Нептун

НЕПТУН

дополнительно в Википедии Нептун , Спутники Нептуна и кольца Нептуна подробно Спутники Нептуна

История открытия Нептуна

    После того, как в 1781г Уильям Гершель открыл Уран и рассчитал параметры его орбиты, довольно скоро в 1789г обнаружились загадочные аномалии в движении этой планеты — оно то «отставало» от расчетного, то опережало его. Хотя эти отклонения от расчетной траектории первым заметил петербургский академик Андрей Лексель еще в 1783 году. В 1821 году Алексей Бувард опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана. Более поздние наблюдения показали существенные отклонения от таблиц. Это привело Буварда к предположению, что неизвестное пока тело возмущает орбиту Урана своей гравитацией.
   В 1842г в отчете Британской Ассоциации развития науки Джордж Эри, впоследствии ставший королевским астрономом, отмечал, что за 11 лет ошибка в положении Урана достигла почти полминуты дуги. В 1842г Геттингенская АН назначает премию тому, кто объяснит это загадочное явление. Вскоре после опубликования отчета Эри получил от британского астронома-любителя, преподобного доктора Хассея, письмо, в котором выдвигалось предположение, что эти аномалии обусловлены воздействием пока еще неоткрытой «заурановой» планеты. По-видимому, это было первым предложением искать «возмущающую» планету. Эри не одобрил идею Хассея, и поиски не были начаты.
    А еще за год до этого талантливый молодой английский студент Джон Кауч Адамс отметил в своих записях: «В начале этой недели появилась мысль заняться сразу же после получения степени исследованием аномалий в движении Урана, которые до сих пор не объяснены. Надо найти, могут ли они быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты и, если возможно, определить хотя бы приблизительно элементы ее орбиты, что может привести к ее открытию».
    Адамс получил возможность приступить к решению этой задачи только через два года, и к октябрю 1843г предварительные вычисления были закончены. Адамс решил показать их Эри, однако встретиться с королевским астрономом ему не удалось. Адамсу оставалось лишь вернуться в Кембридж, оставив для Эри результаты проведенных расчетов. По непонятным причинам Эри отреагировал на работу Адамса отрицательно, ценой чего явилась потеря Англией приоритета в открытии новой планеты. Адамс обратился к астроному - наблюдателю Джеймсу Чаллису (Джеймс Чайлз), работавшему в том же Кембриджском университете, с просьбой организовать поиски. Чаллис после долгих проволочек приступил к поискам в июле 1846 года. Но ему невероятным образом не повезло. Самым обидным оказалось то, что Чаллис неоднократно наблюдал планету записывал ее координаты, но все никак не удосуживался сравнить результаты наблюдений, проведенных в разные дни.


Иоганн Энке (1791-1865)	Иоганн Галле (1812-1910)

Генрих д'Арре (1822-1875)	Урбен Леверье (1811-1877)

    Независимо от Адамса над проблемой заурановой планеты работал во Франции Урбен Жан Леверье. Он работал в парижском Бюро долгот, которое возглавлял крупнейший французский астроном Франсуа Араго. Именно Араго и поставил перед молодым ученым задачу по определению возможного местоположения неизвестной планеты, которая своим гравитационным влиянием вызывает неправильности в движении Урана, считавшегося тогда самой крайней из планет. 10 ноября 1845г Леверье представил Французской АН результаты своего теоретического анализа движения Урана, заметив в заключение о расхождении между данными наблюдений и расчетов: «Это можно объяснить воздействием внешнего фактора, который я оценю во втором трактате». Такие оценки были проведены в первой половине 1846г. Успеху дела помогло предположение, что искомая планета движется, в соответствии с эмпирическим правилом Тициуса - Боде, по орбите, радиус которой равен утроенному радиусу орбиты Урана, и что орбита имеет очень малый наклон к плоскости эклиптики. Леверье выступил с указанием, где следует искать новую планету.
   Получив второй трактат Леверье, Эри обратил внимание на очень близкое совпадение результатов исследований Адамса и Леверье, относящихся к движению предполагаемой планеты, возмущающей движение Урана, и даже подчеркнул это на специальном заседании Совета инспекторов Гринвича. Но он, как и ранее, не торопился начать поиски и стал хлопотать о них только в июле 1846, поняв, какое негодование может вызвать впоследствии его пассивность.
     Тем временем Леверье 31 августа 1846г закончил еще одно исследование, в котором была получена окончательная система элементов орбиты искомой планеты и указано ее место на небе и представил его в Парижскую АН. Но во Франции, как и в Англии, астрономы все не приступали к поискам, и 18 сентября Леверье обратился к Иоганну Гольфрид Галле, ассистенту Берлинской обсерватории. В письме он писал: «Направьте телескоп в созвездие Водолея в точку эклиптики с долготой 326º, и в пределах одного градуса Вы найдете новую планету. Она девятой звездной величины и имеет заметно различимый диск». Получив разрешение директора обсерватории, 23 сентября 1846г вместе со студентом Генрихом Д'Арре начал поиски. В первый же вечер планета ими была обнаружена, она находилась всего в 52' от предполагаемого места.
    Весть об открытии планеты «на кончике пера», что явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, вскоре облетела весь научный мир. По установившейся традиции планета получила название Нептун в честь античного бога.
    Около года между Францией и Англией шла борьба за приоритет открытия, к которой, как это часто бывает, сами герои непосредственного отношения не имели. В частности, между Адамсом и Леверье установилось полное взаимопонимание, и они оставались друзьями до конца жизни.
    Кстати планета наблюдалась еще Г. Галилеем 28 декабря 1612 года, а затем 29 января 1613 года , который зарисовал ее в своем журнале наблюдений, приняв за звезду. 8 и 10 мая 1795г Ж. Лаланд также не обратил внимания. Подробнее, другая версия.
   Через 17 дней после открытия планеты, о котором британский астрономом Уильям Ласселл узнал из газеты "Таймс", он тут же навел свой телескоп по указанным в газете координатам и стал наблюдать новую планету. Обнаружив движущийся вокруг нее спутник, Ласселл написал письмо в редакцию «Таймс», и газета оповестила мир о находке английского астронома. Открытие спутника Тритона стало определенным утешением для Англии за утерянный приоритет в открытии самого Нептуна. Хотя последние исследования показывают, что Адамс проделал некоторые вычисления, но он был довольно неуверен в том, где находится Нептун.
     12 июля 2011 года Нептун завершит свой первый с момента открытия планеты в 1846 году полный оборот. С Земли он будет виден иначе, чем в день открытия, в результате того, что период обращения Земли вокруг Солнца (365,25 дней) не является кратным периоду обращения Нептуна.

