science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Neptunus:een ijsreus met supersonische winden

Deze foto van Neptunus is gereconstrueerd op basis van twee foto's gemaakt door NASA's Voyager 2 in 1998. Linksboven is de Grote Donkere Vlek, een ovaalvormige storm 8, 000 mijl (13, 000 kilometer) breed. NASA/JPL

Tenzij je een piloot bent - of een lid van de Justice League - iets dat kan reizen met 770 mijl per uur (1, 238 kilometer per uur) lijkt misschien verdomd snel. Op een lauwe dag, wanneer het buiten 70 graden Fahrenheit (21 graden Celsius) is en de atmosferische omstandigheden normaal zijn, dat is de geschatte geluidssnelheid op het zeeniveau van de aarde.

Maar de windsnelheden op Neptunus kunnen dit cijfer te schande maken. Sommige Neptuniaanse winden zijn sneller dan 1 geklokt 200 mijl per uur (2, 000 kilometer per uur). Daten, dit zijn de snelste winden die overal in het zonnestelsel zijn geregistreerd.

De locatie van Neptunus maakt ze des te interessanter. Hier op aarde, de energie van de zon is wat onze winden aandrijft. Maar Neptunus is de achtste planeet in het zonnestelsel, ongeveer 30 keer verder weg van de zon dan wij zijn. De kloof tussen Neptunus en zijn moederster is maar liefst 4,5 miljard kilometer breed. Een behoorlijke kloof, zou je niet zeggen?

Door de enorme kloof Neptunus krijgt relatief weinig zonne-energie. Je zou dus kunnen verwachten dat het een zwakke of niet-bestaande wind heeft. Het feit dat de tegenover is true weerspiegelt de dynamische en mysterieuze compositie van een werkelijk buitenaardse wereld.

De ijsreuzen

Vroeger verdeelden astronomen de planeten in twee brede categorieën. De eerste, genaamd de terrestrische planeten, inclusief Mercurius, Aarde, Venus en Mars. Alle vier de lichamen bestaan ​​meestal uit metalen of silicaatgesteenten en ze hebben stevige buitenoppervlakken.

Vóór de jaren negentig, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus werden op één hoop gegooid in de tweede groep:de gasreuzen. "Giant" is een passend label. Jupiter is gemakkelijk de grootste planeet in ons zonnestelsel, maar Neptunus is geen sukkel. Het heeft een straal van 15, 299,4 mijl (24, 622 kilometer), waardoor het vier keer breder is dan de aarde.

Tegen het einde van het millennium, echter, wetenschappers realiseerden zich dat de helft van deze zogenaamde "gasreuzen" fundamenteel anders is dan de andere helft. Waar, alle vier de carrosserieën missen een solide buitenkant. Maar Jupiter en Saturnus zijn voornamelijk gemaakt van waterstof en heliumgas. Hetzelfde kan niet gezegd worden van Uranus of Neptunus, waarvan de belangrijkste componenten eigenlijk zwaardere elementen zijn.

Onder een dunne buitenlaag van helium, waterstof en methaan, beide werelden hebben een dikke mantel. Deze laag is geladen met slushy ijs - samen met de vaste, gekristalliseerde vormen van ammoniak en methaan. Verderop, elke planeet heeft een binnenkern die rotsachtig en zo groot als de aarde kan zijn.

Vandaag, Uranus en Neptunus worden niet langer als gasreuzen beschouwd. In plaats daarvan, ze zijn gedegradeerd tot een derde categorie planeten die astronomen ijsreuzen noemen.

Groot en blauw

Je zou de ene ijsreus niet voor de andere verwarren. Uranus ziet er blauwgroen uit voor onze ogen, terwijl Neptunus meer een azuurblauwe teint heeft. Beide planeten bevatten atmosferische methaanwolken, die tegelijkertijd rode lichtgolven absorberen en blauwe reflecteren. Dit is wat de twee ijsreuzen hun blauwachtige kleurenschema's geeft - maar het verklaart niet waarom Neptunus zichtbaar donkerder van tint is. (Misschien hangt er een mysterieus ingrediënt rond in de Neptuniaanse atmosfeer.)

Hier is nog een belangrijk onderscheid. Uranus geeft niet veel overtollige warmte af in de ruimte, toch straalt Neptunus - net als Jupiter en Saturnus - meer energie uit dan het van de zon ontvangt. Toch, Neptunus wordt beschouwd als de koudste planeet van het zonnestelsel. In sommige delen van de buitenste atmosfeer, temperaturen kunnen oplopen tot -218 graden Celsius (-360 graden Fahrenheit). Misschien verklaart dat de ultrasnelle windsnelheden van Neptunus:men denkt dat de atmosferische kou wrijving vermindert, waardoor wind vrijer rond kan ritsen.

Over weerpatronen gesproken, toen het ruimtevaartuig Voyager 2 in 1989 Neptunus bezocht, het fotografeerde een ovaalvormige storm 8, 000 mijl (13, 000 kilometer) breed. Bijgenaamd "De Grote Donkere Vlek", " het verdween tegen de tijd dat de Hubble-ruimtetelescoop in 1994 een nieuwe ronde foto's maakte. Al met al, een half dozijn Neptuniaanse stormsystemen van dit soort zijn gedocumenteerd.

