Neptune est la huitième planète de notre système solaire. Les scientifiques l’ont découvert en premier, sur la base d’observations constantes du ciel et de recherches mathématiques approfondies. Urbain Joseph Le Verrier, après de longues discussions, a partagé ses observations avec l'Observatoire de Berlin, où elles ont été étudiées par Johann Gottfried Halle. C'est là que Neptune fut découverte le 23 septembre 1846. Dix-sept jours plus tard, son compagnon, Triton, est retrouvé.

La planète Neptune est située à 4,5 milliards de km du Soleil. Il lui faut 165 ans pour boucler son orbite. Il n’est pas visible à l’œil nu car il est situé à une distance importante de la Terre.

Les vents les plus forts règnent dans l'atmosphère de Neptune ; selon certains scientifiques, ils peuvent atteindre des vitesses de 2 100 km/h. En 1989, lors d'un survol de Voyager 2, une Grande Tache Noire a été découverte dans l'hémisphère sud de la planète, exactement la même que la Grande Tache Rouge de la planète Jupiter. Dans la haute atmosphère, la température de Neptune est proche de 220 degrés Celsius. La température au centre de Neptune varie de 5 400°K à 7 000-7 100°C, ce qui correspond à la température à la surface du Soleil et à la température interne de la plupart des planètes. Neptune possède un système d'anneaux fragmenté et faible qui a été découvert dans les années 1960 mais officiellement confirmé en 1989 par Voyager 2.

L'histoire de la découverte de la planète Neptune

Le 28 décembre 1612, Galilée explora Neptune, puis le 29 janvier 1613. Mais dans les deux cas, il confondit Neptune avec une étoile fixe conjointe à Jupiter dans le ciel. C'est pourquoi Galilée n'a pas été crédité de la découverte de Neptune.

En décembre 1612, lors de la première observation, Neptune était à un point stationnaire et le jour de l'observation, elle commença à reculer. Un mouvement rétrograde est observé lorsque notre planète dépasse la planète extérieure le long de son axe. Neptune étant proche de la station, son mouvement était trop faible pour que Galilée puisse la voir avec son petit télescope.

Alexis Bouvard a démontré des tables astronomiques de l'orbite de la planète Uranus en 1821. Des observations ultérieures ont montré de forts écarts par rapport aux tableaux qu'il avait créés. Compte tenu de cette circonstance, le scientifique a suggéré que le corps inconnu, avec sa gravité, perturbe l'orbite d'Uranus. Il a envoyé ses calculs à l'astronome royal Sir George Airy, qui a demandé des éclaircissements à Kuh. Il avait déjà commencé à rédiger une réponse, mais pour une raison quelconque, il ne l'a pas envoyée et n'a pas insisté pour travailler sur cette question.

En 1845-1846, Urbain Le Verrier, indépendamment d'Adams, réalise rapidement ses calculs, mais ses compatriotes ne partagent pas son enthousiasme. Après avoir examiné la première estimation de Le Verrier sur la longitude de Neptune et sa similitude avec l'estimation d'Adams, Airy a réussi à persuader James Chiles, directeur de l'Observatoire de Cambridge, de commencer une recherche qui a duré d'août à septembre. Chiles a effectivement observé Neptune à deux reprises, mais comme il a retardé le traitement des résultats à une date ultérieure, il n'a pas pu identifier la planète à temps.

A cette époque, Le Verrier convainc l'astronome Johann Gottfried Halle, travaillant à l'Observatoire de Berlin, de se lancer dans les recherches. Heinrich d'Arre, étudiant à l'Observatoire, a suggéré à Halle de comparer une carte dessinée du ciel dans la zone de l'emplacement prévu de Le Verrier avec la vue du ciel du moment afin d'observer le mouvement de la planète par rapport au fixe étoiles. La première nuit, la planète a été découverte après environ 1 heure de recherche. Johann Encke et le directeur de l'observatoire ont continué à observer la partie du ciel où se trouvait la planète pendant 2 nuits, ce qui leur a permis de découvrir son mouvement par rapport aux étoiles et de vérifier qu'elle était en en fait une nouvelle planète. Le 23 septembre 1846, Neptune est découverte. Il se situe à 1° des coordonnées de Le Verrier et à environ 12° des coordonnées prédites par Adams.

