Какую планету открыли на кончике пера
Кольцевая система Нептуна
Все эти образования названы в честь ученых, внесших свой вклад в изучение Нептуна:
Последнее кольцо неоднородное, отличается наличием 5 отдельных дуг, каждая из которых имеет собственное название. Ученые пока не могут объяснить этот феномен. Возможно, объединиться дугам в единое целое не дает гравитация нептунианского ступника Галатеи, который вращается в непосредственной близости от этого кольца.
Признание открытия Нептуна научным сообществом и общественностью
Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.
Вращение и орбита
Как уже говорилось, из-за самой протяженной орбиты нептунианский год длится 164,79 земных лет. В июле 2011 года как раз завершился один виток планеты вокруг светила.
Другие параметры планеты также удивительны и непонятны:
- Ее ось наклонена всего на 28,32°, это довольно близко к показателю Земли. И, хотя он так далеко от Солнца», на нем имеется четко выраженная смена времен года. Происходит она один раз в 40 лет. Объяснить такую выраженную сезонность у самой отдаленной планеты ученые пока не могут
- Удивительна и скорость вращения Нептуна вокруг своей оси. Полный оборот происходит за 16 часов. Это выше показателей «земной группы». Ночь при этом более продолжительна, чем день
- Орбита восьмой планеты максимально близка по форме к кругу. Это объясняется тем, что эксцентриситет ее орбиты (0,0097) второй наименьший после Венеры. По этой орбите Нептун летит со второй космической скоростью (23,5 км/сек)
- Гравитация Нептуна также близка к Земной (11,15 м/сек 2 ).
Содержание
Открытие Нептуна и закрытие Вулкана.
Планета Нептун, снимок с аппарата Вояджер-2. Планета Нептун, снимок с аппарата Вояджер-2."Вояджер-2" прошел всего в 3000 километров от планеты. Сделал необходимые снимки и замеры, обнаружил у Нептуна шесть спутников, и три из них удачно сфотографировал. Это были Тритон, Протей и Нереида. Сделал попутно несколько открытий и благополучно упылил, дальше бороздить просторы вселенной.
Нептун - не единственная планета, которую посетил на своем пути "Вояджер-2". До этого он побывал вблизи Юпитера, Сатурна, Урана, и совершал у них гравитационные маневры. По ходу этого, сделал не мало снимков и измерений. Сейчас аппарат находится примерно в 18 млрд. км. от Солнца, и уже вышел в межзвездное пространство, при этом он продолжает функционировать. Но оставим его. Этот достойный пепелац заслуживает отдельного рассказа. А у нас сегодня речь пойдет об объекте его внимания. А именно о Нептуне, и истории его открытия.
В наши дни много сил направлено на изучение Солнечной системы, в том числе и ледяного гиганта Нептуна, на периферии ее планетарного диска. А еще буквально пару сотен лет назад о существовании Нептуна никто и не догадывался.
Космический аппарат NASA, "Вояджер-2". Космический аппарат NASA, "Вояджер-2".Открытие гиганта произошло, как принято говорить "на кончике пера". То есть, его существование и местоположение сначала вычислили на бумаге, при помощи математических расчетов, а затем уже открыли при непосредственном наблюдении в обсерватории.
Датой открытия Нептуна принято считать 23 сентября 1846 года, хотя гораздо раньше его наблюдал Галилео Галилей. Это удалось выяснить благодаря оставшимся после него записям и зарисовкам. По ним видно, что Галилео Галилей наблюдал Нептун 27 и 28 декабря 1612 года, а затем еще 28 января 1613 года. Тогда Галилей принял его за далекую звезду, и открытия не произошло.
Открытие случилось гораздо позже. Началось все с того, что французский астроном и член Парижской академии Алексис Бувар, занялся расчетами орбиты планеты Уран. (Подробно об открытии Урана и его сателлитов написано тут: " Небесный водевиль ") В 1821 году он опубликовал результаты своей работы в виде астрономических таблиц. Однако, наблюдения показали довольно большие отклонения движения Урана от расчетного. Неправильность движения Урана замечали и ранее, в частности, еще в 1783 году русский астроном и академик Андрей Лексель изучал эту проблему, и даже предполагал, что на орбиту Урана влияет неизвестная планета. После публикации таблиц Бувара, об этом заговорили многие. Астрономы стали высказываться о возможности существования еще одной планеты в Солнечной системе, которая своей массой оказывает влияние на движение Урана. Одним из таких людей был английский астроном-любитель Томас Джон Хасси. Если, конечно, можно назвать любителем человека, организовавшего личную обсерваторию, оснащенную по высшему классу.
