Спутники нептуна: что мы знаем об этих удивительных объектах?

Спутники и кольца

Нептун (вверху) и Тритон (ниже)

кольца СатурнаИоТитаномЕвропы

Второй (по времени открытия) известный спутник Нептуна — Нереида, спутник неправильной формы с одним из самых высоких эксцентриситетов орбиты среди прочих спутников Солнечной системы. Эксцентриситет в 0,7512 даёт ей апоапсиду, в 7 раз большую её периапсиды.

Спутник Нептуна Протей

Протей

Четыре самые внутренние спутника Нептуна — Наяда, Таласса, Деспина и Галатея. Их орбиты так близки к Нептуну, что находятся в пределах его колец. Следующая за ними, Ларисса, была первоначально открыта в 1981 году при покрытии звезды. Сначала покрытие было приписано дугам колец, но когда «Вояджер-2» посетил Нептун в 1989 году, выяснилось, что покрытие было произведено спутником. Между 2002 и 2003 годом было открыто ещё 5 спутников Нептуна неправильной формы, что было анонсировано в 2004 году. 16 июля 2013 с помощью телескопа «Хаббл» был открыт 14-й спутник Нептуна около 20 км в диаметре. Поскольку Нептун был римским богом морей, его спутники называют в честь меньших морских божеств.

Орбита Нептуна

Нептун, после того как Плутон был исключен из числа планет Солнечной системы в 2006 году, остается самой удаленной из них.

Так, средняя величина расстояния от Нептуна до Солнца согласно подсчётам составляет 4, 55 миллиардов километров. Или же равняется 30,1 а. е. (астрономической единице), то есть 30,1 среднему расстоянию между Солнцем и Землёй. Между Землёй и Нептуном расстояние равно примерно цифре от 4,3 до 4,6 млрд. км.

Замечание 1

Оборот Нептуна вокруг Солнца равен 164,79 годам. Отметим, что 12 июля 2011 года планета завершила свой первый полный оборот с момента открытия в 1846 году.

Эллиптическая орбита Нептуна является наклоненной на 1,77° относительно орбиты нашей планеты.

Нептун имеет схожий с Землей и Марсом угол наклона оси -— 28,32°. Эта особенность привела к похожим сезонным изменениям на Нептуне, но из-за длинного периода обращения вокруг Солнца такие сезоны длятся приблизительно по сорок лет.

Нептун совершает оборот вокруг своей оси примерно за 16 часов.

Нептун из-за отсутствия твёрдой поверхности имеет атмосферу, которой свойственно дифференциальное вращение. В результате разные зоны атмосферы вращаются с различной скоростью. Так, широкая экваториальная зона вращается с приблизительным периодом в 18 часов. Этот показатель является более медленным, чем часовое вращение магнитного поля планеты равное 16,1 часу.

В свою очередь полярные области Нептуна вращаются с периодом в 12 часов. Специфика такого вращения приводит к явлению сильного широтного сдвига ветров. Изо всех планет Солнечной системы данная особенность вращения Нептуна наиболее ярко выражена у этой, самой дальней планеты –гиганта.

Внешние спутники

Тритон

Спутник Нептуна Тритон, снимок Вояджера-2

Тритон – этот первый из спутников обнаружен в октябре 1846 года новатором в создании телескопов, британским ученым Уильямом Ласселом, который за 17 дней до этого открыл Нептун. Несколько лет сателлит не имел названия, пока в 1880 году К. Фламмарион не предложил дать ему имя сына бога морей Тритона. Открытый объект оказался нестандартной луной, он двигался навстречу своей планете. Это не единственная оригинальная черта массивного спутника. Это плотное тело характерной сферической формы, имеющее массу 2,14х10 в 22 кг. Его вес достигает 99% от суммарного значения спутников планеты. Диаметр седьмой по размерам луны Солнечной системы 2706 км.

Строение Тритона

Модель внутреннего строения Тритона

Большую часть вещества в его строении приходится на каменистые породы и металл, лед занимает до 35%. Спутник следует по почти круговой орбите, расположенной близко к Нептуну (375 тыс. км), в обратном направлении. Есть версия, что он был захвачен из просторов космоса гравитацией планеты. Ледяная поверхность Тритона отражает падающий свет, он хорошо заметен в телескоп. Большинство найденных на Тритоне кратеров появились благодаря внутренней активности, следов от астероидных атак очень мало.

