמש. 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, בסופה ההמונית של כדור הארץ נמצא 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.
חריגות טמפרטורה:
למרות שהיתה רחוקה יותר מ -50% מהשמש מאשר אורנוס - המקיף את השמש במרחק ממוצע של 2,875,040,000 ק"מ (1,786,467,032.5 מייל או 19.2184 AU) - נפטון מקבלת רק 40% מקרינת השמש שאורנוס עושה. למרות זאת, טמפרטורות השטח של שני כוכבי הלכת קרובים באופן מפתיע, כאשר אורנוס חווה טמפרטורת "פני שטח" ממוצעת של 76 K (-197.2 מעלות צלזיוס)
ובעוד שהטמפרטורות מגדילות באופן דומה את היציאה לליבה נוספת, הפער גדול יותר. אורנוס מקרין אנרגיה פי 1.1 בלבד מכפי שמש מקבלים מהשמש, ואילו נפטון מקרין פי 2.61 פי כמה. נפטון הוא כוכב הלכת הרחוק ביותר מהשמש, עם זאת האנרגיה הפנימית שלו מספיקה בכדי להניע את הרוחות הפלנטאריות המהירות ביותר שנראו במערכת השמש.
אפשר היה לצפות שנפטון יהיה הרבה יותר קר מאורנוס, והמנגנון לכך לא נודע. עם זאת, אסטרונומים תאורסטים כי הטמפרטורה הפנימית הגבוהה יותר של נפטון (וחילופי החום בין שכבות הליבה והשכבה החיצונית) עשויה להיות הסיבה לכך שנפטון אינה קרה משמעותית מאורנוס.
כפי שכבר צוין, טמפרטורות השטח של פלוטו עוברות להיות נמוכות מזו של נפטון. בין המרחק הגדול יותר שלו מהשמש, לבין העובדה שהוא לא ענק גז / קרח (ולכן אין בטמפרטורות קיצוניות בליבה) פירושו שהוא חווה טמפרטורות בגובה של 55 K (-218 מעלות צלזיוס); -360 מעלות צלזיוס ושפל של 33 K (-240 מעלות צלזיוס; -400 מעלות צלזיוס). עם זאת, מכיוון שהוא כבר לא מסווג ככוכב לכת (אלא ככוכב לכת ננסי, TNO, KBO, פלוטויד וכו ') הוא כבר לא נמצא בריצה. סליחה, פלוטו!
כתבנו מאמרים רבים על נפטון כאן במגזין החלל. הנה מי גילה את נפטון ?, מה טמפרטורת פני השטח של נפטון ?, מה דומה פני השטח של נפטון ?, 10 עובדות מעניינות על נפטון, טבעות נפטון, כמה ירחים יש לנפטון?
אם תרצה לקבל מידע נוסף על נפטון, עיין בהודעות החדשות של Hubblesite על נפטון, והנה קישור למדריך לחקירת מערכות סולאריות של נאס"א לנפטון.
הקלטנו גם פרק שלם של אסטרונומיה קאסט שכולל נפטון. האזינו כאן, פרק 63: נפטון.
