Коли ми дивимось на нічне небо, важко уявити, наскільки величезною є наша Сонячна система. На її далеких околицях, у царстві вічного холоду та темряви, знаходиться найвіддаленіша планета від Сонця – Нептун. Ця загадкова крижана гігантська планета перебуває на відстані близько 4,5 мільярда кілометрів від нашого світила, що у 30 разів перевищує відстань від Землі до Сонця.
Яка планета найвіддаленіша від Сонця?
Найвіддаленіша планета від Сонця це Нептун – восьма і остання офіційна планета нашої Сонячної системи. Відкритий у 1846 році, Нептун став першою планетою, існування якої було передбачено математичними розрахунками ще до фактичного спостереження. Французький математик Урбен Леверр’є та англійський астроном Джон Коуч Адамс незалежно один від одного обчислили положення невідомої планети, аналізуючи відхилення в орбіті Урана.
Чому Плутон більше не вважається найвіддаленішою планетою?
До 2006 року багато людей вважали найвіддаленішою планетою Плутон. Однак Міжнародний астрономічний союз переглянув визначення планети та перекласифікував Плутон у категорію карликових планет.
Рішення Міжнародного астрономічного союзу
Згідно з новим визначенням, планета повинна:
- Обертатися навколо Сонця
- Мати округлу форму
- Очистити околиці своєї орбіти від інших об’єктів
Плутон відповідає лише двом першим критеріям, адже він не домінує в своїй орбітальній зоні, яка насправді наповнена тисячами подібних крижаних об’єктів у поясі Койпера. Тому Плутон був перекласифікований у карликову планету.
Основні характеристики Нептуна
Нептун – це справжній крижаний гігант з унікальними властивостями, які чарують уяву навіть досвідчених астрономів. Ось його основні характеристики:
Розміри та маса
Нептун у 17 разів важчий за Землю та майже в 4 рази більший за діаметром. Його радіус становить близько 24 764 кілометрів. Попри неймовірні розміри, це найменша з чотирьох газових гігантів Сонячної системи, поступаючись Юпітеру, Сатурну та Урану.
Орбіта та відстань від Сонця
Середня відстань Нептуна від Сонця становить 4,5 мільярда кілометрів або 30,07 астрономічних одиниць. Один оберт навколо Сонця планета здійснює за 164,8 земних років. Орбіта Нептуна майже кругова, тоді як орбіта Плутона значно витягнутіша. Саме тому в період з 1979 по 1999 рік Плутон перебував ближче до Сонця, ніж Нептун.
Атмосфера та склад планети
Атмосфера Нептуна складається переважно з водню (близько 80%) та гелію (19%), з невеликою домішкою метану. Саме метан надає планеті характерного яскравого блакитного кольору, поглинаючи червоне світло та відбиваючи синє. Цікаво, що Нептун має більш насичений синій колір порівняно з Ураном, хоча обидві планети містять метан. Вчені припускають, що в атмосфері Нептуна присутня додаткова невідома речовина, яка посилює синє забарвлення.
Погода на Нептуні
Попри величезну відстань від Сонця та мізерну кількість отриманого сонячного тепла (у 900 разів менше, ніж на Землі), Нептун має найактивнішу погоду серед усіх планет Сонячної системи.
Найшвидші вітри у Сонячній системі
На Нептуні зафіксовані найпотужніші вітри серед усіх відомих планет – їхня швидкість досягає 2100 кілометрів на годину! Це майже удвічі перевищує швидкість звуку в земній атмосфері. Для порівняння, найсильніші земні урагани рідко досягають швидкості 300 кілометрів на годину.
Вчені досі не можуть повністю пояснити джерело такої величезної енергії для вітрів. Нептун випромінює у космос у 2,6 рази більше енергії, ніж отримує від Сонця. Ймовірно, планета має потужне внутрішнє джерело тепла, можливо, пов’язане з повільним гравітаційним стисненням або радіоактивним розпадом елементів у її надрах.