Название планеты

Некоторое время после открытия Нептун обозначался просто как «внешняя от Урана планета» или как «планета Леверье». Первым, кто выдвинул идею об официальном наименовании, был Галле, предложивший название Янус. В Англии Чайлз предложил другое название: Океан. Леверье предложил назвать ее Нептуном, ложно утверждая, что такое название одобрено французским бюро долгот. В октябре он пытался назвать планету по своему имени, «Леверье», и был поддержан директором обсерватории Франсуа Араго, однако эта инициатива натолкнулась на существенное сопротивление за пределами Франции. Директор Пулковской обсерватории Василий Струве отдал предпочтение названию «Нептун». О причинах своего выбора он сообщил на съезде Императорской Академии наук в Петербурге 29 декабря 1846 года. Это название получило поддержку за пределами России и вскоре стало общепринятым международным наименованием планеты. В римской мифологии Нептун — бог моря и соответствует греческому Посейдону. До этого все планеты, кроме Урана и Земли, были названы в честь римских богов.

Характеристики планеты Нептун

Показатель	Нептун	Нептун/Земля
Средняя удаленность планеты от Солнца	4 503 443 661 км	30,10366151
Афелий	4 553 946 490 км	30,44125206
Перигелий	4 452 940 833 км	29,76607095
Эксцентриситет орбиты	0,011214269
Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы)	1,767975 (1°46´22")
Орбитальная скорость (км/с)	5,43 (от 5,37 до 5,50)	0,182
Сидерический период обращения планеты (лет)	164,491 (60189 дней)	164,79
Синодический период (дней)	367,49
Максимальная видимая звездная величина	8,0 - 7,78
Угловой размер	2,2—2,4
Объем (10¹⁰ км³)	6254	57,74
Общая масса^a	19424
Масса^b (килограмм)	1,0243×10²⁶	17,147
Экваториальный радиус(км)^f	24764 ± 15	3,883
Полярный радиус (км)	24341 ± 30	3,829
Сжатие^c	0,0171± 0,0013
Средняя плотность (г/см³)	1,638	0,297
Ускорение силы тяжести на экваторе (м/с²)	11,15	1,14 g
Вторая космическая скорость на экваторе (км/с)	23,5	2,10
Период обращения вокруг оси (часов)	16,11 (16 ч 6 мин 36 с)	0,6713 дней
Наклонение экватора к орбите (градусы)	28,32	1,208
Альбедо	0,290	0,950
Число известных спутников	13

^aОтношение массы Солнца к массе планеты (включая атмосферу и массу спутников).
^bБез учета массы спутников.
^cСжатие равно (Re-Rp)/Re, где Re и Rp - экваториальный и полярный радиусы планет (соответственно).
^fДля внешних планет не имеющих твердой поверхности радиус соответствует уровню атмосферного давления в 1 бар.

