ในวันที่เร่งรีบและคึกคัก บางครั้งโลกของคนธรรมดาก็ถูกลดขนาดลงจนเหลือแค่ที่ทำงานและบ้าน ในขณะเดียวกัน ถ้าคุณมองขึ้นไปบนท้องฟ้า คุณจะเห็นว่ามันไม่มีความสำคัญเพียงใดในขนาดของจักรวาล บางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมคู่รักหนุ่มสาวใฝ่ฝันที่จะอุทิศตนเพื่อพิชิตอวกาศและศึกษาดวงดาว นักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ไม่ลืมแม้แต่วินาทีเดียวว่านอกจากโลกที่มีปัญหาและความสุขแล้ว ยังมีวัตถุลึกลับและห่างไกลอีกมากมาย หนึ่งในนั้นคือดาวเนปจูน ซึ่งเป็นดาวดวงที่แปดในแง่ของระยะทางจากดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่สามารถสังเกตการณ์โดยตรงได้ จึงดึงดูดนักวิจัยเป็นสองเท่า
มันเริ่มต้นยังไง
แม้ในกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าระบบสุริยะยังคงมีดาวเคราะห์เพียงเจ็ดดวง เพื่อนบ้านของโลกทั้งใกล้และไกลได้รับการศึกษาโดยใช้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการคำนวณที่มีอยู่ทั้งหมด ในตอนแรกมีการอธิบายลักษณะหลายอย่างในทางทฤษฎี และหลังจากนั้นก็พบการยืนยันในทางปฏิบัติเท่านั้น ด้วยการคำนวณวงโคจรของดาวยูเรนัส สถานการณ์ค่อนข้างแตกต่าง โธมัส จอห์น ฮัสซีย์ นักดาราศาสตร์และนักบวชค้นพบความแตกต่างระหว่างวิถีที่แท้จริงของการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ อาจมีข้อสรุปเพียงอย่างเดียว: มีวัตถุที่ส่งผลต่อวงโคจรของดาวยูเรนัส นี่เป็นรายงานแรกของดาวเคราะห์เนปจูน
หลังจากผ่านไปเกือบสิบปี (ในปี พ.ศ. 2386) นักวิจัยสองคนได้คำนวณพร้อมกันว่าวงโคจรใดที่ดาวเคราะห์สามารถเคลื่อนที่ได้ บังคับให้ยักษ์ก๊าซมีที่ว่าง พวกเขาคือ John Adams ชาวอังกฤษและ Urbain Jean Joseph Le Verrier ชาวฝรั่งเศส แยกจากกัน แต่มีความแม่นยำต่างกัน พวกเขากำหนดเส้นทางของร่างกาย
การตรวจจับและการกำหนด
ดาวเนปจูนถูกพบบนท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยนักดาราศาสตร์ Johann Gottfried Galle ซึ่ง Le Verrier มาพร้อมกับการคำนวณของเขา นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสซึ่งต่อมาได้แบ่งปันความรุ่งโรจน์ของผู้ค้นพบกับ Galle และ Adams ได้ทำผิดพลาดในการคำนวณเพียงระดับเดียว ดาวเนปจูนปรากฏอย่างเป็นทางการในเอกสารทางวิทยาศาสตร์เมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389
ในขั้นต้น ดาวเคราะห์ถูกเสนอให้ตั้งชื่อตามเจนัสสองหน้า แต่การกำหนดนี้ไม่ได้หยั่งราก นักดาราศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจมากขึ้นจากการเปรียบเทียบวัตถุใหม่กับราชาแห่งท้องทะเลและมหาสมุทร โดยมองว่าเป็นมนุษย์ต่างดาวที่อยู่บนท้องฟ้าเหมือนดาวเคราะห์เปิด ชื่อของดาวเนปจูนได้รับการเสนอโดย Le Verrier และได้รับการสนับสนุนจาก V. Ya. Struve ซึ่งเป็นหัวหน้าหอดูดาว Pulkovo ชื่อนี้ถูกตั้งชื่อมา เพียงแต่เข้าใจว่าองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนคืออะไร มีอยู่จริงหรือไม่ มีอะไรซ่อนอยู่ในส่วนลึก และอื่นๆ