В 1834 году, Томас Хасси встречался в Париже с Алексисом Буваром и обсуждал с ним аномалии в движении Урана. Бувар внимательно выслушал все домыслы Хасси и поддержал его. А также высказался о своем намерении произвести все необходимые расчеты, для поиска предполагаемой планеты. Пообещал заняться этим, но в результате так и не приступил к делу, отодвинув тем самым открытие Нептуна на двадцать лет.
Джон Кауч Адамс. Джон Кауч Адамс.Следующим удачу решил испытать британский математик и астроном Джон Кауч Адамс. В 1843 году он рассчитал орбиту предполагаемой планеты. Результат своих трудов Адамс отправил королевскому астроному Джоржу Эйри. На этом дело и приостановилось еще на три года.
Как видите открытие, можно сказать, витало в воздухе, не хватало только небольшого энтузиазма, чтобы ухватить его. И в 1946 году такой энтузиаст появился. Французский математик Урбен Леверье, работавший в Парижской обсерватории, произвел расчеты, необходимые для поиска гипотетической планеты. Но когда он предложил астрономам из Парижской обсерватории заняться поисками планеты, они не выразили никакой заинтересованности и отказали ему.
Тогда Леверье, не долго думая, обратился за поддержкой к астроному из Берлинской обсерватории, Иоганну Готтфриду Галле, и тот согласился. В первую же ночь наблюдений планета была обнаружена точно по расчетам Урбена Леверье. Еще две ночи наблюдения продолжались, с целью зафиксировать ее перемещение, и тем самым убедиться в истинности открытия. Так 23 сентября 1846 года был открыт Нептун.
Как заведено, после открытия новой планеты, нужно было придумать ей имя. Но с ним произошла небольшая заминка. Изначально Леверье хотел назвать новую планету Нептуном, но послушал совета своего соратника Франсуа Араго и предложил окрестить планету в свою честь. Однако это не одобрила научная общественность. Наречение планеты именем первооткрывателя, было нарушением традиции. Та же самая общественность не приняла и название Океан, предложенное англичанами. В результате пришлось вернуться к начальному варианту от Леверье, и планета обзавелась именем Нептун.
Ну а как же все сложилось у Джона Кауча Адамса, который, как мы помним, произвел свои расчеты еще в 1843 году? Королевский астроном сэр Джорж Эйри, которому Адамс высылал результаты своих расчетов, начал шевелиться только тогда, когда ознакомился с расчетами Урбена Леверье, которые тот опубликовал в июне 1846 года. Сравнив труды Леверье с трудами Адамса, Джорж Эйри счел их весьма схожими, и решил, наконец, приступить к поискам новой планеты. Он предложил заняться этим директору Кембриджской обсерватории, Джеймсу Чэллису. Наблюдения проводились в течении августа и сентября 1846 года. За это время Чэллис действительно наблюдал Нептун, но так и не успел его вовремя идентифицировать.
После открытия произошел спор между англичанами и французами, кого же считать первооткрывателем Нептуна. Спор завершился тем, что договорились считать Леверье и Адамса сооткрывателями. В настоящее время имеется мнение, что заслуга Адамса была не столь велика.
На этом наша история о Нептуне заканчивается, и мы переходим к Вулкану. Его судьба также связана с именем Урбена Леверье, и сложилась она гораздо менее удачно, чем у Нептуна. Существование Вулкана так и не подтвердилось. Но обо всем по порядку.
Открытие Нептуна быстро прославило Урбена Леверье и весьма благополучно сказалось на его карьере. Специально для него в университете была организована кафедра небесной механики, а спустя еще три года была открыта кафедра астрономии.
Все шло просто замечательно, но вдруг астрономы стали замечать, что в стройную музыку небесных сфер, вновь закралась фальшивая нотка. На этот раз она прозвучала со стороны Меркурия. Дело в том, что к тому времени, астрономы провели ряд точных наблюдений за движением этой планеты, и выяснилось, что смещение перигелия Меркурия не представляется возможным объяснить классической небесной механикой.
Урбен Леверье. Первооткрыватель Нептуна. Урбен Леверье. Первооткрыватель Нептуна.Воодушевленный прошлым успехом, Леверье с рвением взялся за эту проблему. Углубившись в нее, он он пришел к выводу, что и тут не обошлось без влияния еще одной, пока еще не открытой, планеты. По его расчетам, она должна была находиться между Меркурием и Солнцем. Эту идею поддержал французский физик Жак Бабинэ, и предложил назвать гипотетическую планету Вулканом, в честь древнеримского бога очистительного огня.