Исследование планеты КА

     "Вояджер-2" пока единственные КА, преодолев расстояние 4,5 млрд. километров за 12 лет, и многочисленные коррекции траектории при перелёте от Юпитера к Сатурну и Урану, оказался на минимальном расстоянии от Нептуна (4900 километров) 25 августа 1989 г (точно рассчитанное на Земле время).
     На цветных снимках, синтезированных на основе слабых сигналов с "Вояджера", видимая поверхность Нептуна представляет собой плотный облачный слой голубого цвета с полосами и белыми и тёмными пятнами. Сильный вихревой шторм размером с нашу планету вращается против часовой стрелки. У Нептуна обнаружено магнитное поле, ось магнитных полюсов отклонена на 50° от оси вращения планеты. "Вояджер-2" выявил у Нептуна также пять слабых колец. Кроме того в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере.
      По наземным исследованиям были известны лишь два спутника: Тритон и Нереида, обращающиеся вокруг Нептуна в обратном направлении. "Вояджер" открыл ещё шесть спутников размерами от 200 до 50 км, вращающихся в том же направлении, что и Нептун. У Тритона и Нереиды в ультрафиолетовом диапазоне обнаружены явления, напоминающие земные полярные сияния. Тритон имеет очень тонкую газовую оболочку, верхний слой которой состоит из азота. В нижних слоях обнаружены метан и твёрдые частицы азотных образований. Наряду с кратерами на его поверхности открыты действующие вулканы, каньоны и горы.

Планета Нептун

Изображения Нептуна, полученные с помощью Космического телескопа "Хаббла" (HST) 10 октября (наверху слева), 18 октября (наверху справа) и 2 ноября (внизу в центре) 1994 г, выявляют быстрые атмосферные изменения, произошедшие за период в несколько дней. Эти изображения получены на основе снимков, сделанных через разные цветные фильтры. Высокие облака выглядят розоватыми, поскольку их изображение получено в ближнем инфракрасном диапазоне.

     НЕПТУН (астрологический знак J), восьмая от Солнца большая планета Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. До 1930г, открытия Плутона, Нептун был последней планетой Солнечной системы. В 2006 году Международный астрономический союз принял новое определение термина «планета» и классифицировал Плутон как карликовую планету, и, таким образом, вновь сделал Нептун последней планетой Солнечной системы.
    Нептун движется вокруг Солнца по эллиптической, близкой к круговой, орбите со средним расстоянием от Солнца в 30 раз больше, чем у Земли. Это значит, что свет от Солнца доходит до Нептуна немногим более чем за 4 часа. Планета почти в четыре раза превосходит Землю, притом собственное вращение настолько быстрое, что сутки на Нептуне длятся всего 16 часов. Хотя средняя плотность Нептуна почти втрое меньше земной, его масса из-за больших размеров планеты в 17,2 раза больше, чем у Земли. Нептун выглядит на небе как звезда 7,8 звездной величины (недоступна невооруженному глазу); при сильном увеличении имеет вид зеленоватого диска, лишенного каких-либо деталей.
    Эффективная температура поверхностных областей — ок. 38 К, но по мере приближения к центру планеты она возрастает до (12-14)·10³К при давлении 7-8 мегабар.
   «Вояджер-2» зарегистрировал магнитное поле Нептуна. Магнитный полюс планеты отстоит на 47° от географического. Предполагается, что магнитное поле Нептуна возбуждается в жидкой проводящей среде, в слое, находящемся на расстоянии 13 тысяч км от центра планеты. А под жидким слоем находится твердое ядро Нептуна. Магнитосфера Нептуна сильно вытянута. Напряженность магнитного поля на поверхности планеты меняется примерно от 0,1 до 1 Гаусса.

Внутреннее строение

1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро

Внешняя газовая оболочка (атмосфера) имеет толщиной около 5 000 км. Эта атмосфера, состоящая из водорода и гелия, переходит в ледяной слой постепенно, без резко выраженной границы, по мере того, как плотность вещества увеличивается под давлением вышележащих слоев. В глубоких частях атмосферы газы преобразуются в кристаллы, своего рода иней. Этих кристаллов в более глубоких слоях становится все больше, и они начинают напоминать пропитанную водой снеговую кашу, а еще глубже - полностью преобразуются в лед, находящийся под действием огромного давления. Переходный слой от газовой до ледяной оболочки довольно широкий - около 3 000 км. В общей массе Нептуна на газы приходится 5%, на льды 75%, а на каменный материал 20%.
По расчетам, в центре Нептуна должно находиться каменное или железокаменное ядро диаметром в 1,5-2 раза больше нашей 3емли. Основную часть Нептуна составляет расположенный вокруг этого плотного ядра слой толщиной около 8 000 км, состоящий главным образом из водных, аммиачных и метановых льдов, к которым, возможно, примешан и каменный материал. По расчетам, температура в этом слое должна с глубиной увеличиваться от +2 500 до +5 400°С. Однако лед при этом не испаряется, поскольку он находится в недрах Нептуна, где давление в несколько миллионов раз выше, чем атмосферное давление на Земле. Такие чудовищные «объятия» прижимают молекулы друг к другy, удерживая их от разлетания в стороны и испарения. Вероятно, вещество там находится в ионном состоянии, когда атомы и молекулы «раздавлены» на отдельные заряженные частицы - ионы и электроны. Конечно, трудно вообразить себе подобный «лед», поэтому иногда этот слой Нептуна называют «ионным океаном», хотя представить его в виде обычной жидкости также весьма затруднительно.

