Katika msukosuko na msukosuko wa siku, ulimwengu kwa mtu wa kawaida wakati mwingine hupunguzwa kuwa ukubwa wa kazi na nyumba. Wakati huohuo, ukitazama anga, unaweza kuona jinsi lilivyo duni kwa kipimo cha ulimwengu. Labda ndiyo sababu wapenzi wachanga wanaota ya kujitolea kwa ushindi wa nafasi na masomo ya nyota. Wanasayansi-wanaastronomia usisahau kwa sekunde moja kwamba, pamoja na Dunia na matatizo na furaha yake, kuna vitu vingine vingi vya mbali na vya ajabu. Mojawapo ni sayari ya Neptune, ya nane kwa umbali kutoka kwa Jua, isiyoweza kufikiwa na uchunguzi wa moja kwa moja na hivyo kuwavutia watafiti maradufu.
Jinsi yote yalivyoanza
Hata katikati ya karne ya 19, mfumo wa jua, kulingana na wanasayansi, ulikuwa na sayari saba tu. Majirani wa dunia, karibu na mbali, wamechunguzwa kwa kutumia maendeleo yote yanayopatikana katika teknolojia na kompyuta. Tabia nyingi zilielezewa kwanza kinadharia, na kisha tu kupatikana uthibitisho wa vitendo. Kwa hesabu ya obiti ya Uranus, hali ilikuwa tofauti. Thomas John Hussey, mwanaastronomia nakuhani, aligundua tofauti kati ya trajectory halisi ya harakati ya sayari inayodhaniwa. Kunaweza kuwa na hitimisho moja tu: kuna kitu kinachoathiri obiti ya Uranus. Kwa hakika, hii ilikuwa ripoti ya kwanza ya sayari ya Neptune.
Baada ya takriban miaka kumi (mnamo 1843), watafiti wawili kwa wakati mmoja walikokotoa katika mzingo wa sayari ambayo inaweza kusogea, hivyo kulazimisha jitu la gesi kutoa nafasi. Walikuwa Mwingereza John Adams na Mfaransa Urbain Jean Joseph Le Verrier. Kwa kujitegemea, lakini kwa usahihi tofauti, waliamua njia ya mwili.
Ugunduzi na jina
Neptune ilipatikana angani usiku na mwanaanga Johann Gottfried Galle, ambaye Le Verrier ilimjia na hesabu zake. Mwanasayansi wa Kifaransa, ambaye baadaye alishiriki utukufu wa mvumbuzi na Galle na Adams, alifanya makosa katika mahesabu kwa shahada tu. Neptune ilionekana rasmi katika karatasi za kisayansi mnamo Septemba 23, 1846.
Hapo awali, sayari hii ilipendekezwa kupewa jina la Janus mwenye nyuso mbili, lakini sifa hii haikukita mizizi. Wanaastronomia walitiwa moyo zaidi na ulinganisho wa kitu kipya na mfalme wa bahari na bahari, kama mgeni kwa anga ya dunia kama, inaonekana, sayari iliyo wazi. Jina la Neptune lilipendekezwa na Le Verrier na kuungwa mkono na V. Ya. Struve, ambaye aliongoza Observatory ya Pulkovo. Jina lilitolewa, ilibaki tu kuelewa muundo wa angahewa ya Neptune ni nini, ikiwa iko kabisa, ni nini kilichofichwa ndani yake, na kadhalika.
Ikilinganishwa na Dunia
Muda mwingi umepita tangu kufunguliwa. Leo ni yapata tarehe nanesayari ya mfumo wa jua tunajua mengi zaidi. Neptune ni kubwa zaidi kuliko Dunia: kipenyo chake ni karibu mara 4, na uzito wake ni mara 17. Umbali mkubwa kutoka kwa Jua hauacha shaka kuwa hali ya hewa kwenye sayari ya Neptune pia ni tofauti sana na dunia. Hakuna na hawezi kuwa na maisha hapa. Sio hata juu ya upepo au hali isiyo ya kawaida. Mazingira na uso wa Neptune ni karibu muundo sawa. Hiki ni kipengele bainifu cha majitu yote ya gesi, ikiwa ni pamoja na sayari hii.