Поверхность Тритона, в виде дынной корки

В западной части объекта рассмотрели поверхность с уникальным рельефом, нехарактерным для других найденных космических тел. Ее назвали Местность дынной корки.

Нереида

Нереида

Нереида. Весной 1949 года, наблюдая за Нептуном, астронома Дж. Койпер заметил его второй спутник. Свое имя он получил по аналогии с морской нимфой. Имея диаметр в 340 км и вес равный 3,1х10 в 19 кг, Нереида третий по масштабу объект из окружения ледяного гиганта.

Эта необычная луна имеет вытянутую орбиту, она то приближается на расстояние 1,4 млн. км, то отклоняется на 9,6 млн. км. Такое свойство заставляет задуматься об астероидном происхождении спутника, захваченного Нептуном.

Структура Нептуна

Нептун, как и Уран, имеет два слоя: ядро ​​и мантию. Само ядро ​​твердое и в 1,2 раза массивнее планеты Земля. Мантия — это невероятно горячая и густая жидкость, состоящая из воды, аммиака и метана. В этом случае вес мантии колеблется от десяти до пятнадцати масс суши.

Несмотря на то, что Нептун и Уран очень похожи по строению, у них есть 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. Температуры поверхности двух космических тел сопоставимы, но Нептун получает только 40% солнечного света, то есть количество, которое получает Уран. Кроме того, огромное количество внутреннего тепла на планете способствует образованию чрезвычайно быстрых ветровых течений в верхних слоях атмосферы.

Луны со своими собственными лунами

Луна у луны… К-к-к-к-комбо!

Ученые считают, что у спутников планет могут иметься свои собственные луны, которые вращаются вокруг них так же, как это делают планетарные спутники. По крайней мере в теории такие объекты могут существовать. Это возможно, но требует крайне специфических условий. Если в нашей Солнечной системе такие объекты действительно существуют, то, скорее всего, находится на дальних ее границах. Где-то за пределами орбиты Нептуна, где, опять же согласно предположениям, может пролегать орбита «Девятой планеты» (о которой мы поговорим ниже).

Теперь об особых и крайне специфических условиях, при которых такие объекты могут существовать. Во-первых, необходимо присутствие большого и массивного объекта, например, планеты, которая своим гравитационным воздействием будет не притягивать, а подталкивать спутник к его к спутнику, но при этом не очень сильно, поскольку в таком случае он просто упадет на его поверхность. Во-вторых, спутник спутника должен быть достаточно маленьким, чтобы луна смогла его захватить.

Объект такого рода не обязательно будет изолирован. Другими словами, на него будет оказываться постоянное воздействие гравитационных сил своей «родительской» луны, планеты, вокруг которой эта родительская луна вращается, а также Солнца, вокруг которого вращается сама планета. Это будет создавать крайне нестабильную гравитационную обстановку для спутника луны. Именно поэтому ранее каждый отправленный к Луне искусственный спутник через пару лет сходил с ее орбиты и падал на ее поверхность.

В общем, если подобные объекты действительно существуют, то находиться они должны далеко за орбитой Нептуна, где воздействие гравитационных сил Солнца значительно ниже.

Тороидальные планеты

Странная планетка, да?

Некоторые ученые действительно считают, что в космосе могут существовать планеты в виде пончика или бублика, хотя таких объектов никогда и не видели. Подобные планеты называют тороидальными, поскольку «тороид» — это математическое описание формы того самого пончика. Конечно же все планеты, которые нам до этого встречались, обладали сферической формой, поскольку силы гравитации тянут материю, из которой они образованы, внутрь к их ядру. Но теоретически планеты могут приобрести и форму тороида, если такой же объем силы будет направлен из их центров в противовес гравитации.

Что интересно, законы физики не запрещают появление тороидальных планет. Просто вероятность их возникновения чрезвычайно мала, и такая планета, скорее всего, окажется нестабильной на геологических масштабах времени из-за внешних возмущений. В общем, жить на таких планетах будет как минимум очень некомфортно.

