Нептун (планета)

Нептун (планета)

Нептун  

Нептун с «Вояджера-2».
Сведения об открытии
Дата открытия	23 сентября 1846[1]
Первооткрыватель	Урбен Леверье Иоганн Галле Гейнрих д’Арре
Место открытия	Берлин
Способ открытия	расчёт
Орбитальные характеристики[2][3]
Афелий	4 553 946 490 км 30,44125206 а. е.
Перигелий	4 452 940 833 км 29,76607095 а. е.
Большая полуось	4 503 443 661 км 30,10366151 а. е.
Орбитальный эксцентриситет	0,011214269
Сидерический период	60 190[4] дней
Синодический период	367,49 дней[5]
Орбитальная скорость	5,43 км/с[5]
Средняя аномалия	267,767281°
Наклонение	1,767975° 6,43° относительно солнечного экватора
Долгота восходящего узла	131,794310°
Аргумент перицентра	265,646853°
Число спутников	13
Физические характеристики
Сжатие	0,0171 ± 0,0013
Экваториальный радиус	24 764 ± 15 км[6][7]
Полярный радиус	24 341 ± 30 км[6][7]
Площадь поверхности	7,6408×109 км²[4][7]
Объём	6,254×1013 км³[5][7]
Масса	1,0243×1026 кг[5]
Средняя плотность	1,638 г/см³[5][7]
Ускорение свободного падения на экваторе	11,15 м/с²[5][7] (1,14 g)
Вторая космическая скорость	23,5 км/c[5][7]
Скорость вращения (на экваторе)	2,68 км/с 9648 км/ч
Период вращения	0,6713 дней[5] 16 ч 6 мин 36 с
Наклон оси вращения	28,32°[5]
Прямое восхождение на северном полюсе	19ч 57м 20с[6]
Склонение на северном полюсе	42,950°[6]
Альбедо	0,29 (Бонд) 0,41 (геом.)[5]
Температура поверхности мин сред макс уровень 1 бара 72 К[5](около-200*С) 0,1 бара (тропопауза) 55 К[5]
Видимая звёздная величина	8,0—7,78[5][8]
Угловой размер	2,2—2,4[5][8]
Атмосфера[5]
Состав атмосферы	80±3,2 % водород (H2) 19±3,2 % гелий 1,5±0,5 % метан ~0,019 % дейтерид водорода (HD) ~0,00015 % этан Льды: аммиачные водные гидросульфидно-аммониевые (NH4SH) метановые (?)

У этого термина существуют и другие значения, см. Нептун.

Сюда перенаправляется запрос «Кольца Нептуна». На эту тему нужна отдельная статья.

Непту́н — восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше таковых у Земли^[9]. Планета была названа в честь римского бога морей. Его астрономический символ  — стилизованная версия трезубца Нептуна.

Обнаруженный 23 сентября 1846 года^[1], Нептун стал первой планетой, открытой благодаря математическим расчётам, а не путём регулярных наблюдений. Обнаружение непредвиденных изменений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Нептун был найден в пределах предсказанного положения. Вскоре был открыт и его спутник Тритон, однако остальные 12 спутников, известные ныне, были неизвестны до XX века. Нептун был посещён лишь одним космическим аппаратом, «Вояджером-2», который пролетел вблизи от планеты 25 августа 1989 года.

Нептун по составу близок к Урану, и обе планеты отличаются по составу от более крупных планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Астрономы иногда помещают Уран и Нептун в отдельную категорию «ледяных гигантов». Атмосфера Нептуна, подобно атмосфере Юпитера и Сатурна, состоит в основном из водорода и гелия^[10], наряду со следами углеводородов и, возможно, азота, однако содержит в себе более высокую пропорцию льдов: водного, аммиачного, метанового. Ядро Нептуна, как и Урана, состоит главным образом из льдов и горных пород^[11]. Следы метана во внешних слоях атмосферы, в частности, являются причиной синего цвета планеты^[12].

В атмосфере Нептуна бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, по некоторым оценкам, их скорости могут достигать 2100 км/ч^[13]. Во время пролёта «Вояджера-2» в 1989 году в южном полушарии Нептуна было обнаружено так называемое Большое тёмное пятно, аналогичное Большому красному пятну на Юпитере. Температура Нептуна в верхних слоях атмосферы близка к −220 °C^[9][10]. В центре Нептуна температура составляет примерно 7000 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца и сравнимо с внутренней температурой большинства известных планет. У Нептуна есть слабая и фрагментированная кольцевая система, возможно, обнаруженная ещё в 1960-е годы, но достоверно подтверждённая «Вояджером-2» лишь в 1989 году^[14].

История открытия

Основная статья: Открытие Нептуна

Согласно зарисовкам, Галилео Галилей наблюдал Нептун 28 декабря 1612 года, а затем 29 января 1613 года. Однако в обоих случаях Галилей принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе.^[15] Поэтому открытие Нептуна не приписывают Галилею.

Во время первого периода наблюдений в декабре 1612 года Нептун был в точке стояния, как раз в день наблюдений он перешёл к попятному движению. Видимое попятное движение наблюдается, когда Земля обгоняет по своей орбите внешнюю планету. Поскольку Нептун был вблизи точки стояния, движение планеты было слишком слабым, чтобы быть замеченным с помощью маленького телескопа Галилея^[16].

В 1821 году Алексей Бувард опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана^[17]. Более поздние наблюдения показали существенные отклонения от таблиц. Учитывая данное обстоятельство, Бувард выдвинул предположение, что неизвестное пока тело возмущает орбиту Урана своей гравитацией. В 1843, Джон Кауч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты, для объяснения изменения в орбите Урана. Он послал свои вычисления сэру Джорджу Эйри, королевскому астроному, а тот в ответном письме попросил у Куча разъяснений. Адамс начал набрасывать ответ, но почему-то так и не отправил его и в дальнейшем не настаивал на серьёзной работе по данному вопросу^[18][19].

Урбен Леверье, математик, открывший Нептун

Урбен Леверье независимо от Адамса в 1845—1846 годы быстро провёл свои собственные расчёты, но соотечественники не разделяли его энтузиазма. В июне, ознакомившись с первой опубликованной Леверье оценкой долготы планеты и её схожести с оценкой Адамса, Эйри убедил директора Кембриджской обсерватории Джеймса Чайлза начать поиски планеты, которые безуспешно продолжались в течение августа и сентября^[20][21]. На деле Чайлз дважды наблюдал Нептун, но вследствие того, что он отложил обработку результатов наблюдений на более поздний срок ему не удалось своевременно идентифицировать искомую планету^[20][22].

Тем временем, Леверье удалось убедить астронома Берлинской обсерватории Иоганна Готтфрида Галле заняться поисками планеты. Гейнрих д’Арре, студент обсерватории, предложил Галле сравнить недавно нарисованную карту неба в районе предсказанного Леверье местоположения с видом неба на текущий момент, чтобы заметить передвижение планеты относительно неподвижных звёзд. Планета была обнаружена в первую же ночь примерно после одного часа поисков. Вместе с директором обсерватории, Иоганном Энке, в течение двух ночей они продолжили наблюдение участка неба, где находилась планета, в результате чего им удалось обнаружить её передвижение относительно звёзд, и убедиться, что это действительно новая планета^[23]. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года, в пределах 1° от координат, предсказанных Леверье, и примерно в 12° от координат, предсказанных Адамсом.

Вслед за открытием последовал спор между англичанами и французами за право считать открытие Нептуна своим. В конечном счёте консенсус был найден, и было принято решение считать Адамса и Леверье сооткрывателями. В 1998 году были вновь найдены так называемые «бумаги Нептуна» (имеющие историческое значение бумаги из Гринвичской обсерватории), которые были незаконно присвоены астрономом Олином Дж. Эггеном и хранились у него в течение почти трёх десятилетий, и были найдены в его владении только после его смерти^[24]. После пересмотра документов, некоторые историки теперь полагают, что Адамс не заслуживает равных с Леверье прав на открытие Нептуна. Что, впрочем, подвергалось сомнениям и ранее, например, Деннисом Реулинсом, ещё с 1966 года. В 1992 году в статье в журнале «Dio» он назвал требования британцев признать равноправие Адамса на открытие воровством^[25]. «Адамс проделал некоторые вычисления, но он был немного не уверен в том, где находится Нептун» — сказал Николас Коллеструм из Университетского колледжа Лондона в 2003 году^[26][27].

