3. Odcinek trzeci, czyli mroźna kraina Neptuna

Krótkie przedstawienie dwóch największych planet Układu Słonecznego już za nami. Pora teraz dowiedzieć się nieco więcej na temat tej, która od Słońca leży najdalej. Co zatem słychać w świecie Neptuna?

(źródło: http://kosmos01.w.interia.pl/neptun1.jpg)

W porównaniu do Jowisza czy Saturna Neptun to bardzo mała planeta. Jej średnica jest niespełna czterokrotnie mniejsza niż pierwszej z wymienionych. Nadal znacząco przewyższa on jednak rozmiarami Ziemię, z ponad trzykrotnie większą średnicą. Podobnie, jak Jowisz, pełni on rolę swego rodzaju pasterza dla tysięcy małych obiektów, znajdujących się za jego orbitą. Obiekty te, noszące zbiorczą nazwę Pasa Kuipera, często występują w rezonansie orbitalnym z tym gazowym olbrzymem. W takim rezonansie jest na przykład Pluton, do niedawna zaliczany do grona planet, który wykonuje dwa obiegi wokół naszej Dziennej Gwiazdy na każde trzy obiegi Neptuna. 

(źródło: http://www.ac-ilsestante.it/en/ASTRONOMIA/i_grandi_astronomi/Colombo/animazioni_colombo/netpluto/netpluto_colombo/netpluto_colombo_01_blocco_popup.html)

Odkryty w 1846 roku Neptun, to pierwsza i jak dotąd jedyna planeta, której istnienia nie stwierdzono na podstawie obserwacji a... obliczeń matematycznych. Konieczność ich wykonania wystąpiła, ponieważ orbita Urana, odkrytego siedemdziesiąt lat wcześniej, nie zgadzała się z teoretycznymi wyliczeniami naukowców. Zakłócał ją wpływ nieznanego wtedy ciała, którym okazał się właśnie ciemnobłękitny glob. Historyczne miano odkrywcy przypadło co prawda Johannowi Gottfriedowi Galle (który jako pierwszy go zaobserwował), lecz miejsce obserwacji przewidział Urban Le Verrier, któremu to należą się z tego tytułu największe honory.

(Galle i Le Verrier, źródło: wikipedia)

Bardzo duża odległość od Słońca (4,5 miliarda kilometrów, ponad trzydzieści razy dalej niż Ziemia) mocno utrudnia badania globu. Jak dotąd odwiedziła go tylko jedna sonda kosmiczna - Voyager 2 w 1989 roku. Jego zdjęcia i pomiary stanowią praktycznie całą naszą wiedzę na temat Neptuna. Obserwacja jego atmosfery nawet za pomocą najpotężniejszych teleskopów dostarcza bardzo mało szczegółów. Tak wygląda widziany "okiem" teleskopu Hubble'a:

(źródło:http://media-cache-lt0.pinterest.com/550x/86/9b/7c/869b7c0f7f29ff6ba48f6f606fa62605.jpg)

Jak nietrudno się domyślić, nie ułatwia to badań nad planetą. Mimo to,stosunkowo niedługo po odkryciu Neptuna (zaledwie 17 dni!) zaobserwowano jego największy księżyc - Trytona. Jedyny sporych rozmiarów satelita planety (średnica ~2800 km) charakteryzuje się tym, że obiega ją w kierunku przeciwnym niż pozostali towarzysze. Taka niecodzienna sytuacja jest dowodem na to, iż Tryton najprawdopodobniej początkowo krążył wokół Słońca samodzielnie i dopiero po pewnym czasie został przechwycony przez pole grawitacyjne Neptuna.

(źródło: http://fizyka-lo.republika.pl/img/triton.jpg)

Swoją drogą, Tryton to najchłodniejsze miejsce w całym Układzie Słonecznym - -235 stopni celsjusza. To zaledwie 38 stopni powyżej zera absolutnego, najniższej możliwej temperatury. Ten niezwykle mroźny świat nie będzie jednak okrążał swojej planety w nieskończoność. Stopniowo zbliża się bowiem do niej i po pewnym czasie (zależnie od przyjętych wartości - od 1,4 do 3,6 miliarda lat) przekroczy granicę Roche'a, po czym najprawdopodobniej rozpadnie się na kawałki i znacząco powiększy system pierścieni Neptuna.

(źródło: http://sketchup.google.com/3dwarehouse/download?mid=d1bb9acea44c252e6a12484fa9d9be10&rtyp=lt&ctyp=other&ts=1202488351000)

Właśnie, pierścienie. Neptun, jak każda z gazowych planet posiada ich układ. Co prawda, daleko im swoimi rozmiarami do pierścieni Saturna, lecz mimo wszystko kryją w sobie pewną ciekawostkę. Najbardziej zewnętrzny z nich, pierścień Adamsa, nie ma jednolitej budowy, lecz składa się z "łuków" - obszarów o większym zagęszczeniu materii przypominających szprychy roweru. Taka dość osobliwa budowa nie ma, jak dotąd, logicznego naukowego uzasadnienia. Być może za zachowanie pierścienia winę ponoszą małe, nie poznane jeszcze satelity, krążące w ich pobliżu (tzw. księżyce pasterskie). 
Jak dotąd skupiamy się jednak na księżycach, po macoszemu nieco traktując samego Neptuna. Wróćmy zatem do niego:

Na Neptunie zaobserwowano najsilniejsze jak dotąd wiatry w całym Układzie Słonecznym. Ich prędkość dochodzi do 2100 km/h. Powoduje to okresowe, duże zaburzenia w atmosferze globu, która na codzień wygląda jednak znacznie spokojniej niż ta znana z Saturna czy Jowisza. W ogóle, nasz dzisiejszy bohater znacznie różni się od swoich większych kolegów. Nie tylko wielkością i wyglądem, ale i składem chemicznym i budową wewnętrzną.

(źródło: http://remiks.w.interia.pl/planety/neptun/budowa.gif)

W porównaniu do dwóch większych planet, Neptun posiada więcej metanu i amoniaku, które być może występują w jego wewnętrznych warstwach nawet w formie płynnej. Nie brakuje także wody, która jednak w przeważającej większości znajduje się w stanie nadkrytyczym i nie paruje tylko ze względu na ogromne ciśnienie. Temperatura we wnętrzu planety sięgać może nawet 5000 stopni celsjusza!