Uso wa kufikirika
Sayari ni duni katika msongamano wa Dunia (1.64 g/cm³), na hivyo kufanya iwe vigumu kukanyaga juu ya uso wake. Ndio, na kwa hivyo sivyo. Kiwango cha uso kilikubaliwa kutambuliwa na ukubwa wa shinikizo: "imara" inayoweza kubadilika na badala ya kioevu iko kwenye tabaka za chini za anga, ambapo shinikizo ni sawa na bar moja, na, kwa kweli., ni sehemu yake. Ripoti yoyote ya sayari ya Neptune kama kitu cha ulimwengu cha ukubwa maalum inategemea ufafanuzi huu wa uso wa kuwaziwa wa jitu.
Vigezo vilivyopatikana kwa kuzingatia kipengele hiki ni kama ifuatavyo:
- kipenyo karibu na ikweta ni kilomita elfu 49.5;
- ukubwa wake katika ndege ya nguzo ni karibu kilomita elfu 48.7.
Uwiano wa sifa hizi hufanya Neptune kuwa mbali na mduara wa umbo. Ni, kama Sayari ya Bluu, imebandikwa kwa kiasi kwenye nguzo.
Muundo wa mazingira ya Neptune
Mchanganyiko wa gesi unaofunika sayari,yaliyomo ni tofauti sana na ardhi. Idadi kubwa ni hidrojeni (80%), nafasi ya pili inachukuliwa na heliamu. Gesi hii ya inert inatoa mchango mkubwa kwa muundo wa anga ya Neptune - 19%. Methane ni chini ya asilimia, amonia pia inapatikana hapa, lakini kwa kiasi kidogo.
Ajabu ya kutosha, asilimia moja ya methane katika muundo huathiri pakubwa aina ya angahewa ya Neptune na jinsi jitu zima la gesi linavyoonekana kutoka kwa mtazamo wa mwangalizi wa nje. Mchanganyiko huu wa kemikali hutengeneza mawingu ya sayari na hauakisi mawimbi ya mwanga yanayolingana na nyekundu. Kama matokeo, Neptune inageuka kuwa bluu ya kina kwa kupita vyombo vya anga. Rangi hii ni moja ya siri za sayari. Wanasayansi bado hawajajua kikamilifu ni nini hasa hupelekea kufyonzwa kwa sehemu nyekundu ya wigo.
Mijitu yote ya gesi ina angahewa. Ni rangi ambayo inatofautisha Neptune kati yao. Kutokana na sifa hizi, inaitwa sayari ya barafu. Methane iliyoganda, ambayo kwa kuwepo kwake huongeza uzito kwa kulinganisha Neptune na jiwe la barafu, pia ni sehemu ya vazi linalozunguka kiini cha sayari.
Muundo wa ndani
Kiini cha kitu cha angani kina viunga vya chuma, nikeli, magnesiamu na silikoni. Kwa upande wa wingi, msingi ni takriban sawa na Dunia nzima. Wakati huo huo, tofauti na vipengele vingine vya muundo wa ndani, ina msongamano ambao ni wa juu mara mbili ya ule wa Sayari ya Bluu.
Kiini kimefunikwa, kama ilivyotajwa tayari, na vazi. Utungaji wake ni kwa njia nyingi sawa na anga: hapaamonia, methane, maji zipo. Uzito wa safu ni sawa na Dunia kumi na tano, wakati inapokanzwa sana (hadi 5000 K). Nguo haina mpaka wazi, na anga ya Neptune ya sayari inapita vizuri ndani yake. Mchanganyiko wa heliamu na hidrojeni hufanya sehemu ya juu katika muundo. Ubadilishaji laini wa kipengele kimoja hadi kingine na mipaka iliyotiwa ukungu kati yao ni sifa ambazo ni tabia ya majitu yote ya gesi.