เทียบกับโลก
เวลาผ่านไปนานมากตั้งแต่เปิดร้าน วันนี้เป็นวันที่แปดดาวเคราะห์ของระบบสุริยะที่เรารู้มากขึ้น ดาวเนปจูนมีขนาดใหญ่กว่าโลกมาก มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 4 เท่า และมีมวล 17 เท่า ระยะห่างจากดวงอาทิตย์พอสมควรทำให้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสภาพอากาศบนดาวเนปจูนก็แตกต่างจากโลกอย่างมากเช่นกัน ไม่มีและไม่สามารถมีชีวิตที่นี่ ไม่เกี่ยวกับลมหรือปรากฏการณ์ผิดปกติบางอย่าง บรรยากาศและพื้นผิวของดาวเนปจูนเกือบจะเป็นโครงสร้างเดียวกัน นี่คือลักษณะเฉพาะของก๊าซยักษ์ทั้งหมด รวมทั้งดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วย
พื้นผิวจินตภาพ
ดาวเคราะห์มีความหนาแน่นต่ำกว่าพื้นโลกอย่างมาก (1.64 g/cm³) ทำให้เหยียบบนพื้นผิวได้ยาก ใช่และเป็นเช่นนั้นไม่ใช่ ระดับของพื้นผิวตกลงที่จะระบุโดยขนาดของความดัน: "ของแข็ง" ที่ยืดหยุ่นและค่อนข้างเหมือนของเหลวตั้งอยู่ในชั้นล่างของบรรยากาศซึ่งความดันเท่ากับหนึ่งแถบและในความเป็นจริง,เป็นส่วนหนึ่งของมัน รายงานใดๆ เกี่ยวกับดาวเนปจูนดาวเคราะห์ที่เป็นวัตถุจักรวาลที่มีขนาดเฉพาะ จะขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของพื้นผิวจินตภาพของยักษ์
พารามิเตอร์ที่ได้รับโดยคำนึงถึงคุณลักษณะนี้มีดังต่อไปนี้:
- เส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เส้นศูนย์สูตร 49.5,000 กม.
- ขนาดในระนาบของเสาเกือบ 48.7,000 กม.
อัตราส่วนของลักษณะเหล่านี้ทำให้ดาวเนปจูนอยู่ไกลจากรูปทรงวงกลม มันเหมือนกับ Blue Planet ที่ค่อนข้างแบนที่เสา
องค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูน
ส่วนผสมของก๊าซที่ห่อหุ้มโลกเนื้อหาแตกต่างจากโลกมาก ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นคือไฮโดรเจน (80%) ตำแหน่งที่สองถูกครอบครองโดยฮีเลียม ก๊าซเฉื่อยนี้มีส่วนสำคัญต่อองค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูน - 19% มีเทนน้อยกว่าร้อยละ แอมโมเนียยังพบได้ที่นี่ แต่ในปริมาณน้อย
น่าแปลกที่หนึ่งเปอร์เซ็นต์ของก๊าซมีเทนในองค์ประกอบส่งผลกระทบอย่างมากต่อบรรยากาศของดาวเนปจูนและลักษณะของก๊าซยักษ์ทั้งหมดจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ภายนอก สารประกอบทางเคมีนี้ประกอบขึ้นเป็นเมฆของดาวเคราะห์และไม่สะท้อนคลื่นแสงที่สัมพันธ์กับสีแดง เป็นผลให้ดาวเนปจูนกลายเป็นสีน้ำเงินเข้มสำหรับยานอวกาศผ่าน สีนี้เป็นหนึ่งในความลึกลับของโลก นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้อย่างถ่องแท้ว่าอะไรนำไปสู่การดูดกลืนของสเปกตรัมสีแดง
