Vores solsystem er et fascinerende sted. Mellem otte planeter og mange dværgplaneter er der nogle alvorlige forskelle med hensyn til bane, sammensætning og temperatur. Mens forhold i det indre solsystem, hvor planeter er jordbundne i naturen, kan blive temmelig varme, planeter, der kredser ud over Frost Line - hvor det er koldt nok, at flygtige stoffer (dvs. vand, ammoniak, metan, CO og CO²) kondenseres til faste stoffer - kan blive mægtig forkølelse!
Det er i dette miljø, vi finder Neptune, solsystemets mest afstand (og dermed mest kolde) planet. Mens denne gas / is-gigant ikke har nogen "overflade" at tale om, er der blevet udført jordbaseret forskning og flybys, der har formået at opnå nøjagtige målinger af temperaturen i planetens øvre atmosfære. Alt i alt oplever planeten temperaturer, der spænder fra cirka 55 K (-218 ° C; -360 ° F) til 72 K (-200 ° C; -328 ° F), hvilket gør den til den koldeste planet i solsystemet.
Orbitalkarakteristika:
Af alle planeterne i solsystemet kredser Neptune om solen med den største gennemsnitlige afstand. Med en meget mindre excentricitet (0,0086) kredser den om solen ved en halv-hovedakse på ca. 30,11 AU (4,504,450 000 000 km), der spænder fra 29,81 AU (4.459 x 109 km) ved perihelion og 30,33 AU (4,537 x 109 km) ved aphelion.
Det tager 16 timer 6 minutter og 36 sekunder (0,6713 dage) for Neptune at gennemføre en enkelt siderøs rotation og 164,8 Jordår for at fuldføre en enkelt bane rundt om solen. Dette betyder, at en enkelt dag varer 67% så længe på Neptun, mens et år svarer til ca. 60.190 jorddage (eller 89.666 Neptuniske dage).
Fordi Neptunes aksiale hældning (28,32 °) svarer til Jordens (~ 23 °) og Mars (~ 25 °), oplever planeten lignende sæsonændringer. Kombineret med dets lange orbitalperiode betyder dette, at sæsonerne varer i fyrre jord år. Derudover fører planeternes aksiale hældning også til variationer i længden af sin dag samt variationer i temperaturen mellem de nordlige og sydlige halvkugler (se nedenfor).
"Overflade" temperatur:
På grund af deres sammensætning er det teknisk umuligt at bestemme en overfladetemperatur på gas- eller isgiganter (sammenlignet med jordbaserede planeter eller måner). Som et resultat har astronomer været afhængige af målinger opnået i højder, hvor det atmosfæriske tryk er lig med 1 bar (eller 100 kilo Pascals), svarende til lufttrykket her på Jorden ved havets overflade.
Det er her på Neptune, lige under skyer på øverste niveau, at trykket når mellem 1 og 5 bar (100 - 500 kPa). Det er også på dette niveau, at temperaturerne når deres registrerede højde på 72 K (-201.15 ° C; -330 ° F). Ved denne temperatur er betingelser egnede til at kondensere methan, og skønne ammoniak og hydrogensulfid menes at dannes (hvilket er det, der giver Neptune sin karakteristiske mørke cyanfarvning).
Men som med alle gas- og isgiganter, varierer temperaturerne på Neptune på grund af dybde og tryk. Kort sagt, jo dybere går Neptune, jo varmere bliver det. I sin kerne når Neptune temperaturer op til 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), hvilket kan sammenlignes med solens overflade. De enorme temperaturforskelle mellem Neptunes centrum og dens overflade skaber enorme vindstorme, der kan nå op til 2.100 km / time, hvilket gør dem til den hurtigste i solsystemet.
Anomalier og variationer i temperaturen:
Mens Neptune gennemsnit de koldeste temperaturer i solsystemet, er en underlig afvigelse planetens sydpol. Her er det 10 grader K varmere end resten af planeten. Denne "hot spot" opstår, fordi Neptunes sydpol i øjeblikket er udsat for solen. Når Neptune fortsætter sin rejse rundt om solen, vil polernes placering vende tilbage. Derefter vil den nordlige pol blive den varmere, og den sydlige pol afkøles.
Neptuns mere varierede vejr sammenlignet med Uranus skyldes delvis dens højere interne opvarmning, hvilket er særligt forvirrende for forskere. På trods af det faktum, at Neptune ligger over 50% længere væk fra solen end Uranus og kun modtager 40% af sin sollys, er de to planeteres overfladetemperaturer omtrent lige store.
Dypere inde i lagene af gas stiger temperaturen støt. Dette er i overensstemmelse med Uranus, men underligt nok er uoverensstemmelsen større. Uranus stråler kun 1,1 gange så meget energi, som den modtager fra solen, mens Neptune stråler ca. 2,61 gange så meget. Neptune er den fjerneste planet fra solen, men alligevel er dens indre energi tilstrækkelig til at drive de hurtigste planetvinde set i solsystemet. Mekanismen for dette forbliver ukendt.
Og mens temperaturerne på Pluto er blevet registreret, når de når lavere - ned til 33 K (-240 ° C; -400 ° F) - betyder Plutos status som en dværgplanet, at den ikke længere er i samme klasse som de andre. Som sådan er Neptunus stadig den koldeste planet af de otte.
Vi har skrevet mange artikler om Neptune her på Space Magazine. Her er den gigantiske (og is) gigantiske Neptun, hvordan er overfladen på Neptun ligesom ?, 10 interessante fakta om Neptun og Ringer af Neptun.
Hvis du gerne vil have flere oplysninger om Neptune, kan du tage et kig på Hubblesites nyhedsmeddelelser om Neptune, og her er et link til NASAs vejledning til solsystem til efterforskning af Neptune.
Vi har indspillet en hel episode af Astronomy Cast næsten Neptune. Du kan lytte til det her, Afsnit 63: Neptune.
