Kot plinski velikan (ali ledeni velikan) Neptun nima trdne površine. Pravzaprav je modro-zeleni disk, ki smo ga skozi leta vsi videli na fotografijah, pravzaprav nekoliko iluzija. To, kar vidimo, so pravzaprav vrhovi nekaterih zelo globokih plinskih oblakov, ki v zameno zapuščajo vodo in druge staljene lede, ki ležijo nad približno velikostjo zemeljskega jedra iz silikatne kamnine in mešanice niklja-železa. Če bi človek poskušal stati na Neptunu, bi potonil skozi plinaste plasti.
Ko so se spustili, bodo doživljali povišano temperaturo in pritiske, dokler se končno niso dotaknili samega trdnega jedra. Če rečemo, ima Neptun nekakšno površino (tako kot drugi plinski in ledeni velikani), ki jo astronomi definirajo kot točko v atmosferi, kjer tlak doseže en bar. Zaradi tega je površina Neptuna eno najbolj dejavnih in najbolj dinamičnih mest v celotnem Osončju.
Sestava in struktura:
S srednjim polmerom 24.622 ± 19 km je Neptun četrti največji planet v Osončju. Toda z maso 1.0243 × 1026 kg - kar je približno 17-krat večja od Zemlje - je tretji najbolj masiven, prehiteval Uran. Zaradi manjše velikosti in večjih koncentracij hlapnih snovi v primerjavi z Jupitrom in Saturnom, Neptun (podobno kot Uran) pogosto označujejo kot "ledeni velikan" - podrazred velikanskega planeta.
Kot pri Uranu je tudi absorpcija rdeče svetlobe z atmosferskim metanom del tistega, kar daje Neptunu modro odtenek, čeprav je Neptunov temnejši in bolj živ. Ker je vsebnost metana v Neptunu podobna vsebnosti Urana, se zdi, da neka neznana sestavina atmosfere prispeva k intenzivnejšemu barvanju Neptuna.
Tako kot Uran se tudi Neptunova notranja struktura razlikuje med kamnitim jedrom, sestavljenim iz silikatov in kovin; plašč, sestavljen iz vode, amoniaka in metana; in atmosfera, sestavljena iz vodika, helija in metana. Ozračje je razdeljeno tudi na štiri plasti, ki jih sestavljajo (od notranjega do najbolj zunanjega) spodnja troposfera, stratosfera, termosfera in eksosfera.
Dve glavni regiji Neptunove atmosfere sta dve najbolj notranji: spodnja troposfera, kjer se temperature znižujejo z višino; in stratosfere, kjer se temperatura zvišuje z nadmorsko višino. V troposferi se raven tlaka giblje od enega do petih barov (100 in 500 kPa), zato je površina Neptuna definirana kot znotraj tega območja.
Atmosfera:
Zato lahko rečemo, da je "površina" Neptuna sestavljena iz približno 80% vodika in 19% helija s količino metana v sledovih. Površinski sloj je prežet tudi z rovastimi pasovi oblakov z različnimi sestavami, odvisno od nadmorske višine in pritiska. Na zgornji ravni so temperature primerne za kondenziranje metana in tlačni pogoji so takšni, da lahko obstajajo oblaki, sestavljeni iz amoniaka, amonijevega sulfida, vodikovega sulfida in vode.
Na nižjih ravneh naj bi se oblikovali oblaki amoniaka in vodikovega sulfida. Globoke oblake vodnega ledu najdemo tudi v spodnjih predelih troposfere, kjer so običajni pritiski približno 50 barov (5,0 MPa) in temperatura 273 K (0 ° C).
Zaradi nejasnih razlogov je v termosferi planeta nenavadno visoka temperatura približno 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planet je predaleč od Sonca, da bi ta toplota nastajala z ultravijoličnim sevanjem, kar pomeni, da je vključen še en grelni mehanizem - ki je lahko interakcija atmosfere z ioni v magnetnem polju planeta ali gravitacijski valovi iz notranjosti planeta, ki se razkropijo v ozračje.