Название

Некоторое время после открытия Нептун обозначался просто как «внешняя от Урана планета» или как «планета Леверье». Первым, кто выдвинул идею об официальном наименовании, был Галле, предложивший название «Янус». В Англии Чайлз предложил другое название: «Океан»^[28].

Утверждая, что имеет право дать наименование открытой им планете, Леверье предложил назвать её Нептуном, ложно утверждая, что такое название одобрено французским бюро долгот^[29]. В октябре он пытался назвать планету по своему имени, «Леверье», и был поддержан директором обсерватории Франсуа Араго, однако эта инициатива натолкнулась на существенное сопротивление за пределами Франции^[30]. Французские альманахи очень быстро вернули название Гершель для Урана, в честь её первооткрывателя Уильяма Гершеля, и Леверье для новой планеты^[31].

Директор Пулковской обсерватории Василий Струве отдал предпочтение названию «Нептун». О причинах своего выбора он сообщил на съезде Императорской Академии наук в Петербурге 29 декабря 1846 года^[32]. Это название получило поддержку за пределами России и вскоре стало общепринятым международным наименованием планеты.

В римской мифологии Нептун — бог моря и соответствует греческому Посейдону^[33].

Статус

С момента открытия и до 1930 года Нептун оставался самой далёкой от Солнца известной планетой. После открытия Плутона Нептун стал предпоследней планетой, за исключением 1979—1999 годов, когда Плутон находился внутри орбиты Нептуна^[34]. Однако исследование пояса Койпера в 1992 году привело к тому, что многие астрономы стали обсуждать вопрос о том, считать Плутон планетой или частью пояса Койпера^[35][36]. В 2006 году Международный астрономический союз принял новое определение термина «планета» и классифицировал Плутон как карликовую планету, и, таким образом, вновь сделал Нептун последней планетой Солнечной системы^[37].

Физические характеристики

Сопоставление размеров Земли и Нептуна

Обладая массой в 1,0243×10²⁶ кг^[5] Нептун является промежуточным звеном между Землёй и большими газовыми гигантами. Его масса в 17 раз превосходит Земную, но составляет лишь 1/19 от массы Юпитера^[38]. Экваториальный радиус Нептуна равен 24 764 км^[6], что почти в 4 раза больше земного. Нептун и Уран часто считаются подклассом газовых гигантов, который называют «ледяными гигантами» из-за их меньшего размера и большей концентрации летучих веществ^[39]. При поиске экзопланет Нептун используется как метоним: обнаруженные экзопланеты со схожей массой часто называют «Нептунами»^[40], также часто астрономы используют как метоним Юпитер («Юпитеры»).

Внутреннее строение

Внутреннее строение Нептуна напоминает внутреннее строение Урана. Атмосфера составляет примерно 10—20 % от общей массы планеты, и расстояние от поверхности до конца атмосферы составляет 10—20 % расстояния от поверхности до ядра. Вблизи ядра давление может достигать 10 ГПа. Объёмные концентрации метана, аммиака и воды найдены в нижних слоях атмосферы^[41].

Внутреннее строение Нептуна:
1. Верхняя атмосфера, верхние облака
2. Атмосфера, состоящая из водорода, гелия и метана
3. Мантия, состоящая из воды, аммиака и метанового льда
4. Каменно-ледяное ядро

Постепенно эта более тёмная и более горячая область уплотняется в перегретую жидкую мантию, где температуры достигают 2000—5000 К. Масса мантии Нептуна превышает Земную в 10—15 раз, по разным оценкам, и богата водой, аммиаком, метаном и прочими соединениями^[1]. По общепринятой в планетологии терминологии, эту материю называют ледяной, даже при том, что это горячая, очень плотная жидкость. Эту жидкость, обладающую высокой электропроводимостью, иногда называют океаном водного аммиака^[42]. На глубине 7000 км условия таковы, что метан разлагается на алмазные кристаллы, которые «падают» на ядро^[43]. Согласно одной из гипотез, имеется целый океан «алмазной жидкости»^[44]. Ядро Нептуна состоит из железа, никеля и силикатов. Ядро, как полагают, весит в 1,2 раза больше Земли^[45]. Давление в центре достигает 7 мегабар, что в миллионы раз больше, чем на поверхности Земли. Температура в центре, возможно, достигает 5400 К^[41][46].

Атмосфера

Состав атмосферы нептуна

В верхних слоях атмосферы обнаружен водород и гелий, которые составляют соответственно 80 и 19 % на данной высоте^[41]. Также наблюдаются следы метана. Заметные полосы поглощения метана встречаются на длинах волн выше 600 нм в красной и инфракрасной части спектра. Как и в случае с Ураном, поглощение красного света метаном является важнейшим фактором, придающим атмосфере Нептуна синий оттенок, хотя яркая лазурь Нептуна отличается от более умеренного аквамаринового цвета Урана^[47]. Так как содержание метана в атмосфере Нептуна не сильно отличается от такового в атмосфере Урана, предполагается, что существует также некий, пока неизвестный, компонент атмосферы способствующий образованию синего цвета^[12]. Атмосфера Нептуна подразделяется на 2 основные области: более низкая тропосфера, где температура снижается вместе с высотой, и стратосфера, где температура с высотой, наоборот, увеличивается. Граница между ними, тропопауза, находится на уровне давления в 0,1 баров^[48]. Стратосфера сменяется термосферой на уровне давления ниже, чем 10^-4 — 10^-5 микробаров. Термосфера постепенно переходит в экзосферу. Модели тропосферы Нептуна позволяют полагать, что в зависимости от высоты, она состоит из облаков переменных составов. Облака верхнего уровня находятся в зоне давления ниже одного бара, где температура способствует конденсации метана.

На фото, сделанном «Вояджером-2», виден вертикальный рельеф облаков

При давлении между одним и пятью барами, формируются облака аммиака и сероводорода. При давлении более 5 баров облака могут состоять из аммиака, сульфида аммония, сероводорода и воды. Глубже, при давлении в приблизительно 50 бар, могут существовать облака из водяного льда, при температуре, равной 0 °C. Также, не исключено, что в данной зоне могут быть найдены облака из аммиака и сероводорода^[49]. Высотные облака Нептуна наблюдались по отбрасываемым ими теням на непрозрачный облачный слой ниже уровнем. Среди них выделяются облачные полосы, которые «обёртываются» вокруг планеты на постоянной широте. У данных периферических групп ширина достигает 50—150 км, а сами они находятся на 50—110 км выше основного облачного слоя^[50]. Изучение спектра Нептуна позволяет предполагать, что его более низкая стратосфера затуманена из-за конденсации продуктов ультрафиолетового фотолиза метана, таких как этан и ацетилен^[41][48]. В стратосфере также обнаружены следы циановодорода и угарного газа^[48][51]. Стратосфера Нептуна более тёплая, чем стратосфера Урана из-за более высокой концентрации углеводородов^[48]. По невыясненным причинам, термосфера планеты имеет аномально высокую температуру около 750 К^[52][53]. Для столь высокой температуры планета слишком далека от Солнца, чтобы оно могло так разогреть термосферу ультрафиолетовой радиацией. Возможно, данное явление является следствием атмосферного взаимодействия с ионами в магнитном поле планеты. Согласно другой теории, основой механизма разогревания являют волны гравитации из внутренних областей планеты, которые рассеиваются в атмосфере. Термосфера содержит следы угарного газа и воды, которая попала туда, возможно, из внешних источников, таких как метеориты и пыль^[49][51].