Matatizo ya utafiti
Hitimisho kuhusu angahewa ya Neptune, ambayo ni ya kawaida kwa muundo wake, kwa kiasi kikubwa inategemea data iliyopatikana tayari kuhusu Uranus, Jupiter na Zohali. Umbali wa sayari kutoka Duniani hufanya iwe vigumu zaidi kuisoma.
Mnamo 1989, chombo cha anga cha Voyager 2 kiliruka karibu na Neptune. Huu ulikuwa mkutano pekee wa jitu la barafu na mjumbe wa kidunia. Kuzaa kwake, hata hivyo, ni dhahiri: ilikuwa meli hii ambayo ilitoa habari nyingi kuhusu Neptune kwa sayansi. Hasa, Voyager 2 iligundua matangazo makubwa na madogo ya giza. Maeneo yote mawili nyeusi yalionekana wazi dhidi ya asili ya anga ya bluu. Hadi sasa, haijulikani wazi asili ya fomu hizi ni nini, lakini inadhaniwa kuwa hizi ni mikondo ya eddy au vimbunga. Wanaonekana katika anga ya juu na kufagia kuzunguka sayari kwa kasi kubwa.
Mwendo wa kudumu
Vigezo vingi huamua uwepo wa angahewa. Neptune ina sifa si tu kwa rangi yake isiyo ya kawaida, lakini pia kwa harakati ya mara kwa mara iliyoundwa na upepo. Kasi ambayo mawingu huizunguka sayari kuzunguka ikweta inazidi kilomita elfu moja kwa saa. Wakati huo huo, wao huenda kwenye mwelekeo kinyume na mzunguko wa Neptune yenyewe karibu na mhimili. Wakati huo huo, sayari inageuka haraka zaidi: mzunguko kamili huchukua masaa 16 na dakika 7 tu. Kwa kulinganisha: mapinduzi moja kuzunguka Jua huchukua takriban miaka 165.
Fumbo lingine: kasi ya upepo katika angahewa ya majitu makubwa ya gesi huongezeka kwa umbali kutoka kwenye Jua na kufikia kilele kwenye Neptune. Jambo hili bado halijathibitishwa, pamoja na baadhi ya vipengele vya halijoto katika sayari hii.
Usambazaji wa joto
Hali ya hewa kwenye sayari Neptune ina sifa ya mabadiliko ya taratibu ya halijoto kulingana na urefu. Safu hiyo ya anga, ambapo uso wa masharti iko, inalingana kikamilifu na jina la pili la mwili wa cosmic (sayari ya barafu). Joto hapa hupungua hadi karibu -200 ºC. Ikiwa unasonga kutoka kwa uso juu, basi kutakuwa na ongezeko kubwa la joto hadi 475º. Wanasayansi bado hawajapata maelezo yanayofaa kwa tofauti hizo. Neptune inapaswa kuwa na chanzo cha joto cha ndani. "heater" kama hiyo inapaswa kutoa nishati mara mbili kama inavyokuja kwenye sayari kutoka kwa Jua. Joto kutoka kwa chanzo hiki, pamoja na nishati inayokuja kutoka kwa nyota yetu, labda ndiyo sababu ya upepo mkali.
Hata hivyo, si mwanga wa jua wala "heater" ya ndani inaweza kuongeza halijoto kwenye uso ili mabadiliko ya misimu yasikike hapa. Na ingawa masharti mengine kwa hili yametimizwa, haiwezekani kutofautisha majira ya baridi na majira ya joto kwenye Neptune.
Magnetosphere
Utafiti wa Voyager 2 umesaidia wanasayansi kujifunza mengi kuhusu uga wa sumaku wa Neptune. Ni tofauti sana na ile ya Dunia: chanzo hakipo katika kiini, lakini ndani ya vazi, kwa sababu ambayo mhimili wa sumaku wa sayari umeondolewa sana kutoka katikati yake.
Moja ya kazi za shamba ni ulinzi dhidi ya upepo wa jua. Sura ya sumaku ya Neptune imeinuliwa sana: mistari ya ulinzi katika sehemu hiyo ya sayari ambayo imeangazwa iko umbali wa kilomita 600,000 kutoka kwenye uso, na kwa upande mwingine - zaidi ya kilomita milioni 2.