Существует одно очень интересное правило, предложенное еще в 1766 году немецким физиком и математиком Иоганном Даниэлем Тициусом, и ставшее широко известным благодаря трудам замечательного немецкого астронома Элерта Боде. Нам оно известно, как правило Тициуса-Боде. Оно представляет из себя некую эмпирическую формулу, хорошо описывающую расстояния между орбитами планет Солнечной системы. Так вот, исходя из этого правила, существование внутренней планеты между Солнцем и Меркурием очень даже возможно. В таком случае, радиус орбиты этой планеты должен составлять порядка 0,1 астрономической единицы.
Всю свою оставшуюся жизнь Леверье ожидал подтверждения существования Вулкана непосредственным наблюдением, но так и не дождался. Он скончался в 1877 году находясь в полной уверенности в правильность своих расчетов, и не сомневался, что открытие Вулкана вот-вот произойдет.
Действительно, астрономы периодически наблюдали различные объекты в окрестностях Солнца. Они были то темные, то светящиеся. Данные наблюдателей настолько сильно разнились между собой, а так же с расчетами Леверье, что научная общественность просто перестала воспринимать их всерьез.
Планету искали на протяжении многих лет, но обнаружить ее так и не удалось. За это время вышло несколько публикаций о наблюдении планеты, но все они сильно расходились между собой, и ни одну из них так и не удалось подтвердить. А в 1915 году вышла в свет общая теория относительности, которая и объяснила необычное поведение Меркурия. Согласно ей аномальное поведение орбиты Меркурия обусловлено искривлением пространства, вызванным влиянием огромной солнечной массы. Вот так и произошло "закрытие" гипотетического Вулкана.
Урбен Леверье так и не узнал о своей ошибке. Да и разумно ли считать ошибкой то, что он жил еще до выхода в свет теории относительности. В рамках доступных на тот момент знаний он рассчитал все правильно. И несомненно он навсегда остался в истории как человек открывший Нептун "на кончике пера".
Буду рад вашим комментариям, а также видеть вас у себя на канале в телеграм " Логово Ануннаков. "
Что принесло науке открытие Нептуна
Открытие Нептуна не только объяснило орбитальное поведение Урана.
Оно также окончательно подтвердило справедливость гелиоцентрической теории строения Солнечной системы, которую высказал Н. Коперник.
Кроме того, была подтверждена справедливость теории всемирного тяготения И. Ньютона.
А также появились доказательства того, что небесные тела можно обнаружить благодаря предварительным математическим вычислениям, а не только непосредственному визуальному наблюдению.
Название
Сначала планета вообще не имела названия, ее упоминали как «внешняя планета», «следующая за Ураном» либо просто как «планета Леверье». Галле, предложил назвать открытое небесное тело Янусом, английские астрономы — Океаном. Имя бога морей было предложено самим Леверье, хотя надеялся, что предпочтение отдадут «планете Леверье». Но такой вариант поддерживался только во Франции. Остальной научный мир единодушно присвоил планете имя «Нептун».
В астрономии Нептун обозначается символом — это стилизованный трезубец повелителя морей.
История науки: открытие на кончике пера
23 сентября 1846 года в Берлинской обсерватории был открыта восьмая планета Солнечной системы – Нептун. Совершили открытие немецкие астрономы Иоганн Галле и Генрих Луи д’Арре на основе расчетов французского математика Урбена Леверье.
Вскоре после открытия Урана разные астрономы стали отмечать, что его орбита отличается от рассчитанной. Так возникли предположения, что она испытывает воздействие еще одного небесного тела, расположенного дальше от Солнца, чем Уран. Расчетами независимо друг от друга занимались англичанин Джон Адамс и француз Урбен Леверье. Однако только Леверье удалось найти астрономов, согласившихся вести для него наблюдения – Галле и д’Арре. В распоряжении ученых были телескопы Берлинской обсерватории.
Астрономы проводили наблюдения в ночь с 23 на 24 сентября, сравнивая карту звездного неба с тем, что видели сами. Сразу после полуночи они обнаружили объект, не обозначенный на карте. Чтобы убедиться в том, что это и в самом деле планета, на следующую ночь они продолжили наблюдения, используя более мощный телескоп. Когда астрономам наконец удалось разглядеть диск планеты, последние сомнения исчезли. Несмотря на то, что фактически планета была обнаружена 24-го числа, официальной датой открытия Нептуна принято считать 23 сентября.
Интересно, что право предложить название для открытой планеты получил не ее первооткрыватель, как это принято у астрономов, а автор расчетов – Леверье. Открытие Нептуна было расценено как его исключительная заслуга.
Это открытие считается триумфом астрономии, ведь планета была обнаружена благодаря предварительным вычислениям. «Планета, открытая на кончике пера», как сказал о ней физик и астроном Франсуа Араго.
Исследования
До момента сближения «Вояджера-2» с орбитой Нептуна данных о планете практически не было. В августе 1989 году аппарат облетел планету, сделав серию снимков. Именно зонд помог обнаружить необычные особенности Тритона. Основной задачей аппарата было изучение магнитного поля планеты, наблюдение за спутниками, атмосферными явлениями, движением Нептуна по орбите.
