Planeta Neptun. Karakteristike, unutrašnja struktura Neptuna

Oni su skoro kao blizanci: skoro identične veličine, vrlo slične mase i periodi rotacije, vrlo sličan sastav, tanki i slabi prstenovi... Povezuje ih još jedna stvar - istorija njihovog otkrića.

Merkur ili Saturn poznati su ljudima još od prapovijesnih vremena; u starom Egiptu svećenici su lako predviđali vrijeme i mjesto njihovog sljedećeg pojavljivanja. Ali Uran, iako se može vidjeti golim okom u vedroj noći, to niko nije primijetio. Zbog svog dugog orbitalnog perioda, kreće se presporo u odnosu na zvijezde da bi ga bilo tko primijetio. Štaviše, od pronalaska teleskopa 1610. godine, astronomi su ga posmatrali najmanje 20 puta, snimili njegove koordinate, skicirali ga na mapama - i dalje nisu primetili kretanje. Tek 1781. godine Vilijam Heršel je ugledao „maglovitu zvezdu“ i počeo da je prati, proveravajući da li je to kometa. Tako je prvi put otkrivena nova planeta Uran, a ubrzo je Pjer Simon Laplas izračunao njenu orbitu, tako da se njeno kretanje moglo predvideti mnogo godina unapred.

Ali prošlo je još pola veka i pokazalo se da Uran skreće sa ove orbite! Adams u Engleskoj i Le Verrier u Francuskoj nezavisno su sugerisali da je to još jedna nepoznata planeta koja ga privlači i "vodi na krivi put". Shvatili su gdje da traže ovu nevidljivu stvar, ali Adams to nije tako precizno izračunao i nije insistirao na svojim rezultatima. A Le Verrier, koji sam nije bio astronom, išao je od jednog posmatrača do drugog, ubeđujući ih da provere mesto na nebu koje je on pokazao. I na kraju, Halle, koji je imao nedavno nacrtanu mapu ovog dijela neba, preuzeo je obavezu da je uporedi sa onim što je bilo vidljivo kroz teleskop - i u prvih sat vremena pronašao je "zvijezdu" koja se pomaknula sa svog mjesta. To je bio Neptun - prva planeta koja je prvo teoretski predviđena, a tek onda pronađena. Ispostavilo se da su ljudi i ranije vidjeli Neptun - sam Galileo ga je nekoliko puta posmatrao kroz svoj teleskop! - ali takođe nisu primetili da je to planeta, a ne zvezda.

U poređenju sa Jupiterom i Saturnom, Uran i Neptun su neka vrsta “malih divova”. To je zato što tamo, daleko od Sunca, nisu imali dovoljno gasa - dok su polako dobijali na masi, sav gas su "pograbili" druge džinovske planete, a ostatke razbacali u daljinu. Dakle, vodonika i helijuma na Uranu i Neptunu ima samo 10-20 posto, što je 1-2 Zemljine mase - a ne 200 ili 80, kao na Jupiteru ili Saturnu. Ali leda je bilo dovoljno za njih - čini se da im je tu pomogao i Jupiter, "izbacujući komade" iz gusto ispunjenog područja bliže centru. (Jupiter je već tada delovao i sve je razbacao svuda.) Štaviše, led nije samo običan vodeni led, već i amonijak (NH 3) i metan (CH 4). Tako ih ponekad zovu ledeni divovi. Ali ovdje moramo imati na umu da je ovaj izraz varljiv: kakav je to led na takvom pritisku i na temperaturi unutar planete od nekoliko hiljada stepeni! Ovo nije led, već ono u šta se odavno pretvorio od pada na protoplanetu - veoma vruća i veoma gusta tečnost, slična zemaljskoj magmi, koja se sastoji samo od lakših molekula, koja se glatko - kao na "vodonikovim" divovima - pretvara u gas kako se približava površini.

Dakle, jezgro ovih planeta (od mješavine metala i kamena, a ne metala, kao na Zemlji, a ne od metalnog vodonika, kao na Jupiteru i Saturnu) je, prema različitim procjenama, od 0,5 do 3 puta veće od mase Zemlje i zauzima prostor od centra do 1/5 poluprečnika, atmosfera vodonika i helijuma - još 0,5–1,5 zemaljskih masa i ista 1/5 poluprečnika, ali sa spoljne ivice; sve ostalo je plašt od "leda". Vjeruje se da je plava boja obje planete posljedica prisustva metana u gornjim slojevima atmosfere, koji upija crvene zrake i odbija plave zrake od sunca.

Zadatak

Ako i jezgro i atmosfera imaju istu masu (ista masa Zemlje) i "zauzimaju" 1/5 poluprečnika, da li imaju iste gustine?

Odgovori

Naravno da ne! Uostalom, volumen sfernog sloja ne ovisi samo o njegovoj debljini, već i o njegovom radijusu - na primjer, velikom balonu treba više gume, čak i ako je debljina lopte ista. (Iz istog razloga, na primjer, velika kutija će koristiti više kartona nego mala kartonska kutija iste debljine.) Možete uporediti zapremine atmosfere i jezgra: zapremina sfere je proporcionalna njenom poluprečniku u kocki . To znači da je zapremina jezgra jednaka (1/5) 3 = 1/125 zapremine planete, a zapremina atmosfere 1 − (4/5) 3 = (125 − 64)/ 125 ≈ 1/2 zapremine planete, otprilike 60 puta više. Ako su mase jednake, tada je i gustina atmosfere manja za istu količinu.

Ali postoje i razlike između Urana i Neptuna. Glavna stvar je smjer rotacije. Za razliku od "normalnog", odnosno blago nagnutog Neptuna, Uran "hoda na boku": njegova osa rotacije leži gotovo tačno u ravni njegove orbite. Dakle, na gotovo cijeloj planeti polarni dan traje šest mjeseci (odnosno 42 naše godine!), a polarna noć šest mjeseci (zašto je to tako – vidjeti Quantik br. 6 i br. 7 za 2016. godinu). Zbog tako ujednačenog i postepenog zagrevanja i hlađenja, vreme na Uranu je veoma dosadno: nema oluja, nema uragana, čak ni raznobojnih pruga duž ekvatora... Kada je tamo doleteo Voyager 2 - jedina letelica koja se do sada približavala Uranu i Neptun, - bio je upravo vrhunac polarnog ljeta, a on nije mogao vidjeti ništa zanimljivo. Samo u proljeće i jesen tamo se išta događa: nedavno (baš je prošla ravnodnevnica) pojavio se svijetli oblačni prsten (vidi sliku) i barem neke vorteksne mrlje.