Immédiatement après la découverte, un différend s'ensuit entre les Français et les Britanniques sur le droit de considérer la découverte de la planète comme la leur. En conséquence, ils sont parvenus à un consensus et ont décidé de considérer les co-découvreurs de Le Verrier et Adams. En 1998, les « papiers Neptune » ont été retrouvés, illégalement appropriés par l'astronome Olin J. Eggen et conservés par lui pendant trente ans. Après sa mort, ils furent retrouvés en sa possession. Certains historiens, après avoir examiné les documents, estiment qu'Adams ne mérite pas les mêmes droits pour découvrir la planète que Le Verrier. En principe, cela a déjà été remis en question, par exemple depuis 1966 par Dennis Rawlins. Dans le magazine "Dio", il a publié un article exigeant que le droit égal d'Adams à la découverte soit reconnu comme un vol. "Oui, Adams a fait quelques calculs, mais il n'était pas sûr de l'endroit où se trouvait Neptune", a déclaré Nicholas Collestrum en 2003.

Origine du nom Neptune

Pendant un certain temps après sa découverte, la planète Neptune fut désignée comme « planète de Le Verrier » ou comme « planète extérieure à Uranus ». L'idée d'un nom officiel a été avancée pour la première fois par Halle, qui a proposé le nom « Janus ». Les Chiliens d'Angleterre ont suggéré le nom « Océan ».

Le Verrier, prétendant avoir le droit de le nommer, proposa de l'appeler Neptune, croyant à tort que ce nom était reconnu par le Bureau français des longitudes. Le scientifique a tenté en octobre de donner à la planète son propre nom, Le Verrier, et a été soutenu par le directeur de l'observatoire, mais l'initiative s'est heurtée à une résistance hors de France. Les almanachs ont rapidement rendu le nom de Herschel (d'après William Herschel, le découvreur) pour Uranus et Le Verrier pour la nouvelle planète.

Malgré cela, Vasily Struve, directeur de l'Observatoire Pulkovo, choisira le nom de « Neptune ». Il annonça sa décision lors du congrès de l'Académie impériale des sciences le 29 décembre 1846, qui eut lieu à Saint-Pétersbourg. Ce nom a gagné un soutien au-delà des frontières de la Russie et est très vite devenu le nom international accepté pour la planète.

caractéristiques physiques

Neptune a une masse de 1,0243 × 1026 kg et sert de lien intermédiaire entre les grandes géantes gazeuses et la Terre. Son poids est dix-sept fois celui de la Terre et 1/19 de celui de Jupiter. Quant au rayon équatorial de Neptune, il correspond à 24 764 km, soit près de quatre fois celui de la Terre. Uranus et Neptune sont souvent classées comme géantes gazeuses (« géantes de glace ») en raison de leurs concentrations élevées de substances volatiles et de leur plus petite taille.

Structure interne

Il convient de noter immédiatement que la structure interne de la planète Neptune est similaire à celle d'Uranus. L'atmosphère représente environ 10 à 20 % de la masse totale de la planète, la distance entre la surface et l'atmosphère représente 10 à 20 % de la distance entre la surface de la planète et le noyau. La pression à proximité du noyau peut être de 10 GPa. Des concentrations d'ammoniac, de méthane et d'eau ont été trouvées dans la basse atmosphère.

Cette région plus chaude et plus sombre se condense progressivement en un manteau liquide surchauffé, dont la température atteint 2 000 – 5 000 K. Le poids du manteau de la planète est dix à quinze fois supérieur à celui de la Terre, selon diverses estimations, et il est riche en ammoniac. l'eau, le méthane et d'autres composés. Cette matière, selon la terminologie généralement admise, est dite glacée, même s'il s'agit d'un liquide dense et très chaud. Ce liquide, qui possède une conductivité électrique élevée, est souvent appelé océan d’ammoniaque. Le méthane à une profondeur de 7 000 km se décompose en cristaux de diamant qui « tombent » sur le noyau. Les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’il existe tout un océan de « liquide de diamant ». Le noyau de la planète est composé de nickel, de fer et de silicates et pèse 1,2 fois plus que notre planète. Au centre, la pression atteint 7 mégabars, soit des millions de fois plus élevée que sur Terre. Au centre la température atteint 5400 K.

Atmosphère de Neptune

Les scientifiques ont découvert de l'hélium et des cascades dans la haute atmosphère. A cette hauteur, ils sont 19% et 80%. De plus, des traces de méthane peuvent être retrouvées. Les bandes d'absorption du méthane peuvent être tracées à des longueurs d'onde supérieures à 600 nm dans les parties infrarouge et rouge du spectre. Comme pour Uranus, l'absorption de la lumière rouge par le méthane est un facteur clé pour donner à Neptune sa teinte bleue, bien que l'azur brillant soit différent de la couleur aigue-marine modérée d'Uranus. Étant donné que le pourcentage de méthane dans l’atmosphère n’est pas très différent de celui de l’atmosphère d’Uranus, les scientifiques supposent qu’il existe un composant inconnu de l’atmosphère qui contribue à la formation de la couleur bleue. L'atmosphère est divisée en deux régions principales, à savoir la basse troposphère, dans laquelle la température diminue avec l'altitude, et la stratosphère, où un autre schéma peut être observé : la température augmente avec l'altitude. La limite de tropopause (située entre eux) est située à un niveau de pression de 0,1 bar. À des niveaux de pression inférieurs à 10-4 - 10-5 microbars, la stratosphère cède la place à la thermosphère. Petit à petit, la thermosphère se transforme en exosphère. Les modèles de la troposphère suggèrent que, compte tenu de l'altitude, elle est constituée de nuages ​​de compositions approximatives. Dans la zone de pression inférieure à 1 bar se trouvent des nuages ​​d'altitude, où la température est propice à la condensation du méthane.

Des nuages ​​de sulfure d'hydrogène et d'ammoniac se forment à des pressions comprises entre 1 et 5 bars. À des pressions plus élevées, les nuages ​​peuvent être constitués de sulfure d'ammonium, d'ammoniac, d'eau et de sulfure d'hydrogène. Plus en profondeur, à une pression d'environ 50 bars, des nuages ​​de glace d'eau peuvent se former à des températures de 0 °C. Les scientifiques suggèrent que cette zone pourrait contenir des nuages ​​​​de sulfure d'hydrogène et d'ammoniac. De plus, il est possible que des nuages ​​de sulfure d’hydrogène et d’ammoniac se trouvent dans cette zone.

Pour une température aussi basse, Neptune est trop éloignée du Soleil pour pouvoir chauffer la thermosphère avec un rayonnement UV. Il est possible que ce phénomène soit une conséquence de l’interaction atmosphérique avec des ions situés dans le champ magnétique de la planète. Une autre théorie dit que le principal mécanisme de chauffage serait constitué par les ondes de gravité provenant des régions intérieures de Neptune, qui se dissipent ensuite dans l'atmosphère. La thermosphère contient des traces de monoxyde de carbone et d'eau provenant de sources extérieures (poussières et météorites).

Climat de Neptune

Cela vient des différences entre Uranus et Neptune – le niveau d’activité météorologique. Voyager 2, qui a volé près d'Uranium en 1986, a enregistré une faible activité atmosphérique. Neptune, contrairement à Uranus, a présenté des changements climatiques clairs au cours de l'enquête de 1989.

Le temps de la planète est caractérisé par un sérieux système dynamique de tempêtes. De plus, la vitesse du vent peut parfois atteindre environ 600 m/s (vitesse supersonique). En suivant le mouvement des nuages, un changement dans la vitesse du vent a été remarqué. Vers l'est à partir de 20 m/s ; à l'ouest - jusqu'à 325 m/s. Quant à la couche nuageuse supérieure, la vitesse du vent varie ici également : le long de l'équateur à partir de 400 m/s ; aux pôles – jusqu'à 250 m/s. De plus, la plupart des vents donnent une direction opposée à la rotation de Neptune autour de son axe. La configuration des vents montre que leur direction aux hautes latitudes coïncide avec le sens de rotation de la planète et qu'aux basses latitudes, elle lui est complètement opposée. Selon les scientifiques, la différence de direction des vents est une conséquence de « l'effet écran » et n'est pas associée à des processus atmosphériques profonds. La teneur en éthane, méthane et acétylène dans l'atmosphère de la région de l'équateur est des dizaines, voire des centaines de fois, supérieure à la teneur de ces substances dans la région des pôles. Cette observation donne à penser qu’un upwelling existe à l’équateur de Neptune et plus près des pôles. En 2007, des scientifiques ont remarqué que la haute troposphère du pôle sud de la planète était 10 °C plus chaude que l'autre partie de Neptune, où la température moyenne est de −200 °C. De plus, une telle différence est largement suffisante pour que le méthane présent dans d’autres zones de la haute atmosphère soit gelé et s’infiltre progressivement dans l’espace au niveau du pôle sud.