Onderzoek gepubliceerd in 2019 geeft aan dat de stormen elk ongeveer twee tot zes jaar aanhouden. Vergeleken met de Grote Rode Vlek van Jupiter - een storm die sindsdien sterk aanhoudt minstens het jaar 1830 CE - dit is een vrij korte levensduur.

Deze door de computer gegenereerde montage, gemaakt op basis van afbeeldingen verkregen door NASA's Voyager 2 in 1989, laat Neptunus zien zoals het eruit zou zien vanuit een ruimtevaartuig dat Triton nadert, De grootste maan van Neptunus. NASA/JPL/USGS

Kinderen van de zeegoden

Er gebeuren ook veel interessante dingen boven Neptunus. De ijsreus heeft 14 bekende manen, waaronder een die pas in 2013 werd ontdekt. ​​Deze nieuwkomer heette Hippocamp, ter ere van een waterdier uit de Griekse mythologie.

Neptunus ontleent zijn eigen naam aan de Romeinse god van de zee. Om die reden, astronomen noemen de manen van de planeet graag naar mythische personages met banden met de godheid, zijn Griekse tegenhanger Poseidon of de oceaan in het algemeen.

Een van Poseidons zonen was de trompetblazende meerman, Triton. Zijn gelijknamige maan is de grootste van Neptunus:op 1, 680 mijl (2, 700 kilometer) in diameter, het is groter dan de dwergplaneet Pluto. Triton is ook de enige grote maan in het hele zonnestelsel met een retrograde baan:wanneer hij om Neptunus draait, het beweegt in de tegenovergestelde richting van de rotatie van de planeet. Om nog meer intriges toe te voegen, Triton heeft actieve geisers, een zeldzaamheid in onze kosmische buurt.

Overuren, Neptunus heeft misschien een paar satellieten verloren. Samen met Jupiter, Saturnus en Uranus, de planeet heeft zijn eigen persoonlijke ringsysteem. Astronomen hebben vijf hoofdringen rond Neptunus geïdentificeerd - en net daarachter liggen enkele in een baan om de aarde draaiende klompen stoffig materiaal. Donker en vaag, de ringen van Neptunus worden verondersteld jonger te zijn dan die van Uranus. Volgens Universe Today, ze kunnen de overblijfselen zijn van een maan die op de een of andere manier is vernietigd.

De voorspelde planeet

In tegenstelling tot elke andere planeet in ons zonnestelsel, Neptunus is nooit zichtbaar voor het blote oog. Maar toen het in 1846 voor het eerst met een telescoop werd gezien, de ontdekking kwam niet als een verrassing. Scherpe waarnemers hadden bepaalde onregelmatigheden in de baan van Uranus opgemerkt. Terwijl de zevende planeet rond de zon bewoog, het week af van het verwachte pad.

Dus in het begin van de 18e eeuw, wiskundigen redeneerden dat een groot hemellichaam door de zwaartekracht aan Uranus moet trekken. En ze hadden gelijk:Neptunus was de boosdoener. Het bestaan ​​van deze azuurblauwe wereld - met zijn woeste winden en verdwijnende stormen - werd voorspeld door wiskunde. Studenten, laat dat feit je inspireren wanneer de finaleweek rondrent.

Dat is nu interessant

Uranus en Neptunus zouden edelsteenfabrieken kunnen zijn. Onder hun respectievelijke sferen, wetenschappers theoretiseren dat hoge hitte en druk diamanten smeden - die vermoedelijk naar beneden komen regenen - uit methaanmoleculen.

Oorspronkelijk gepubliceerd:21 januari, 2020

Veelgestelde vragen over Neptunus

Hoeveel manen heeft Neptunus?
De ijsreus heeft 14 bekende manen, waaronder een die pas in 2013 werd ontdekt.
Wat is de temperatuur op Neptunus?
Neptunus wordt beschouwd als de koudste planeet van het zonnestelsel. In sommige delen van de buitenste atmosfeer, temperaturen kunnen oplopen tot -360 graden Fahrenheit (-218 graden Celsius).
Is Neptunus gemaakt van diamanten?
Uranus en Neptunus zouden edelsteenfabrieken kunnen zijn. Volgens de Amerikaanse wetenschapper wetenschappers theoretiseren dat onder hun respectieve atmosferen, hoge hitte en druk smeden diamanten - die vermoedelijk naar beneden komen regenen - uit methaanmoleculen.
Kun je Neptunus zien?
In tegenstelling tot elke andere planeet in ons zonnestelsel, Neptunus is nooit zichtbaar voor het blote oog. Het is alleen zichtbaar met een telescoop.
Waarom is Neptunus blauw?
Uranus en Neptunus bevatten atmosferische methaanwolken, die tegelijkertijd rode lichtgolven absorberen en blauwe reflecteren. Dit is wat de twee ijsreuzen hun blauwachtige kleurenschema's geeft - maar het verklaart niet waarom Neptunus zichtbaar donkerder van tint is.