Zašto je Uranova osa toliko nagnuta? Niko ne zna. Na kraju krajeva, u oblaku iz kojeg su formirane planete, sve se vrtjelo oko Sunca u istom smjeru - suprotno od kazaljke na satu. Tako su se nakupine planeta koje su rasle u njemu kovitlale na isti način. Ali Uran (a takođe i Venera) nije. Kao i uvijek u ovakvim slučajevima, "traže nekoga ko će okriviti": možda se Uran sudario s nečim velikim, a to su posljedice sudara. Ali nakon takvog udara, Venera je skoro prestala da se okreće, a Uran se okreće brzo, ali u pogrešnoj ravni. Nije jasno kada je mogao biti tako povrijeđen: ako se to dogodilo dok je sam Uran još bio mali, onda je s daljnjim povećanjem mase trebao uvelike usporiti svoju rotaciju - uostalom, sve što je palo na njega rotiralo se drugačije od njega. A ako se to dogodilo kasno, kada je Uran već bio veliki, kakav je džin onda trebao da se sruši u njega?!

Uran je i najhladnija planeta, hladnija čak i od Neptuna, koji je za trećinu udaljeniji od Sunca: površinska temperatura pada na 50 stepeni Kelvina (oko -225°C). A u centru je, kako misle astronomi, niži od svih planeta divova: samo 5000 K. (Da, skoro je kao na rubu Sunca - ima 6000 K. Ali nemojte misliti da je ovo je veoma mnogo - na Saturnu, na primer, temperatura unutra dostiže 12 hiljada stepeni.) Čak je i Neptun iznutra topliji: zrači u svemir 2,5 puta više toplote nego što prima od Sunca. Odakle dolazi višak? Možda zbog raspada radioaktivnih elemenata, ili možda zbog curenja težih atoma helijuma u vodikovu atmosferu naniže, bliže jezgru. (Na Jupiteru i Saturnu, helijum je odavno "potonuo", ali na Uranu i Neptunu nije.) Uran emituje potpuno istu količinu koju je primio, bez dodavanja ni penija svoje energije.

Žašto je to? Takođe nepoznato. Neki kažu da je opet kriv sudar koji je okrenuo Uranovu osovinu - zbog toga je izgubljena toplina, a Uran se ohladio prije roka. Drugi smatraju da je s Uranom sve u redu, upravo je Neptun prevruć za takvu udaljenost od Sunca - zbog svog velikog satelita Tritona koji ga "vuče" plimnim silama. Ako je tako, onda je višak energije „oduzet“ Tritonu, čija orbita postepeno pada sve niže.

Ono što se još razlikuje kod ove dvije planete su njihovi sateliti. Uranovi sateliti su generalno mali; zajedno su teški manje od polovine jednog Neptunskog tritona, a da ne spominjemo naš Mjesec. Ipak, pet ih ima sferni oblik. Gotovo svi sateliti (osim vrlo malih gromada daleko od planete) rotiraju u ravni Uranovog ekvatora - što znači da su se najvjerovatnije formirali oko njega, a nakon "katastrofe" (a možda i zahvaljujući njoj - od građevinskog materijala koji se pojavio kao rezultat). Svi veliki sateliti Urana sastoje se od mješavine leda (voda, suha i amonijak) i kamena - otprilike podjednako. Vjerovatno su prethodno zagrijani i “otopljeni”, tako da je kamen potonuo, a led je izašao na površinu. U sredini između oba bi se mogao nalaziti okean vode, zagrijan plimama, poput satelita Jupitera i Saturna. Za manje satelite se davno smrznuo, ali za Titaniju i Oberon - dva najveća - mogao je preživjeti do danas. Istina, temperatura takve "vode" još uvijek nije mnogo viša od -100 ° C (!) - visoki pritisak sprečava da se smrzne (na kraju krajeva, na vrhu je debela ledena školjka) i aditivi protiv smrzavanja - amonijaka i raznih soli.

Svih pet velikih satelita su užasno isprekidani - prekriveni gigantskim dubokim kanjonima dugim stotinama kilometara, širokim do 50 km i dubokim do 5 km. Najveći kanjon na Titaniji proteže se od njenog ekvatora skoro do pola (1500 km). Vjeruje se da su ovi kanjoni - ogromne pukotine u ledenoj kori - nastali tijekom postupnog zamrzavanja subglacijalnog oceana: na kraju krajeva, kada se voda zamrzne, ona se ne sabija (kao većina tvari), već se širi. Svaki novi sloj leda "proširivao" je ledenu koru i lomio je - to je slično formiranju škarpa na Merkuru, samo što je tamo kora pala unutra, a ovdje je izgurana. Možda se nešto vode izlilo i potom poplavilo dno pukotina.

Sateliti Neptuna su potpuno drugačiji od njih. Istina, oni su vrlo malo proučavani - ali već je jasno da samo Triton ima sferni oblik. Ostalo su bezoblični blokovi, iako bi barem dva mogla, sudeći po masi, biti sferna. Očigledno, nikada nisu zagrijani - inače bi se sigurno "istopili" u kuglice. Čini se da se ovi mjeseci nisu formirali zajedno s planetom - očigledno su svi kasnije uhvaćeni.

Triton je 3-4 puta lakši od Mjeseca i zauzima 7. mjesto po masi među satelitima. Veći je po veličini od Plutona, kojem je nedavno oduzeta titula planete, a po ostalim mu je sličan. Štaviše, to je jedini veliki satelit koji rotira oko svoje planete "u pogrešnom smjeru" iu vrlo nagnutoj orbiti. I to uprkos činjenici da je period okretanja oko Neptuna samo 6 sati, odnosno orbita je vrlo niska! Nije drugačije što Triton, kao i ostali Neptunovi sateliti, nije rođen na ovim mjestima, već je uhvaćen. Gde je Neptun uspeo da dobije tako velikog vazala? Iz Kuiperovog pojasa.

Postoji samo 8 planeta, a prije deset godina su rekli 9: Pluton je "degradiran" u patuljaste planete. Činjenica je da je cijela gomila malih planeta otkrivena izvan orbite Neptuna, od kojih su neke po veličini i masi vrlo slične Plutonu. Da ih ne bih proglasio za sve planete, morao sam da smislim posebnu kategoriju za njih - patuljaste planete. Skupina patuljastih planeta i malih tijela izvan orbite Neptuna, na udaljenosti od 30-50 AJ. e., zv Kuiperov pojas, po analogiji sa asteroidnim pojasom. Inače, najveće tijelo iz asteroidnog pojasa - Ceres - također je prebačeno sa asteroida u kategoriju patuljastih planeta. I, poput Jupitera u asteroidnom pojasu, Neptun nameće svoj red u Kuiperovom pojasu, remeteći i potresajući orbite nekih planeta i stabilizirajući orbite drugih. Gotovo cijeli Kuiperov pojas je u rezonanciji s njim: na primjer, orbitalni periodi Neptuna i Plutona su u omjeru 2:3. Njihove se orbite gotovo ukrštaju, ali se nikada neće sudariti upravo zbog rezonancije.