Было выяснено, что ось планеты относительно магнитного поля имеет наклон в 47°, поэтому возникают колебания. По силе это магнитное поле в 27 раз сильнее земного. При движении полюса как бы описывают конусы.
Исследования затруднялись огромным расстоянием. Сигнал от аппарата достигал Земли только через четыре часа. Но великолепные снимки и данные о составе атмосферы сделали двенадцатилетнюю миссию «Вояджера-2» самой успешной в 20-ом веке.
Запуск спектрального телескопа «Хаббл» дали новые сведения о химическом составе атмосферы и о процессах в ней. Но следующие исследования пока откладывались. Новый зонд планируется запустить не ранее 20-тых годов нынешнего столетия. По предварительным данным этот посланец Земли будет возле Нептуна не ранее 2030-3035 года. Новая миссия должна изучить окраинные планеты и ближайшие районы космоса.
Открытие Нептуна увеличило размер нашей системы почти в два раза. Солнечному свету требуется 4 часа 40 минут, чтобы коснуться верхних слоев нептунианской атмосферы.
Мифы об открытии Нептуна
Юпитер связан с Венерой больше, чем с Луной,
Явившейся во всем своем блеске.
Венера скрыта, в свете Луны исчез Нептун,
Поражаемый тяжелым копьем Марса.
Некоторые интерпретаторы Нострадамуса предложили следующее толкование этих строк:
Нептун в свете полной Луны.
Полнолуние. Констелляция 7.08.1846.
Марс в оппозиции к Нептуну.
Венера под горизонтом.
Расстояние от Венеры до Юпитера.
Расстояние от Юпитера до Луны.
Критики Нострадамуса отмечают, что каждую фразу его катренов можно интерпретировать десятками разных способов, «подгоняя» интерпретацию под реально произошедшие события. Все интерпретации текстов Нострадамуса являются наложением «предсказаний» на уже прошедшие события с целью доказательства их истинности. Действительно, до сих пор никто публично не смог предсказать ни одно событие в будущем, пользуясь так называемыми «пророчествами», и катрен, якобы посвящённый открытию Нептуна, исключения не составляет.
Спутники и кольца
Как все известные газовые гиганты, Нептун имеет много спутников. На сегодняшний день их обнаружено тринадцать. Первый, самый крупный, Тритон, был обнаружен спустя год после открытия самого Нептуна. Но следующие спутники разглядели только в 20-том веке. Все они получили названия согласно именам мифологической свиты Нептуна.
Тритон достоин отдельного упоминания. Ученые не без основания считают, что это скорее всего бывшая карликовая планета, попавшая в зону гравитации Нептуна. Об этом говорит ретроградное (обратное) движение спутника по сравнению с другими. Он единственный из спутников имеет форму шара. Это настоящий мир льда, самое холодное место Солнечной системы, где температура опускается ниже -235°С. Сквозь лед на его поверхности постоянно происходят выбросы пыли и азота. Через несколько сотен миллионов лет Тритон притянется к Нептуну, разобьётся о его поверхность в пыль и станет еще одним кольцом.
Сегодня таких колец обнаружено шесть. Впервые их достоверно разглядели в 70-ых годах прошлого века. Им присвоили имена астрономов, который участвовал в открытии Нептуна — Леверье, Лассел, Галле, Аламс и Араго. Основными считают кольца Леверье, Адамса и Галле. Кольца Нептуна не столь явно выражены, поэтому их полноценное строение с помощью снимков с «Вояджера-2» в 1989 году. Кольца Нептуна содержат различный лед и углеродные частицы.
Атмосфера и климат
Радиотелескоп «Хаббл» позволил определить, что атмосфера Нептуна имеет примерно 80% водорода, 19% гелия и 1% метана. Поэтому с Земли Нептун видится ярко-голубым. По яркости окраски он превосходит даже Уран, имеющего гораздо больше метана в атмосфере. Ученые предполагают, что метан Нептуна находится в соединении с неизвестным веществом. Облака вращаются в противоположную сторону от вращения самого небесного тела.
Планета слишком далека от Солнца, поэтому верхние слои атмосферы держится на уровне -221°С. При этом Нептун излучает тепла больше, чем получает от нашей звезды, почти в 2,5 раза.
Атмосфера Нептуна имеет широтные полосы. Все они крайне беспокойные — бури здесь обычное явление. В некоторых широтах ветер достигает скорости 600 км/сек. Бури (или «темные пятна») были зафиксированы «Вояджером-2». Он же передал данные об особо мощных ураганах, ветер в центре которых достигал 2100 км/сек. По масштабам они равны Большому красному пятну Юпитера, только длятся всего по несколько месяцев. Вихревые антициклоны появляются и в тропосфере (Большие и Малые темные пятна). Довольно часты здесь и всполохи северного сияния.