Атмосфера

Нептун – самая ветряная планета Солнечной системы. Из всех элементов на Нептуне преобладают водород и гелий. Атмосфера планеты состоит из молекулярного водорода (H₂)

Фото «Вояджер-2», - виден вертикальный рельеф облаков

- 80,0%; Гелия (He) - 19,0%; Метана (CH₄) - 1,5%. Присутствуют и другие элементы в долях дейтерий водорода HD - 192; этан (C₂H₆) - 1,5. Внешняя газовая оболочка имеет толщину около 5 000 км. На Нептуне, как и на других планетах-гигантах, произошла многослойная дифференциация вещества, в процессе которой образовалась протяженная ледяная оболочка как на Уране. Крупномасштабные атмосферные образования в экваториальной области планеты движутся с востока на запад (обратном вращению планеты вокруг своей оси) со скоростью около 325 м/сек относительно ядра планеты, а более мелкие детали перемещаются почти вдвое быстрее. Это означает, что скорости потоков выбросов у экватора Нептуна приближаются к сверхзвуковым. Скорость звука в атмосфере Нептуна составляет примерно 600 м/сек. Сильные ветры наблюдаются на всех гигантских планетах, но не ясно, почему самое быстрое движение атмосферы имеется именно на Нептуне. Возможно, это связано с влиянием внутренних источников тепла у Нептуна. Вторая среди "самых ветреных" планет - Сатурн, где максимальные скорости ветра примерно вдвое меньше, чем на Нептуне. Выше основного атмосферного слоя, в холодной прозрачной атмосфере конденсируются редкие белые облака из замерзшего метана CH₄. Эти белые облака поднимаются на высоту 50-150 км и отбрасывают тени на основной облачный покров. Ниже первого слоя облаков, на уровне давления около 20 атмосфер и температуры около 200К (-70С), расположен второй облачный слой из гидросульфида аммония NH₄SH. Еще глубже расположены облака из водяного льда.
Температурный минимум (тропопауза) в атмосфере Нептуна составляет 55К (-218С) и достигается при давлении 0,1 атмосферы. При такой низкой температуре конденсируются пары продуктов фотолиза метана (ацетилен, диацетилен и др.), образуя тонкую надоблачную дымку. Выше тропопаузы лежит стратосфера - область атмосферы, где температура растет с высотой. На уровне давления 10-8 - 10-7 атмосфер при температуре 160К (-110С) расположена мезопауза - область постоянной температуры, выше которой простирается термосфера. Температура термосферы достигает 750К. Нептун же излучает в 2,61 раза больше чем получает тепла от Солнца, его внутренний источник тепла производит 161 % от получаемого от Солнца.

Крупный план Большого темного пятна на Нептуне. Фото "Вояджера-2" с расстояния 2,8 млн. км.

На изображениях, полученных АМС "Вояджер-2" в 1989г наблюдалось на планете овальное

Облака на Нептуне в условных цветах (фото "Вояджера-2"). Темные зоны соответствуют глубокому расположению образований, а розоватые - высокому.

Большое Темное Пятно (13 тысяч км в длину и 6.6 тысяч км в ширину). Это была грозовая система (вихрь) в облачных слоях Нептуна, подобная Большому красному пятну на Юпитере, но она просуществовала не так долго. Ветры несли Большое Темное Пятно к западу со скоростью 300 метров в секунду. Время кругооборота вещества в нем – 16 дней. "Вояджер 2" также видел меньшее темное пятно в южном полушарии и небольшое непостоянное белое облако, которое проносилось вокруг Нептуна за 16 часов и сопровождало вихрь, названным "Скутер". Проведенное недавно компьютерное моделирование показало, что "скутеры" - это облака метана, которые часто могут находится около темных пятен.
Любопытно, что наблюдения на HST в 1994-м году показали, что Большое Темное Пятно исчезло. Оно или просто рассеялось или, к настоящему времени, закрыто другими частями атмосферы. Несколько месяцев спустя, HST обнаружил новое темное пятно в северном полушарии Нептуна. Наибольший размер пятна почти равнялся диаметру Земли (около 12000 км), достигая почти половины размера Большого красного пятна. Это указывает на то, что атмосфера Нептуна изменяется быстро, возможно, из-за легких изменений в температурах верхних и нижних облаков.