Vraćajući se na Triton, napominjemo da ga je Neptun već uspio "obrazovati" - Triton rotira sinhrono (sve vrijeme "gledajući" planetu s jedne strane). Izvanredno je da je njegova orbita savršen krug. Očigledno, prije nego što je bio izdužen (iako se ne zna koliko), i dosta energije je trebalo utrošiti na to da ga "izravnaju" plimne sile. Ova energija, pretvarajući se u toplinu, zagrijala je Triton, a na njemu su i dalje aktivni kriovulkani koji umjesto vruće magme izbijaju tekući dušik. Moguće je da ispod površine još uvijek postoji nezamrznuta tekućina (voda s amonijakom na -100°C). Štaviše, na površini Tritona je toliko hladno (-235°C) da azot, koji je u zemaljskim uslovima samo gas, može čak ispasti tamo u obliku snega.

I Uran i Neptun su okruženi prstenovima, ali ti prstenovi su slabi i napravljeni od tamnih čestica - potpuno drugačiji izgled od Saturna. Sudeći po tome koliko su tanki i koliko su široki razmaci između njih (pogledajte fotografiju), izgleda da se radi o ostacima malih satelita koje su nedavno uništile plimne sile.

Tako je naše putovanje kroz osam velikih planeta Sunčevog sistema i njihovih meseca došlo do kraja. Ali tajne i misterije Sunčevog sistema tu se, naravno, ne završavaju...

Umjetnica Maria Useinova

OSNOVNI PODACI O NEPTUNU

Neptun je prvenstveno gigant gasa i leda.

Neptun je osma planeta Sunčevog sistema.

Neptun je najudaljenija planeta od Sunca otkako je Pluton degradiran na rang patuljaste planete.

Naučnici ne znaju kako se oblaci mogu kretati tako brzo na hladnoj, ledenoj planeti poput Neptuna. Oni sugeriraju da niske temperature i protok tekućih plinova u atmosferi planete mogu dovoljno smanjiti trenje da bi vjetrovima omogućili značajnu brzinu.

Od svih planeta u našem sistemu, Neptun je najhladniji.

Gornji slojevi atmosfere planete imaju temperaturu od -223 stepena Celzijusa.

Neptun proizvodi više toplote nego što prima od Sunca.

Atmosferom Neptuna dominiraju hemijski elementi kao što su vodonik, metan i helijum.

Neptunova atmosfera glatko prelazi u tečni okean, a on u zaleđeni plašt. Ova planeta nema površinu kao takvu.

Pretpostavlja se da Neptun ima kameno jezgro čija je masa približno jednaka masi Zemlje. Neptunovo jezgro se sastoji od silikatnog magnezijuma i gvožđa.

Neptunovo magnetsko polje je 27 puta snažnije od Zemljinog.

Neptunova gravitacija je samo 17% jača od Zemljine.

Neptun je ledena planeta napravljena od amonijaka, vode i metana.

Zanimljiva je činjenica da se sama planeta rotira u smjeru suprotnom od rotacije oblaka.

Velika tamna mrlja otkrivena je na površini planete 1989.

SATELITI NEPTUNA

Neptun ima zvanično registrovan broj od 14 satelita. Neptunovi mjeseci su nazvani po grčkim bogovima i herojima: Proteus, Talas, Naiad, Galatea, Triton i drugi.

Najveći Neptunov satelit je Triton.

Triton se kreće oko Neptuna u retrogradnoj orbiti. To znači da je njegova orbita oko planete unatrag u poređenju sa drugim Neptunovim mjesecima.

Najvjerovatnije je Neptun jednom zarobio Triton - to jest, mjesec se nije formirao na licu mjesta, kao ostali Neptunovi mjeseci. Triton je zaključan u sinhronoj rotaciji sa Neptunom i polako se spiralno kreće prema planeti.

Triton će, za otprilike tri i po milijarde godina, biti rastrgan svojom gravitacijom, nakon čega će njegovi ostaci formirati još jedan prsten oko planete. Ovaj prsten može biti moćniji od prstenova Saturna.

Masa Tritona je više od 99,5% ukupne mase svih ostalih Neptunovih satelita

Triton je najvjerovatnije nekada bio patuljasta planeta u Kajperovom pojasu.

PRSTENOVI NEPTUNA

Neptun ima šest prstenova, ali su mnogo manji od Saturnovih i nije ih lako vidjeti.

Neptunovi prstenovi su uglavnom napravljeni od smrznute vode.

Vjeruje se da su prstenovi planete ostaci nekada rastrganog satelita.

POSJETA NEPTUNU

Da bi brod stigao do Neptuna, mora preći put koji će trajati otprilike 14 godina.

Jedina svemirska letjelica koja je posjetila Neptun je.

Godine 1989. Voyager 2 je prošao u krugu od 3.000 kilometara od Neptunovog sjevernog pola. Jednom je obišao nebesko telo.

Tokom svog preleta, Voyager 2 je proučavao Neptunovu atmosferu, njegove prstenove, magnetosferu i susreo se s Tritonom. Voyager 2 je takođe bacio pogled na Neptunovu veliku tamnu tačku, rotirajući sistem oluje koji je nestao, prema zapažanjima svemirskog teleskopa Hubble.

Prekrasne fotografije Neptuna Voyagera 2 dugo će ostati jedino što imamo

Nažalost, niko ne planira da ponovo istražuje planetu Neptun u narednim godinama.

Dana 13. marta 1781. William Herschel (1738-1822), koristeći teleskop domaće izrade, slučajno je otkrio novu planetu. Herschel je bio muzičar koji je živio u Bathu u Engleskoj, gdje je radio kao orguljaš. Astronomija mu je bila omiljeni hobi. On je sam napravio teleskop i sastavio listu dvostrukih zvijezda koje su, kada se posmatraju, izgledale vrlo blizu jedna drugoj. Jedne noći je primijetio novi objekat, koji je zamijenio za kometu jer se polako kretala u odnosu na zvijezde. Međutim, nakon nekoliko sedmica postalo je jasno da ovo nije kometa, već nova planeta u našem Sunčevom sistemu.

Herschelovo otkriće učinilo ga je poznatim širom svijeta, a kralj George III mu je dodijelio kraljevsku penziju. Astronomi u početku nisu mogli izabrati ime za novu planetu, ali su je na kraju nazvali Uran. Prema klasičnoj mitologiji, Uran je deda Jupitera.