Необычным явлением на восьмой планете являются «белые шторма», которые называются «Скутер». Они намного меньше темных пятен, существуют еще более короткий период времени. Предполагают, что это своеобразные ливневые системы.
Скандал с «бумагами Нептуна»
В 1998 году были 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 [13] .
Планета Нептун – загадка на окраине Солнечной системы
Планета Нептун — обитатель окраины нашей солнечной системы, максимальное удаление от Солнца и едва начатые исследования обеспечили Нептуну славу самой загадочной планеты нашей системы. Даже обнаружили ее не путем визуального наблюдения. Сначала астрономы высчитали орбиту и местонахождение теоретически. А ведь Нептун никак не назовешь «малышом» — это четвертая по величине диаметра и третья по массе планета. И это самая голубая в Солнечной системе планета, что обусловлено большим содержанием в атмосфере метана в соединении с неизвестным пока веществом. Учитывая еще и крайне неспокойный климат, частые и мощные бури, то название планеты очень характерно. Нептун — грозный и непредсказуемый бог таинственных морских глубин. Тайны и невероятные факты стали его фирменным знаком.
Обнаружение новой планеты
Для наблюдений был использован ахроматический рефрактор с 24-сантиметровым зеркалом, изготовленным компанией И.Фраунгофера. (Этот телескоп впоследствии был размещён в Немецком музее в Мюнхене, где его в настоящее время можно увидеть в качестве экспоната [8] ). Для поиска новой планеты было два возможных пути:
- 1.По видимому перемещению относительно звёзд (в этом случае каждую звезду в районе предполагаемого нахождения новой планеты надо было наблюдать дважды с интревалом в несколько дней. фиксируя её точные координаты);
- 2.По видимому диску (размер которого, как указывал Леверье, должен был составлять порядка 3").
Поначалу Галле, направив телескоп в указанную Леверье точку неба, не обнаружил новой планеты. Тогда д’Арре предложил третий способ поиска: использовать карту звёздного неба, сличая светила, нанесённые на карту с теми, которые реально наблюдаются на небе. Поскольку неизвестной планеты на карте не может быть, ей окажется звезда, не обозначенная на звёздной карте. Для этого требовалась достаточно подробная и точная звёздная карта, и такая карта в Берлинской обсерватории была. Это была карта звёздного атласа Берлинской академи наук, составленная Карлом Бремикером и напечатанная в конце 1845. (К сентябрю 1846 эта карта ещё не была разослана в обсерватории Великобритании и Франции).
Спутники синего гиганта
Он постепенно сближается с центральной планетой и однажды разрушится, превратившись в шестое кольцо. Масса Тритона составляет примерно 99,5% от общего веса всех местных спутников.
Второй из нептунианских лун открыли Нереиду. Это случилось в 1949 г. До сих пор спутник остается одним из наименее изученных в Солнечной системе. Следующие 6 объектов обнаружила в 1989 г. станция «Вояджер-2». Последние мелкие сателлиты были открыты уже в XXI в.
Возмущения орбиты Урана и их интерпретация
Вскоре после 1831—1832 годов в научном сообществе было выдвинуто несколько гипотез для объяснения непонятного «поведения» Урана.
1. Уран в своем движении испытывает сопротивление газо-пылевой среды, которая заполняет межпланетное пространство. Это сопротивление и вызывает систематические отклонения от расчетной траектории, построенной без учета какого-либо сопротивления среды.
2. Уран обладает не открытым ещё спутником, который вызывает наблюдаемые отклонения.
3. Незадолго перед открытием Урана Гершелем произошло столкновение этой планеты или её сближение с кометой, резко изменившее орбиту Урана.
4. Закон притяжения Ньютона не остается абсолютно справедливым на таких больших расстояниях от Солнца, на каком находится Уран, и далее.
5. На движение Урана оказывает влияние ещё одна, до сих пор не открытая и не известная планета (см. рисунок).