Магнитосфера

Своей магнитосферой, и магнитным полем, сильно наклонённым на 47° относительно его оси вращения, и распространяющегося на 0,55 от радиуса планеты (приблизительно 13500 км), Нептун напоминает Уран. Наклонённая магнитосфера Урана - результат скорее всеговызвана приливами во внутренних областях планеты. Такое поле может появиться благодаря конвективным перемещениям жидкости в тонкой сферической прослойке электропроводных жидкостей этих двух планет (предполагаемая комбинация из аммиака, метана и воды), что приводит в действие гидромагнитное динамо. Магнитное поле на экваториальной поверхности Нептуна оценивается в 1,42 μT в течении магнитного момента 2,16×10¹⁷ Tm³. Магнитное поле Нептуна имеет комплексную геометрию, которая включает относительно большие привзносы от не биполярных компонетов, включая сильный квадрупольный момент, который по мощности может превышать дипольный. В противоположность — у Земли, Юпитера и Сатурна относительно небольшой квадрупольный момент, и их поля менее отклонены от полярной оси. Головная ударная волна Нептуна, где магнитосфера начинает замедлять солнечный ветер, проходит на расстоянии в 34,9 планетарных радиусов. Магнитопауза, где давление магнитосферы уравновешивает солнечный ветер, находится на расстоянии в 23—26,5 радиусов Нептуна. Хвост магнитосферы длится примерно до расстояния в 72 радиуса Нептуна, и очень вероятно, что гораздо дальше.

Наблюдения за Нептуном, которые в течение шести лет проводились с помощью космического телескопа Hubble, показали, что эта планета стала за эти годы заметно ярче (см. фото). Причем самые заметные изменения произошли в южном полушарии: полосы облаков стали выделяться очень четко, они стали и шире и ярче. По мнению ученых, это говорит о том, что на Нептуне происходят сезонные изменения климата, подобные тем, что мы наблюдаем у себя на Земле. Когда в сторону Солнца обращено южное полушарие Нептуна, то над районом южного полюса 41 год длится полярный день, и в южном полушарии все это время - лето. Оно началось там в 2005 году и продлится до 2046 года. В этот период вокруг северного полюса Нептуна будет царить полярная ночь.
Правда, астрономы не ожидали обнаружить на Нептуне сезонные изменения, потому что Солнце на этой планете по причине своей удаленности выглядит в 900 раз менее ярким, чем на Земле. Тем не менее, изменения освещенности даже от такого "слабого" источника света приводят к определенным изменениям в атмосфере Нептуна и, следовательно, к изменениям климата. Но на этот процесс оказывает еще влияние и внутренний источник тепла Нептуна. А вообще-то, эта планета очень слабо изучена из-за своей сильной удаленности. Но если к самой дальней планете солнечной системы Плутону NASA все-таки собирается отправить в начале 2006г исследовательский зонд, то Нептун пока в планах не значится.

Характеристики спутников Нептуна

	Спутник	Звездная величина	Радиус (км)	Масса (кг)	Плотность (г/см³)	Радиус орбиты (тыс. км)	Период обращения (зем. сут.)	Наклон орбиты к экватору планеты (град.)	Альберо	Эксц.	Дата открытия, первооткрыватель
13	S/2002N4 (Несо)		30	1,7×10¹⁷		48387	9374R	132,585	0,04	0,4945	обнаружен с помощью телескопов Cerro Tololo (межамериканская обсерватория) и Victor Blanco (Канада, Франция, США).
12	S/2002N3 (Лаомедея)		21	5,8×10¹⁶		23571	3167,85	34,741	0,16	0,4237	обнаружен с помощью телескопов Cerro Tololo (межамериканская обсерватория) и Victor Blanco (Канада, Франция, США).
11	S/2002N2 (Сао)		22	6,7×10¹⁶		22422	2914,0	48,511	0,16	0,2931	обнаружен с помощью телескопов Cerro Tololo (межамериканская обсерватория) и Victor Blanco (Канада, Франция, США).
10	S/2003N1 (Псамафа)		14	1,5×10¹⁶		46695	9115,9R	137,39	0,16	0,450	2001г, на телескопе Subaru (Гавайи), объявлено 17.09.2003г
9	S/2002N1 (Галимеда)		24	1.0×10¹⁷		15728	1879,71	134,101	0,16	0,5711	обнаружен с помощью телескопов Cerro Tololo (межамериканская обсерватория) и Victor Blanco (Канада, Франция, США).
8	Протей (Протеус)	20	220х208х202	5.0×10¹⁹		117,647	1,122315	0,026	0,1	0,0005	(NVIII, S/1989 N1) 08.1989, «Вояджер-2»
7	Ларисса	21	108х102х84	4.9×10¹⁸		73,548	0,554654	0,205	0,09	0,0014	(NVII, S/1981 N1, S/1989 N2) 08.1989, «Вояджер-2» или H.Reitsema во время покрытия в 1981г
6	Галатея	23	102х92х72	2.1×10¹⁸		61,953	0,428745	0,062	0,08	0,0000	(NVI, S/1989 N4) 08.1989, «Вояджер-2»
5	Деспина	23	90х74х64	2.1×10¹⁸		52,526	0,334655	0,064	0,09	0,0002	(NV, S/1989 N3) 08.1989, «Вояджер-2»
4	Таласса	24	52х50х26	4.0×10¹⁷		50,075	0,311485	0,209	0,09	0,0002	(NIV, S/1989 N5) 08.1989, «Вояджер-2»
3	Наяда	25	48х30х26	1.9×10¹⁷		48,227	0,294396	4,746	0,07	0,0004	(NIII, S/1989 N6) 08.1989, «Вояджер-2»
2	Нереида	18,7	170	3.1×10¹⁹		5513,4	360,13619	7,232	0,16	0,7512	(NII - 1949) 1.05.1949, Дж. Койпер
1	Тритон	13,6	1353,4	2.14×10²²	2,05	354,76	5,876854R	156,834	0,76	0,00016	(NI - 1846) 10.10.1846, У. Ласселл