Još jedna nova planeta, Neptun, otkrivena je 1846. godine kao rezultat pažljivih, sistematskih pretraga. Godinama su astronomi bili zbunjeni Uranovim stalnim skretanjem sa puta. Na osnovu Newtonovog zakona univerzalne gravitacije izračunali su gdje bi Uran trebao biti, ali su svaki put otkrili da se njegov pravi položaj na nebu ne poklapa s teorijskim. Naučnici su shvatili da bi se to moglo dogoditi ako bi Uran bio izložen snažnim gravitacijskim silama s neke nepoznate planete.

Dvojica matematičara prionuli su radu da izračunaju lokaciju misteriozne planete. Godine 1845, u Kembridžu (Engleska), John Couch Adams (1819-1892) udružio je snage sa Jamesom Challisom (1803-1862). Zajedno su radili na opservatoriji Univerziteta Kembridž. Iako je Challis zapravo snimio ovu novu planetu, ni sam nije shvatio da ju je pronašao! Gotovo u isto vrijeme, francuski astronom Urban Le Verrier (1811-1877) pokušao je uvjeriti naučnike iz Pariske opservatorije u Francuskoj da počnu tragati za nevidljivom planetom. U istu svrhu napisao je pismo Berlinskoj opservatoriji u Njemačkoj. Iste noći kada je Johann Halle primio ovo pismo (23. septembra 1846.), otkrio je predviđenu planetu upravo na mjestu koje je Le Verrier odredio proračunom. Planeta je nazvana Neptun u čast starog rimskog boga mora.

Uran je prevrnuta planeta

Uranijum se sastoji prvenstveno od vodonika i helijuma, ali jedna sedmina njegove atmosfere je metan. Metan čini da Uran izgleda plavkasto, što je prvi primetio Heršel. Svemirska sonda Voyager 2 otkrila je samo nekoliko pruga oblaka u gornjoj atmosferi Urana. Temperatura ove planete je otprilike -220°C. U centru Urana nalazi se veliko jezgro napravljeno od kamena i gvožđa.

Uranova vlastita osa rotacije je nagnuta više nego pod pravim uglom, što znači da je njegov sjeverni pol ispod ravnine njegove orbite. Ovo je jedinstvena pojava u čitavom Sunčevom sistemu. Uran je završio svoju putanju oko Sunca za 84 godine. Čini se da su godišnja doba na ovoj planeti veoma neobična. Oko 20 godina, sjeverni pol je manje-više okrenut suncu, dok je južni pol stalno u mraku.

Astronomi sugerišu da se ubrzo nakon formiranja Sunčevog sistema Uran sudario sa drugom velikom planetom. Moguće je da se kao rezultat ovog sudara Uran prevrnuo na bok.

Prstenovi oko Urana

Uranovi prstenovi otkriveni su slučajno. Astronomi su želeli da saznaju više o atmosferi ove planete. Dok je Uran prolazio ispred jedne blijede zvijezde, primijetili su da je zvijezda trepnula nekoliko puta prije i nakon što ju je Uran potpuno zaklonio. Ovu pojavu niko nije predvidio, a razlog tome je što Uran ima najmanje devet slabih prstenova koji kruže oko ove planete. Prstenovi Urana sastoje se od velikih i malih stijena, kao i od fine prašine.

Miranda

Uran kruži oko pet velikih mjeseci i deset malih. Najčudnija od njih je Miranda, prečnika oko 500 km. Njegova površina zadivljuje raznolikošću dolina, klisura i strmih litica. Čini se da je ovaj mjesec spojen iz tri ili četiri ogromna kamena fragmenta. Možda oni predstavljaju ostatke bivšeg mjeseca koji se nekada sudario s asteroidom, a sada je uspio ponovo sastaviti njegove ostatke.

Neptun sa Voyagera 2

Voyager 2 zumirao je pored Neptuna 24. avgusta 1989. godine, nakon 12-godišnjeg putovanja do te planete, a njegovi nalazi otkrili su mnoga iznenađenja. Budući da je Neptun 30 puta udaljeniji od Sunca od Zemlje, sunčeva svjetlost koja dopire do njegove površine je izuzetno slaba, a temperatura na Neptunu je -213°C. Međutim, ovdje je nešto toplije nego na Uranu, iako je Uran bliže Suncu. To se objašnjava činjenicom da Neptun ima unutrašnji izvor toplotne energije, koji daje tri puta više toplote nego što planeta prima od Sunca.

U Neptunovoj atmosferi javljaju se razne vremenske pojave. Voyager 2 je tamo primetio veliku tamnu tačku, očigledno sličnu Jupiterovoj Velikoj crvenoj tački. Tamo ima i tankih cirusnih oblaka. Neki od njih se sastoje od smrznutog metana.

Voyager 2 sada juri prema rubu Sunčevog sistema. Neće se približiti Plutonu, poslednjoj planeti, ali će astronomi moći da održavaju radio kontakt sa brodom najmanje do 2020. Za to vreme, Voyager 2 će na Zemlju slati informacije o gasu i prašini u udaljenim regionima Sunčevog sistema.

Triton

Neptun ima satelit veći od Zemljinog Mjeseca: Triton. Kao i Zemlja, Triton ima atmosferu dušika i sastoji se od sedam desetina čvrstih stijena i tri desetine vode. Blizu Tritonovog južnog pola, Voyage 2 je snimio slike crvenog leda, a na ekvatoru je uhvatio plavi led napravljen od smrznutog metana.

Triton ima ogromne stijene izrezane vodenim ledom, kao i bezbroj kratera. Neptun mijenja smjer kretanja kometa koje spolja ulaze u Sunčev sistem. Možda su se neki od njih sudarili s Tritonom, a kao rezultat ovih sudara su se pojavili njegovi krateri. Triton ima tamne pruge vulkanskog porijekla. Naučnici vjeruju da je LSD, sastavljen od smrznute vode, metana i dušika, eruptirao iz dubina Tritona kroz vulkane.

VAŽNA OTKRIĆA

• 1690. Uran je prvi put opisan, ali kao zvijezda.
• 1781. William Herschel je otkrio Uran kao planetu.
• 1787. William Herschel otkriva dva mjeseca Urana.
• 1846. Otkriće Neptuna. 1977. Otkriveni prstenovi Urana.
• 1986. približavanje Voyagera 2 Uranu. Otkriveni su mladi Uranovi mjeseci.
• 1989. Voyager 2 prolazi blizu Neptuna, otkriva prstenove.

> > > Temperatura

Kolika je temperatura na Neptunu– najudaljenija planeta Sunčevog sistema: istraživanje, udaljenost od Sunca, indikator gornjeg sloja atmosfere, temperaturne anomalije.

Sunčev sistem je zanimljiv. Imamo čitavu planetarnu kolekciju, gdje se objekti razlikuju po orbiti, sastavu i grijanju. Postoje vruća tijela, ali postoje i pravi ledeni svjetovi.