«Я имел разговор с Алексисом Буваром о предмете, над которым я часто размышлял и который, вероятно, вас заинтересует; ваше мнение определит и моё. Занимаясь много в последний год некоторыми наблюдениями Урана, я близко познакомился с таблицами Бувара для этой планеты. Кажущиеся необъяснимыми противоречия между „старыми“ и „новыми“ наблюдениями подсказали мне возможность существования некоторого возмущающего тела за орбитой Урана, которое остаётся пока неизвестным, поэтому не принималось до сих пор во внимание. Моя первая идея заключалась в том, чтобы установить эмпирически некоторое приближённое положение на небе этого предполагаемого тела, а затем приняться с моим большим рефлектором за работу, просматривая вокруг все малые звёзды. Но я сам оказался полностью неспособным выполнить первую часть такой программы… Позднее в разговоре с Буваром я спросил его, может ли такое иметь место. Его ответ был утвердительным… и что по этому поводу он вёл переписку с Ганзеном… На мой вопрос, можно ли получить положения эмпирически, а затем организовать поиски в близкой окрестности, он дал полностью положительный ответ. Он сказал при этом, что требующиеся для этого вычисления не столько трудны, сколько громоздки и что если бы у него было свободное время, то он бы их предпринял и передал результаты мне, как основу для проведения наблюдений именно в нужном малом участке неба» [6] .
Эйри на это ответил:
Поскольку продолжительность оборота Урана составляет 84 года, письмо Эйри охладило энтузиазм Хасси в поисках заурановой планеты.
Выбор названия новой планеты
Галле в своём письме к Леверье 25 сентября предложил для новой планеты название «Янус». Это соответствовало принятой у астрономов традиции, когда название новому объекту давал его первооткрыватель. Однако в этом случае ситуация была иной: мировое научное сообщество расценивало открытие новой планеты как исключительную заслугу Леверье.
В Англии Чэллис предложил другое название: «Океан» [11] .
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 [12] . Это название получило поддержку за пределами России и вскоре стало общепринятым международным наименованием планеты.
Ранние наблюдения
Есть свидетельства, что Нептун фактически наблюдался астрономами и ранее, до официального открытия в 1846.
Поскольку Нептун не видим с Земли невооруженным глазом (его видимая звёздная величина составляет порядка 7,7), первые наблюдения Нептуна были возможны только после изобретения телескопа. Считается, что ещё Галилео Галилей наблюдал Нептун 28 декабря 1612 года и 29 января 1613 года. Но в обоих случаях Галилей принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе [2] , и нет никаких свидетельств, что Галилей воспринял замеченный Нептун как новое, ранее неизвестное светило [3] .
В 1847, уже после открытия Нептуна и расчёта характеристик его орбиты, американский астроном С.Уолкер из Военно-морской обсерватории США, исследуя архивные записи, обнаружил, что 8 и 10 мая 1795 французским астрономом Лаландом из Парижской обсерватории наблюдалась звезда, находившаяся в том самом месте, где должен был находиться Нептун. Обнаружение этих записей положения Нептуна в 1795 способствовало более точному расчету орбиты планеты [5] .
История открытия восьмой планеты и наименования
Первым Нептун заметил Галилео Галилей еще в начале XVII в., но принял его за звезду. После 1612 г. планета начала удаляться от Земли, и обнаружить ее астрономической техникой тех времен стало невозможно.
В первой половине XIX в. английский ученый Т. Дж. Хасси высказал предположение, что имевшее место аномальное перемещение Урана по своей орбите может объясняться наличием рядом крупного космического объекта.
Через несколько лет французский астроном А. Бувар математическим путем смог определить орбитальную траекторию Урана, однако оптические наблюдения не подтвердили его расчеты. Это тоже могло значить, что рядом с планетой находится нечто, на нее влияющее.
К исследованиям приступило сразу несколько ученых. Новое небесное тело обнаружили, и на право называться первооткрывателем претендовали Дж. Адамс и У. Леверье. В 1846 г. этот спор был разрешен: оба астронома были официально признаны первыми.
Но в самом конце ХХ в. ученые определили, что корректнее первооткрывателем восьмой планеты все-таки считать У. Леверье: его расчеты имели меньшую погрешность.
История открытия
Орбита небесного тела является наиболее длинной. Полностью планета проделывает полный оборот вокруг светила за 164,79 земных лет. Такая неторопливость и сбила с толку великого Галилео Галилея, который впервые наблюдал небесное тело в 1612 году. Он счел его неподвижной звездой. Что и стоило ему славы первооткрывателя, а встреча с Нептуном задержалась почти на двести лет.
В 1821 году исследователь Урана Алексис Бувар обновлял астрономические таблицы его орбиты. Стало понятно, что имеются странные аномалии, вызвать которые могло только другое небесное тело, скорее всего — планета. Но более подробно к этому вопросу ученые не возвращались еще более 20-ти лет. В 1843 году английский астроном Джон Куч Адамс смог вычислить орбиту гипотетически существующей планеты. Его расчеты причин изменений орбиты Урана были отправлены королевскому астроному, но углубляться в новые исследования никто не стал.
Чуть позже расчеты произвел Урбен Леверье. Парижские коллеги не поддержали его. И только в июне 1846 года удалось убедить директора обсерватории в Кембридже начать поиски математически рассчитанной планеты. Два месяца велись наблюдения, но обработку результатов отложили, поэтому планету так и не идентифицировали.