Во-первых, подобная планета, по мнению ученых, будет вращаться очень быстро – сутки на ней будут длиться всего несколько часов. Во-вторых, силы гравитации будет существенно слабее в экваториальной области и очень сильными в полярных областях. Климат тоже преподнесет свои сюрпризы: мощные ветра и разрушительные ураганы здесь будут частыми явлениями. В то же время температура на поверхности таких планет будет сильно отличаться от тех или иных областей.

Появление спутников у планет Солнечной системы

Теорий появления космических сателлитов очень много. Пока ни одна не получила твердого приоритета из-за отсутствия нахождения неоспоримых доказательств.

Раскол или взрыв планеты.

Одна из основных версий, которую активно изучают. Согласно информации, ряд естественных «подопечных» появился в результате взрыва или частичного раскола планеты. Например, последователи данной теории считают, что Луна в свое время откололась от Земли. А свою круглую форму она получила в ходе эволюции и постоянного вращения, взаимодействия с гравитационным полем Земли.

Относительно новая версия. Согласно ей, спутники – это небольшие планеты, образовавшиеся в ходе «Большого взрыва». Но из-за отсутствия гравитационного поля (или его очень малой силы) эти небольшие объекты были «захвачены» более сильными планетами.

Гости из других Вселенных (галактик).

Тоже интересная версия. Согласно ей, некоторые космические объекты попали в Солнечную систему из-за гравитационной силы собственных Вселенных. То есть данная сила их буквально вытолкнула по направлению к Солнцу. А по пути они попали под воздействие той или иной планеты.

Итог: появление нового спутника. Или скопления ряда объектов в виде опасного облака – пояса. Примером может послужить пояс Койпера около Нептуна. Благодаря гравитационной силе восьмой планеты была образована данная область.

Исследования естественных спутников

Звездное небо интересовало и манило людей еще в древние времена. Ошибочно считать, что в то далекое время не было сделано никаких открытий по изучению космоса. На самом деле при помощи сложнейших математических расчетов и наблюдений древние астрономы смогли примерно высчитать траекторию некоторых спутников.

А уже, когда человечество могло позволить себе создавать мощные телескопы и даже малые космические аппараты для исследований, то начался период проверки древних рукописей. Часть информации из них оказалась ошибочной. А вот другая часть удивляет современных ученых своей точностью. Погрешность в расчетах есть. Но она минимальна.

На данный момент ученые стараются как можно чаще проводить исследования естественных спутников всех планет. Так как это позволяет лучше понять историю возникновения Солнечной системы и тех законов, сил, которые пока находятся за гранью научного понимания.

Спутники

Изображение Нептуна и Тритона

В настоящее время известно 14 спутников Нептуна. Возможно, в будущем их количество увеличится за счет новых открытий. Самым крупным телом, на которое повлияла планета, является луна Тритон, которую люди обнаружили только через 17 дней после открытия гиганта.

Тритон — округлое тело, покрытое льдом. На поверхности находятся криовулканы, регулярно выбрасывающие в космос различные вещества. Сейчас спутник находится на расстоянии примерно 354 760 км от гиганта и оказывает на него сильное влияние. Есть теория, что именно благодаря Тритону на поверхности планеты высоки температуры. Более того, спутник постепенно притягивается к Нептуну и однажды войдет в его атмосферу. Тогда луна рассыплется и станет частью колец.

Кольца

Наверняка, когда вы слышите о кольцах планет, сразу приходит в голову Сатурн, но на самом деле он далеко не единственный обладатель колец. У нашего Нептуна тоже есть кольца, хотя и не такие большие и красивые, как у Сатурна. Всего у Нептуна пять колец, названных в честь открывших их астрономов: Галле, Леверье, Лассель, Араго и Адамс.

Кольца Нептуна состоят из мелкой гальки и космической пыли (много частиц микронного размера), по структуре они чем-то похожи на кольца Юпитера и их сложно достаточно заметить, так как они черные. Ученые считают, что кольца Нептуна относительно молоды, по крайней мере, они намного моложе колец соседнего Урана.

Что принесло науке открытие Нептуна

Открытие планеты Нептун подтвердило, что Солнечная система имеет гелиоцентрическое строение. Credit: NASA.

Открытие Нептуна не только объяснило орбитальное поведение Урана.

Оно также окончательно подтвердило справедливость гелиоцентрической теории строения Солнечной системы, которую высказал Н. Коперник.

Кроме того, была подтверждена справедливость теории всемирного тяготения И. Ньютона.