«Вояджер-2» открыл шесть новых спутников. Все они движутся по практически круговым орбитам в прямом направлении практически в плоскости экватора планеты. Пять из них имеют периоды обращения меньше периода вращения планеты, и поэтому на нептунианском небе восходят на западе и заходят на востоке. Самый крупный из этих спутников - Протей - неправильной формы. Он намного темнее Нереиды, и отражает всего 6% падающего света. Протей имеет серый цвет; на его поверхности видны кратероподобные образования и трещины. Ещё один спутник, Ларисса, тёмный объект неправильной формы, отражающий 5% света. На нем видны несколько кратеров размерами 30-50 км. Неправильная форма Протея и Лариссы указывает на то, что на протяжении всей своей истории они оставались холодными глыбами льда.
НЕРЕИДА, второй спутник планеты открытый в 1949 году американско-голландским астрономом Джерард Койпер (Gerard Kuiper) - Единственный спутник планет Солнечной системы с сильно вытянутой орбитой (эксцентриситет 0,75). Его расстояние от Нептуна изменяется от 1 353 600 км до 9 623 700 км. Спутник по видимому был захвачен планетой. Ее альбедо выше, чем альбедо внутренних спутников, но значительно меньше альбедо Тритона.

Тритон

Изображение Тритона - смонтировано из десятка отдельных кадров, сделанных 25 августа 1989г. На изображении представлено обращенное к Нептуну полушарие с южной полярной шапкой.

Фотография Тритона сделана с "Вояджера-2" с расстояния 530000 км. Внизу слева - южный полюс. Ясно видна граница между ярким южным и более темным северным полушариями.