Британские и французские ученые еще долго оспаривали пальму первенства открытия Нептуна. В конце-концов решили поделить это право между Адамсом и Леверье. Но уже в 20-ом веке в архиве Гринвичской обсерватории нашлись документы, которые позволили историкам оспорить заслуги Адамса. Его расчеты были приблизительными, а отказ от дальнейших исследований позволяет назвать притязания британцев на равные права в открытии Нептуна настоящим воровством.
История открытия планеты Нептун
Характеристики планеты
Почти все известные данные о планете базируются на наблюдении через телескопы и данных астрономического зонда «Вояджер-2». Невооруженным глазом увидеть Нептун невозможно.
Планета относится к газовым гигантам, занимая среди них последнее, четвертое место. Но по плотности он лидер — 1,638 гр/см 3 . Радиус его в четыре раза больше земного и составляет 25000км. По общепринятой гипотезе планета представляет собой гигантский шар изо льда, скальных пород и газа. Лед, покрывающий Нептун, по массе в 17 раз превосходит массу Земли.
По строению предполагают его близким к Урану, это трехслойный сфероид. Поверхности, аналогичной земной или марсианской, Нептун не имеет. Изнутри раскален, снаружи очень холодный. По другой теории мантия ядра планеты составляет раскаленная алмазная жидкость. Внутренняя мантия — водный аммиак с метановым льдом. Ядро состоит в основном из железа и никеля.
Мировоззренческое значение открытия Нептуна
Открытие Нептуна имело исключительно важное значение для науки, поскольку оно окончательно подтвердило справедливость как гелиоцентрической системы мира Николая Коперника, так и справедливость и универсальность закона всемирного тяготения. Открытие ранее невидимой планеты было подготовлено союзом небесной механики и всевозрастающей точности искусства астрономических наблюдений.
«Во всей истории астрономии и, даже я могу сказать, во всей истории науки не происходило ничего подобного… Уран, Церера, Паллада были открыты в ходе наблюдений, которые вовсе не предусматривали открытие планет… Но движение Урана, изученное учёными, которые находились целиком под впечатлением универсальности закона притяжения, указывало на действие некоторого возмущающего тела. Математики, наконец, решились приступить к работе, чтобы удостовериться в возможном существовании такого тела. Они показали, что предположение о возмущающем теле, движущемся по некоторой определённой орбите, полностью объясняет возмущение Урана. С твёрдостью, которую я должен характеризовать как замечательную, они выразили своё убеждение, что возмущающая планета должна находиться точно в некотором месте и иметь такой-то вид. Она действительно была найдена на этом месте и имела предсказанный вид. История астрономии не знает других подобных примеров.» [6] .
Открытие «на кончике пера»
Здесь начинается цепь недоразумений, случайностей и странных событий, которые до сих нор нельзя полностью объяснить и которые длились до самого открытия Нептуна в сентябре 1846.
Расчёты У.Леверье
В ноябре 1845 года Леверье публикует первую статью, посвящённую Урану. Он заново строит всю теорию движения Урана с учётом возмущений от известных планет, перекрывая и уточняя всё, что было сделано Буваром. Его работа и характер самого изложения отличались тщательностью, учётом тончайших деталей, чёткостью. Возмущения находятся двумя различными методами, что гарантирует отсутствие ошибок. Окончательно точность вычисляемых координат Урана 0",1.
На эту работу сразу обратил внимание Эйри. Нет ничего удивительного в этом. Ведь Эйри два месяца назад (в сентябре 1845 года) получил от Адамса краткую записку с результатами, означающими полное решение проблемы неизвестной планеты, но без какого-либо объяснения, как они получены. Конечно, такая записка не произвела на Эйри положительного впечатления, но всё же эта проблема вошла в какой-то мере в круг его непосредственных интересов. Теперь он видит статью Леверье, написанную именно в том стиле, какой ему импонирует. В ней не было решения проблемы, но в ней закладывалась солидная основа для дальнейшего анализа. Эйри написал впоследствии, оценивая эту работу:
«…Возможно, правильно сказать, что впервые теория движения Урана поставлена на удовлетворительное основание»Опубликованное в 1847 году подробное изложение данной работы занимает около 100 страниц.