А также появились доказательства того, что небесные тела можно обнаружить благодаря предварительным математическим вычислениям, а не только непосредственному визуальному наблюдению.

Атмосфера и температура

Атмосфера состоит из водорода (80%), гелия (19%), метана и сероводорода. Объект обладает более интенсивными оттенками синего цвета, чем Уран, и в чем причина, пока еще не разобрались. Скорее всего, атмосфера Нептуна содержит такие вещества, которых нет в урановой среде. Атмосферная оболочка неоднородна, и состоит из нескольких слоев:

• тропосфера;
• стратосфера;
• термосфера;
• экзосфера.

Тропосфера непосредственно соприкасается с мантией, и в этом месте температура горячего льда падает с 5000K до -220°С. Далее она вновь возрастает, по мере удаления от поверхности. Экзосфера, это самый тонкий слой, за которым находится космический вакуум.

Химический элемент	Данные
Водород	80 %
Гелий	19 %
Метан	1,5 %
Дейтерид водорода	0,019 %
Этан	0,00015 %

Штормы

Сложно назвать штормом движения атмосферных слоев, обладающих скоростью от 1000 до 2400 км/ч, следуя земной аналогии. Еще одна особенность заключается в том, что зачастую эти ураганы обладают направлением, противоположном вращению планеты. Астрофизики смогли установить, что сила ветров нарастает по мере удаления объекта от звезды, хотя объяснение этому явлению пока не найдено.

фото взят с канала релятивист

Погода и климат

Из-за наклона оси климат обладает сезонностью со сменой погодных условий и длительностью в 40 лет. Климат планеты неустойчив и не поддается точному определению, поскольку может меняться в текущих условиях. Температура ядра равна 5000 K, а на поверхности 1700–4700, к этому добавляется несовпадение вращения атмосферы и объекта, результатом чего являются сильнейшие бури. Один из таких ураганов астрофизики наблюдали в течение 5 лет. Его размеры 85,6 тыс. км², скорость составляла 600 м/с.

Планеты и их спутники

Большая ошибка считать, что естественные спутники есть абсолютно у всех планет в Солнечной системе. К сожалению, у двух их нет. Без спутников живут Меркурий и Венера.

Еще один интересный факт: у некоторых планет (Сатурн, Уран, Нептун) астрономы называют спутники лунами. Поэтому иногда происходит путаница между сателлитом Земли и «подопечным» другой планеты.

У Земли имеется только 1 естественный спутник. Это Луна. Открыта 30 ноября 1609 года Галилео Галилеем.

Марс имеет только 2. Это Фобос и Деймос. Отрыты Асафом Холлом.

Нептун обладает 14. Это Тритон, Лариса, Галатея, Псамфа, Протей, Нереида, Наяда, Галимеда, Гиппокамп, Таласса, Несо, Деспина, Сао, Лаомедея. Открытие спутников данной планеты произошло в разное время. Исследования проводились с 1846 по 2013 годы. И принадлежат разным людям: У. Ласселу, Ж. Лаланду, А. Джемсу и другим ученым.

Уран обладает 27. Это Ариэль, Оберон, Дездемона, Корделия, Маб, Розалинда, Пердита, Умбриэль, Офелия, Фердинанд, Миранда, Маргарита, Тринкуло, Титания и так далее.  Открыты они были в период с 1787 года (были открыты первые два спутника – Оберон и Титания) по последние годы.

Сатурн обладает 63. Их открытие официально началось с 1655 года. Закончилось в 1997 году, когда был отправлен в сторону Сатурна космический аппарат для изучения планеты.

Юпитер имеет самое большое количество – 67 штук. Здесь открытие началось с 1609 года и продолжалось до 2002 года. Именно в 2002 году были официально заявлены последние открытия по поводу «подопечных» Юпитера.