Neptun se nalazi najdalje od Sunca i nema uobičajeni površinski sloj. Ali tokom preleta Voyagera, uspjeli smo izmjeriti temperaturu planete Neptun na površini (u gornjoj atmosferi): od -218°C do -200°C.

Prosječna udaljenost od Sunca do Neptuna je 30,11 AJ, ali se udaljenost može smanjiti na 29,81 AJ. i povećati na 30,33 au.

Osa se rotira za 16 sati, 6 minuta i 36 sekundi, a orbitalni prolazak traje 164,8 godina. Aksijalni nagib je 28,32°, što je slično Zemljinom, tako da Neptun prolazi kroz slične sezonske fluktuacije, ali one traju 40 godina.

Temperatura površine Neptuna

Zbog njihovog sastava, tehnički je nemoguće izračunati tačnu temperaturu ledenih divova. Stoga se naučnici koncentrišu na mjerenja na nivou gdje je pritisak 1 bar.

Na ovom nivou grijanje je zabilježeno na -201,15°C. U takvim uslovima, metan počinje da se kondenzuje, a formiraju se oblaci amonijaka i sumporovodika. Ali temperatura se mijenja kako ulazite dublje u planetu. U centru, Neptunova temperatura je ogromna na 7000°C, a vjetrovi dostižu brzinu od 2100 km/h.

Anomalije i varijacije Neptunove temperature

Začudo, postoji tačka na južnom polu gdje je temperatura 10 stepeni viša. Čini se zato što je ova strana okrenuta sunčevoj svjetlosti. Tokom orbitalnog kretanja, polovi se mijenjaju, a tačka će se pojaviti na sjeveru.

Najveći problem je unutrašnje grijanje. Neptun je 50% udaljeniji od zvijezde od Urana, ali su njihove temperature gotovo identične.

Ovisnost promjene atmosferske temperature o Uran i Neptun sa sve većim pritiskom

Što dublje idemo, temperatura je viša. Ispostavilo se da Neptun proizvodi 2,61 puta više energije nego što je apsorbuje iz zvijezde. Planeta se nalazi daleko, ali njena toplota je dovoljna da stvori najbrže vjetrove u sistemu.

Pluton (-240°C) je ranije nosio titulu najhladnije planete, ali je sada njeno mjesto zauzeo Neptun.

Neptun je osma i najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu. Neptun je takođe četvrta planeta po prečniku i treća po veličini. Masa Neptuna je 17,2 puta, a prečnik ekvatora je 3,9 puta veći od Zemljinog. Planeta je dobila ime po rimskom bogu mora.
Otkriven 23. septembra 1846. godine, Neptun je postao prva planeta otkrivena matematičkim proračunima, a ne redovnim posmatranjima. Otkriće nepredviđenih promjena u orbiti Urana potaklo je hipotezu o nepoznatoj planeti, čiji ih je gravitacijski remećejući utjecaj izazvao. Neptun je pronađen u okviru svog predviđenog položaja. Ubrzo je otkriven njegov satelit Triton, ali je preostalih 13 danas poznatih satelita bilo nepoznato do 20. stoljeća. Neptun je posjetila samo jedna svemirska letjelica, Voyager 2, koja je doletjela blizu planete 25. avgusta 1989. godine.

Neptun je po sastavu sličan Uranu, a obje planete se po sastavu razlikuju od većih džinovskih planeta Jupitera i Saturna. Ponekad se Uran i Neptun stavljaju u posebnu kategoriju "ledenih divova". Neptunova atmosfera, poput one Jupitera i Saturna, sastoji se uglavnom od vodonika i helijuma, zajedno sa tragovima ugljovodonika i možda dušika, ali sadrži veći udio leda: vodu, amonijak i metan. Neptunovo jezgro, poput Urana, sastoji se uglavnom od leda i stijena. Tragovi metana u vanjskim slojevima atmosfere djelomično su odgovorni za plavu boju planete.

Planet Discovery:
Discoverer	Urbain Le Verrier, Johann Halle, Heinrich d'Arre
Mjesto otvaranja	Berlin
datum otvaranja	23. septembra 1846
Metoda detekcije	proračun
Orbitalne karakteristike:
Perihelion	4,452,940,833 km (29,76607095 AU)
Aphelion	4,553,946,490 km (30,44125206 AU)
Glavna osovina	4,503,443,661 km (30,10366151 AU)
Orbitalni ekscentricitet	0,011214269
Sideralni period revolucije	60.190,03 dana (164,79 godina)
Sinodički period revolucije	367,49 dana
Orbitalna brzina	5,4349 km/s
Prosječna anomalija	267.767281°
Raspoloženje	1,767975° (6,43° u odnosu na solarni ekvator)
Geografska dužina uzlaznog čvora	131.794310°
Periapsis argument	265.646853°
Sateliti	14
Fizičke karakteristike:
Polarna kompresija	0,0171 ± 0,0013
Ekvatorijalni radijus	24.764 ± 15 km
Polarni radijus	24.341 ± 30 km
Površina	7.6408 10 9 km 2
Volume	6.254 10 13 km 3
Težina	1,0243 10 26 kg
Prosječna gustina	1,638 g/cm 3
Ubrzanje slobodnog pada na ekvatoru	11,15 m/s 2 (1,14 g)
Druga brzina bijega	23,5 km/s
Ekvatorijalna brzina rotacije	2,68 km/s (9648 km/h)
Period rotacije	0,6653 dana (15 sati 57 minuta 59 sekundi)
Axis tilt	28,32°
Pravi uspon sjevernog pola	19h 57m 20s
Deklinacija sjevernog pola	42.950°
Albedo	0,29 (Bond), 0,41 (geom.)
Prividna veličina	8,0-7,78m
Ugaoni prečnik	2,2"-2,4"
temperatura:
nivo 1 bar	72 K (oko -200 °C)
0,1 bar (tropopauza)	55 K
Atmosfera:
spoj:	80±3,2% vodonika (H 2) 19±3,2% helijuma 1,5±0,5% metana približno 0,019% vodonik deuterida (HD) približno 0,00015% etana
led:	amonijak, vodeni, amonijum hidrosulfid (NH 4 SH), metan
PLANETA NEPTUNE

Neptunova atmosfera je dom najjačih vjetrova bilo koje planete u Sunčevom sistemu; prema nekim procjenama, njihove brzine mogu doseći 2.100 km/h. Tokom preleta Voyagera 2 1989. godine, na južnoj hemisferi Neptuna otkrivena je takozvana Velika tamna mrlja, slična Velikoj crvenoj mrlji na Jupiteru. Temperatura Neptuna u gornjim slojevima atmosfere je blizu -220 °C. U centru Neptuna, temperatura se kreće, prema različitim procjenama, od 5400 K do 7000-7100 °C, što je uporedivo sa temperaturom na površini Sunca i uporedivo sa unutrašnjom temperaturom većine poznatih planeta. Neptun ima slab i fragmentiran sistem prstenova, koji je vjerovatno otkriven još 1960-ih, ali je pouzdano potvrđen tek od strane Voyagera 2 1989. godine.
12. jula 2011. navršava se tačno jedna neptunska godina - ili 164,79 zemaljskih godina - od otkrića Neptuna 23. septembra 1846. godine.