Ker Neptun ni trdno telo, se njegova atmosfera podvrže diferencialni rotaciji. Široka ekvatorialna cona se vrti v približno 18 urah, kar je počasneje kot 16,1-urno vrtenje magnetnega polja planeta. Nasprotno pa velja obratno za polarna območja, kjer je obdobje vrtenja 12 ur.
Ta diferencialna rotacija je najbolj izrazita na katerem koli planetu v Osončju in ima za posledico močno širino striženja vetra in silovite nevihte. Tri najbolj impresivne so bile leta 1989 opažene s strani Voyager 2 vesoljska sonda in nato imenovana na podlagi njihovih nastopov.
Prvo opaženo je bilo množično anticiklonsko neurje, ki je merilo 13.000 x 6.600 km in je spominjalo na veliko rdeče mesto Jupitra. Znana kot Velika temna točka, te nevihte niso opazili pet pozneje (2. novembra 1994), ko jo je iskal vesoljski teleskop Hubble. Namesto tega so na severni polobli planeta našli novo nevihto, ki je bila zelo podobnega videza, kar kaže, da imajo te nevihte krajšo življenjsko dobo kot Jupiterjeve
Skuter je še ena nevihta, bela oblačna skupina, ki se nahaja bolj južno od Velike temne točke. Ta vzdevek se je prvič pojavil v mesecih, ki so privedli do Voyager 2 srečanje leta 1989, ko so opazili, da se je skupina oblakov gibala s hitrostmi hitreje kot Velika temna točka. Mala temna točka, južna ciklonska nevihta, je bila druga najbolj intenzivna nevihta, opažena med srečanjem leta 1989. Sprva je bilo popolnoma temno; ampak kot Voyager 2 se približal planetu, razvilo se je svetlo jedro in ga je bilo mogoče videti na večini slik z najvišjo ločljivostjo.
Notranja toplota:
Zaradi razlogov, ki jim astronomi še vedno niso jasni, je notranjost Neptuna nenavadno vroča. Čeprav je Neptun veliko bolj od Sonca kot Uran in dobi 40% manj sončne svetlobe, je njegova površinska temperatura približno enaka. Pravzaprav Neptun oddaja 2,6-krat več energije, kot jo porabi od Sonca. Tudi brez Sonca sveti Neptun.
Ta velika količina notranje toplote, ki se ujema s hladnostjo prostora, ustvarja veliko temperaturno razliko. In to postavlja vetrove, ki pihajo okoli Neptuna. Največje hitrosti vetra na Jupitru lahko znašajo več kot 500 km / uro. To je dvakrat večja hitrost najmočnejših orkanov na Zemlji. Toda to v primerjavi z Neptunom ni nič. Astronomi so izračunali vetrove, ki pihajo po površini Neptuna pri 2.100 km / uro.
Globoko v notranjosti Neptuna ima lahko planet dejansko trdno površino. V samem jedru plina / ledu velikan velja, da je območje kamnine s približno maso Zemlje. Toda temperature na tem območju bi bile na tisoče stopinj; dovolj vroče, da lahko stopimo kamenje. In pritisk teže celotne atmosfere bi se zdrobil.
Skratka, preprosto ni možnosti, da bi kdo stal na "površini Neptuna", kaj šele, da bi se sprehodil po njem.
Tu imamo veliko zanimivih člankov o Neptunu pri reviji Space. Tukaj je en o Neptunovih prstanih, Neptunovih lunah, ki so odkrili Neptun? Ali so na Neptunu oceani?
Če želite več informacij o Neptunu, si oglejte Novice za Hubblesite o Neptunu in tu je povezava do Nasinega Vodnika za raziskovanje osončja do Neptuna.
Astronomy Cast ima nekaj zanimivih epizod o Neptunu. Lahko poslušate tukaj, Epizoda 63: Neptun in Epizoda 199: Program Voyager.