Магнитосфера

И своей магнитосферой, и магнитным полем, сильно наклонённым на 47° относительно оси вращения планеты, и распространяющегося на 0,55 от её радиуса (приблизительно 13 500 км), Нептун напоминает Уран. До прибытия к Нептуну «Вояджера-2» учёные полагали, что наклонённая магнитосфера Урана была результатом его «бокового вращения». Однако теперь, после сравнения магнитных полей этих двух планет учёные полагают, что такая странная ориентация магнитосферы в пространстве может быть вызвана приливами во внутренних областях. Такое поле может появиться благодаря конвективным перемещениям жидкости в тонкой сферической прослойке электропроводных жидкостей этих двух планет (предполагаемая комбинация из аммиака, метана и воды)^[49], что приводит в действие гидромагнитное динамо^[54]. Магнитное поле на экваториальной поверхности Нептуна оценивается в 1,42 μT в течение магнитного момента 2,16×10¹⁷ Tm³. Магнитное поле Нептуна имеет комплексную геометрию, которая включает относительно большие включения от не биполярных компонентов, включая сильный квадрупольный момент, который по мощности может превышать дипольный. В противоположность этому — у Земли, Юпитера и Сатурна относительно небольшой квадрупольный момент, и их поля менее отклонены от полярной оси^[55][56]. Головная ударная волна Нептуна, где магнитосфера начинает замедлять солнечный ветер, проходит на расстоянии в 34,9 планетарных радиусов. Магнитопауза, где давление магнитосферы уравновешивает солнечный ветер, находится на расстоянии в 23—26,5 радиусов Нептуна. Хвост магнитосферы длится примерно до расстояния в 72 радиуса Нептуна, и очень вероятно, что гораздо дальше^[55].

Кольца

Кольца Нептуна, снятые «Вояджером-2»

У Нептуна есть кольцевая система, хотя гораздо менее существенная, чем, к примеру, у Сатурна. Кольца могут состоять из ледяных частиц, покрытых силикатами, или основанным на углероде материалом, — наиболее вероятно, это он придаёт им красноватый оттенок^[57]. В систему колец Нептуна входит 5 компонентов. Относительно узкое, самое внешнее, расположенное в 63 000 км от центра планеты — кольцо Адамса; кольцо Леверье на удалении в 53 000 км от центра и более широкое; более слабое кольцо Галле на расстоянии в 42 000 км. Кольцо Араго расположено на расстоянии в 57 000 км. От внешних границ кольца Леверье до внутренних границ кольца Араго располагается широкое кольцо Лассел^[58]. Первое кольцо Нептуна было обнаружено в 1968 году командой астрономов во главе с Эдвардом Гайненом^[14][59]. Но позже считалось, что это кольцо могло быть неполным, дефектным^[60]. Такое мнение возобладало после наблюдения за покрытием кольцами звезды в 1984 году, когда кольца затмили звезду во время её входа в тень, а не по выходу из неё^[61]. Изображения «Вояджера-2» от 1989 года разрешили эту проблему, поскольку было обнаружено ещё несколько слабых колец, но с достаточно массивной структурой^[62]. Причина этого так и не выяснена до сих пор, но это могло произойти из-за гравитационного взаимодействия с маленькими спутниками на орбите поблизости от колец^[63]. Наиболее удалённое кольцо Адамс, как теперь известно, содержит 5 «дужек» под названием: «Храбрость», «Liberté», «Egalité 1», «Egalité 2», и «Fraternité» (Свобода, равенство и братство)^[64]. Существование этих дуг было трудно объяснить, потому что законы механики предсказывают, что они должны были бы за достаточно короткий момент времени соединиться в однородное кольцо. Считалось, что в таком положении дуги удерживает гравитационное влияние спутника Нептуна — Галатеи, которая обращается вокруг Нептуна вблизи от внутренней границы кольца Адамса^[65][66]. Однако новые исследования показывают, что влияние гравитации Галатеи недостаточно для того, чтобы удерживать материал колец в том положении, в котором он находится сейчас. Наблюдаемые результаты можно объяснить присутствием ещё одного спутника Нептуна, который может иметь достаточно малый размер (до 6 км), и вследствие этого может быть ещё не открыт^[67]. Наблюдения с поверхности Земли, опубликованные в 2005 году, показали, что кольца Нептуна намного более непостоянны, чем считалось ранее. Изображения, полученные обсерваторией Кек (Гавайские острова) в 2002 и 2003 году, показывают значительные перемены по сравнению с изображениями «Вояджера-2». В частности, кажется, что дуга «Liberté» может исчезнуть всего через столетие^[68].

Климат

Одно из различий между Нептуном и Ураном — уровень метеорологической активности. «Вояджер-2», пролетавший вблизи Урана в 1986 году, зафиксировал крайне слабую активность атмосферы. В противоположность Урану, Нептун демонстрировал заметные погодные перемены во время съёмки с «Вояджер-2» в 1989 году^[69].

Большое тёмное пятно (вверху), Скутер (белое облачко посередине)^[70], и Малое тёмное пятно (внизу)

Погода на Нептуне характеризуется чрезвычайно динамической системой штормов, с ветрами, достигающими порой сверхзвуковых скоростей (около 600 м/с)^[71]. В ходе отслеживания движения постоянных облаков было зафиксировано изменение скорости ветра от 20 м/с в восточном направлении к 325 м/с на западном^[72]. В верхнем облачном слое скорости ветров разнятся от 400 м/с вдоль экватора до 250 м/с на полюсах^[49]. Большинство ветров на Нептуне дуют в направлении, обратном вращению планеты вокруг своей оси^[73]. Общая схема ветров показывает, что на высоких широтах направление ветров совпадает с направлением вращения планеты, а на низких широтах противоположно ему. Различия в направлении воздушных потоков, как полагают, следствие «скин-эффекта», а не каких-либо глубинных атмосферных процессов^[48]. Содержание в атмосфере метана, этана и ацетилена в области экватора превышает в десятки и сотни раз содержание этих веществ в области полюсов. Это наблюдение может считаться свидетельством в пользу существования апвеллинга на экваторе Нептуна и его понижения ближе к полюсам^[48]. В 2007 году было замечено, что верхняя тропосфера южного полюса Нептуна была на 10 °C теплее, чем остальная часть Нептуна, где температура в среднем составляет −200 °C^[74]. Такая разница в температуре достаточна, чтобы метан, который в других областях верхней части атмосферы Нептуна находится в замороженном виде, просачивался в космос на южном полюсе. Эта «горячая точка» — следствие осевого наклона Нептуна, южный полюс которого уже четверть Нептунианского года, то есть примерно 40 земных лет, обращён к Солнцу. По мере того, как Нептун будет медленно продвигаться по орбите к противоположной стороне Солнца, южный полюс постепенно уйдёт в тень, и Нептун подставит Солнцу северный полюс. Таким образом, высвобождение метана в космос переместится с южного полюса на северный^[75]. Из сезонных изменений облачные полосы в южном полушарии Нептуна, как наблюдалось, увеличились в размере и альбедо. Эта тенденция была замечена ещё в 1980 году, и, как ожидается, продлится до 2020 с наступлением на Нептуне нового сезона. Сезоны меняются каждые 40 лет^[76].

Штормы

Большое тёмное пятно, фото с «Вояджера-2»

В 1989 году, Большое тёмное пятно, устойчивый шторм-антициклон размерами 13 000 × 6600 км^[69], был открыт аппаратом НАСА «Вояджер-2». Этот атмосферный шторм напоминал Большое красное пятно Юпитера, однако 2 ноября 1994 года космический телескоп «Хаббл» не обнаружил его на прежнем месте. Вместо него новое похожее образование было обнаружено в северном полушарии планеты^[77]. Скутер — это другой шторм, обнаруженный южнее Большого тёмного пятна. Его название — следствие того, что ещё за несколько месяцев до сближения «Вояджера-2» с Нептуном было ясно, что эта группка облаков перемещалась гораздо быстрее Большого тёмного пятна^[73]. Последующие изображения позволили обнаружить ещё более быстрые, чем «скутер», группы облаков. Малое тёмное пятно, второй по интенсивности шторм, наблюдавшийся во время сближения «Вояджера-2» с планетой в 1989 году, расположено ещё южнее. Первоначально оно казалось полностью тёмным, но при сближении яркий центр Малого тёмного пятна стал виднее, что можно заметить на большинстве чётких фотографий с высоким разрешением^[78]. «Тёмные пятна» Нептуна, как полагают, рождаются в тропосфере на более низких высотах, чем более яркие и заметные облака^[79]. Таким образом, они кажутся своеобразными дырами в верхнем облачном слое. Поскольку эти штормы носят устойчивый характер и могут существовать в течение нескольких месяцев, они, как считается, имеют вихревую структуру^[50]. Часто связываются с тёмными пятнами более яркие, постоянные облака метана, которые формируются в тропопаузе^[80]. Постоянство сопутствующих облаков показывает, что некоторые прежние «тёмные пятна» могут продолжить своё существование как циклон, даже при том что они теряют тёмный окрас. Тёмные пятна могут рассеяться, если они движутся слишком близко к экватору или через некий иной неизвестный пока механизм^[81].

Внутреннее тепло

Более разнообразная погода на Нептуне, по сравнению с Ураном, как полагают, — следствие более высокой внутренней температуры^[82]. При этом Нептун в два раза удалённее от Солнца чем Уран, и получает лишь 40 % от солнечного света, который получает Уран. Поверхностные же температуры этих двух планет примерно равны^[82]. Верхние области тропосферы Нептуна достигают весьма низкой температуры в −221,4 °C. На глубине, где давление равняется 1 бару, температура достигает −201,15 °C^[83]. Глубже идут газы, однако температура устойчиво повышается. Как и с Ураном, механизм нагрева неизвестен, но несоответствие большое: Уран излучает в 1,1 больше энергии чем получает от Солнца^[84]. Нептун же излучает в 2,61 раза больше чем получает, его внутренний источник тепла производит 161 % от получаемого от Солнца^[85]. Несмотря на то, что Нептун — самая далёкая планета от Солнца, его внутренней энергии достаточно для наличия самых быстрых ветров в Солнечной системе. Предлагается несколько возможных объяснений, включая радиогенный нагрев ядром планеты (как Земля греется калием-40, к примеру)^[86], диссоциация метана в другие цепные углеводороды в условиях атмосферы Нептуна^[86][87], а также конвекция в нижней части атмосферы, которая приводит к торможению волн гравитации над тропопаузой^[88][89].

Орбита и вращение

Среднее расстояние между Нептуном и Солнцем — 4,55 млрд км (около 30,1 средних расстояний между Солнцем и Землёй, или 30,1 а. е.), и полный оборот вокруг Солнца у него занимает 164,79 лет. 12 июля 2011 года Нептун завершит свой первый с момента открытия планеты в 1846 году полный оборот^[4][90]. С Земли он будет виден иначе, чем в день открытия, в результате того, что период обращения Земли вокруг Солнца (365,25 дней) не является кратным периоду обращения Нептуна. Эллиптическая орбита планеты наклонена на 1,77° относительно орбиты Земли. Вследствие наличия эксцентриситета 0,011, расстояние между Нептуном и Солнцем изменяется на 101 млн км — разница между перигелием и афелием, то есть ближайшей и самой отдалённой точками положения планеты вдоль орбитального пути^[2]. Осевой наклон Нептуна — 28,32°^[91], что похоже на наклон оси Земли и Марса. В результате этого планета испытывает схожие сезонные изменения. Однако из-за длинного орбитального периода Нептуна сезоны длятся в течение сорока лет каждый^[76].

Сидерический период вращения для Нептуна равен 16,11 часов^[4]. Вследствие осевого наклона, сходного с Земным (23°), изменения в сидерическом периоде вращения в течение его длинного года не являются значимыми. Поскольку Нептун не имеет твёрдой поверхности, его атмосфера подвержена дифференциальному вращению. Широкая экваториальная зона вращается с периодом приблизительно 18 часов, что медленнее, чем 16,1-часовое вращение магнитного поля планеты. В противоположность экватору, полярные области вращаются за 12 часов. Среди всех планет Солнечной системы такой вид вращения наиболее ярко выражен именно у Нептуна^[92]. Это приводит к сильному широтному сдвигу ветров^[50].

Орбитальные резонансы

Основная статья: Пояс Койпера

Диаграмма показывает орбитальные резонансы, вызванные Нептуном в поясе Койпера: 2:3 резонанс (Плутино), «классический пояс», с орбитами, на которые Нептун существенного влияния не оказывает, и 1:2 резонанс (Тутино)

Нептун оказывает большое влияние на весьма отдалённый от него пояс Койпера. Пояс Койпера — кольцо из маленьких ледяных мирков, подобное поясу астероидов между Марсом и Юпитером, но намного протяжённее. Он располагается в пределах от орбиты Нептуна (30 а. е.) до 55 астрономических единиц от Солнца^[93]. Гравитационная сила притяжения Нептуна оказывает наиболее существенное влияние на облако Койпера (в том числе в плане формирования его структуры), сравнимое по доле с влиянием силы притяжения Юпитера на пояс астероидов. За время существования Солнечной системы некоторые области пояса Койпера были дестабилизированы гравитацией Нептуна, и в структуре пояса образовались промежутки. В качестве примера можно привести область между 40 и 42 а. е.^[94].

Орбиты объектов, которые могут удерживаться в этом поясе в течение достаточно долгого времени, определяются т. н. вековыми резонансами с Нептуном. Для некоторых орбит это время сравнимо с временем всего существования Солнечной системы^[95]. Эти резонансы появляются, когда период обращения объекта вокруг Солнца соотносится с периодом обращения Нептуна как небольшие натуральные числа, например, 1:2 или 3:4. Таким образом объекты взаимостабилизируют свои орбиты. Если, к примеру, объект будет совершать оборот вокруг Солнца в два раза медленнее Нептуна, то он пройдёт ровно половину пути, тогда как Нептун вернётся в своё начальное положение.

Наиболее плотно населённая часть пояса Койпера, включающая в себя более 200 известных объектов, находится в резонансе 2:3 с Нептуном^[96]. Эти объекты совершают один оборот каждые 1½ оборота Нептуна и известны как «плутино», потому что среди них находится один из крупнейших объектов пояса Койпера — Плутон^[97]. Хотя орбиты Нептуна и Плутона пересекаются, резонанс 2:3 не позволит им столкнуться^[98]. В других, менее «населённых», областях существуют резонансы 3:4, 3:5, 4:7 и 2:5^[99]. В своих точках Лагранжа (L₄ and L₅), зонах гравитационной стабильности, Нептун удерживает множество астероидов-троянцев, как бы таща их за собой по орбите. Троянцы Нептуна находятся с ним в резонансе 1:1. Троянцы очень устойчивы на своих орбитах и поэтому гипотеза их захвата гравитационным полем Нептуна маловероятна. Скорее всего, они сформировались вместе с ним^[100].

Образование и миграция

Основная статья: Происхождение Солнечной системы

Симуляция внешних планет и пояса Койпера: а) До того как Юпитер и Сатурн вступили в резонанс 2:1; б) Рассеяние объектов пояса Койпера в Солнечной системе после изменения орбиты Нептуна; c) После выбрасывания тел пояса Койпера Юпитером.

Для формирования ледяных гигантов — Нептуна и Урана — оказалось трудно создать точную модель. Современные модели полагают, что плотность материи во внешних регионах Солнечной системы была слишком низкой для формирования таких крупных тел традиционно принятым методом аккреции материи на ядро. Чтобы объяснить эволюцию Урана и Нептуна, было выдвинуто множество гипотез.

Одна из них считает, что оба ледяных гиганта не сформировались методом аккреции, а появились из-за нестабильностей внутри изначального протопланетного диска, и позднее их атмосферы были «сдуты» излучением массивной звезды класса O или B^[101].

Другая концепция заключается в том, что Уран и Нептун сформировались близко к Солнцу, где плотность материи была выше, и впоследствии переместились на текущие орбиты^[102]. Гипотеза перемещения Нептуна пользуется популярностью, потому что позволяет объяснить текущие резонансы в поясе Койпера, в особенности, резонанс 2:5. Когда Нептун двигался наружу, он сталкивался с объектами прото-пояса Койпера, создавая новые резонансы и хаотично меняя существующие орбиты. Считается, что объекты рассеянного диска оказались в текущем положении из-за взаимодействия с резонансами, создаваемыми миграцией Нептуна^[103].

