Планета Нептун
Нептун - восьмая по счету планета Солнечной системы. Средняя далекість Нептуна от Солнца 30,1 а. е., период вращения по орбите - в 164 году и 288 дней. Видимый угловой диаметр Нептуна складывает около 2°. При измерении настолько малого диаметра угломерными приспособлениями из поверхности Земли относительная ошибка очень большая. Уточнить диаметр Нептуна удалось 7 апреля в 1967 г., когда планета в своем движении на фоне звездного неба заслонило одну из далеких звезд. По результатам наблюдений из нескольких астрономических обсерваторий экваториальный диаметр Нептуна складывает 50200 км.
Новые сводки о диаметре позволили уточнить величину средней плотности Нептуна : она оказалась ровной 1,67 г/см3. Такие характеристики типичны для планет-гигантов, которые состоят главным образом из водорода и гелия с примесью соединений других химических элементов. История открытия
Нептун был открыт необычным образом. Было замічено, что Уран двигается не совсем так, как ему возлагается двигаться под действием притягивания Солнца и известных в то время планет. Тогда заподозрили существование еще одной массивной планеты и попробовали перечислити ее положения на небе. Эту чрезвычайно сложную задачу независимо один от одного успешно решили английский астроном Дж. Адамс и француз У. Леверье. Получив данные Леверье, ассистент Берлинской обсерватории И. Галле 23 сентября в 1846 г. нашел планету. Открытие Нептуна имело наибольшее значение в первую очередь потому, что оно послужило блестящим подтверждение закона всемирного тяготения, положенного в основу расчетов. Таким образом, с момента открытия Нептун даже не сделал полного обороту по своей орбите.
У Нептуна восемь спутников. Первый - Тритон - открытый в 1846 г., через двух недель после открытия самого Нептуна. По размерам и массе он больше Месяца. Имеет обратное направление орбитального движения. Второй спутник - Нереида - очень небольшой, имеет сильно вытянутую орбиту. Расстояние от спутника к планете меняется в пределах от 1, 5 до 9, 6 млн. Км. Направление орбитального движения - прямое. Другие шесть спутников - Наяда, Таласса, Галатея, Деспина, Ларисса, Протей - были открыты в 1989 г.
Что будет поражать нас у Тритона, так это размеры. Світність его складывает величину незначительную - всего около 13,6 звездной величины. Но это большая яркость, чем у Титании и Оберона, но Тритон раза в полторы дальше от Земли, чем они, и солнечного света он получает вдвое меньше. Отсюда сразу пошло предположение, что Тритон повинен быть большой.
Так оно и оказалось. Диаметр этого спутника явно намного превышает 4000 км, что больше поперечника нашего Месяца. По всей Солнечной системе из спутников по размерам его превосходят только Ганимед, Титан и Каллисто. В астрономических кругах открытия было признано очень важным. Действительно, это был первый случай выявления большого спутника или едва не за двести лет, которые миновали после открытия Титана. Да и вообще это был всего седьмой известный науке спутник в Солнечной системе - ведь к открытию куда более близких к Земле Фобоса и Деймоса еще оставалось добрых три десятилетия. Поэтому к Тритону было притянутое внимание многих специалистов, что долго не слабело. Среди тех, кто унес большой вклад в изучение Тритона уже в самом начале нашего века, нельзя не назвать члена-корр. АН СССР С. К. Костинского, который получил отличные учитывая расстояния, обычно фотографии этого небесного тела и первым определил, что блеск его повинен быть не слабее 13-й звездной величины. Так или почти так считаются и доныне: нынешние астрономы исчисляют Тритона среди объектов приблизительно четырнадцатой звездной величины.
Трудами ученых разных, стран досье Тритона медленно, но верно, пополнялось. Стало ясно, что орбита его являет собой почти идеальную окружность с радиусом около 355000 км. Хотя длина пути Тритона вокруг Нептуна почти такая же, как у Луны вокруг нашей планеты, он обегает свою планету впятеро быстрее. Почему - это ясно: масса Нептуна в 17 с лишним раз больше земной, она и убыстряет стремление спутника.
Все другие спутники Юпитера и Сатурна обращаются в плоскости экватора своей планеты. А вот Тритон как и Луна не подчиняется такому правилу: его орбита на 20° наклонена к экватору Нептуна. И направление движения Тритона - противоположное тому, в котором вращается хозяин. Кроме Тритона, во всей Солнечной системе двигаются назад только четыре внешних спутника Юпитера и сатурнова Феба; но ведь все они крошки по сравнению с ним. Тритон - единственный во всей Солнечной системе спутник, что из своей планеты выглядит крупнее, чем Луна представляется человеку. Крупнее, но никоим образом не ярче: даже, если Тритон покрыт льдом, который хорошо отбивает светло, все ровно, Солнце отсюда так далекое, что нептунскую ночь он освещает раз в 150 тусклее, чем Луна земную. И еще в одного Тритона вступает Луне но только ей: в массе относительно своего центрального тела - Луна, как известно, весит у 81 раза меньше, чем Земля, а Тритон - в 750 раз меньше, чем Нептун. Но ведь даже гиганта Титан вступает своему владыке Сатурна в массе в 4 тысячи раз, а Ганимед Юпитеру больше чем в 12 тысяч. Не очень давно У. К. Хартман США перечислил размеры Тритона. Диаметр его вырос к 6000 км, а Тритон по размерам сразу вышел на первое место среди всех спутников. Тогда, если верить этой оценке, средняя плотность его будет всего 1,2 г/см3.
По мнению Койпера, у Тритона может быть своя атмосфера, причем сравнительно плотная. Такое большое тело, действительно, в состоянии удержать у себя газовую оболочку. Да и автору гипотезы верить можно: он же довел существование атмосферы на Титане. В 1978 г. на конференции Американского астрономического союза выступил ученый из Гавайских островов Д. Крукшенк и сообщил о наблюдении, выполненных с помощью 4-метрового телескопа обсерватории Китт-рож. Полученный при этом спектр говорит, что на Тритоне есть метан. Только вот неясно в или газовому он состоянии, то есть складывает атмосферу, или же в замороженном, и тогда лежит на поверхности спутника. Кажется; в последнее время весы склоняются в пользу газа; верхний же слой твердого тела Тритона, по-видимому, каменный.
1 мая в 1949 г. Койпер, за год перед тем подаривший людям Миранду, заметил на двух фотопластинках, снятых на обсерватории Мак Дональд, какое-то слабенькая крапинка 19,5 звездной величины. Интервал времени между обоими снимками - всего минут двадцать, но такому опытному астроному и этого было достаточно, чтобы установить: тело перемещается относительно неподвижных звезд вместе с Нептуном.
В ближайшие недели, прежде чем Нептун исчез за горизонтом, было сделано еще несколько снимков, а вывод подтвердился - спутник есть! Назвали его Нереидой.
Трудно найти более непохожую пару, чем Тритон и Нереида. Начнем с орбит. У Тритона она, как мы уже знаем, почти правильный круг. Нереида же то подходит к Нептуну на 1390000, то убегает от него на 9734000 км. У семи раз отличается расстояние ближайшей точки от самой изъятой! Такой эксцентрической в поведении не показывает ни один другой спутник во всей Солнечной системе. Направление, в котором Нереида обращается вокруг Нептуна, прямое; в этом она тоже не согласна с Тритоном. Наклон ее орбиты к плоскости экватора планеты складывает 29°. Она обегает Нептун почти за полный земной год, но Тритону для этого нужно менее недели. Когда Нереида находится от Нептуна в наибольшем удалении, ее орбитальная скорость складывает всего 840 м/с. Это на одна пятую медленнее, чем скорость нашего Месяца, и, тем же, Нереида становится чемпионкой Солнечной системы по медленности. Точные размеры Нереиды определить трудно. Обычно называют диаметр что-то между 240 и 300 км, то есть раз в 20 меньший, чем у Тритона. Если смотреть на нее из поверхности Нептуна, то она представится всего лишь звездочкой, притім не слишком яркою. Даже в наибольшем приближении к планете Нереида светится приблизительно как Полярная звезда. А при максимальном удалении только очень глазастый нептунянин мог бы рассмотреть ее невооруженным глазом. Зато Нептун из поверхности Нереиды при ее наибольшем приближении будет выглядеть достаточно убедительно: он займет видимую площадь раз в пятнадцать больше, чем у нас Луна. Правда, Нереиде это даст лишь одного восьмую того света, который облучает Землю в полню, - слишком уж далеко отсюда Солнце.
Судя по невероятно вытянутой орбите, ее наклонению, малым размерам тела, Нереида - бранка, а не родственница Нептуна, захваченный астероид, подобный Фебе или мелких спутниках Юпитера.
Что будет поражать нас у Тритона, так это размеры. Світність его складывает величину незначительную - всего около 13,6 звездной величины. Но это большая яркость, чем у Титании и Оберона, но Тритон раза в полторы дальше от Земли, чем они, и солнечного света он получает вдвое меньше. Отсюда сразу пошло предположение, что Тритон повинен быть большой.
Так оно и оказалось. Диаметр этого спутника явно намного превышает 4000 км, что больше поперечника нашего Месяца. По всей Солнечной системе из спутников по размерам его превосходят только Ганимед, Титан и Каллисто.