Jako plynový gigant (nebo ledový gigant) nemá Neptun žádný pevný povrch. Ve skutečnosti je modrozelený disk, který jsme všichni viděli na fotografiích v průběhu let, ve skutečnosti trochu iluzí. To, co vidíme, jsou vlastně vrcholky některých velmi hlubokých oblaků plynu, které zase uvolňují vodu a jiné roztavené ledy, které leží nad jádrem o velikosti přibližně Země vyrobené ze křemičitanové horniny a směsi niklu a železa. Pokud by se někdo pokusil stát na Neptunu, propadli by plynným vrstvám.
Jak sestupovali, zažili by zvýšené teploty a tlaky, dokud se konečně nedotkli samotného pevného jádra. Jak již bylo řečeno, Neptun má povrch různých druhů (jako u ostatních plynových a ledových obrů), který je astronomy definován jako bod v atmosféře, kde tlak dosáhne jedné baru. Z tohoto důvodu je Neptunův povrch jedním z nejaktivnějších a nejdynamičtějších míst v celé Sluneční soustavě.
Složení a struktura:
S průměrným poloměrem 24 622 ± 19 km je Neptun čtvrtou největší planetou sluneční soustavy. Ale s hmotností 1,0243 × 1026 kg - což je zhruba 17krát více než na Zemi - je to třetí nejmasivnější Uran. Vzhledem k jeho menší velikosti a vyšším koncentracím těkavých látek ve srovnání s Jupiterem a Saturnem je Neptun (podobně jako Uran) často označován jako „ledový gigant“ - podtřída obří planety.
Stejně jako u Uranu je absorpce červeného světla atmosférickým metanem součástí toho, co Neptunu dává jeho modrý nádech, i když Neptun je tmavší a živější. Protože Neptunův atmosférický obsah metanu je podobný obsahu Uranu, má se za to, že některé neznámé atmosférické složky přispívají k intenzivnějšímu zbarvení Neptunu.
Stejně jako Uran je i Neptunova vnitřní struktura rozlišována mezi skalnatým jádrem tvořeným křemičitany a kovy; plášť skládající se z vody, amoniaku a metanových ledů; a atmosféru sestávající z vodíku, helia a metanu. Atmosféra je také rozdělena do čtyř vrstev, sestávajících z (od nejvnitřnějšího k nejvzdálenějšího) spodní troposféry, stratosféry, termosféry a exosféry.
Dva hlavní regiony Neptunovy atmosféry jsou dva nejvnitřnější: dolní troposféra, kde teploty klesají s nadmořskou výškou; a stratosféru, kde se teplota zvyšuje s nadmořskou výškou. V troposféře se úrovně tlaku pohybují od jedné do pěti barů (100 a 500 kPa), proto je povrch Neptunu definován jako v této oblasti.
Atmosféra:
Lze tedy říci, že Neptunův „povrch“ je složen z asi 80% vodíku a 19% helia se stopovým množstvím metanu. Povrchová vrstva je také prostupována rovingovými pruhy mraků s různým složením, v závislosti na nadmořské výšce a tlaku. Na horní úrovni jsou teploty vhodné pro kondenzaci metanu a podmínky tlaku jsou takové, že mohou existovat oblaky sestávající z amoniaku, sulfidu amonného, sirovodíku a vody.
Při nižších úrovních se předpokládá, že se tvoří oblaky amoniaku a sirovodíku. Hlubší mraky vodního ledu by měly být také nalezeny ve spodních oblastech troposféry, kde jsou běžné tlaky asi 50 barů (5,0 MPa) a teplota 273 K (0 ° C).
Z důvodů, které zůstávají nejasné, dochází v termosféře planety k neobvykle vysokým teplotám asi 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planeta je příliš daleko od Slunce, aby se toto teplo mohlo generovat ultrafialovým zářením, což znamená, že je zapojen další zahřívací mechanismus - což by mohla být interakce atmosféry s ionty v magnetickém poli planety nebo gravitační vlny z vnitřku planety, které se rozptýlí v atmosféra.
Protože Neptun není pevné tělo, jeho atmosféra podléhá diferenciální rotaci. Široká rovníková zóna se otáčí s periodou asi 18 hodin, což je pomalejší než 16,1hodinová rotace magnetického pole planety. Naproti tomu platí opak pro polární oblasti, kde je doba rotace 12 hodin.
Tato diferenciální rotace je nejvýraznější ze všech planet ve Sluneční soustavě a má za následek silné podélné střih větru a prudké bouře. Tři nejpůsobivější byli všichni spatřeni v roce 1989 Voyager 2 kosmická sonda a poté pojmenována podle jejich vzhledu.
První, kdo byl spatřen, byla masivní anticyklonická bouře měřící 13 000 x 6 600 km a připomínající Velká červená skvrna Jupiteru. Tato bouře, známá jako Velké temné místo, nebyla spatřena o pět později (2. listopadu 1994), když ji Hubble Space Telescope hledal. Místo toho byla na severní polokouli planety nalezena nová velmi podobná bouře, což naznačuje, že tyto bouře mají kratší životnost než Jupiterova
Koloběžka je další bouře, skupina bílých mraků umístěná dále na jih než Velká temná skvrna. Tato přezdívka vznikla poprvé v měsících vedoucích k Voyager 2 setkání v roce 1989, kdy byla pozorována cloudová skupina pohybující se rychleji než Velká temná skvrna. Malá temná skvrna, jižní cyklónová bouře, byla druhou nejintenzivnější bouří pozorovanou během setkání v roce 1989. Původně byla úplně tma; ale jako Voyager 2 se přiblížil k planetě, vytvořilo se jasné jádro a bylo vidět na většině obrázků s nejvyšším rozlišením.
Vnitřní teplo:
Z důvodů, že astronomové stále ještě nejsou jasní, je interiér Neptunu neobvykle horký. I když Neptun je mnohem více od Slunce než Uran a dostává o 40% méně slunečního světla, jeho povrchová teplota je přibližně stejná. Ve skutečnosti Neptun vydává 2,6krát více energie, než získává ze Slunce. Neptun svítí i bez Slunce.
Toto vysoké množství vnitřního tepla spolu s chladem prostoru vytváří obrovský teplotní rozdíl. A to nastaví větry, které se rozlévají kolem Neptunu. Maximální rychlost větru na Jupiteru může být více než 500 km / h. To je dvojnásobek rychlosti u nejsilnějších hurikánů na Zemi. Ale to není nic ve srovnání s Neptunem. Astronomové vypočítali vítr, který tryskal po povrchu Neptunu rychlostí 2 100 km / h.
Hluboko uvnitř Neptunu může mít planeta skutečný pevný povrch. V samém jádru plynového / ledového obra je myšlenka jako oblast skály se zhruba hmotností Země. Ale teploty v této oblasti by byly tisíce stupňů; dost horké, aby se roztavila skála. A tlak z váhy celé atmosféry by byl drtivý.
Stručně řečeno, prostě neexistuje způsob, jak by se člověk mohl postavit na „povrchu Neptunu“, natož po něm chodit.
Máme mnoho zajímavých článků o Neptunu zde ve Space Magazine. Tady je jeden o Neptunových prstenech, Neptunových měsících, který objevil Neptun ?, Existují na Neptunu oceány?
Pokud byste chtěli získat více informací o Neptunu, podívejte se na Zprávy Hubblesite's News Releases o Neptunu a zde je odkaz na Průvodce průzkumem sluneční soustavy NASA pro Neptun.
Astronomy Cast má několik zajímavých epizod o Neptunu. Můžete si zde poslechnout, epizoda 63: Neptun a epizoda 199: program Voyager.
