დღეების აურზაურში, ჩვეულებრივი ადამიანისთვის სამყარო ზოგჯერ სამუშაოსა და სახლის ზომამდე მცირდება. იმავდროულად, თუ ცას დააკვირდებით, ხედავთ, რამდენად უმნიშვნელოა ის სამყაროს მასშტაბებზე. შესაძლოა ამიტომაც ოცნებობენ ახალგაზრდა რომანტიკოსები კოსმოსის დაპყრობას და ვარსკვლავების შესწავლას. მეცნიერ-ასტრონომებს წამითაც არ ავიწყდებათ, რომ დედამიწის გარდა თავისი პრობლემებითა და სიხარულით, არსებობს სხვა მრავალი შორეული და იდუმალი ობიექტი. ერთ-ერთი მათგანია პლანეტა ნეპტუნი, მერვე მზიდან დაშორებით, მიუწვდომელია პირდაპირი დაკვირვებისთვის და ამიტომ ორმაგად მიმზიდველია მკვლევრებისთვის.
როგორ დაიწყო ეს ყველაფერი
მე-19 საუკუნის შუა ხანებშიც კი, მზის სისტემა, მეცნიერთა აზრით, მხოლოდ შვიდ პლანეტას შეიცავდა. დედამიწის მეზობლები, ახლო და შორეული, შესწავლილი იქნა ტექნოლოგიებისა და გამოთვლების ყველა არსებული მიღწევების გამოყენებით. ბევრი მახასიათებელი პირველად იქნა აღწერილი თეორიულად და მხოლოდ ამის შემდეგ იქნა ნაპოვნი პრაქტიკული დადასტურება. ურანის ორბიტის გაანგარიშებით სიტუაცია გარკვეულწილად განსხვავებული იყო. თომას ჯონ ჰუსეი, ასტრონომი დამღვდელმა აღმოაჩინა შეუსაბამობა პლანეტის სავარაუდო მოძრაობის რეალურ ტრაექტორიას შორის. შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი დასკვნა: არის ობიექტი, რომელიც გავლენას ახდენს ურანის ორბიტაზე. სინამდვილეში, ეს იყო პლანეტა ნეპტუნის პირველი მოხსენება.
თითქმის ათი წლის შემდეგ (1843 წელს), ორმა მკვლევარმა ერთდროულად გამოთვალა, თუ რა ორბიტაზე შეეძლო პლანეტის მოძრაობა, რითაც აიძულა გაზის გიგანტი გაეხსნა ადგილი. ესენი იყვნენ ინგლისელი ჯონ ადამსი და ფრანგი ურბეინ ჟან ჟოზეფ ლე ვერიერი. ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, მაგრამ განსხვავებული სიზუსტით განსაზღვრავდნენ სხეულის გზას.
გამოვლენა და აღნიშვნა
ნეპტუნი ღამის ცაზე იპოვა ასტრონომმა იოჰან გოტფრიდ გალემ, რომელსაც ლე ვერიერი მოვიდა თავისი გამოთვლებით. ფრანგი მეცნიერი, რომელმაც მოგვიანებით აღმომჩენის დიდება გალესთან და ადამსთან ერთად გაიზიარა, გამოთვლებში მხოლოდ ერთი ხარისხით დაუშვა შეცდომა. ნეპტუნი ოფიციალურად გამოჩნდა სამეცნიერო ნაშრომებში 1846 წლის 23 სექტემბერს.
თავდაპირველად, პლანეტას ორსახიანი იანუსის სახელის დარქმევა შესთავაზეს, მაგრამ ამ აღნიშვნამ ფესვი არ გაიღო. ასტრონომები უფრო შთაგონებული იყვნენ ახალი ობიექტის შედარებამ ზღვებისა და ოკეანეების მეფესთან, რომელიც ისეთივე უცხოა დედამიწის პლანეტისთვის, როგორც, როგორც ჩანს, ღია პლანეტა. ნეპტუნის სახელი შემოგვთავაზა ლე ვერიერმა და მხარი დაუჭირა ვ.ია სტრუვემ, რომელიც ხელმძღვანელობდა პულკოვოს ობსერვატორიას. სახელი დაარქვეს, დარჩა მხოლოდ იმის გაგება, თუ რა არის ნეპტუნის ატმოსფეროს შემადგენლობა, არსებობს თუ არა ის საერთოდ, რა იმალება მის სიღრმეში და ა.შ.
დედამიწასთან შედარებით
გასვლიდან დიდი დრო გავიდა. დღეს დაახლოებით მერვეამზის სისტემის პლანეტაზე მეტი ვიცით. ნეპტუნი დედამიწაზე გაცილებით დიდია: მისი დიამეტრი თითქმის 4-ჯერ მეტია, ხოლო მასა 17-ჯერ. მზიდან მნიშვნელოვანი მანძილი ეჭვს არ ტოვებს, რომ პლანეტა ნეპტუნის ამინდი ასევე მნიშვნელოვნად განსხვავდება დედამიწისგან. აქ სიცოცხლე არ არის და არც შეიძლება იყოს. საუბარია არც ქარზე ან რაიმე უჩვეულო მოვლენებზე. ნეპტუნის ატმოსფერო და ზედაპირი თითქმის იგივე სტრუქტურაა. ეს არის ყველა გაზის გიგანტის დამახასიათებელი თვისება, მათ შორის ამ პლანეტის ჩათვლით.
წარმოსახვითი ზედაპირი
პლანეტა სიმკვრივით მნიშვნელოვნად ჩამოუვარდება დედამიწას (1,64 გ/სმ³), რაც ართულებს მის ზედაპირზე ფეხის დადგმას. დიახ, და როგორც ასეთი არ არის. ზედაპირის დონე დათანხმდა, რომ გამოვლენილიყო წნევის სიდიდით: მოქნილი და საკმაოდ თხევადი მსგავსი „მყარი“მდებარეობს ატმოსფეროს ქვედა ფენებში, სადაც წნევა უდრის ერთ ბარს და, ფაქტობრივად,, მისი ნაწილია. პლანეტა ნეპტუნის ნებისმიერი მოხსენება, როგორც კონკრეტული ზომის კოსმოსური ობიექტი, ეფუძნება გიგანტის წარმოსახვითი ზედაპირის ამ განმარტებას.
ამ ფუნქციის გათვალისწინებით მიღებული პარამეტრები შემდეგია:
- დიამეტრი ეკვატორთან ახლოს არის 49,5 ათასი კმ;
- მისი ზომა პოლუსების სიბრტყეში არის თითქმის 48,7 ათასი კმ.
ამ მახასიათებლების თანაფარდობა ნეპტუნს შორს აყენებს წრის ფორმისგან. ის, ისევე როგორც ლურჯი პლანეტა, გარკვეულწილად გაბრტყელებულია პოლუსებზე.
ნეპტუნის ატმოსფეროს შემადგენლობა
აირების ნარევი, რომელიც მოიცავს პლანეტას,შინაარსი ძალიან განსხვავდება დედამიწისგან. აბსოლუტური უმრავლესობა წყალბადია (80%), მეორე პოზიცია იკავებს ჰელიუმს. ამ ინერტულ გაზს მნიშვნელოვანი წვლილი მიუძღვის ნეპტუნის ატმოსფეროს შემადგენლობაში - 19%. მეთანი პროცენტზე ნაკლებია, ამიაკიც აქ გვხვდება, მაგრამ მცირე რაოდენობით.
უცნაურად საკმარისია, რომ შემადგენლობის მეთანის ერთი პროცენტი დიდ გავლენას ახდენს ნეპტუნის ატმოსფეროზე და როგორ გამოიყურება მთელი გაზის გიგანტი გარე დამკვირვებლის თვალსაზრისით. ეს ქიმიური ნაერთი აყალიბებს პლანეტის ღრუბლებს და არ ასახავს წითელი ფერის შესაბამის სინათლის ტალღებს. შედეგად, ნეპტუნი კოსმოსური ხომალდის გასავლელად ღრმა ცისფერი გამოდის. ეს ფერი პლანეტის ერთ-ერთი საიდუმლოა. მეცნიერებმა ჯერ კიდევ არ იციან ზუსტად რა იწვევს სპექტრის წითელი ნაწილის შეწოვას.