ก๊าซยักษ์ทุกตัวมีบรรยากาศ เป็นสีที่ทำให้ดาวเนปจูนแตกต่างกัน เนื่องจากลักษณะเหล่านี้จึงเรียกว่าดาวเคราะห์น้ำแข็ง มีเทนเยือกแข็งซึ่งโดยดำรงอยู่ของมันได้เพิ่มน้ำหนักให้กับการเปรียบเทียบของเนปจูนกับภูเขาน้ำแข็ง ก็เป็นส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมที่อยู่รอบแกนกลางของโลกด้วย
โครงสร้างภายใน
แกนกลางของวัตถุในอวกาศประกอบด้วยธาตุเหล็ก นิกเกิล แมกนีเซียม และซิลิกอน ในแง่ของมวล แกนกลางจะเท่ากับโลกทั้งหมดโดยประมาณ ในขณะเดียวกัน ก็ไม่เหมือนกับองค์ประกอบอื่นๆ ของโครงสร้างภายใน มันมีความหนาแน่นที่สูงกว่า Blue Planet ถึงสองเท่า
เสื้อคลุมถูกปกคลุมตามที่กล่าวไปแล้ว องค์ประกอบของมันคล้ายกับบรรยากาศในหลาย ๆ ด้าน: ที่นี่มีแอมโมเนีย มีเทน น้ำ มวลของชั้นนั้นเท่ากับสิบห้าของโลกในขณะที่มันได้รับความร้อนอย่างแรง (สูงถึง 5,000 K) เสื้อคลุมไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนและบรรยากาศของดาวเคราะห์เนปจูนก็ไหลเข้ามาอย่างราบรื่น ส่วนผสมของฮีเลียมและไฮโดรเจนประกอบขึ้นเป็นส่วนบนของโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นขององค์ประกอบหนึ่งไปสู่อีกองค์ประกอบหนึ่งและขอบเขตที่ไม่ชัดเจนระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่เป็นลักษณะของก๊าซยักษ์ทั้งหมด
ปัญหาการวิจัย
ข้อสรุปเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับโครงสร้างนั้น ส่วนใหญ่มาจากข้อมูลที่ได้รับแล้วของดาวยูเรนัส ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ความห่างไกลของดาวเคราะห์จากโลกทำให้ยากต่อการศึกษามากขึ้น
ในปี 1989 ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 บินใกล้ดาวเนปจูน นี่เป็นการพบกันครั้งเดียวของยักษ์น้ำแข็งกับผู้ส่งสารทางโลก อย่างไรก็ตาม ผลของมันคือเรือลำนี้ที่ให้ข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับดาวเนปจูนแก่วิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยานโวเอเจอร์ 2 ค้นพบจุดดำขนาดใหญ่และขนาดเล็ก บริเวณที่ดำคล้ำทั้งสองมองเห็นได้ชัดเจนเมื่อตัดกับพื้นหลังของบรรยากาศสีน้ำเงิน จนถึงปัจจุบันยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าการก่อตัวเหล่านี้เป็นอย่างไร แต่สันนิษฐานว่าสิ่งเหล่านี้เป็นกระแสน้ำวนหรือพายุหมุน พวกมันปรากฏในชั้นบรรยากาศชั้นบนและกวาดไปทั่วโลกด้วยความเร็วสูง
เคลื่อนไหวต่อเนื่อง
พารามิเตอร์หลายตัวกำหนดบรรยากาศ ดาวเนปจูนไม่ได้มีลักษณะเฉพาะด้วยสีที่ผิดปกติเท่านั้น แต่ยังมีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องที่เกิดจากลมอีกด้วย ความเร็วที่เมฆโคจรรอบโลกรอบเส้นศูนย์สูตรเกินหนึ่งพันกิโลเมตรต่อชั่วโมงในขณะเดียวกันก็เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเนปจูนเองรอบแกน ในเวลาเดียวกัน ดาวเคราะห์จะหมุนเร็วขึ้น: การหมุนทั้งหมดใช้เวลาเพียง 16 ชั่วโมง 7 นาที สำหรับการเปรียบเทียบ: หนึ่งรอบดวงอาทิตย์ใช้เวลาเกือบ 165 ปี