    Самый большой из естественных спутников Нептуна. Был открыт 10 октября 1846г Уильямом Ласселлом (о. Мальта) всего через 17 дней после открытия самого Нептуна. Тритон вращается вокруг Нептуна в обратном направлении по орбите, наклоненной на 23° к экваториальной плоскости планеты. Сидерический период обращения 5 сут 21 ч 3 мин. Необычность орбиты наводит на мысль о том, что Тритон не образовался вместе с Нептуном, а был им захвачен. 25 августа 1989г с системой Нептуна встретился "Вояджер-2", прошедший вблизи Тритона на расстоянии около 4000 км и передавший на Землю его детальные изображения. Гравитационное влияние Тритона на траекторию космического аппарата заставляет предположить, что яркая ледяная внешняя кора и мантия покрывают ядро из твердых пород (возможно, даже металлическое), которое может содержать до двух третей массы спутника. Поэтому считается, что он состоит из каменного ядра диаметром 2 000 км, окруженного слоем водного льда толщиной 350 км (на 25% состоит из замороженной воды, остальная часть - горный материал). На Тритоне обнаружены разнообразные формы рельефа, свидетельствующие о его геологической активности в прошлом. Трещины шириной 30 км и длиной до 1 000 км пересекают его поверхность. Еще одна особенность - области, рельеф которых напоминает сетку на кожуре дыни. Эти участки покрыты ячейками поперечником 20-30 км, которые окружены валами высотой 300 метров. Происхождение такого рельефа не вполне ясно. Скорее всего, это результат весьма экзотического криогенного (низкотемпературного) вулканизма, где роль расплавленной магмы играет холодная жидкость, которая поднимается из недр и замерзает на поверхности, образуя причудливые ледяные формы рельефа. Водный лед в условиях Тритона становится очень твердым и ведет себя как каменная горная порода, образуя высокие гряды, крутые склоны, трещины с резкими очертаниями. А вот метановый и азотный льды - пластичные, они расползаются и создают пологий рельеф.
    Тритон является одним из трёх спутников планет Солнечной системы, имеющих атмосферу (наряду с Ио и Титаном). Тритон окружен разреженной атмосферой из азота со следами метана (поверхностное давление составляет 15 микробар), обнаруженная Voyager. Тонкий туман простирается вверх на 5-10 км. Южная полярная шапка красноватого цвета покрыта инеем, возможно из замерзшего азота, который постепенно испаряется. (Благодаря особенностям характеристик орбит Нептуна и Тритона эта область к моменту наблюдения была непрерывно освещена Солнцем почти 100 лет). На высоте примерно 100 км над южной полярной областью были замечены тонкие облака, состоящие, по всей видимости, тоже из замерзшего азота. В этой области нет ударных кратеров. В экваториальной области голубоватого цвета из замерзшего метана наблюдаются разнообразные типы поверхностей, что, предположительно, связано со все еще продолжающейся сложной вулканической деятельностью, включая султанные извержения. Имеются громадные ледяные скалы, наблюдаются на спутнике темные полосы вулканического происхождения. Две трети поверхности покрыты льдом, остальная часть поверхности жидкостью. Поверхность Тритона по астрономическим понятиям безусловно молода.
   В греческой мифологии Тритон - морской бог, сын Посейдона (Нептуна); обычно он изображается с человеческой головой и рыбьим хвостом.
    К Тритону летал только один космический корабль, Voyager 2, в августе 1989 года. Почти все, что мы знаем об этом спутнике, мы знаем благодаря этому полету.
    Из-за того, что орбита Тритона носит попятный характер, приливные взаимодействия между Нептуном и Тритоном уменьшают энергию Тритона, результатом чего является понижение его орбиты. Поэтому когда-нибудь, в далеком будущем, Тритон или разрушится (возможно, с формированием кольца вокруг Нептуна), или столкнется со своей планетой. Ученые считают, что Тритон был захвачен Нептуном из пояса Койпера.
    Ось вращения Тритона также необычна, ее наклон к оси Нептуна составляет 157°С. Тритон, возможно, только приблизительно на 25% состоит из замороженной воды, остальная часть - горный материал.
     Температура на поверхности Тритона составляет всего 34.5 K (-235 C) - самое холодное из всех известных объектов Солнечной системы. Такая температура частично обусловлена высоким альбедо (0.76), что означает, что поглощается очень немного солнечного света (для сравнения: альбедо Луны 8%, альбедо свежевыпавшего снега - около 90%).
    Наиболее интересной и совершенно неожиданной особенностью этого необычного мира являются ледяные вулканы, в состав которых входит, возможно, жидкий азот, пыль и материалы, содержащие метан. Один из снимков, сделанных Vojager, показывает выброс, поднимающийся на высоту 8 км над поверхностью, где они начинают стелиться параллельно поверхности Тритона и вытягиваться в «хвосты» длиной до 150 км. Обнаружено десять действующих гейзеров. Все они «дымят» в южной полярной области, над которой Солнце в этот период находилось в зените. Причиной активности газовых гейзеров считают нагрев Солнцем, приводящий к плавлению азотного льда на некоторой глубине, где имеются также водный лед и метановые соединения темного цвета. Давление газовой смеси, возникающее в глубинном слое при его нагреве всего на 4°С, хотя и небольшое, но вполне достаточное, чтобы выбросить газовый фонтан высоко в разреженную атмосферу Тритона.
     Тритон, Ио, Энцелад и Венера - единственные тела в Солнечной системе помимо Земли, которые, как известно, проявляют вулканическую активность в настоящее время. Также интересно обратить внимание, что вулканические процессы, происходящие во внешней Солнечной системе, различны. Извержения на Земле и Венере (и на Марсе в прошлом) состоят из горного материала и управляются внутренней теплотой планет. Извержения Тритона состоят из летучих веществ, таких как азот или метан, и управляются сезонным нагревом от Солнца. Снимки южной полярной области, на которой в тот момент стояло полярное лето, показали множество гейзеров, извергающих азот в смеси с каким-то темным материалом. Шлейфы этого материала подхватываются ветром и образуют длинные темные полосы на поверхности.

Характеристики колец Нептуна

Название	Расстояние от центра планеты в радиусах (км) планеты		Ширина (км)	Толщина (км)	Оптическая глубина	Общая масса (г)	Альбедо
Галле	1,692-1,733	41900-43900	~2,000	?	~8×10^-5	?	~0.015
Леверье	2,148	53200	~110	?	~0.002	?	~0.015
Ласселл	2,148-2,310	53200-57200	~4,000	?	1.5×10^-4	?	~0.015
Арго	2,310	57200	<~100	?	?	?	?
Безымянное	2,501	61950	?	?	?	?	?
Адамс	2,541	62933	~50	?	~4.5×10^-3	?	~0.015

Фотография колец Нептуна, сделанная с "Вояджера-2" 25 августа 1989 г. с расстояния 720000 км.