Voyager ilirekodi kutolandana kwa nguvu ya uga na eneo la mistari ya sumaku. Sifa kama hizo za sayari pia bado hazijaelezewa kikamilifu na sayansi.
Pete
Mwishoni mwa karne ya 19, wakati wanasayansi hawakuwa wakitafuta tena jibu la swali la kama kuna angahewa kwenye Neptune, kazi nyingine iliibuka mbele yao. Ilikuwa ni lazima kueleza kwa nini, kwenye njia ya sayari ya nane, nyota zilianza kufifia kwa mwangalizi mapema kidogo kuliko Neptune alipokuwa akiwakaribia.
Tatizo lilitatuliwa baada ya takriban karne moja. Mnamo 1984, kwa msaada wa darubini yenye nguvu, iliwezekana kuzingatia pete angavu zaidi ya sayari, ambayo baadaye ilipewa jina la mmoja wa wavumbuzi wa Neptune - John Adams.
Utafiti zaidi ulibaini miundo kadhaa inayofanana. Ni wao ambao walifunga nyota kwenye njia ya sayari. Leo, wanaastronomia wanachukulia Neptune kuwa na pete sita. Zina siri nyingine. Pete ya Adams ina matao kadhaa yaliyo kwenye baadhiumbali kutoka kwa kila mmoja. Sababu ya uwekaji huu haijulikani. Watafiti wengine wana mwelekeo wa kufikiria kwamba nguvu ya uwanja wa mvuto wa moja ya satelaiti za Neptune, Galatea, huwaweka katika nafasi hii. Wengine wanatoa hoja nzito: saizi yake ni ndogo sana kwamba isingeweza kukabiliana na kazi hiyo. Labda kuna satelaiti kadhaa zaidi zisizojulikana karibu zinazosaidia Galatea.
Kwa ujumla, pete za sayari ni mwonekano duni kwa uvutiaji na uzuri kuliko miundo sawa ya Zohali. Sio jukumu la mwisho katika mwonekano mwepesi unachezwa na muundo. Pete hizo huwa na vipande vya barafu ya methane iliyopakwa misombo ya silicon ambayo inachukua mwanga vizuri.
Setilaiti
Neptune ndiye mmiliki (kulingana na data ya hivi punde) wa satelaiti 13. Wengi wao ni ndogo kwa ukubwa. Triton pekee ndiyo iliyo na vigezo bora, ambayo ni duni kidogo kwa kipenyo kwa Mwezi. Muundo wa anga ya Neptune na Triton ni tofauti: satelaiti ina bahasha ya gesi ya mchanganyiko wa nitrojeni na methane. Dutu hizi hutoa mwonekano wa kuvutia sana kwa sayari: nitrojeni iliyogandishwa na mjumuisho kutoka kwa barafu ya methane hutokeza msukosuko wa kweli wa rangi kwenye uso karibu na Ncha ya Kusini: njano iliyojaa huunganishwa na nyeupe na nyekundu.
Hatima ya Triton mrembo, wakati huo huo, si nzuri sana. Wanasayansi wanatabiri kuwa itagongana na Neptune na kumezwa nayo. Kama matokeo, sayari ya nane itakuwa mmiliki wa pete mpya, inayolingana na mwangaza na uundaji wa Saturn na hata mbele yao. Satelaiti zilizobaki za Neptune ni duni kwa Triton, baadhi yaohana hata jina bado.
Sayari ya nane ya mfumo wa jua kwa kiasi kikubwa inalingana na jina lake, chaguo ambalo pia liliathiriwa na uwepo wa angahewa - Neptune. Utungaji wake huchangia kuonekana kwa rangi ya bluu ya tabia. Neptune hupita katika nafasi isiyoeleweka kwetu, kama mungu wa bahari. Na vile vile kwenye vilindi vya bahari, sehemu hiyo ya anga inayoanzia zaidi ya Neptune huhifadhi siri nyingi kutoka kwa mwanadamu. Wanasayansi wa siku zijazo bado hawajazigundua.