Fizičke karakteristike:

Sa masom od 1,0243·10 26 kg, Neptun je posredna karika između Zemlje i velikih gasovitih divova. Njegova masa je 17 puta veća od Zemljine, ali je samo 1/19 mase Jupitera. Neptunov ekvatorijalni radijus je 24.764 km, što je skoro 4 puta više od Zemljinog. Neptun i Uran se često smatraju podklasom plinovitih divova koji se nazivaju "ledeni divovi" zbog njihove manje veličine i niže koncentracije isparljivih tvari.
Prosječna udaljenost između Neptuna i Sunca je 4,55 milijardi km (oko 30,1 prosječna udaljenost između Sunca i Zemlje, ili 30,1 AJ), a potrebno je 164,79 godina da se izvrši revolucija oko Sunca. Udaljenost između Neptuna i Zemlje je između 4,3 i 4,6 milijardi km. 12. jula 2011. Neptun je završio svoju prvu punu orbitu od otkrića planete 1846. godine. Sa Zemlje je bilo vidljivo drugačije nego na dan otkrića, kao rezultat činjenice da period Zemljine revolucije oko Sunca (365,25 dana) nije višekratnik perioda Neptunove revolucije. Eliptična orbita planete je nagnuta 1,77° u odnosu na Zemljinu orbitu. Zbog prisustva ekscentriciteta od 0,011, udaljenost između Neptuna i Sunca se mijenja za 101 milion km - razlika između perihela i afela, odnosno najbliže i najudaljenije tačke položaja planete duž orbitalne putanje. Aksijalni nagib Neptuna je 28,32°, što je slično aksijalnom nagibu Zemlje i Marsa. Kao rezultat toga, planeta doživljava slične sezonske promjene. Međutim, zbog dugog orbitalnog perioda Neptuna, godišnja doba traju po četrdesetak godina.
Period zvezdane rotacije za Neptun je 16,11 sati. Zbog aksijalnog nagiba sličnog Zemljinom (23°), promjene u periodu sideralne rotacije tokom njene duge godine nisu značajne. Budući da Neptun nema čvrstu površinu, njegova atmosfera je podložna diferencijalnoj rotaciji. Široka ekvatorijalna zona rotira sa periodom od približno 18 sati, što je sporije od rotacije magnetnog polja planete od 16,1 sata. Za razliku od ekvatora, polarne oblasti se rotiraju svakih 12 sati. Među svim planetama Sunčevog sistema, ova vrsta rotacije je najizraženija kod Neptuna. To dovodi do snažnog pomjeranja vjetra po širini.

Neptun ima veliki uticaj na Kuiperov pojas, koji je od njega veoma udaljen. Kuiperov pojas je prsten ledenih malih planeta, sličan asteroidnom pojasu između Marsa i Jupitera, ali mnogo veći. Ona se kreće od orbite Neptuna (30 AJ) do 55 astronomskih jedinica od Sunca. Gravitaciona sila Neptuna ima najznačajniji uticaj na Kuiperov pojas (uključujući i formiranje njegove strukture), uporediv s obzirom na uticaj Jupiterove gravitacije na asteroidni pojas. Tokom postojanja Sunčevog sistema, neke regije Kuiperovog pojasa bile su destabilizovane Neptunovom gravitacijom, a u strukturi pojasa su se pojavile praznine. Primjer je područje između 40 i 42 a. e.
Orbite objekata koji se u ovom pojasu mogu držati dovoljno dugo određuju se tzv. vekovne rezonancije sa Neptunom. Za neke orbite ovo vrijeme je uporedivo s vremenom cjelokupnog postojanja Sunčevog sistema. Ove rezonancije se pojavljuju kada je orbitalni period nekog objekta oko Sunca povezan sa orbitalnim periodom Neptuna kao mali prirodni brojevi, kao što je 1:2 ili 3:4. Na taj način objekti međusobno stabiliziraju svoje orbite. Ako, na primjer, neki objekt kruži oko Sunca dvostruko brže od Neptuna, on će preći tačno pola puta, dok će se Neptun vratiti u prvobitni položaj.
Najgušće naseljeni dio Kuiperovog pojasa, koji uključuje više od 200 poznatih objekata, nalazi se u rezonanciji 2:3 s Neptunom. Ovi objekti kruže jednom na svakih 1 1/2 okretaja Neptuna i poznati su kao "plutini" jer je među njima jedan od najvećih objekata Kuiperovog pojasa, Pluton. Iako su orbite Neptuna i Plutona veoma blizu jedna drugoj, rezonancija 2:3 će sprečiti njihov sudar. U drugim, manje naseljenim područjima, postoje rezonancije 3:4, 3:5, 4:7 i 2:5.
U svojim Lagrangeovim tačkama (L4 i L5) - zonama gravitacione stabilnosti - Neptun drži mnoge trojanske asteroide, kao da ih vuče po orbiti. Neptunovi Trojanci su u rezonanciji 1:1 s njim. Trojanci su veoma stabilni u svojim orbitama, pa je hipoteza o njihovom zarobljavanju Neptunovim gravitacionim poljem sumnjiva. Najvjerovatnije su se formirali s njim.

Unutrašnja struktura

Unutrašnja struktura Neptuna podseća na unutrašnju strukturu Urana. Atmosfera čini otprilike 10-20% ukupne mase planete, a udaljenost od površine do kraja atmosfere je 10-20% udaljenosti od površine do jezgra. U blizini jezgra, pritisak može dostići 10 GPa. Volumetrijske koncentracije metana, amonijaka i vode pronađene u nižim slojevima atmosfere
Postepeno se ovo tamnije i toplije područje zbija u pregrijani tečni omotač, gdje temperature dostižu 2000-5000 K. Masa Neptunovog omotača je 10-15 puta veća od Zemljine, prema različitim procjenama, i bogata je vodom, amonijakom , metan i druga jedinjenja. Prema opšteprihvaćenoj terminologiji u planetarnoj nauci, ova materija se naziva ledena, iako je to vruća, vrlo gusta tečnost. Ova visoko provodljiva tečnost se ponekad naziva okean vodenog amonijaka. Na dubini od 7.000 km uslovi su takvi da se metan raspada u kristale dijamanata, koji "padaju" na jezgro. Prema jednoj hipotezi, postoji čitav okean „dijamantske tečnosti“. Neptunovo jezgro se sastoji od gvožđa, nikla i silikata i veruje se da ima masu 1,2 puta veću od Zemljine. Pritisak u centru dostiže 7 megabara, odnosno oko 7 miliona puta više nego na površini Zemlje. Temperatura u centru može dostići 5400 K.