ყველა გაზის გიგანტს აქვს ატმოსფერო. სწორედ ფერი განასხვავებს მათ შორის ნეპტუნს. ამ მახასიათებლების გამო მას ყინულის პლანეტას უწოდებენ. გაყინული მეთანი, რომელიც თავისი არსებობით წონას მატებს ნეპტუნის აისბერგთან შედარებას, ასევე არის პლანეტის ბირთვის მიმდებარე მანტიის ნაწილი.
შიდა სტრუქტურა
კოსმოსური ობიექტის ბირთვი შეიცავს რკინას, ნიკელს, მაგნიუმს და სილიციუმის ნაერთებს. მასის მიხედვით, ბირთვი დაახლოებით უდრის მთელ დედამიწას. ამავე დროს, შიდა სტრუქტურის სხვა ელემენტებისგან განსხვავებით, მას აქვს სიმკვრივე, რომელიც ორჯერ აღემატება ცისფერი პლანეტის სიმკვრივეს.
ბირთი დაფარულია, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მანტიით. მისი შემადგენლობა მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს ატმოსფერულს: აქარის ამიაკი, მეთანი, წყალი. ფენის მასა ტოლია თხუთმეტი დედამიწის მასა, ხოლო ძლიერად თბება (5000 კ-მდე). მანტიას არ აქვს მკაფიო საზღვარი და პლანეტა ნეპტუნის ატმოსფერო შეუფერხებლად მიედინება მასში. ჰელიუმის და წყალბადის ნარევი ქმნის სტრუქტურის ზედა ნაწილს. ერთი ელემენტის მეორეში გლუვი გარდაქმნა და მათ შორის ბუნდოვანი საზღვრები ყველა გაზის გიგანტისთვის დამახასიათებელი თვისებებია.
კვლევის სირთულეები
დასკვნა ნეპტუნის ატმოსფეროს შესახებ, რომელიც დამახასიათებელია მისი სტრუქტურისთვის, დიდწილად ეფუძნება უკვე მიღებულ მონაცემებს ურანის, იუპიტერისა და სატურნის შესახებ. პლანეტის დედამიწიდან დაშორება გაცილებით ართულებს მის შესწავლას.
1989 წელს კოსმოსური ხომალდი Voyager 2 გაფრინდა ნეპტუნის მახლობლად. ეს იყო ყინულის გიგანტის ერთადერთი შეხვედრა მიწიერ მესინჯერთან. თუმცა მისი ნაყოფიერება აშკარაა: სწორედ ამ გემმა მიაწოდა მეცნიერებას ნეპტუნის შესახებ ინფორმაციის უმეტესი ნაწილი. კერძოდ, ვოიაჯერ 2-მა აღმოაჩინა დიდი და პატარა მუქი ლაქები. ცისფერი ატმოსფეროს ფონზე კარგად ჩანდა ორივე გაშავებული უბანი. დღემდე არ არის ნათელი, რა არის ამ წარმონაქმნების ბუნება, მაგრამ ვარაუდობენ, რომ ეს არის მორევი ან ციკლონები. ისინი ჩნდებიან ატმოსფეროს ზედა ნაწილში და დიდი სიჩქარით მოძრაობენ პლანეტის გარშემო.
მუდმივი მოძრაობა
ბევრი პარამეტრი განსაზღვრავს ატმოსფეროს არსებობას. ნეპტუნი ხასიათდება არა მხოლოდ უჩვეულო შეფერილობით, არამედ ქარის მიერ შექმნილი მუდმივი მოძრაობით. სიჩქარე, რომლითაც ღრუბლები ატრიალებენ პლანეტას ეკვატორის გარშემო, აჭარბებს საათში ათას კილომეტრს.ამავე დროს, ისინი მოძრაობენ ნეპტუნის ღერძის გარშემო ბრუნვის საწინააღმდეგო მიმართულებით. ამავდროულად, პლანეტა კიდევ უფრო სწრაფად ბრუნავს: სრულ ბრუნვას მხოლოდ 16 საათი და 7 წუთი სჭირდება. შედარებისთვის: მზის გარშემო ერთ შემობრუნებას თითქმის 165 წელი სჭირდება.