Предложенная в 2004 году компьютерная модель Алессандро Морбиделли из обсерватории Лазурного берега в Ницце предположила, что перемещение Нептуна к поясу Койпера могло быть инициировано формированием резонанса 1:2 в орбитах Юпитера и Сатурна, который послужил, своего рода, гравитационным усилием, которое толкнуло Уран и Нептун на более высокие орбиты и заставило их поменять местоположение. Выталкивание объектов из пояса Койпера в результате этой миграции может также объяснить «Позднюю тяжёлую бомбардировку», произошедшую через 600 миллионов лет после формирования Солнечной системы, и появление у Юпитера троянских астероидов^[104].

Спутники

Основная статья: Спутники Нептуна

Нептун (вверху) и Тритон (ниже)

См. также: История открытия планет и спутников Солнечной системы.

У Нептуна на данный момент известно 13 спутников^[5]. Крупнейший из них весит более, чем 99,5 % от масс всех спутников Нептуна, вместе взятых^[105], и лишь он массивен настолько, чтобы стать сфероидальным. Это Тритон, открытый Уильямом Ласселом всего через 17 дней после открытия Нептуна. В отличие от всех остальных крупных спутников планет в Солнечной системе, Тритон обладает ретроградной орбитой. Возможно, он был захвачен гравитацией Нептуна, а не сформировался на месте, и, возможно, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера^[106]. Он достаточно близок к Нептуну, чтобы быть зафиксированным в синхронном вращении. Из-за приливного ускорения Тритон медленно двигается по спирали к Нептуну, и, в конечном счёте, будет разрушен при достижении предела Роша^[107], в результате чего образуется кольцо, которое может быть более мощным, чем кольца Сатурна (это произойдёт через относительно небольшой в астрономических масштабах период времени: от 10 до 100 миллионов лет)^[108]. В 1989 году Тритон считался самым холодным объектом в Солнечной системе, температура которого была измерена^[109], с предполагаемой температурой в −235 °C (38 К)^[110]. Тритон является одним из трёх спутников планет Солнечной системы, имеющих атмосферу (наряду с Ио и Титаном). Указывается на возможность существования под ледяной корой Тритона жидкого океана, подобного океану Европы^[111].

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^[112].

Спутник Нептуна Протей

С июля по сентябрь 1989 года «Вояджер-2» обнаружил 6 новых спутников Нептуна^[55]. Среди них примечателен спутник Протей неправильной формы. Он примечателен тем, каким большим может быть тело его плотности, без стягивания в сферическую форму собственной гравитацией^[113]. Второй по массе спутник Нептуна составляет лишь четверть процента от массы Тритона.

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^[114][115]. Поскольку Нептун был римским богом морей, его спутники называют в честь меньших морских божеств^[33].

Наблюдения

Нептун не виден невооружённым глазом, так как его звёздная величина находится между +7,7 и +8,0^[5][8]. Таким образом, Галилеевы спутники Юпитера, карликовая планета Церера и астероиды 4 Веста, 2 Паллада, 7 Ирида, 3 Юнона и 6 Геба ярче его на небе^[116]. Для уверенного наблюдения планеты необходим телескоп c увеличением от 200× и выше и диаметром не менее 200—250 мм.^[117]. В этом случае можно увидеть Нептун как небольшой голубоватый диск, похожий на Уран^[118]. В бинокль 7×50 его можно заметить как слабую звезду.^[117]

Из-за расстояния между Нептуном и Землёй угловой диаметр планеты меняется лишь в пределах 2,2—2,4 угловых секунд^[5][8] — наименьшее значение среди остальных планет Солнечной системы. Его малый угловой размер создаёт большие трудности для визуальных наблюдений; большинство телескопических данных о Нептуне были довольно ограничены до появления космического телескопа «Хаббл» и крупных наземных телескопов с адаптивной оптикой. В 1977, к примеру, даже период вращения Нептуна был сомнительным^[119][120].

Для земного наблюдателя каждые 367 дней Нептун вступает в кажущееся ретроградное движение, таким образом, образуя своеобразные воображаемые петли на фоне звёзд во время каждого противостояния. В апреле и июле 2010 года и в октябре и ноябре 2011 года эти орбитальные петли приведут его близко к тем координатам, где он был открыт в 1846 году^[90].

Наблюдения за Нептуном в диапазоне радиоволн показывают, что планета является источником непрерывного излучения и нерегулярных вспышек. И то и другое объясняют вращающимся магнитным полем планеты^[49]. В инфракрасной части спектра на более холодном фоне чётко видны штормы Нептуна, что позволяет с высокой долей достоверности установить их форму и размер, а также отслеживать их передвижения^[121].

Исследования

Основная статья: Исследование Нептуна

Ближе всего к Нептуну «Вояджер-2» подошёл 25 августа 1989 года. Так как Нептун был последней крупной планетой, которую мог посетить космический аппарат, было решено совершить близкий пролёт вблизи Тритона, не считаясь с последствиями для траектории полёта. Схожая задача стояла и перед «Вояджером-1» — пролёт вблизи Сатурна и его крупнейшего спутника — Титана. Изображения Нептуна, переданные на Землю «Вояджером-2», стали основой для появления в 1989 году в Публичной телевещательной службе (PBS) программы на всю ночь под названием «Нептун всю ночь»^[122].

Изображение Тритона с «Вояджера-2»

Во время сближения сигналы с аппарата шли до Земли 246 минут. Поэтому, по большей части, миссия «Вояджера-2» опиралась на предварительно загруженные команды для сближения с Нептуном и Тритоном, чем на команды с Земли. «Вояджер-2» совершил достаточно близкий проход вблизи от Нереиды, прежде чем прошёл всего в 4400 км от атмосферы Нептуна 25 августа. Позднее в тот же день «Вояджер» пролетел вблизи Тритона^[123].

«Вояджер-2» подтвердил существование магнитного поля планеты и установил, что оно наклонено, как и поле Урана. Вопрос о периоде вращения планеты был решён измерением радиоизлучения. «Вояджер-2» также показал необычно активную погодную систему Нептуна. Было открыто 6 новых спутников планеты и колец, которых, как оказалось, было несколько^[55][123].

Около 2016 года НАСА планировала послать к Нептуну КА «Нептун Орбитер» (en:Neptune Orbiter). В настоящее время никаких предположительных дат старта не называется, и стратегический план исследования Солнечной системы(англ.) больше не включает этот аппарат.

Нептун в массовой культуре

• Первый "визит" на Нептун, описаный в научно-фантастическое литературе описан в романе "Spirito gentil"(1889). Планета описана там в виде необитаемого кристаллического тела.
• В сериале Captain Future Нептун описан как морская планета на том основании, что Нептун - древнеримский бог моря.
• В романе Олафа Стэплдона - Последние и первые люди, написанного в 1930 году повествование ведётся от имени одного из последних людей, обитающего на Нептуне.
• В сериале Футурама в серии Футурама: Большой куш Бендера главные герои перелетают на Нептун при эвакуации с Земли.

Литература

• Тейфель В. Г. Уран и Нептун — далёкие планеты-гиганты. — М.: Знание, 1982. — 64 с.
• Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд. — М.: Наука, 1986. — 320 с.
• Гребеников Е. А., Рябов Ю. А. Поиски и открытия планет. — 2-е изд. — М.: Наука, 1984. — 225 с.
• Солнечная система / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — М.: Физматлит, 2008. — 400 с. — ISBN 978-5-9221-0989-5

Ссылки

• «Вояджер-2» исследует Нептун
• Сердце морского гиганта
• Южный полюс Нептуна оказался тёплым (оригинал статьи (англ.))
• А. Левин. Охота на планету: Нептун. // Популярная механика, № 5, 2009.
• Нептун на galaxy.gcmsite.ru
• Нептун на astrolab.ru
• Нептун на edu.nstu.ru
• Нептун на galspace.spb.ru

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Hamilton, Calvin J. Neptune. Views of the Solar System (August 4, 2001). Проверено 13 августа 2007.
2. ↑ ^{1 2} Yeomans, Donald K. HORIZONS System. NASA JPL (July 13, 2006). Проверено 8 августа 2007.—At the site, go to the «web interface» then select «Ephemeris Type: ELEMENTS», «Target Body: Neptune Barycenter» and «Center: Sun».
3. ↑ Orbital elements refer to the barycentre of the Neptune system, and are the instantaneous osculating values at the precise J2000.0 epoch. Barycentre quantities are given because, in contrast to the planetary centre, they do not experience appreciable changes on a day-to-day basis from to the motion of the moons.
4. ↑ ^{1 2 3 4} Munsell, K.; Smith, H.; Harvey, S. Neptune: Facts & Figures. NASA (November 13, 2007). Проверено 14 августа 2007.
5. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19} Williams, David R. Neptune Fact Sheet. NASA (September 1, 2004). Проверено 14 августа 2007.
6. ↑ ^{1 2 3 4 5} P. Kenneth, Seidelmann; Archinal, B. A.; A’Hearn, M. F. et al. (2007). «Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006». Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 90: 155—180. DOI:10.1007/s10569-007-9072-y. ISSN (Print) 0923-2958 (Print). Проверено 2008-03-07.
7. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Refers to the level of 1 bar atmospheric pressure
8. ↑ ^{1 2 3 4} Espenak, Fred Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995—2006. NASA (July 20, 2005). Проверено 1 марта 2008.
9. ↑ ^{1 2} Саймон Миттон, Жалкин Миттон. Астрономия. — Москва: Росмэн, 1998. — С. 78—79. — 160 с. — (OXFORD). — ISBN 5-257-00345-7
10. ↑ ^{1 2} Джанлука Радзини. Космос. — Москва: АСТ, Астрель, 2002. — С. 124—125. — 320 с. — ISBN 5-17-005952-3
11. ↑ Podolak, M.; Weizman, A.; Marley, M. (1995). «Comparative models of Uranus and Neptune». Planetary and Space Science 43 (12): 1517—1522. DOI:10.1016/0032-0633(95)00061-5.
12. ↑ ^{1 2} Munsell, Kirk; Smith, Harman; Harvey, Samantha. Neptune overview. Solar System Exploration. NASA (November 13, 2007). Проверено 20 февраля 2008.
13. ↑ Suomi, V. E.; Limaye, S. S.; Johnson, D. R. (1991). «High Winds of Neptune: A possible mechanism». Science 251 (4996): 929—932. DOI:10.1126/science.251.4996.929. PMID 17847386.
14. ↑ ^{1 2} Wilford, John N.. Data Shows 2 Rings Circling Neptune, The New York Times (June 10, 1982). Проверено 29 февраля 2008.
15. ↑ Alan Hirschfeld Parallax:The Race to Measure the Cosmos. — New York, New York: Henry Holt, 2001. — ISBN 0-8050-7133-4
16. ↑ Mark Littmann Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System. — Courier Dover Publications, 2004. — ISBN 0-4864-3602-0
17. ↑ A. Bouvard Tables astronomiques publiées par le Bureau des Longitudes de France. — Paris: Bachelier, 1821.
18. ↑ O’Connor, John J.; Robertson, Edmund F. John Couch Adams’ account of the discovery of Neptune. University of St Andrews (March 2006). Проверено 18 февраля 2008.
19. ↑ Adams, J. C. (November 13, 1846). «Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 7: 149. Проверено 2008-02-18.
20. ↑ ^{1 2} Airy, G. B. (November 13, 1846). «Account of some circumstances historically connected with the discovery of the planet exterior to Uranus». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 7: 121—144. Проверено 2008-02-18.
21. ↑ Challis, Rev. J. (November 13, 1846). «Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 7: 145—149. Проверено 2008-02-18.
22. ↑ Galle, J. G. (November 13, 1846). «Account of the discovery of the planet of Le Verrier at Berlin». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 7: 153. Проверено 2008-02-18.
23. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 64. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6
24. ↑ Kollerstrom, Nick Neptune’s Discovery. The British Case for Co-Prediction. University College London (2001). Архивировано из первоисточника 11 ноября 2005. Проверено 19 марта 2007.
25. ↑ Rawlins, Dennis. The Neptune Conspiracy: British Astronomy’s Post­Discovery Discovery (PDF). Dio (1992). Проверено 10 марта 2008.
26. ↑ McGourty, Christine. Lost letters’ Neptune revelations. BBC News (2003). Проверено 10 марта 2008.
27. ↑ Summations following the Neptune documents’ 1998 recovery appeared in DIO 9.1 (1999) and William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff (December 2004), The Case of the Pilfered Planet — Did the British steal Neptune? Scientific American
28. ↑ Moore (2000): 206
29. ↑ Littmann (2004): 50
30. ↑ Baum & Sheehan (2003): 109—110
31. ↑ Gingerich, Owen (1958). «The Naming of Uranus and Neptune». Astronomical Society of the Pacific Leaflets 8: 9—15. Проверено 2008-02-19.
32. ↑ Hind, J. R. (1847). «Second report of proceedings in the Cambridge Observatory relating to the new Planet (Neptune)». Astronomische Nachrichten 25: 309. DOI:10.1002/asna.18470252102. Проверено 2008-02-18. Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS)
33. ↑ ^{1 2} Blue, Jennifer Planet and Satellite Names and Discoverers. USGS (December 17, 2008). Проверено 18 февраля 2008.
34. ↑ Tony Long. Jan. 21, 1979: Neptune Moves Outside Pluto’s Wacky Orbit. wired.com (2008). Проверено 13 марта 2008.
35. ↑ Weissman, Paul R. The Kuiper Belt. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. Проверено 4 октября 2006.
36. ↑ The Status of Pluto: A clarification. International Astronomical Union, Press release (1999). Проверено 25 мая 2006.
37. ↑ IAU 2006 General Assembly: Resolutions 5 and 6 (PDF), IAU (August 24, 2006).
38. ↑ The mass of the Earth is 5,9736×10²⁴ kg, giving a mass ratio of:

    $\begin{smallmatrix}\frac{M_{Neptune}}{M_{Earth}} \ =\ \frac{1,02 \times 10^{26}}{5,97 \times 10^{24}} \ =\ 17,09\end{smallmatrix}$

    The mass of Uranus is 8,6810×10²⁵ kg, giving a mass ratio of:

    $\begin{smallmatrix}\frac{M_{Uranus}}{M_{Earth}} \ =\ \frac{8,68 \times 10^{25}}{5,97 \times 10^{24}} \ =\ 14,54\end{smallmatrix}$

    The mass of Jupiter is 1,8986×10²⁷ kg, giving a mass ratio of:

    $\begin{smallmatrix}\frac{M_{Jupiter}}{M_{Neptune}} \ =\ \frac{1,90 \times 10^{27}}{1,02 \times 10^{26}} \ =\ 18,63\end{smallmatrix}$