En raison des changements saisonniers, l'albédo et la taille des bandes nuageuses dans l'hémisphère sud de la planète ont augmenté. Cette tendance a été observée dès 1980 ; selon les experts, elle perdurera jusqu'en 2020 avec l'apparition d'une nouvelle saison sur la planète, qui change tous les quarante ans.

Lunes de Neptune

Actuellement, Neptune compte treize satellites connus. Le plus gros d’entre eux pèse plus de 99,5 % de la masse totale de tous les satellites de la planète. Il s'agit de Triton, découvert par William Lassell dix-sept jours après la découverte de la planète elle-même. Triton, contrairement aux autres grandes lunes de notre système solaire, a une orbite rétrograde. Il est possible qu'elle ait été capturée par la gravité de Neptune et qu'elle ait pu être une planète naine dans le passé. Il se trouve à une faible distance de Neptune pour être bloqué en rotation synchrone. Triton, en raison de l'accélération des marées, se déplace lentement en spirale vers la planète et par conséquent, lorsqu'il atteindra la limite de Roche, il sera détruit. En conséquence, un anneau se formera, qui sera plus puissant que les anneaux de Saturne. Cela devrait se produire d’ici 10 à 100 millions d’années.

Triton est l'une des 3 lunes qui ont une atmosphère (avec Titan et Io). La possibilité de l'existence d'un océan liquide sous la croûte glacée de Triton, semblable à l'océan d'Europe, est indiquée.

La prochaine lune découverte de Neptune était Néréide. Il a une forme irrégulière et fait partie des excentricités orbitales les plus élevées.

Entre juillet et septembre 1989, six nouveaux satellites furent découverts. Parmi eux, il convient de noter Proteus, qui a une forme irrégulière et une densité élevée.

Les quatre satellites intérieurs sont Thalassa, Naïade, Galatée et Despina. Leurs orbites sont si proches de la planète qu’elles se trouvent à l’intérieur de ses anneaux. Larissa, la suivante, a été ouverte pour la première fois en 1981.

Entre 2002 et 2003, cinq autres lunes de Neptune de forme irrégulière ont été découvertes. Puisque Neptune était considéré comme le dieu romain de la mer, ses lunes portaient le nom d’autres créatures marines.

Observer Neptune

Ce n'est un secret pour personne que Neptune n'est pas visible à l'œil nu depuis la Terre. La planète naine Cérès, les lunes galiléennes de Jupiter et les astéroïdes 2 Pallas, 4 Vesta, 3 Juno, 7 Iris et 6 Hebe sont visibles plus clairement dans le ciel. Pour observer la planète, vous avez besoin d'un télescope avec un grossissement de 200x et un diamètre d'au moins 200-250 mm. Dans ce cas, vous pouvez voir la planète comme un petit disque bleuâtre, rappelant Uranus.

Tous les 367 jours, pour un observateur terrestre, la planète Neptune entre dans un mouvement rétrograde apparent, formant certaines boucles imaginaires sur fond d'autres étoiles lors de chaque opposition.

L'observation de la planète aux ondes radio montre que Neptune est à l'origine d'éruptions irrégulières et d'émissions continues. Les deux phénomènes s’expliquent par un champ magnétique tournant. Les tempêtes de Neptune sont clairement visibles dans la partie infrarouge du spectre. Vous pouvez déterminer leur taille et leur forme et suivre avec précision leur mouvement.

En 2016, la NASA prévoit de lancer le vaisseau spatial Neptune Orbiter vers Neptune. À ce jour, aucune date de lancement exacte n'a été officiellement annoncée ; le plan d'exploration du système solaire n'inclut pas cet appareil.

Relief, atmosphère de Neptune.

Son diamètre équatorial est de 49 500 km.

Neptune tourne autour du Soleil avec une période de 165 ans

Une journée sur Neptune dure 16 heures et 6,7 minutes.

Les deux tiers internes de Neptune sont composés d'un mélange de roches en fusion, d'eau, d'ammoniac liquide et de méthane. Le tiers externe est un mélange de gaz chauffés composé d'hydrogène, d'hélium, d'eau et de méthane.

Le méthane donne à Neptune la couleur bleue de ses nuages.

C'est une planète dynamique avec plusieurs grandes taches sombres.

La plus grande tache, connue sous le nom de Grande Tache Sombre, a à peu près la taille de la Terre et est similaire à la Grande Tache Rouge de Jupiter.

On suppose qu'il s'agit d'un puissant anticyclone dans l'atmosphère de la planète. A la frontière de l'anticyclone, des nuages ​​​​blancs sont visibles dont la hauteur est de 50 à 100 km. au-dessus de la couche nuageuse principale.