კიდევ ერთი საიდუმლო: ქარის სიჩქარე გაზის გიგანტების ატმოსფეროში იზრდება მზიდან დაშორებით და აღწევს პიკს ნეპტუნზე. ეს ფენომენი ჯერ არ არის დასაბუთებული, ისევე როგორც პლანეტის ზოგიერთი ტემპერატურული მახასიათებელი.
სითბოს განაწილება
პლანეტა ნეპტუნის ამინდი ხასიათდება ტემპერატურის თანდათანობითი ცვლილებით, სიმაღლის მიხედვით. ატმოსფეროს ის ფენა, სადაც პირობითი ზედაპირი მდებარეობს, სრულად შეესაბამება კოსმოსური სხეულის (ყინულის პლანეტის) მეორე სახელს. აქ ტემპერატურა თითქმის -200ºC-მდე ეცემა. თუ ზედაპირიდან მაღლა მოძრაობთ, მაშინ შესამჩნევი იქნება სითბოს მატება 475º-მდე. მეცნიერებს ჯერ არ უპოვიათ ღირსეული ახსნა ასეთი განსხვავებების შესახებ. ნეპტუნს უნდა ჰქონდეს შიდა სითბოს წყარო. ასეთმა „გამათბობელმა“ორჯერ მეტი ენერგია უნდა გამოიმუშაოს, ვიდრე პლანეტაზე მოდის მზისგან. ამ წყაროს სითბო, ჩვენი ვარსკვლავიდან აქ მოსულ ენერგიასთან ერთად, ალბათ ძლიერი ქარის მიზეზია.
თუმცა, არც მზის შუქი და არც შიდა "გამათბობელი" ვერ ამაღლებს ტემპერატურას ზედაპირზე ისე, რომ სეზონების ცვლილება აქ იგრძნობა. და მიუხედავად იმისა, რომ სხვა პირობები დაკმაყოფილებულია, ნეპტუნზე ზამთრისგან ზაფხულისგან გარჩევა შეუძლებელია.
მაგნიტოსფერო
ვოიაჯერ 2-ის კვლევა დაეხმარა მეცნიერებს ბევრი რამ გაეგოთ ნეპტუნის მაგნიტური ველის შესახებ. ის ძალიან განსხვავდება დედამიწისგან: წყარო მდებარეობს არა ბირთვში, არამედ მანტიაში, რის გამოც პლანეტის მაგნიტური ღერძი მნიშვნელოვნად არის გადახრილი მისი ცენტრიდან.
ველის ერთ-ერთი ფუნქციაა მზის ქარისგან დაცვა. ნეპტუნის მაგნიტოსფეროს ფორმა მეტად წაგრძელებულია: პლანეტის იმ ნაწილში, რომელიც განათებულია, დამცავი ხაზები განლაგებულია ზედაპირიდან 600 ათასი კმ-ის დაშორებით, ხოლო მოპირდაპირე მხარეს - 2 მილიონ კმ-ზე მეტს..
ვოიაჯერმა ჩაწერა ველის სიძლიერისა და მაგნიტური ხაზების მდებარეობის შეუსაბამობა. პლანეტის ასეთი თვისებები ასევე ბოლომდე არ არის ახსნილი მეცნიერების მიერ.
ბეჭდები
მე-19 საუკუნის ბოლოს, როდესაც მეცნიერები აღარ ეძებდნენ პასუხს კითხვაზე, არის თუ არა ატმოსფერო ნეპტუნზე, მათ წინაშე კიდევ ერთი ამოცანა დადგა. საჭირო იყო იმის ახსნა, თუ რატომ დაიწყეს მერვე პლანეტის გზაზე ვარსკვლავები დამკვირვებლისთვის ქრებოდა იმაზე ცოტა ადრე, ვიდრე ნეპტუნი უახლოვდებოდა მათ.
პრობლემა მხოლოდ თითქმის საუკუნის შემდეგ მოგვარდა. 1984 წელს მძლავრი ტელესკოპის დახმარებით შესაძლებელი გახდა პლანეტის ყველაზე კაშკაშა რგოლის განხილვა, რომელსაც მოგვიანებით ნეპტუნის ერთ-ერთი აღმომჩენის - ჯონ ადამსის სახელი ეწოდა..