Велика темна пляма
У 1989 році космічний апарат “Вояджер-2” виявив на Нептуні величезний антициклонічний шторм, названий Великою темною плямою. Цей вихор за розмірами був розміром з нашу планету! Він нагадував Велику червону пляму Юпітера, але виявився значно менш стабільним. Коли телескоп “Хаббл” спостерігав за Нептуном у 1994 році, Велика темна пляма зникла, але з’явились інші подібні утворення в різних частинах планети.
Внутрішня будова та магнітне поле Нептуна
Нептун має складну внутрішню структуру, типову для крижаних гігантів. Під щільною атмосферою знаходиться масивна мантія, що складається з води, метану та аміаку під високим тиском. У таких екстремальних умовах ці речовини перебувають у незвичному стані – вони не є ні рідинами, ні газами, а утворюють іонізовану “крижану” суміш високої провідності.
У центрі планети, ймовірно, знаходиться тверде кам’янисто-металеве ядро з масою, що приблизно дорівнює масі Землі, де температура може досягати 5400 градусів Цельсія, а тиск – мільйонів атмосфер.
Нептун має складне та асиметричне магнітне поле, нахилене на 47 градусів відносно осі обертання планети. Центр цього поля зміщений майже на половину радіуса планети від її геометричного центру. Така незвична конфігурація може бути пов’язана з тим, що магнітне поле генерується не в ядрі, а в провідних шарах мантії.
Супутники та кільця найвіддаленішої планети у Сонячній системі
Навколо Нептуна обертається 14 відомих супутників. Найбільший і найцікавіший з них – Тритон.
Тритон – унікальний супутник
Тритон є сьомим за величиною супутником у Сонячній системі з діаметром 2706 кілометрів. Це єдиний великий супутник, який обертається навколо своєї планети в зворотному напрямку (ретроградна орбіта). Це переконливо свідчить, що Тритон не сформувався разом з Нептуном, а був захоплений гравітацією планети з поясу Койпера – регіону крижаних тіл за орбітою Нептуна.
Поверхня Тритона вкрита замерзлим азотом, метаном та вуглекислим газом при температурі мінус 235 градусів Цельсія – це найхолодніша відома поверхня в Сонячній системі. Попри екстремальний холод, на Тритоні виявлені активні кріовулкани (крижані вулкани), які викидають гейзери рідкого азоту на висоту до 8 кілометрів.
Система кілець
Нептун має п’ять основних кілець, названих на честь астрономів, які зробили внесок у дослідження планети: Галле, Леверр’є, Лассель, Араго та Адамс. Кільця складаються з дрібних частинок пилу та льоду темного кольору, тому їх важко спостерігати. Кільце Адамс має особливу структуру з п’ятьма яскравішими дугами, названими Свобода, Рівність, Братерство 1, Братерство 2 та Мужність.
Дослідження Нептуна: минуле та майбутнє
За всю історію космічних досліджень лише один апарат відвідав Нептун – це “Вояджер-2”, який пролетів повз планету 25 серпня 1989 року. Під час цього єдиного зближення зонд зробив понад 9000 фотографій, дослідив атмосферу, магнітне поле, кільця та супутники Нептуна.
“Вояджер-2” підтвердив існування магнітного поля, відкрив шість нових супутників, підтвердив наявність кільцевої системи та виявив Велику темну пляму. Зонд також детально дослідив Тритон, виявивши на ньому активну геологічну діяльність.
З того часу Нептун вивчається виключно за допомогою наземних та орбітальних телескопів, зокрема космічного телескопа “Хаббл” та сучасних наземних обсерваторій з адаптивною оптикою. Новий телескоп “Джеймс Вебб” також долучився до спостережень, надавши безпрецедентні інфрачервоні зображення планети у 2022 році.
На жаль, жодної нової місії до Нептуна наразі не заплановано. Астрономічна спільнота неодноразово висловлювала зацікавленість у новій місії до крижаних гігантів, але через обмежений бюджет та технічні складнощі такі проєкти залишаються у категорії довгострокових перспектив.