Всю зиму 1845 года и весну 1846 года Леверье усиленно продолжает исследования и 1 июня представляет в Академию наук вторую статью по данной проблеме. Она состоит из двух частей. В первой части Леверье заново проводит сравнение всех существущих наблюдений Урана и вычислений по своей точной теории движения Урана. Получены гораздо более подробные и более точные, чем у Адамса, данные о расхождениях между теорией и наблюдениями. Рассматривается 115 условных уравнений, составленных по 279 наблюдениям с 1690 по 1845 год, с целью устранения этих расхождений за счёт исправления элементов первоначальной орбиты Урана. Леверье делает категорический вывод: наблюдения совершенно непримиримы с теорией, обращается к Эйри в письме от 28 июня 1846 с просьбой организовать поиски новой планеты:
«Если я могу надеяться, что Вы достаточно доверяете моей работе, чтобы начать поиски планеты на небе, то я поспешу прислать Вам её точные координаты, как только их вычислю».На это Эйри ответил отрицательно: «Близкий отъезд в Европу не позволяет тревожить месье Леверье просьбой о более точных числах». Однако отъезд Эйри в Европу намечался лишь через полтора месяца. Сам Эйри в беседе с Чэллисом и Джоном Гершелем 29 июня поднял вопрос об организации поисков новой планеты. Поскольку он относился к работе Леверье с полным доверием, причины такого ответа Эйри остаются всё же неясными.
Поиски новой планеты начались в Англии 29 июля 1846. Леверье о них ничего не знал до самого их конца.
Леверье продолжает активно работать дальше и 31 августа 1846 представляет в Парижскую Академию наук свою третью статью под названием: «О планете, которая производит наблюдаемые в движении Урана аномалии. Определение её массы, её орбиты и её нынешнего положения». Но во Франции, несмотря на огромный успех работ Леверье, никто из астрономов не собирался начинать поиски новой планеты. Тогда Леверье обращается за помощью к немецкому астроному Иоганну Галле, 34-летнему ассистенту Берлинской обсерватории. К тому был удобный повод: год назад Галле прислал Леверье в знак уважения свою диссертацию, посвящённую анализу наблюдений за движением Урана, выполненным датским астрономом Оле Рёмером. И Леверье 18 сентября отправляет письмо к Галле, в котором пишет: «Непосредственно сейчас я хотел бы найти настойчивого наблюдателя, который согласился бы уделить некоторое время наблюдениям в той области неба, где может находиться неизвестная планета. Я пришёл к своему выводу на основании теории движения Урана… Положение планеты сейчас и в течение ближайших нескольких месяцев благоприятное с точки зрения её обнаружения. Величина массы планеты позволяет сделать вывод, что её видимый диск более 3». При наблюдениях в хороший телескоп этот диск вполне можно отличать от мерцающих изображений звёзд".
Необычные факты
Нептун вообще может претендовать на звание «Самой необычной планеты», по многим параметрам. Но есть несколько действительно уникальных фактов:
- некоторые объекты Солнечной, системы из числа недавно обнаруженных, резонируют с Нептуном;
- в честь планеты назван химический элемент нептуний, внесенный в периодическую таблицу под номером 93 в 1948 году;
- некоторый период Нептун перестал считаться самой дальней планетой. Это произошло после открытия Плутона, но в 2006 году было принято новое толкование термина «планета», согласно которому Плутон перешел в разряд карликовых. После этого Нептун вновь стал последней планетой нашей системы;
- не так давно на поверхности обнаружена «горячая точка», где температура выше на 10 градусов. Метан в ней испаряется в атмосферу намного быстрее. Объяснить ее образование ученые пока не в силах;
- «Вояджер-2» обнаружил на поверхности криореки;
- Тритон единственная луна в Солнечной системе, которая холоднее планеты-хозяина.
Представления о Нептуне еще полвека назад сильно отличались от сегодняшних. Расхождения были незначительными, но для астрономии расхождение даже в 50 минут в оценке периода вращения вокруг своей оси имеют огромное значение. «Вояджер-2» изменил представление о магнитном поле Нептуна. Возможно, в будущем земляне смогут узнать о космическом «морском боге» намного больше. Пока Нептун не спешит открывать человеку свои тайны.
Краткое описание и характеристики Нептуна
После того как Плутон был исключен из списка планет, Нептун стал по расположению самым дальним от Солнца объектом планетарного типа в нашей системе. Он находится на расстоянии в среднем 4,5 млрд км от Звезды, свет которой идет сюда больше 4 часов.
Нептун летит в пространстве со скоростью 5,5 км/с, проходя полностью один орбитальный круг почти за 165 земных лет. Очередной местный год начался там в июле 2011 г. Смена сезонов на Нептуне тоже есть, каждое время года длится примерно по 40 лет.
Между Землей и планетой в разные периоды от 4,3 до 4,6 млрд км. Это не дает возможности землянам увидеть планету невооруженным глазом: нужен телескоп с минимум 200-кратным увеличением и 250-миллиметровой линзой. При наблюдении Нептун будет выглядеть шаром синего цвета. Окраска объясняется большим содержанием в газовой оболочке метана.
Основные физические характеристики Нептуна:
Читайте также: