Нептун является восьмой планетой от Солнца и последней из известных планет. Не смотря на то, что это третья по массивности планета, она является всего лишь четвертой с точки зрения диаметра. Благодаря своей синей окраске Нептун получил имя римского бога моря.

По мере совершения тех или иных научных открытий у ученых часто возникают споры, какая именно из теорий заслуживает доверия. Открытие Нептуна является наглядным примером таких разногласий. Тем не менее, первые научные труды, связанные с существования Нептуна появились только в 1845-1846 году, когда английский астроном Джон Коуч Адамс опубликовал свои расчеты о положении этой тогда еще неизвестной планеты. Однако, несмотря на то, что он предоставил свою работу Королевскому научному сообществу (ведущей английской научно-исследовательской организации), его труд не вызвал ожидаемого интереса. И только год спустя французский астроном Жан Жозеф Леверье также представил расчеты, которые были поразительно похожи на расчеты Адамса. В результате независимых оценок научной работы двух ученых, научное сообщество наконец-то согласилось с их выводами и начало поиски планеты в области неба, на которую указывали исследования Адамс и Леверье. Планета как таковая была обнаружена 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галлом.

До облета космическим аппаратом Voyager 2 в 1989 году, о планете Нептун у человечества было очень мало информации. Миссия позволила получить данные о кольцах Нептуна, числе лун, атмосфере и вращении. Кроме того, Voyager 2 выявил существенные особенности спутника Нептуна под названием Тритон. На сегодняшний день мировые космические агентства не планируют каких-либо миссий к этой планете.

Верхние слои атмосферы Нептуна на 80% состоят из водорода, 19% гелия и небольших примесей метана. Подобно Урану, синяя окраска Нептуна обусловлена его атмосферным метаном, который поглощает свет на длине волны, которая соответствует красному цвету. Однако, в отличие от Урана, у Нептуна более глубокий синий цвет, что говорит о присутствии в атмосфере Нептуна компонентов, которых нет в атмосфере Урана.

Погодные условия на Нептуне имеют две отличительные черты. Во-первых, как было замечено во время пролета миссии Voyager-2, это так называемые темные пятна. Эти бури сопоставимы по своим масштабам с Большим красным пятном на Юпитере, однако сильно отличаются по своей продолжительности. Шторм известный как Большое Красное Пятно длится уже в течение многих столетий, а темные пятна Нептуна способны существовать не более нескольких лет. Информацию об этом удалось подтвердить благодаря наблюдениям космического телескопа «Хаббл», который был направлен на планету всего через четыре года после того, как Voyager 2 совершил свой облет.

Вторым примечательным погодным явлением планеты является стремительно перемещающиеся шторма белого цвета, которые получили называние «Скутер». Как показали наблюдения, это своеобразный тип ливневой системы, размеры которой намного меньше, чем размеры темных пятен, а продолжительность жизни еще короче. Подобно атмосферам других газовых гигантов, атмосфера Нептуна делится на широтные полосы. Скорость ветра в некоторых из этих полос достигает почти 600 м/с, то есть ветра планеты можно назвать самыми быстрыми в Солнечной системе.

Общий состав Нептуна по массе, как считается, около 25% скальная порода, от 60 до 70% лед, и от 5 до 15% водород и гелий. Нептун, подобно Урану, состоит из двух слоев: ядра и мантии. Само ядро твердое и в 1,2 раза массивнее планеты Земля. Мантия представляет собой невероятно горячую и плотную жидкость, состоящую из воды, аммиака и метана. При этом вес мантии составляет от десяти до пятнадцати масс Земли. Ядро: железо и силикатный магний.

Не смотря на то, что Нептун и Уран очень похожи по своей структуре, они имеют существенные различия. В то время как Уран излучает примерно такое же количество тепла, которое получает от Солнца, Нептун излучает почти в 2,61 раза больше энергии, чем получает. Температура поверхности двух космических тел сопоставима, но Нептун получает только 40% солнечного света, от того количества которое получает Уран. Кроме того, огромное количество внутреннего тепла планеты способствует образованию чрезвычайно быстрых потоков ветра в верхних слоях атмосферы.