Об’єкти за орбітою Нептуна
Хоча Нептун є найвіддаленішою планетою, за його орбітою знаходиться величезна кількість інших об’єктів:
- Пояс Койпера – це область крижаних тіл, що простягається від орбіти Нептуна (30 а.о.) приблизно до 50 астрономічних одиниць від Сонця. Тут знаходяться десятки тисяч об’єктів розміром понад 100 кілометрів, включаючи карликові планети Плутон, Хаумеа, Макемаке та інші.
- Ще далі простягається розсіяний диск – область простору з об’єктами на дуже еліптичних орбітах. Найвідоміший представник – карликова планета Ерида, що може віддалятися на відстань до 97 астрономічних одиниць.
- На відстані приблизно 2000-100000 астрономічних одиниць теоретично знаходиться хмара Оорта – гіпотетична сферична хмара комет, що оточує всю Сонячну систему. Звідти походять довгоперіодичні комети, які зрідка наближаються до внутрішніх областей нашої планетної системи.
Чому важливо вивчати найвіддаленішу від Сонця планету?
Дослідження Нептуна має величезне значення для розуміння формування та еволюції Сонячної системи. Як найвіддаленіша планета, Нептун зберіг найбільш первинний склад протопланетної туманності, з якої сформувалися всі планети.
Вивчення атмосфери та внутрішньої структури Нептуна допомагає вченим розробляти моделі формування планет-гігантів. Крім того, багато екзопланет (планет навколо інших зірок), відкритих астрономами, є “гарячими нептунами” або “крижаними гігантами” – розуміння нашого власного Нептуна допомагає інтерпретувати дані про ці далекі світи.
Незвичайна активність атмосфери Нептуна при мінімальному сонячному нагріванні також становить науковий інтерес – розуміння механізмів, що керують погодними системами планети, може розширити наше знання про атмосферну динаміку в цілому.
Цікаві факти про Нептун
- Один день на Нептуні триває лише 16 годин 6 хвилин – планета обертається навколо своєї осі швидше, ніж Земля.
- Якби ви могли стояти на поверхні Нептуна (якби вона була твердою), Сонце виглядало б у 900 разів тьмяніше, ніж з Землі – приблизно як яскрава зірка в нашому нічному небі.
- Через відстань від Сонця сонячне світло йде до Нептуна близько 4 годин, порівняно з 8 хвилинами до Землі.
- Гравітація на поверхні Нептуна лише на 17% сильніша за земну, тому людина вагою 70 кг важила б там близько 82 кг.
- З моменту відкриття у 1846 році до 2011 року Нептун вперше завершив повний оберт навколо Сонця.
Висновок
Найвіддаленіша планета від Сонця – це Нептун, загадковий крижаний гігант на межі відомого нам планетного простору. Цей блакитний світ екстремальних вітрів, бурхливої атмосфери та незвичайного магнітного поля продовжує захоплювати уяву вчених і любителів астрономії.
Попри те, що лише один космічний апарат відвідав цю далеку планету понад 35 років тому, кожне нове спостереження з Землі відкриває щось нове про Нептун. Можливо, у майбутньому нове покоління космічних місій повернеться до цього далекого світу, щоб розкрити його таємниці та допомогти нам краще зрозуміти не лише нашу власну Сонячну систему, але й незліченні планетні системи в далеких куточках Всесвіту.
Поширені запитання
Найвіддаленішою планетою від Сонця є Нептун. Він знаходиться на середній відстані близько 30 астрономічних одиниць і є восьмою планетою Сонячної системи.
У 2006 році Міжнародний астрономічний союз визначив, що планета має очистити свою орбіту від інших об’єктів. Плутон не відповідає цьому критерію, тому його віднесли до карликових планет.
Так, через дуже витягнуту орбіту Плутон протягом приблизно 20 років кожного орбітального циклу знаходиться ближче до Сонця, ніж Нептун.
Середня температура в атмосфері Нептуна становить близько –214 °C, що робить його однією з найхолодніших планет Сонячної системи.