შემდგომმა კვლევამ გამოავლინა კიდევ რამდენიმე მსგავსი წარმონაქმნი. სწორედ მათ დახურეს ვარსკვლავები პლანეტის გზაზე. დღეს ასტრონომები ნეპტუნს ექვს რგოლად თვლიან. ისინი შეიცავს კიდევ ერთ საიდუმლოს. ადამსის ბეჭედი შედგება რამდენიმე თაღისგან, რომლებიც მდებარეობს ზოგიერთზეერთმანეთისგან დაშორება. ამ განთავსების მიზეზი გაურკვეველია. ზოგიერთი მკვლევარი მიდრეკილია იფიქროს, რომ ნეპტუნის ერთ-ერთი თანამგზავრის, გალატეას გრავიტაციული ველის ძალა მათ ამ პოზიციაზე აკავებს. სხვები წონიან კონტრარგუმენტს იძლევიან: მისი ზომა იმდენად მცირეა, რომ ძნელად თუ გაართმევდა თავს დავალებას. შესაძლოა, ახლოს არის კიდევ რამდენიმე უცნობი თანამგზავრი, რომელიც ეხმარება გალატეას.
ზოგადად, პლანეტის რგოლები შთამბეჭდავად და სილამაზით ჩამოუვარდება სატურნის მსგავს წარმონაქმნებს. გარკვეულწილად მოსაწყენ გარეგნობაში ბოლო როლს არ ასრულებს კომპოზიცია. რგოლები ძირითადად შეიცავს მეთანის ყინულის ნაჭრებს, რომლებიც დაფარულია სილიკონის ნაერთებით, რომლებიც კარგად შთანთქავს სინათლეს.
სატელიტები
ნეპტუნი არის 13 თანამგზავრის მფლობელი (უახლესი მონაცემებით). მათი უმრავლესობა მცირე ზომისაა. მხოლოდ ტრიტონს აქვს გამორჩეული პარამეტრები, რომელიც დიამეტრით მხოლოდ ოდნავ ჩამოუვარდება მთვარეს. ნეპტუნისა და ტრიტონის ატმოსფეროს შემადგენლობა განსხვავებულია: თანამგზავრს აქვს აზოტისა და მეთანის ნარევის გაზის გარსი. ეს ნივთიერებები ძალიან საინტერესო იერს სძენს პლანეტას: გაყინული აზოტი მეთანის ყინულის შიგთავსით ქმნის ფერების ნამდვილ ბუნტს ზედაპირზე სამხრეთ პოლუსთან: ყვითელის ჭარბტენიანობა შერწყმულია თეთრთან და ვარდისფერთან..
სიმპათიური ტრიტონის ბედი კი არც ისე ვარდისფერია. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ის ნეპტუნს შეეჯახება და ის შთანთქავს. შედეგად, მერვე პლანეტა გახდება ახალი რგოლის მფლობელი, სიკაშკაშით შედარებით სატურნის წარმონაქმნებთან და მათ წინ უსწრებს კიდეც. ნეპტუნის დარჩენილი თანამგზავრები მნიშვნელოვნად ჩამორჩებიან ტრიტონს, ზოგიერთი მათგანიჯერ სახელიც კი არ აქვს.
მზის სისტემის მერვე პლანეტა დიდწილად შეესაბამება მის სახელს, რომლის არჩევანზე ასევე იმოქმედა ატმოსფეროს არსებობამ - ნეპტუნი. მისი შემადგენლობა ხელს უწყობს დამახასიათებელი ლურჯი ფერის გამოჩენას. ნეპტუნი მიდის ჩვენთვის გაუგებარ სივრცეში, როგორც ზღვების ღმერთი. და ოკეანის სიღრმეების მსგავსად, კოსმოსის ის ნაწილი, რომელიც იწყება ნეპტუნის მიღმა, ბევრ საიდუმლოს ინახავს ადამიანისგან. მომავლის მეცნიერებს ისინი ჯერ არ აღმოუჩენიათ.