После открытия Нептуна, размер известной Солнечной системы увеличился примерно в два раза. При среднем расстоянии орбиты 4,50х10⁹ километров солнечному свету требуется почти четыре часа и сорок минут для того, чтобы достигнуть верхних слоев атмосферы Нептуна. Данное расстояние указывает на то, что продолжительность года на Нептуне составляет около 165 земных лет.

Эксцентриситет орбиты Нептуна – .0097 является вторым наименьшим после Венеры. Столь незначительная величина эксцентриситета делает орбиту Нептуна очень близкой к кругу по своей форме. Подобно Юпитеру и Сатурну, скорость вращения Нептуна намного выше этого показателя у планет земной группы в Солнечной системе. Период вращения планеты составляет чуть более 16 часов, что делает Нептун обладателем третьей по продолжительности ночи среди локальных планет. Наклон оси Нептуна составляет 28,3°, что относительно близко к 23.5° Земли. Учитывая значительную удаленность планеты от Солнца, наличие у Нептуна сравнимых с земными сезонов является достаточно удивительным и до конца неизученным для ученых явлением.

Считается, что Нептун имеет три основных кольца: Адамса, Леверье и Галле. Эта кольцевая система намного слабее, чем у других газовых гигантов. Кольцевая система планеты настолько тусклая, что некоторое время считалось кольца неполноценны. Однако изображения, которые передал Voyager 2 показали, что это на самом деле не так, и кольца полностью опоясывают планету.

Облака планеты Нептун имеют особенный яркий голубой оттенок, что отчасти связано с пока еще неизвестным соединением и результатом поглощения красного цвета метаном, преобладающей в водородно-гелиевой атмосфере планеты Нептун. Фотографии Нептуна показывают голубую планету, поэтому его часто называют ледяным гигантом, так как он обладает слоем из водяного, аммиачного и метанового льда под атмосферой, который имеет массу в 17 раз больше массы Земли и объем в 58 раз больше объема Земли.

Несмотря на большое расстояние от Солнца, означающее, что Нептун получает очень мало солнечного света, для того, чтобы управлять его атмосферой, ветры Нептуна могут достигать 1500 миль в час (2400 километров в час). Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Эти ветры были сопряжены с большим темным штормом, который отслеживал Вояджер-2 в южном полушарии Нептуна в 1989 году. Он имеет овальную форму и вращается против часовой стрелки. Большое Темное Пятно было достаточно большим, чтобы поглотить всю Землю, и движется на запад Нептуна со скоростью 750 миль в час (1200 километров в час). Эта буря, казалось, исчезла, когда космический телескоп Хаббл пытался обнаружить его. Хаббл также показал появление, а затем угасание двух интересных темных пятен в течение последнего десятилетия.

Магнитные полюсы Нептуна наклонены примерно на 47 градусов по отношению к плоскости оси, по которой он вращается. Таким образом, магнитное поле планеты Нептун, которое в 27 раз мощнее, чем у Земли, совершает дикие колебания в течение каждого поворота.

Каждые 248 лет, Плутон движется внутри орбиты Нептуна в течение 20 лет или около того, во время которого он ближе к Солнцу, чем Нептун. Тем не менее, Нептун остается самой далекой планетой от Солнца, так как Плутон был классифицирован как карликовая планета в 2006 году.

Нептун имеет 13 известных спутников, названные в честь меньших морских божеств и нимф из греческой мифологии, так же, как сам Нептун был назван в честь римского бога морей. Среди них можно выделить Нереиду, Протей, Деспину, Таласу и Галатею. Масса всех этих спутников, составляет менее 1% от массы Тритона!

Крупнейший на сегодняшний день является Тритон, который был открыт 10 октября 1846 года в некотором смысле благодаря пиву, так как известный астроном Уильям Лассел заработал свое состояние, занимаясь пивоварением, и вкладывал заработанные деньги в свое увлечение.

Тритон уникален тем, что это единственный большой спутник в Солнечной системе, который вращается вокруг планеты по направлению, противоположному вращению своей планеты – это «ретроградная орбита» предполагает, что Тритон, возможно, был карликовой планетой, пока его не захватила планета Нептун. Гравитация Нептуна притягивает Тритон все ближе к планете и это означает, что через миллионы лет, Тритон приблизится достаточно близко, чтобы гравитационные силы разорвали его на части.