Первое кольцо Нептуна было обнаружено в 1968 году командой астрономов во главе с Эдвардом Гайненом. Но позже считалось, что это кольцо могло быть неполным, дефектным. Такое мнение возобладало после наблюдения за покрытием колец звездой в 1984 году, когда кольца затмили звезду во время её входа в тень, а не по выходу из неё. Изображения «Вояджера-2» от 1989 года уладили эту проблему, поскольку было обнаружено ещё несколько слабых колец, но с достаточно массивной структурой. Причина этого так и не выяснена до сих пор, но это могло произойти из-за гравитационного взаимодействия с маленькими спутниками на орбите поблизости от колец. Наблюдения с поверхности Земли, анонсированные в 2005 году, показали, что кольца Нептуна намного более непостоянны, чем ранее мыслилось.
Нептун имеет два основных кольца (Леверье и Адамса), причем от внутреннего кольца вовне простирается разреженный слой вещества (Плато). Ближе к планете расположено тонкое третье кольцо (Галле). Слабое направленное наружу расширение кольца Леверье, которому присвоено имя Ласселла, ограничено с внешней стороны кольцом Араго. Кольцо Ласселл содержит мало пыли и больше крупных камней. Внешнее кольцо - кольцо Адамса - содержит 5 «дужек» под названием: «Храбрость», «Liberté», «Egalité 1», "Egalité 2», и «Fraternité» (Свобода, равенство и братство). Изображения, полученные обсерваторией Кек (Гавайские острова) в 2002 и 2003 году показывают значительные перемены по сравнению с изображениями «Вояджера-2». В частности, кажется что дуга «Liberté» может исчезнуть всего через столетие. Существование этих дуг было трудно объяснить, потому что законы механики предсказывают, что дуги должны были бы за достаточно короткий момент времени соединиться в однородное кольцо. Теперь астрономы полагают что в таком положении дуги удерживает гравитационный эффект спутника Нептуна — Галатеи, которая обращается вокруг Нептуна вблизи от внутренней границы кольца Адамса. Внутри арок видна цепь отдельных сгустков на расстоянии нескольких сот километров друг от друга. Исследование арок показывает, что в середине они содержат уплотнение шириной 15 км, окруженное прозрачным пылевым шлейфом шириной 50 км. Сложные расчеты позволили сделать вывод о том, что арки Нептуна представляют собой цепочки ранее неизвестных науке эллиптических вихрей антициклонического типа, состоящих из твердых частиц. Размеры самых крупных частиц, видимо, достигают нескольких сот метров. Эти уникальные вихри названы эпитонами; они сложным образом взаимодействуют с ближайшим спутником (Галатеей), между собой и с непрерывным пылевым кольцом. Кольца темные, альбедо всех колец очень низкое (меньше 3%). Кольца не отражают радиоволны и выглядят значительно ярче в рассеянном, нежели в отраженном свете, а значит, состоят преимущественно из мелких пылевых частиц.

Хронология открытий

Год	Ученый	Что открыто
1612г	Галилео Галилей	В конце года первым наблюдает планету, но зарисовал ее, считая что это звезда.
1783г	А.Лексель	Российский астроном обнаруживает отклонения от расчетной траектории в движении Урана.
1842г	Хассей	Британский астроном-любитель направляет письмо Эри, в котором выдвигает предположение о существовании пока еще неоткрытой «заурановой» планеты. Хотя еще в 1841г талантливый молодой английский студент Джон Кауч Адамс отметил в своих записях о возможности существования планеты за Ураном и о том, что надо бы орбиту рассчитать.
1846г	Иоганн Галле	23 сентября открыл Нептун.
1846г	Уильям Ласселл	Открыл 10 октября первый из спутников Нептуна – Тритон.
1855г	М.А. Ковальский	Разработал первую теорию движения Нептуна.
1967г		7 апреля во время покрытия звезды первое точное определение диаметра планеты в 50200км.
1968г	Эдвард Гайнен	во главе с командой астрономов, обнаружил первое кольцо Нептуна
1984г	Андрэ Браик	Французский астроном проводил наблюдения Нептуна на обсерватории «Серро-Тололо», расположенной в Чили и открывает три кольца планеты во время покрытия звезды.
1989г	«Вояджер-2», США	Первое и пока единственное сближение КА с Нептуном. 25 августа «Вояджер-2» прошел на расстоянии 4900 км от облачного слоя планеты. Произвел запланированное исследование планеты и ее спутников, передав 9000 снимков, открыл 6 новых спутников планеты, определяет период обращения планеты в 16,11 часа, провел исследование атмосферы, открыл большое Темное пятно, исследовал магнитосферу планеты, открыл еще 3 кольца, исследовал Тритон.
1979г		Нептун в данные годы с января 1979г по март 1999г является самой удаленной планетой Солнечной системы (дальше Плутона).
2002г		Открыты четыре новых спутника, но один из них был подтвержден только в 2003г.

Солнечная система