ความลึกลับอีกอย่าง: ความเร็วลมในชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์จะเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์และไปถึงจุดสูงสุดบนดาวเนปจูน ปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการยืนยัน เช่นเดียวกับลักษณะอุณหภูมิบางอย่างของโลก
กระจายความร้อน
สภาพอากาศบนดาวเนปจูนมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไปขึ้นอยู่กับระดับความสูง ชั้นบรรยากาศนั้น ซึ่งเป็นที่ตั้งของพื้นผิวที่มีเงื่อนไข สอดคล้องกับชื่อที่สองของวัตถุในจักรวาล (ดาวเคราะห์น้ำแข็ง) อย่างสมบูรณ์ อุณหภูมิที่นี่ลดลงเกือบ -200 ºC หากคุณเคลื่อนตัวจากพื้นผิวสูงขึ้น ความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดถึง475º นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบคำอธิบายที่คู่ควรสำหรับความแตกต่างดังกล่าว ดาวเนปจูนควรจะมีแหล่งความร้อนภายใน "เครื่องทำความร้อน" ดังกล่าวควรผลิตพลังงานเป็นสองเท่าจากดวงอาทิตย์ที่มายังโลก ความร้อนจากแหล่งนี้ บวกกับพลังงานที่มาจากดาวของเรา น่าจะเป็นสาเหตุของลมแรง
อย่างไรก็ตามแสงแดดและ "เครื่องทำความร้อน" ภายในไม่สามารถเพิ่มอุณหภูมิบนพื้นผิวเพื่อให้รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลที่นี่ และถึงแม้จะเป็นไปตามเงื่อนไขอื่นๆ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกฤดูหนาวออกจากฤดูร้อนบนดาวเนปจูน
แมกนีโตสเฟียร์
การวิจัยยานโวเอเจอร์ 2 ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวเนปจูน มันแตกต่างจากโลกมาก: แหล่งกำเนิดไม่ได้อยู่ในแกนกลาง แต่อยู่ในเสื้อคลุมเนื่องจากแกนแม่เหล็กของดาวเคราะห์ถูกเบี่ยงเบนจากศูนย์กลางอย่างมาก
หนึ่งในหน้าที่ของสนามคือการป้องกันลมสุริยะ แมกนีโตสเฟียร์ของดาวเนปจูนมีรูปร่างที่ยาวมาก: เส้นป้องกันในส่วนนั้นของโลกที่ส่องสว่างนั้นอยู่ห่างจากพื้นผิว 600,000 กม. และอยู่ฝั่งตรงข้าม - มากกว่า 2 ล้านกม.
Voyager บันทึกความไม่สอดคล้องกันของความแรงของสนามและตำแหน่งของเส้นแม่เหล็ก คุณสมบัติดังกล่าวของโลกยังไม่ได้อธิบายอย่างสมบูรณ์โดยวิทยาศาสตร์
แหวน
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้มองหาคำตอบสำหรับคำถามที่ว่ามีบรรยากาศบนดาวเนปจูนอีกต่อไปแล้ว งานอื่นก็เกิดขึ้นต่อหน้าพวกเขา จำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมตามเส้นทางของดาวเคราะห์ดวงที่แปด ดวงดาวเริ่มจางหายไปสำหรับผู้สังเกตเร็วกว่าที่เนปจูนเข้าใกล้พวกมันเล็กน้อย
ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากผ่านไปเกือบศตวรรษเท่านั้น ในปี 1984 ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง เป็นไปได้ที่จะพิจารณาวงแหวนที่สว่างที่สุดของโลก ซึ่งภายหลังได้รับการตั้งชื่อตามหนึ่งในผู้ค้นพบดาวเนปจูน - จอห์น อดัมส์