Тритон очень холодный, температура на его поверхности достигает примерно -391 градусов по Фаренгейту (-235 градусов по Цельсию), что делает его одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Тем не менее, Вояджер-2 обнаружил гейзеры, которые извергают ледяные столбы вверх более чем на 5 миль (8 км), показывая, что в его внутреннем мире есть тепло. Тритон является единственным сферическим спутником Нептуна, другие двенадцать планет имеют неправильную форму.

Нептун – самая далекая планета. Казалось бы, что в этом такого, но на деле все оказывается немного сложнее. Когда его обнаружили впервые в 1846 году, Нептун стал самой далекой планетой Солнечной системы. Но в 1930 году нашли Плутон, и Нептун стал второй по удаленности планетой. Однако орбита Плутона очень вытянутая, и бывают периоды, когда Плутон оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. В последний раз это было в 1979 году и продлилось до 1999 года. В течение этого времени Нептун снова был самой далекой планетой.

Затем, на XXVI-й генеральной ассамблее Международного астрономического союза, которая проходила с 14 по 25 августа 2006 года в Праге, снова обсудили вопрос, какую планету считать самой далекой. Столкнувшись с открытием множества объектов размером с Плутон в поясе Койпера – Эриды, Хаумеа, Седны и Макемаке – и с наличием Цереры, МАС решил, что пришло время уточнить определение планеты.

Сейчас это решение считается спорным, но тогда МАС принял резолюцию, которая определила планету как «небесное тело на орбите звезды, которое обладает достаточной массой, чтобы округлиться под действием собственной гравитации, но не очищает область поблизости от планетезималей и не является спутником. Также оно должно обладать достаточной массой для преодоления прочности на сжатие и достижения гидростатического равновесия». В результате этого Плутон был «разжалован» из статуса планеты, а после получил сомнительное звание «карликовой планеты». Так, Нептун снова стал самой далекой планетой. По крайней мере на текущий момент.

Нептун – самый маленький из газовых гигантов. С экваториальным радиусом в 24764 километра, Нептун меньше всех других газовых гигантов в Солнечной системе: Юпитера, Сатурна и Урана. Но вот что смешно: Нептун массивнее Урана на 18%. И поскольку он меньше, но массивнее, Нептун имеет гораздо более высокую плотность, чем Уран. Нептун – самый плотный газовый гигант в Солнечной системе. Поверхностная гравитация Нептуна почти земная. Нептун – это шар из газа и льда, вероятно, с каменным ядром. Нет никакой возможности выстоять на поверхности Нептуна, чтобы вас не засосало. Но если бы вы смогли, то отметили бы нечто любопытное. Сила гравитации притягивала бы вас почти с такой же силой, как на Земле.

Гравитация Нептуна всего на 17% сильнее, чем земная. Это ближайший пример почти земной гравитации (1 g) в Солнечной системе. Нептун в 17 раз тяжелее Земли, но и в 4 раза больше. Его большая масса распространяется по большей области и ближе к поверхности гравитация почти идентична земной. Но вас все равно засосет.

Открытие Нептуна до сих пор вызывает вопросы. Первым человеком, увидевшим Нептун, был Галилей. Он отметил его как звезду в своих бумагах. Но поскольку не посчитал ее планетой, ему это открытие и не приписывают. Эта заслуга отошла французскому математику Урбену Леверье и английскому математику Джону Коучу Адамсу, которые предсказали, что новая планета – некая планета Х – должна быть обнаружена в определенной области неба.

Когда астроном Иоганн Готфрид Галле действительно нашел планету в 1846 году, оба математика записали открытие на свой счет. И долго потом сражались, выясняя, кто первым сделал открытие, причем до сих пор не решили (за них). Астрономы решили поровну поделить заслуги первооткрывателей между Леверье и Адамсом.

Самые сильные ветры в Солнечной системе – на Нептуне. Думаете, ураган это страшно? Представьте себе ураган с ветрами, которые разгоняются до 2100 км/ч. Как вы, вероятно, можете себе представить, ученые недоумевают, как на холодной ледяной планете вроде Нептуна облака могут двигаться так быстро. Предполагают, что холодные температуры и поток жидких газов в атмосфере планеты могут снижать трение настолько, что ветры набирают существенную скорость.