Atmosfera i klima

Vodonik i helijum pronađeni su u gornjim slojevima atmosfere, koji čine 80 odnosno 19%, respektivno, na datoj visini. Uočeni su i tragovi metana. Primetne apsorpcione trake metana javljaju se na talasnim dužinama iznad 600 nm u crvenom i infracrvenom delu spektra. Kao i kod Urana, apsorpcija crvene svjetlosti metanom je glavni faktor koji daje Neptunovoj atmosferi plavu nijansu, iako se Neptunova svijetla azurna boja razlikuje od umjerenije akvamarinske boje Urana. Budući da se sadržaj metana u Neptunovoj atmosferi ne razlikuje mnogo od onog u Uranu, pretpostavlja se da postoji i neka, još nepoznata komponenta atmosfere koja doprinosi stvaranju plave boje. Neptunova atmosfera je podijeljena na 2 glavna područja: donju troposferu, gdje temperatura opada s visinom, i stratosferu, gdje temperatura, naprotiv, raste s visinom. Granica između njih, tropopauza, je na nivou pritiska od 0,1 bar. Stratosfera ustupa mjesto termosferi na nivou pritiska nižem od 10 -4 - 10 -5 mikrobara. Termosfera se postepeno pretvara u egzosferu. Modeli Neptunove troposfere sugeriraju da se, ovisno o nadmorskoj visini, sastoji od oblaka različitog sastava. Oblaci višeg nivoa su u zoni pritiska ispod jednog bara, gde temperature pogoduju kondenzaciji metana.

Metan na Neptunu Snimku lažne boje napravila je svemirska letjelica Voyager 2 koristeći tri filtera: plavi, zeleni i filter koji pokazuje apsorpciju svjetlosti metanom. Dakle, regije na slici koje su svijetlo bijele ili crvene sadrže veću koncentraciju metana. Ceo Neptun je prekriven sveprisutnom metanskom maglom u prozirnom sloju atmosfere planete. U središtu planetarnog diska, svjetlost prolazi kroz izmaglicu i ulazi dublje u atmosferu planete, uzrokujući da centar izgleda manje crveno, a na rubovima izmaglica od metana raspršuje sunčevu svjetlost na velikim visinama, što rezultira jarko crvenim oreolom.

PLANETA NEPTUNE

Pri pritisku između jednog i pet bara nastaju oblaci amonijaka i sumporovodika. Pri pritiscima većim od 5 bara, oblaci se mogu sastojati od amonijaka, amonijum sulfida, vodonik sulfida i vode. Dublje, pri pritisku od približno 50 bara, oblaci vodenog leda mogu postojati na temperaturama do 0 °C. Također je moguće da se na ovom području mogu naći oblaci amonijaka i vodonik sulfida. Neptunovi oblaci na velikim visinama posmatrani su po senkama koje su bacale na neprozirni sloj oblaka ispod. Istaknuti među njima su oblačni pojasevi koji se "omotavaju" oko planete na stalnoj geografskoj širini. Ove periferne grupe imaju širinu od 50-150 km, a same su 50-110 km iznad glavnog sloja oblaka. Proučavanje Neptunovog spektra sugerira da je njegova donja stratosfera zamagljena zbog kondenzacije produkta ultraljubičaste fotolize metana, kao što su etan i acetilen. U stratosferi su takođe pronađeni tragovi cijanovodonika i ugljen monoksida.

Oblaci velikih visina na Neptunu Snimku je napravila letjelica Voyager 2 dva sata prije njenog najbližeg približavanja Neptunu. Jasno su vidljive vertikalne svijetle pruge Neptunovih oblaka. Ovi oblaci su primećeni na geografskoj širini od 29 stepeni severno blizu Neptunovog istočnog terminatora. Oblaci bacaju senke, što znači da su viši od donjeg neprozirnog sloja oblaka. Rezolucija slike je 11 km po pikselu. Širina oblačnih traka je od 50 do 200 km, a sjene koje bacaju protežu se na 30-50 km. Visina oblaka je oko 50 km.

PLANETA NEPTUNE

Neptunova stratosfera je toplija od Uranove zbog veće koncentracije ugljovodonika. Iz nepoznatih razloga, termosfera planete ima anomalno visoku temperaturu od oko 750 K. Za tako visoku temperaturu, planeta je previše udaljena od Sunca da bi mogla zagrijati termosferu ultraljubičastim zračenjem. Možda je ovaj fenomen posljedica atmosferske interakcije s ionima u magnetskom polju planete. Prema drugoj teoriji, osnova mehanizma grijanja su gravitacijski valovi iz unutrašnjih područja planete, koji se raspršuju u atmosferi. Termosfera sadrži tragove ugljičnog monoksida i vode koji su u nju ušli, vjerovatno iz vanjskih izvora kao što su meteoriti i prašina.

Jedna od razlika između Neptuna i Urana je nivo meteorološke aktivnosti. Voyager 2, koji je letio u blizini Urana 1986. godine, zabilježio je izuzetno slabu atmosfersku aktivnost. Za razliku od Urana, Neptun je doživio primjetne vremenske promjene tokom istraživanja Voyagera 2 1989. godine.

Vreme na Neptunu karakteriše izuzetno dinamičan sistem oluja, sa vetrovima koji dostižu skoro nadzvučne brzine (oko 600 m/s). Prilikom praćenja kretanja trajnih oblaka zabilježena je promjena brzine vjetra od 20 m/s na istoku do 325 m/s na zapadu. U gornjem sloju oblaka brzine vjetra variraju od 400 m/s duž ekvatora do 250 m/s na polovima. Većina vjetrova na Neptunu duva u smjeru suprotnom od rotacije planete oko svoje ose. Opći obrazac vjetrova pokazuje da se na visokim geografskim širinama smjer vjetrova poklapa sa smjerom rotacije planete, a na niskim geografskim širinama je suprotan njemu. Vjeruje se da su razlike u smjeru strujanja zraka posljedica "efekta kože", a ne bilo kakvih atmosferskih procesa u pozadini. Sadržaj metana, etana i acetilena u atmosferi u ekvatorskom području je desetine i stotine puta veći od sadržaja ovih supstanci u području polova. Ovo zapažanje se može smatrati dokazom u prilog postojanja uzdizanja na Neptunovom ekvatoru i njegovog smanjenja bliže polovima.

Godine 2006. uočeno je da je gornja troposfera Neptunovog južnog pola bila 10 °C toplija od ostatka Neptuna, gdje je prosječna temperatura -200 °C. Ova razlika u temperaturi dovoljna je da omogući da metan, koji je zamrznut u drugim područjima gornje atmosfere Neptuna, iscuri u svemir na južnom polu. Ova „vruća tačka“ je posledica aksijalnog nagiba Neptuna, čiji je južni pol okrenut prema Suncu već četvrt neptunske godine, odnosno oko 40 zemaljskih godina. Kako se Neptun polako kreće duž svoje orbite na suprotnu stranu od Sunca, južni pol će postepeno padati u sjenu, a Neptun će zamijeniti sjeverni pol Sunca. Tako će se ispuštanje metana u svemir pomjeriti s južnog pola na sjeverni. Zbog sezonskih promjena, uočeno je da se oblačni pojasevi na južnoj hemisferi Neptuna povećavaju u veličini i albedu. Ovaj trend je uočen još 1980. godine, a očekuje se da će se nastaviti do 2020. godine dolaskom nove sezone na Neptunu. Godišnja doba se mijenjaju svakih 40 godina.

Godine 1989. NASA-in Voyager 2 otkrio je Veliku tamnu mrlju, upornu anticiklonsku oluju veličine 13.000 x 6.600 km. Ova atmosferska oluja ličila je na Jupiterovu Veliku crvenu mrlju, ali 2. novembra 1994. svemirski teleskop Hubble je nije pronašao na njenoj prvobitnoj lokaciji. Umjesto toga, nova slična formacija otkrivena je na sjevernoj hemisferi planete. Skuter je još jedna oluja pronađena južno od Velike tamne tačke. Njegovo ime je posledica činjenice da je nekoliko meseci pre približavanja Voyagera 2 Neptunu bilo jasno da se ova grupa oblaka kretala mnogo brže od Velike tamne tačke. Naredne slike otkrile su grupe oblaka čak i brže od skutera.

Velika tamna mrlja Fotografija na lijevoj strani snimljena je uskokutnom kamerom Voyagera 2 koja koristi zeleno-narandžasti filter, sa udaljenosti od 4,4 miliona milja od Neptuna, 4 dana i 20 sati prije najbližeg približavanja planeti. Velika tamna mrlja i njen manji pratilac na zapadu, Mala tamna mrlja, jasno su vidljivi. Serija slika sa desne strane pokazuje promjene u Velikoj tamnoj tački tokom 4,5 dana tokom približavanja svemirske letjelice Voyager 2, interval snimanja je bio 18 sati. Velika tamna mrlja nalazi se na geografskoj širini od 20 stepeni južno i proteže se do 30 stepeni u geografskoj dužini. Gornja slika u seriji snimljena je na udaljenosti od 17 miliona km od planete, donja - 10 miliona km. Niz slika je pokazao da se oluja vremenom mijenjala. Konkretno, na zapadu, na početku istraživanja, tamna perjanica protezala se iza BTP-a, koja je zatim uvučena u glavno područje oluje, ostavljajući za sobom niz malih tamnih mrlja - "perli". Veliki svijetli oblak na južnoj granici BTP-a je manje-više stalni pratilac formacije. Prividno kretanje malih oblaka na periferiji sugerira rotaciju FTP-a u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
PLANETA NEPTUNE

Mala tamna tačka, druga najintenzivnija oluja uočena tokom približavanja Voyagera 2 planeti 1989. godine, nalazi se još južnije. U početku je izgledalo potpuno mračno, ali kako se približavalo, svijetli centar Male tamne mrlje postao je vidljiviji, kao što se može vidjeti na većini jasnih fotografija visoke rezolucije. Smatra se da Neptunove "tamne mrlje" potiču iz troposfere na nižim visinama od svjetlijih, vidljivijih oblaka. Dakle, izgledaju kao rupe u vrhovima oblaka, jer otvaraju praznine koje omogućavaju da se vidi kroz tamnije, dublje slojeve oblaka.

Budući da su ove oluje uporne i mogu trajati mjesecima, smatra se da imaju vrtložnu strukturu. Često su povezani s tamnim mrljama svjetliji, uporni oblaci metana koji se formiraju u tropopauzi. Postojanost pratećih oblaka pokazuje da neke nekadašnje "tamne mrlje" mogu nastaviti postojati kao ciklon, iako izgube svoju tamnu boju. Tamne mrlje se mogu raspršiti ako se približe ekvatoru ili putem nekog drugog još nepoznatog mehanizma

Vjeruje se da je raznovrsnije vrijeme na Neptunu, u poređenju sa Uranom, posljedica viših unutrašnjih temperatura. Istovremeno, Neptun je jedan i po puta udaljeniji od Sunca od Urana i prima samo 40% količine sunčeve svjetlosti koju prima Uran. Površinske temperature ove dvije planete su približno jednake. Gornja troposfera Neptuna dostiže vrlo nisku temperaturu od -221,4 °C. Na dubini na kojoj je pritisak 1 bar temperatura dostiže -201,15 °C. Gasovi idu dublje, ali temperatura stalno raste. Kao i kod Urana, mehanizam grijanja je nepoznat, ali je razlika velika: Uran emituje 1,1 puta više energije nego što prima od Sunca. Neptun emituje 2,61 puta više nego što prima, a njegov unutrašnji izvor toplote dodaje 161% energiji koju prima od Sunca. Iako je Neptun najudaljenija planeta od Sunca, njegova unutrašnja energija je dovoljna da stvori najbrže vjetrove u Sunčevom sistemu.

Nova tamna mrlja Svemirski teleskop Hubble otkrio je novu veliku tamnu mrlju koja se nalazi na sjevernoj hemisferi Neptuna. Neptunov nagib i njegov trenutni položaj čine gotovo nemogućim da se sada vidi više detalja; kao rezultat toga, tačka na slici se nalazi blizu udova planete. Novo mjesto replicira sličnu oluju na južnoj hemisferi koju je otkrio Voyager 2 1989. godine. Godine 1994. slike sa teleskopa Hubble pokazale su da je sunčeva pjega na južnoj hemisferi nestala. Kao i njegov prethodnik, nova oluja je na rubu okružena oblacima. Ovi oblaci nastaju kada se gas iz nižih regiona podiže, a zatim se hladi i formiraju kristale metana.

PLANETA NEPTUNE

Predloženo je nekoliko mogućih objašnjenja, uključujući radiogeno zagrijavanje jezgra planete (slično zagrijavanju Zemlje radioaktivnim kalijem-40), disocijaciju metana na druge lančane ugljovodonike u Neptunovoj atmosferi i konvekciju u donjoj atmosferi, što dovodi do do kočenja gravitacionih talasa iznad tropopauze.