การวิจัยเพิ่มเติมเผยให้เห็นการก่อตัวที่คล้ายกันอีกหลายรูปแบบ พวกเขาเป็นผู้ปิดดวงดาวตามเส้นทางของโลก วันนี้ นักดาราศาสตร์ถือว่าดาวเนปจูนมีวงแหวนหกวง พวกเขามีความลึกลับอื่น แหวนอดัมส์ประกอบด้วยส่วนโค้งหลายส่วนตั้งอยู่บนบางส่วนระยะห่างจากกัน เหตุผลสำหรับตำแหน่งนี้ไม่ชัดเจน นักวิจัยบางคนมีแนวโน้มที่จะคิดว่าแรงของสนามโน้มถ่วงของหนึ่งในดาวเทียมของดาวเนปจูน กาลาเทีย ทำให้พวกเขาอยู่ในตำแหน่งนี้ คนอื่นให้การโต้แย้งที่หนักแน่น: ขนาดของมันเล็กมากจนแทบจะไม่สามารถรับมือกับงานนี้ได้ บางทีอาจมีดาวเทียมที่ไม่รู้จักอีกหลายดวงอยู่ใกล้ ๆ เพื่อช่วยกาลาเทีย
โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนของโลกนั้นมีความน่าประทับใจและความงามที่ด้อยกว่ารูปร่างคล้ายดาวเสาร์ที่มีรูปร่างคล้ายคลึงกัน องค์ประกอบไม่ใช่บทบาทสุดท้ายในรูปลักษณ์ที่ค่อนข้างน่าเบื่อ วงแหวนส่วนใหญ่ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งมีเทนที่เคลือบด้วยสารประกอบซิลิกอนที่ดูดซับแสงได้ดี
ดาวเทียม
ดาวเนปจูนเป็นเจ้าของ (ตามข้อมูลล่าสุด) ดาวเทียม 13 ดวง ส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก มีเพียงไทรทันเท่านั้นที่มีพารามิเตอร์ที่โดดเด่น ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าดวงจันทร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น องค์ประกอบของบรรยากาศของดาวเนปจูนและไทรทันนั้นแตกต่างกัน: ดาวเทียมมีซองก๊าซที่มีส่วนผสมของไนโตรเจนและมีเทน สารเหล่านี้ทำให้โลกดูน่าสนใจมาก: ไนโตรเจนที่แช่แข็งซึ่งมีการรวมจากน้ำแข็งมีเทนทำให้เกิดสีสันบนพื้นผิวใกล้กับขั้วโลกใต้อย่างแท้จริง: สีเหลืองที่ล้นจะรวมกับสีขาวและสีชมพู
ชะตาของไทรทันสุดหล่อ หน้าไม่แดงขนาดนี้ นักวิทยาศาสตร์ทำนายว่ามันจะชนกับดาวเนปจูนและกลืนมันเข้าไป เป็นผลให้ดาวเคราะห์ดวงที่แปดจะกลายเป็นเจ้าของวงแหวนใหม่ซึ่งมีความสว่างเทียบเท่ากับการก่อตัวของดาวเสาร์และแม้กระทั่งข้างหน้าของพวกเขา บริวารที่เหลืออยู่ของดาวเนปจูนนั้นด้อยกว่าไทรทันอย่างมาก ซึ่งบางดวงก็มียังไม่มีชื่อเลย
ดาวเคราะห์ดวงที่แปดของระบบสุริยะส่วนใหญ่สอดคล้องกับชื่อของมัน ซึ่งการเลือกก็ได้รับผลกระทบจากการปรากฏตัวของชั้นบรรยากาศ - ดาวเนปจูนด้วยเช่นกัน องค์ประกอบของมันก่อให้เกิดลักษณะของสีฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ ดาวเนปจูนพุ่งผ่านอวกาศที่เราไม่สามารถเข้าใจได้เหมือนเทพเจ้าแห่งท้องทะเล เช่นเดียวกับส่วนลึกของมหาสมุทร ส่วนหนึ่งของจักรวาลที่เริ่มต้นเหนือดาวเนปจูนนั้นเก็บความลับมากมายจากมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์ในอนาคตยังไม่ได้ค้นพบพวกมัน