    Смотрите тут: Williams, David R. Planetary Fact Sheet — Metric. NASA (November 29, 2007). Проверено 13 марта 2008.
39. ↑ See for example: Boss, Alan P. (2002). «Formation of gas and ice giant planets». Earth and Planetary Science Letters 202 (3—4): 513—523. DOI:10.1016/S0012-821X(02)00808-7.
40. ↑ Lovis, C., Mayor, M.; Alibert Y.; Benz W.. Trio of Neptunes and their Belt, ESO (May 18, 2006). Проверено 25 февраля 2008.
41. ↑ ^{1 2 3 4} Hubbard, W. B. (1997). «Neptune’s Deep Chemistry». Science 275 (5304): 1279—1280. DOI:10.1126/science.275.5304.1279. PMID 9064785. Проверено 2008-02-19.
42. ↑ Atreya, S.; Egeler, P.; Baines, K. (2006). «Water-ammonia ionic ocean on Uranus and Neptune?» (pdf). Geophysical Research Abstracts 8: 05179.
43. ↑ Kerr, Richard A. (1999). «Neptune May Crush Methane Into Diamonds». Science 286 (5437): 25. DOI:10.1126/science.286.5437.25a. Проверено 2007-02-26.
44. ↑ (2010) «Melting temperature of diamond at ultrahigh pressure». Nature Physics.
45. ↑ Podolak, M.; Weizman, A.; Marley, M. (1995). «Comparative models of Uranus and Neptune». Planetary and Space Science 43 (12): 1517—1522. DOI:10.1016/0032-0633(95)00061-5.
46. ↑ Nettelmann, N.; French, M.; Holst, B.; Redmer, R. Interior Models of Jupiter, Saturn and Neptune (PDF). University of Rostock. Проверено 25 февраля 2008.
47. ↑ Crisp, D.; Hammel, H. B. Hubble Space Telescope Observations of Neptune. Hubble News Center (June 14, 1995). Проверено 22 апреля 2007.
48. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Lunine, Jonathan I. The Atmospheres of Uranus and Neptune (PDF). Lunar and Planetary Observatory, University of Arazona (1993). Проверено 10 марта 2008.
49. ↑ ^{1 2 3 4 5} Elkins-Tanton (2006): 79—83.
50. ↑ ^{1 2 3} Max, C. E.; Macintosh, B. A.; Gibbard, S. G.; Gavel, D. T.; Roe, H. G.; de Pater, I.; Ghez, A. M.; Acton, D. S.; Lai, O.; Stomski, P.; Wizinowich, P. L. (2003). «Cloud Structures on Neptune Observed with Keck Telescope Adaptive Optics». The Astronomical Journal 125 (1): 364—375. DOI:10.1086/344943. Проверено 2008-02-27.
51. ↑ ^{1 2} Encrenaz, Therese (2003). «ISO observations of the giant planets and Titan: what have we learnt?». Planet. Space Sci. 51: 89—103. DOI:10.1016/S0032-0633(02)00145-9.
52. ↑ Broadfoot, A. L.; Atreya, S. K.; Bertaux, J. L. et al. (1999). «Ultraviolet Spectrometer Observations of Neptune and Triton» (pdf). Science 246: 1459—1456. DOI:10.1126/science.246.4936.1459. PMID 17756000.
53. ↑ Herbert, Floyd; Sandel, Bill R. (1999). «Ultraviolet Observations of Uranus and Neptune». Planet.Space Sci. 47: 1119—1139. DOI:10.1016/S0032-0633(98)00142-1.
54. ↑ Stanley, Sabine; Bloxham, Jeremy (March 11, 2004). «Convective-region geometry as the cause of Uranus’ and Neptune’s unusual magnetic fields». Nature 428: 151—153. DOI:10.1038/nature02376.
55. ↑ ^{1 2 3 4} Ness, N. F.; Acuña, M. H.; Burlaga, L. F.; Connerney, J. E. P.; Lepping, R. P.; Neubauer, F. M. (1989). «Magnetic Fields at Neptune». Science 246 (4936): 1473—1478. DOI:10.1126/science.246.4936.1473. PMID 17756002. Проверено 2008-02-25.
56. ↑ Russell, C. T.; Luhmann, J. G. Neptune: Magnetic Field and Magnetosphere. University of California, Los Angeles (1997). Проверено 10 августа 2006.
57. ↑ Cruikshank (1996): 703—804
58. ↑ Blue, Jennifer Nomenclature Ring and Ring Gap Nomenclature. Gazetteer of Planetary. USGS (December 8, 2004). Проверено 28 февраля 2008.
59. ↑ Guinan, E. F.; Harris, C. C.; Maloney, F. P. (1982). «Evidence for a Ring System of Neptune». Bulletin of the American Astronomical Society 14: 658. Проверено 2008-02-28.
60. ↑ Goldreich, P.; Tremaine, S.; Borderies, N. E. F. (1986). «Towards a theory for Neptune’s arc rings». Astronomical Journal 92: 490—494. DOI:10.1086/114178. Проверено 2008-02-28.
61. ↑ Nicholson, P. D. et al. (1990). «Five Stellar Occultations by Neptune: Further Observations of Ring Arcs». Icarus 87: 1. DOI:10.1016/0019-1035(90)90020-A. Проверено 2007-12-16.
62. ↑ Missions to Neptune. The Planetary Society (2007). Проверено 11 октября 2007.
63. ↑ Wilford, John Noble. Scientists Puzzled by Unusual Neptune Rings, Hubble News Desk (December 15, 1989). Проверено 29 февраля 2008.
64. ↑ Arthur N. Cox Allen’s Astrophysical Quantities. — Springer, 2001. — ISBN ISBN 0-387-98746-0
65. ↑ Munsell, Kirk; Smith, Harman; Harvey, Samantha. Planets: Neptune: Rings. Solar System Exploration. NASA (November 13, 2007). Проверено 29 февраля 2008.
66. ↑ Salo, Heikki; Hänninen, Jyrki (1998). «Neptune’s Partial Rings: Action of Galatea on Self-Gravitating Arc Particles». Science 282 (5391): 1102—1104. DOI:10.1126/science.282.5391.1102. PMID 9804544. Проверено 2008-02-29.
67. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 88. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6
68. ↑ Staff. Neptune’s rings are fading away. New Scientist (March 26, 2005). Проверено 6 августа 2007.
69. ↑ ^{1 2} Lavoie, Sue PIA02245: Neptune’s blue-green atmosphere. NASA JPL (February 16, 2000). Проверено 28 февраля 2008.
70. ↑ Lavoie, Sue PIA01142: Neptune Scooter. NASA (January 8, 1998). Проверено 26 марта 2006.
71. ↑ Suomi, V. E.; Limaye, S. S.; Johnson, D. R. (1991). «High Winds of Neptune: A Possible Mechanism». Science 251 (4996): 929—932. DOI:10.1126/science.251.4996.929. PMID 17847386. Проверено 2008-02-25.
72. ↑ Hammel, H. B.; Beebe, R. F.; De Jong, E. M.; Hansen, C. J.; Howell, C. D.; Ingersoll, A. P.; Johnson, T. V.; Limaye, S. S.; Magalhaes, J. A.; Pollack, J. B.; Sromovsky, L. A.; Suomi, V. E.; Swift, C. E. (1989). «Neptune’s wind speeds obtained by tracking clouds in Voyager 2 images». Science 245: 1367—1369. DOI:10.1126/science.245.4924.1367. PMID 17798743. Проверено 2008-02-27.
73. ↑ ^{1 2} Burgess (1991): 64—70.
74. ↑ Orton, G. S., Encrenaz T., Leyrat C., Puetter, R. and Friedson, A. J. Evidence for methane escape and strong seasonal and dynamical perturbations of Neptune’s atmospheric temperatures. Astronomy and Astrophysics (2007). Проверено 10 марта 2008.
75. ↑ Orton, Glenn, Encrenaz, Thérèse. A Warm South Pole? Yes, On Neptune!, ESO (September 18, 2007). Проверено 20 сентября 2007.
76. ↑ ^{1 2} Villard, Ray, Devitt, Terry. Brighter Neptune Suggests A Planetary Change Of Seasons, Hubble News Center (May 15, 2003). Проверено 26 февраля 2008.
77. ↑ Hammel, H. B.; Lockwood, G. W.; Mills, J. R.; Barnet, C. D. (1995). «Hubble Space Telescope Imaging of Neptune’s Cloud Structure in 1994». Science 268 (5218): 1740—1742. DOI:10.1126/science.268.5218.1740. PMID 17834994. Проверено 2008-02-25.
78. ↑ Lavoie, Sue PIA00064: Neptune’s Dark Spot (D2) at High Resolution. NASA JPL (January 29, 1996). Проверено 28 февраля 2008.
79. ↑ S. G., Gibbard; de Pater, I.; Roe, H. G.; Martin, S.; Macintosh, B. A.; Max, C. E. (2003). «The altitude of Neptune cloud features from high-spatial-resolution near-infrared spectra» (PDF). Icarus 166 (2): 359—374. DOI:10.1016/j.icarus.2003.07.006. Проверено 2008-02-26.
80. ↑ Stratman, P. W.; Showman, A. P.; Dowling, T. E.; Sromovsky, L. A. (2001). «EPIC Simulations of Bright Companions to Neptune’s Great Dark Spots» (PDF). Icarus 151 (2): 275—285. DOI:10.1006/icar.1998.5918. Проверено 2008-02-26.
81. ↑ Sromovsky, L. A.; Fry, P. M.; Dowling, T. E.; Baines, K. H. (2000). «The unusual dynamics of new dark spots on Neptune». Bulletin of the American Astronomical Society 32: 1005. Проверено 2008-02-29.
82. ↑ ^{1 2} Williams, Sam. Heat Sources within the Giant Planets. University of California, Berkeley (2004). Проверено 10 марта 2008.
83. ↑ Lindal, Gunnar F. (1992). «The atmosphere of Neptune — an analysis of radio occultation data acquired with Voyager 2». Astronomical Journal 103: 967—982. DOI:10.1086/116119. Проверено 2008-02-25.
84. ↑ Class 12 — Giant Planets — Heat and Formation. 3750 — Planets, Moons & Rings. Colorado University, Boulder (2004). Проверено 13 марта 2008.
85. ↑ Pearl, J. C.; Conrath, B. J. (1991). «The albedo, effective temperature, and energy balance of Neptune, as determined from Voyager data». Journal of Geophysical Research Supplement 96: 18 921—18 930. Проверено 2008-02-20.
86. ↑ ^{1 2} Williams, Sam (November 24, 2004)."Heat Sources Within the Giant Planets" (DOC). UC Berkeley. Проверено 20 февраля 2008.
87. ↑ Scandolo, Sandro; Jeanloz, Raymond (2003). «The Centers of Planets». American Scientist 91 (6): 516. DOI:10.1511/2003.6.516.
88. ↑ McHugh, J. P. (September 1999). «Computation of Gravity Waves near the Tropopause». American Astronomical Society, DPS meeting #31, #53.07. Проверено 2008-02-19.
89. ↑ McHugh, J. P.; Friedson, A. J. (September 1996). «Neptune’s Energy Crisis: Gravity Wave Heating of the Stratosphere of Neptune». Bulletin of the American Astronomical Society: 1078. Проверено 2008-02-19.
90. ↑ ^{1 2} Anonymous. Horizons Output for Neptune 2010—2011 (February 9, 2007). Проверено 25 февраля 2008.—Numbers generated using the Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System.
91. ↑ Williams, David R. Planetary Fact Sheets. NASA (January 6, 2005). Проверено 28 февраля 2008.
92. ↑ Hubbard, W. B.; Nellis, W. J.; Mitchell, A. C.; Holmes, N. C.; McCandless, P. C.; Limaye, S. S. (1991). «Interior Structure of Neptune: Comparison with Uranus». Science 253 (5020): 648—651. DOI:10.1126/science.253.5020.648. PMID 17772369. Проверено 2008-02-28.
93. ↑ Stern, S. Alan; Colwell, Joshua E. (1997). «Collisional Erosion in the Primordial Edgeworth-Kuiper Belt and the Generation of the 30—50 AU Kuiper Gap». The Astronomical Journal 490: 879—882. DOI:10.1086/304912. Проверено 2010-01-13.
94. ↑ Petit, Jean-Marc; Morbidelli, Alessandro; Valsecchi, Giovanni B. Large Scattered Planetesimals and the Excitation of the Small Body Belts (PDF) (1998). Проверено 23 июня 2007.
95. ↑ Транснептуновые объекты. Проверено 27 ноября 2009.
96. ↑ List Of Transneptunian Objects. Minor Planet Center. Проверено 23 июня 2007.
97. ↑ Jewitt, David The Plutinos. University of Hawaii (February 2004). Проверено 28 февраля 2008.
98. ↑ Varadi, F. (1999). «Periodic Orbits in the 3:2 Orbital Resonance and Their Stability». The Astronomical Journal 118: 2526—2531. DOI:10.1086/301088. Проверено 2008-02-28.
99. ↑ Beyond Pluto: Exploring the outer limits of the solar system. — Cambridge University Press, 2001. — P. 104.
100. ↑ Chiang, E. I.; Jordan, A. B.; Millis, R. L.; Buie, M. W.; Wasserman, L. H.; Elliot, J. L.; Kern, S. D.; Trilling, D. E.; Meech, K. J.; Wagner, R. M. (2003). «Resonance Occupation in the Kuiper Belt: Case Examples of the 5:2 and Trojan Resonances». The Astronomical Journal 126: 430—443. DOI:10.1086/375207. Проверено 2010-01-13.
101. ↑ Boss, Alan P. Formation of gas and ice giant planets. Earth and Planetary Science Letters. ELSEVIER (2002-09-30). Проверено 5 марта 2008.
102. ↑ Thommes, Edward W.; Duncan, Martin J.; Levison, Harold F. The formation of Uranus and Neptune among Jupiter and Saturn (2001). Проверено 5 марта 2008.
103. ↑ Hahn, Joseph M. Neptune’s Migration into a Stirred-Up Kuiper Belt: A Detailed Comparison of Simulations to Observations. Saint Mary’s University (2005). Проверено 5 марта 2008.
104. ↑ Hansen, Kathryn Orbital shuffle for early solar system. Geotimes (June 7, 2005). Проверено 26 августа 2007.
105. ↑ Масса Тритона: 2,14×10²² кг. Совокупная масса остальных спутников — 7,53×10¹⁹ кг, или 0,35 %. Масса колец и вовсе незначительна
106. ↑ Agnor, Craig B.; Hamilton, Douglas P. (May 2006). «Neptune’s capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter». Nature 441 (7090): 192—194. DOI:10.1038/nature04792. Проверено 2008-02-28.
107. ↑ Chyba, Christopher F.; Jankowski, D. G.; Nicholson, P. D. (July 1989). «Tidal evolution in the Neptune-Triton system». Astronomy and Astrophysics 219 (1—2): L23—L26. Проверено 2006-05-10.
108. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 92. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6
109. ↑ Wilford, John N.. Triton May Be Coldest Spot in Solar System, The New York Times (August 29, 1989). Проверено 29 февраля 2008.
110. ↑ R. M., Nelson; Smythe, W. D.; Wallis, B. D.; Horn, L. J.; Lane, A. L.; Mayo, M. J. (1990). «Temperature and Thermal Emissivity of the Surface of Neptune’s Satellite Triton». Science 250 (4979): 429—431. DOI:10.1126/science.250.4979.429. PMID 17793020. Проверено 2008-02-29.
111. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 95. — (The Solar System). — ISBN 0-8160-5197-6
112. ↑ Using the values from the Nereid article:

     $\begin{smallmatrix}\frac{r_{ap}}{r_{per}} = \frac{9,655 \times 10^6 \text{km}}{1,372 \times 10^6 \text{km}} = 7,037.\end{smallmatrix}$

113. ↑ Brown, Michael E. The Dwarf Planets. California Institute of Technology, Department of Geological Sciences. Проверено 9 февраля 2008.
114. ↑ Holman, Matthew J. et al. (August 19, 2004). «Discovery of five irregular moons of Neptune». Nature 430: 865—867. DOI:10.1038/nature02832. Проверено 2008-02-09.
115. ↑ Staff. Five new moons for planet Neptune, BBC News (August 18, 2004). Проверено 6 августа 2007.
116. ↑ See the respective articles for magnitude data.
117. ↑ ^{1 2} Уран, Нептун, Плутон и как их наблюдать. Проверено 30 ноября 2009.
118. ↑ Moore (2000): 207.
119. ↑ Cruikshank, D. P. (March 1, 1978). «On the rotation period of Neptune». Astrophysical Journal, Part 2 — Letters to the Editor 220: L57—L59. DOI:10.1086/182636. Проверено 2008-03-01.
120. ↑ Max, C. (December 1999). «Adaptive Optics Imaging of Neptune and Titan with the W. M. Keck Telescope». Bulletin of the American Astronomical Society 31: 1512. Проверено 2008-03-01.
121. ↑ Gibbard, S. G.; Roe, H.; de Pater, I.; Macintosh, B.; Gavel, D.; Max, C. E.; Baines, K. H.; Ghez, A. (1999). «High-Resolution Infrared Imaging of Neptune from the Keck Telescope». Icarus 156: 1—15. DOI:10.1006/icar.2001.6766. Проверено 2008-03-01.
122. ↑ Phillips, Cynthia Fascination with Distant Worlds. SETI Institute (August 5, 2003). Проверено 3 октября 2007.
123. ↑ ^{1 2} Burgess (1991): 46—55.