Состав и строение

До кон. 20 в. Н. от­но­си­ли к груп­пе пла­нет-ги­ган­тов. Од­на­ко по­сле по­лу­че­ния ин­фор­ма­ции, пе­ре­дан­ной КА «Во­яд­жер-2» (сбли­зив­ше­го­ся с Н. в 1989), а так­же по­яв­ле­ния но­вых тео­ре­тич. ра­бот и ор­га­ни­за­ции на­блю­де­ний с ор­би­таль­ной об­сер­ва­то­рии «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST) пред­став­ле­ния о Н. под­верг­лись су­ще­ст­вен­но­му пе­ре­смот­ру. Н. и Уран бы­ли вы­де­ле­ны из груп­пы пла­нет-ги­ган­тов в отд. класс – ле­дя­ных ги­ган­тов, или пла­нет-океа­нов. «Льда­ми» в дан­ном слу­чае на­зы­ва­ют ле­ту­чие ве­ще­ст­ва (для Н. – пре­ж­де все­го во­ду, ме­тан и ам­ми­ак), ко­то­рые в оп­ре­де­лён­ных фи­зич. ус­ло­ви­ях пе­ре­хо­дят в твёр­дую фа­зу. По совр. оцен­кам, мас­са та­ких льдов (гл. обр. во­дя­но­го льда) ок. 62% мас­сы Н.; на скаль­ные (си­ли­кат­ные) по­ро­ды при­хо­дит­ся ок. 24% мас­сы Н., а на ге­лий-во­до­род­ную (H/He) ат­мо­сфе­ру – лишь ок. 13% мас­сы Н. (в то вре­мя как H/He со­став­ля­ют бо­лее 90% мас­сы Юпи­те­ра и ок. 80% мас­сы Са­тур­на).

Пред­став­ле­ния о внутр. строе­нии Н. опи­ра­ют­ся на тео­рию фи­гур га­зо-жид­ких тел. Рас­чёт­ные мо­де­ли ос­но­ва­ны на том, что вра­ще­ние из­ме­ня­ет струк­ту­ру га­зо-жид­ко­го те­ла и при­во­дит к от­кло­не­нию гра­ви­тац. по­тен­циа­ла от сфе­ри­че­ски-сим­мет­рич­но­го. Боль­шин­ст­во рас­чё­тов ба­зи­ру­ет­ся на т. н. трёх­слой­ной мо­де­ли пла­не­ты: яд­ро из скаль­ных (си­ли­кат­ных) по­род, же­ле­за и ни­ке­ля; сред­ний (жид­кий) слой, со­стоя­щий из сме­си скаль­ных по­род, льда и ио­ни­зо­ван­ных H/He; ат­мо­сфе­ра (пре­иму­щест­вен­но H/He). Мас­са яд­ра оце­ни­ва­ет­ся в 7% от мас­сы пла­не­ты, темп-ра в цен­тре мо­жет до­сти­гать 5400 К, дав­ле­ние 7 млн. атм (7·1011 Па) и бо­лее.

Газовые гиганты, превращающиеся в землеподобные планеты

Газовый гигант может быть очень коварным.

Структурно основными компонентами землеподобных планет являются камни и металлы. У них имеется твердая поверхность. Меркурий, Венера, Земля и Марс – землеподобные планеты. В свою очередь газовые гиганты состоят, собственно, из газа. У них нет твердой поверхности. Газовыми гигантами нашей Солнечной системы являются Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Некоторые ученые считают, что при определенных обстоятельствах газовые гиганты способны превращаться в землеподобные планеты. И хотя точных подтверждений существования таких объектов у науки пока нет, ученые называют эти планеты хтоническими. Согласно предположениям исследователей, газовые гиганты могут становиться хтоническими планетами при сильном сближении со звездами своей системы. В результате сближения газовая оболочка будет сдуваться, оставляя только обнаженное твердое ядро.

Что в итоге из себя будет представлять такая планета ученые не знают. Но собираются это выяснить. Относительно недавно ученые открыли в созвездии Единорога экзопланету Corot 7b. И как вы уже могли догадаться, ученые подозревают, что планета относится к хтоническому типу. Внешняя оболочка планеты покрыта раскаленной лавой, температура которой может достигать 2500 градусов Цельсия.

Вулканоиды

Схематичное изображение вулканоидной зоны.

Гипотетический класс астероидов, чья орбита пролегает между орбитами Меркурия и Солнца, ученые называют вулканоидами. Вулканоиды до сих пор не были обнаружены, но некоторые ученые уверены в их существовании, поскольку поисковый район (то есть место, где они предположительно могут быть) гравитационно стабилен. Стабильные гравитационные регионы часто содержат множество астероидов. Например, их очень много в астероидном поясе между Марсом и Юпитером, а также в поясе Койпера за орбитой Нептуна.

Есть предположение, что вулканоиды часто падают на поверхность Меркурия. Именно поэтому она покрыта множеством кратеров.

Невозможность обнаружить вулканоиды в первую очередь объясняется учеными тем, что их поиски чрезвычайно сложно проводить из-за яркости Солнца. Ни одна оптика не способна выдержать таких наблюдений. В то же время ученые предпринимают попытки поиска вулканоидов во время солнечных затмений, раннего утра и позднего вечера, когда солнечная активность минимальна. Также проводятся попытки поиска этих объектов с бортов научных самолетов.

История открытия планеты Нептун

История открытия этой планеты довольно любопытна и необычна. Это открытие было триумфом ньютоновской физики, так как стало доказательством, что движение планет полностью подчиняется законам тяготения.

Всё началось с того, что в 1821 году французский астроном Алексис Бувар опубликовал вычисленные таблицы орбиты Урана, который был открыт 40 лет назад. Но при дальнейших наблюдениях этой планеты стали заметны отклонения данных в таблицах и полученных на практике.

Английский астроном Томас Хасси предположил, что отклонения в движении Урана можно объяснить воздействием на него еще одной планеты, которая находится еще дальше. Он встретился с Буваром и они обсудили эту возможность, после чего Бувар решил провести расчёты еще раз, с учётом наличия неизвестной планеты. Но он этого так и не сделал.

Затем этой проблемой занялся Джон Куч Адамс, английский астроном, который в 1843 году вычислил орбиту предполагаемой планеты, которая могла бы оказать наблюдаемое возмущение на планету Урана. Но и он это дело забросил, хотя и отправил результаты королевскому астроному.

Довёл дело до конца Урбен Леверье, французский математик, работавший в Парижской обсерватории. Он самостоятельно провёл все расчеты, однако астрономы Парижской обсерватории не захотели поискать гипотетическую планету. Тогда Леверье убедил в своей правоте астронома Берлинской обсерватории Иоганна Готтфрида Галле и тот согласился помочь. А студент той же обсерватории Генрих д’Арре предложил сравнить вид неба в нужном месте на текущий момент с недавней картой звёздного неба. Это позволило бы заметить смещение некоторых объектов.

Урбен Леверье, открывший Нептун путём вычислений.

Метод дал замечательный результат. Потребовался всего час поисков и новая планета была найдена. Отклонение от вычисленного Леверье положения составило всего 1 градус. Затем директор Берлинской обсерватории Иоганн Энке тоже две ночи принимал участие в наблюдениях открытого небесного тела и его передвижение было зафиксировано. Так было доказано, что это именно планета, а не звезда.

Нептун был открыт 23 сентября 1846 года, а вся троица, сделавшая это, считается его первооткрывателями. Урбен Леверье сделал вычисления и открыл Нептун «на кончике пера», Иоганн Галле сделал это непосредственно с помощью телескопа, а студент Генрих д’Арри предложил способ, как сделать поиски успешными и тоже принимал в этом непосредственное участие.

Конечно, англичане на этом не успокоились, возник спор, кого считать первооткрывателем – Адамса, который провёл расчеты раньше, или Леверье, который довёл дело до конца. Их даже считали равноправными первооткрывателями. Но в итоге справедливость восторжествовала – Леверье победил. Его расчёты оказались точнее, и он доказал их практически, открыв планету Нептун не только на бумаге.

Кстати, эту планету еще некоторое время называли «планетой Леверье». Потом сам Леверье дал ей название Нептун, а Василий Струве, директор Пулковской обсерватории, его утвердил.

История открытия восьмой планеты и наименования

Первым Нептун заметил Галилео Галилей еще в начале XVII в., но принял его за звезду. После 1612 г. планета начала удаляться от Земли, и обнаружить ее астрономической техникой тех времен стало невозможно.

Через несколько лет французский астроном А. Бувар математическим путем смог определить орбитальную траекторию Урана, однако оптические наблюдения не подтвердили его расчеты. Это тоже могло значить, что рядом с планетой находится нечто, на нее влияющее.

К исследованиям приступило сразу несколько ученых. Новое небесное тело обнаружили, и на право называться первооткрывателем претендовали Дж. Адамс и У. Леверье. В 1846 г. этот спор был разрешен: оба астронома были официально признаны первыми.

Одновременная работа математиков Джона Куча Адамса (слева) и Урбена Жан Жозефа Леверье (справа) подарила миру открытие планеты Нептун в 1846 г. Credit: ru.wikipedia.org.

Но в самом конце ХХ в. ученые определили, что корректнее первооткрывателем восьмой планеты все-таки считать У. Леверье: его расчеты имели меньшую погрешность.

Небесное тело было названо в честь астронома, хотя другие исследователи настаивали на именах Океан или Янус. Сам Леверье дал восьмой планете Солнечной системе имя в честь римского бога морей — за синий цвет ее поверхности.

№8

Самый большой спутник Нептуна — Тритон. Его обнаружили через месяц после открытия планеты. Тритон был открыт британским астрономом Уильямом Ласселом в 1846 году. Второй спутник, Нереида, был открыт только 3 года спустя, в 1949 году. Благодаря «Вояджеру-2» и телескопу Хаббла сегодня известно 14 спутников этой планеты.

На Тритон стоит обратить немного больше внимания. В отличие от других спутников, этот движется в противоположном направлении вокруг планеты. По этой причине астрономы выдвинули гипотезу, что Тритон — не изначальный спутник Нептуна, а небесное тело, захваченное гравитацией планеты и вынужденное вращаться вокруг нее.

Орбиты планет Солнечной системы. Структура

Орбиты объектов Солнечной системы, в масштабе (по часовой стрелке, начиная с верхней левой части)

Большинство крупных объектов, обращающихся вокруг Солнца, движутся практически в одной плоскости, называемой плоскостью эклиптики. В то же время кометы и объекты пояса Койпера часто обладают большими углами наклона к этой плоскости.

Все планеты и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении с вращением Солнца (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца). Есть исключения, такие как комета Галлея. Самой большой угловой скоростью обладает Меркурий — он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток. А для самой удалённой планеты — Нептуна — период обращения составляет 165 земных лет.

Большая часть планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения составляют Венера и Уран, причём Уран вращается практически «лёжа на боку» (наклон оси около 90°). Для наглядной демонстрации вращения используется специальный прибор — теллурий.

Многие модели Солнечной системы условно показывают орбиты планет через равные промежутки, однако в действительности, за малым исключением, чем дальше планета или пояс от Солнца, тем больше расстояние между её орбитой и орбитой предыдущего объекта. Например, Венера приблизительно на 0,33 а. е. дальше от Солнца, чем Меркурий, в то время как Сатурн на 4,3 а. е. дальше Юпитера, а Нептун на 10,5 а. е. дальше Урана. Были попытки вывести корреляции между орбитальными расстояниями (например, правило Тициуса — Боде), но ни одна из теорий не стала общепринятой.

Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов (с меньшей большой полуосью) больше угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удалённая — афелий. Каждый объект движется быстрее всего в своём перигелии и медленнее всего в афелии. Орбиты планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты.

Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчинёнными системами. Многие окружены спутниками, некоторые из спутников по размеру превосходят Меркурий. Большинство крупных спутников находятся в синхронном вращении, одна их сторона постоянно обращена к планете. Четыре крупнейшие планеты — газовые гиганты — обладают также кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.

Терминология

Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы и пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта. После открытия пояса Койпера наиболее удалённой частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Все объекты Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы. Планета — любое тело на орбите вокруг Солнца, оказавшееся достаточно массивным, чтобы приобрести сферическую форму, но недостаточно массивным для начала термоядерного синтеза, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей. Согласно этому определению в Солнечной системе имеется восемь известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон не соответствует этому определению, поскольку не очистил свою орбиту от окружающих объектов пояса Койпера. Карликовая планета — небесное тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца, которое достаточно массивно, чтобы под действием собственных сил гравитации поддерживать близкую к округлой форму, но которое не очистило пространство своей орбиты от планетезималей и не является спутником планеты. По этому определению у Солнечной системы имеется пять признанных карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. В будущем другие объекты могут быть классифицированы как карликовые планеты, например, Седна, Орк и Квавар. Карликовые планеты, чьи орбиты находятся в регионе транснептуновых объектов, называют плутоидами. Оставшиеся объекты, обращающиеся вокруг Солнца, — малые тела Солнечной системы.