Нептун – самая холодная планета Солнечной системы. В верхних слоях облаков температура на Нептуне может опускаться до -221,45 градуса по Цельсию, и незащищенный человек станет ледышкой в мгновение ока. На Плутоне, конечно, еще холоднее (температуры опускаются до -240 градусов по Цельсию). Но Плутон больше не планета, помните?

У Нептуна есть кольца. Когда люди думают о кольцевых системах, в воображении чаще всего услужливо всплывает Сатурн. Возможно, вас удивит, но у Нептуна тоже есть кольцевая система. Правда, ее и сравнивать не стоит с яркими и широкими кольцами Сатурна. У Нептуна пять колец, и каждое названо в честь астрономов, которые сделали важные открытия о Нептуне: Галле, Леверье, Ласселл, Араго и Адамс. Эти кольца минимум на 20% состоят из пыли (в некоторых ее содержание доходит до 70%) микронных размеров, подобно частицам, составляющим кольца Юпитера. Остальные материалы кольца представлены небольшими камешками. Кольца планеты сложно разглядеть, потому что они темные (вероятно, из-за присутствия органических компонентов, которые изменились под влиянием космической радиации). Они похожи на кольца Урана, но очень отличаются от ледяных колец вокруг Сатурна. Считается, что кольца Нептуна относительно молоды – намного младше Солнечной системы и намного младше колец Урана. В рамках теории о том, что Тритон был объектом пояса Койпера, захваченным гравитацией Нептуна, считается, что они (кольца) стали результатом столкновения первоначальных лун планеты.

Нептун, вероятно, поймал свою старшую луну Тритон. Крупнейшая луна Нептуна Тритон движется вокруг Нептуна по ретроградной орбите. Это значит, что его орбита вокруг планеты лежит задом наперед по сравнению с другими лунами Нептуна. Это считают признаком того, что Нептун, по всей видимости, захватил Тритон – то есть луна не образовалась на месте, как остальные луны Нептуна. Тритон заперт в синхронном вращении с Нептуном и медленно движется по спирали к планете. В определенный момент, через миллиарды лет, Тритон, вероятно, будет разорван гравитационными силами Нептуна и станет прекрасным кольцом вокруг планеты. Это кольцо будет притянуто и упадет на планету. Жаль, что случится это не скоро, поскольку зрелище будет наверняка прекрасным.

Нептун видели вблизи только раз. Единственным космическим аппаратом, который когда-либо посещал Нептун, был «Вояджер-2» NASA, который посетил планету во время своего грандиозного турне по Солнечной системе. «Вояджер-2» пролетел мимо Нептуна 25 августа 1989 года, пройдя меньше чем в 3000 километрах от северного полюса планеты. Это был ближайший подход к объекту, который осуществил «Вояджер-2» с момента запуска с Земли.

Во время своего пролета «Вояджер-2» изучил атмосферу Нептуна, его кольца, магнитосферу и познакомился с Тритоном. «Вояджер-2» также взглянул на «Большое темное пятно» Нептуна, вращающуюся систему штормов, которая исчезла, если верить наблюдениям космического телескопа Хаббла. Первоначально считалось, что это большое облако, но информация, собранная «Вояджером», пролила свет на истинную природу этого явления.

Нет никаких планов снова посетить Нептун. Прекрасные фотографии Нептуна, сделанные «Вояджером-2», надолго останутся единственным, что у нас есть, поскольку никто не планирует снова лететь к системе Нептуна. Впрочем, NASA рассматривало возможную миссию Flagship, которая должна была состояться в конце 2020-х – начале 2030-х годов. Другим предложением NASA стал «Арго» – космический аппарат, который планировали запустить в 2019 году с целью посещения Юпитера, Сатурна, Нептуна и объекта пояса Койпера. В центре внимания «Арго» должен был быть Нептун и его луна Тритон, исследованием которых аппарат должен был заняться где-то в 2029 году.

Подводя итоги и вспоминая все вышесказанное, с удивлением можно отметить, что Нептун вполне может быть одной из самых интересных планет (по числу наград), не считая, конечно, Земли. Возможно, будущие миссии, которые будут отправлены к внешним границам Солнечной системы, покажут еще больше интересного.