Au sud se trouve un anticyclone de moindre puissance - "Dark Spot-2"

Le Voyager a trouvé un petit nuage irrégulier et de forme irrégulière se déplaçant vers l'est. Le nuage tourne autour de Neptune toutes les 16 heures.

De longs nuages ​​brillants semblables aux cirrus sur Terre ont été repérés dans l'atmosphère de Neptune.

Les vents les plus forts soufflent sur la planète. La plupart d’entre eux soufflent dans le sens opposé à la rotation de la planète. Près de la Grande Tache Noire, la vitesse du vent est de 2 000 km/h.

La masse de Neptune atteint 17,3 masses terrestres.

L'albédo est élevé, des bandes d'absorption du méthane sont visibles dans le spectre. Vu visuellement, la planète apparaît verdâtre. Les raies spectrales de l'hydrogène sont visibles, l'ammoniac n'a pas encore été détecté.

La température des nuages ​​est de -193 0 C.

Théoriquement, Neptune devrait être 12 0 plus froide. Apparemment, il possède des sources de chaleur internes qui fournissent autant d’énergie que celle du Soleil.

Une version de la présence de sources d’énergie internes est la compression évolutive de la planète. On ne sait pas pourquoi cela ne se produit pas sur Uranus.

Le champ magnétique de Neptune est similaire à celui de l'uranium ; son axe est incliné de 47 0 par rapport à l'axe de rotation.

Voyager 2 a pris cette image de Neptune cinq jours avant son survol historique de la planète le 25 août 1989.

La planète Neptune est une mystérieuse géante bleue située à la périphérie du système solaire, dont l'existence n'a été soupçonnée qu'à la fin de la première moitié du XIXe siècle.

Une planète lointaine, invisible sans instruments optiques, fut découverte à l'automne 1846. J.C. Adams fut le premier à réfléchir à l'existence d'un corps céleste qui affecte anormalement le mouvement. Il présenta ses calculs et hypothèses à l'astronome royal Erie, qui les ignora. Au même moment, le Français Le Verrier étudiait les déviations de l'orbite d'Uranus ; ses conclusions sur l'existence d'une planète inconnue furent présentées en 1845. Il était évident que les résultats des deux études indépendantes étaient très similaires.

En septembre 1846, une planète inconnue est repérée grâce au télescope de l'Observatoire de Berlin, situé à l'endroit indiqué dans les calculs de Le Verrier. La découverte, réalisée à l'aide de calculs mathématiques, a choqué le monde scientifique et a fait l'objet d'un différend entre l'Angleterre et la France sur la priorité nationale. Pour éviter les controverses, l'astronome allemand Halle, qui a examiné la nouvelle planète à l'aide d'un télescope, peut être considéré comme le découvreur. Selon la tradition, le nom de l'un des dieux romains, le saint patron des mers, Neptune, a été choisi pour le nom.

L'orbite de Neptune

Après Pluton dans la liste des planètes, Neptune était le dernier – huitième – représentant du système solaire. Sa distance du centre est de 4,5 milliards de km ; il faut 4 heures à une onde lumineuse pour parcourir cette distance. La planète, avec Saturne, Uranus et Jupiter, est entrée dans le groupe des quatre géantes gazeuses. En raison de l'énorme diamètre de l'orbite, une année équivaut ici à 164,8 années terrestres et un jour s'écoule en moins de 16 heures. La trajectoire autour du Soleil est proche du circulaire, son excentricité est de 0,0112.

Structure de la planète

Des calculs mathématiques ont permis de créer un modèle théorique de la structure de Neptune. En son centre se trouve un noyau solide, de masse similaire à celle de la Terre ; du fer, des silicates et du nickel entrent dans sa composition. La surface ressemble à une masse visqueuse d'ammoniac, d'eau et de méthane modifiés par la glace, qui s'écoule dans l'atmosphère sans limite claire. La température interne du noyau est assez élevée - atteignant 7 000 degrés - mais en raison de la haute pression, la surface gelée ne fond pas. Neptune est 17 fois plus haute que celle de la Terre et mesure 1,0243x10 pour 26 kg.

Ambiance et vents déchaînés

La base est : hydrogène – 82 %, hélium – 15 % et méthane – 1 %. Il s’agit d’une composition traditionnelle pour les géantes gazeuses. La température sur la surface conventionnelle de Neptune indique -220 degrés Celsius. Dans les couches inférieures de l'atmosphère, des nuages ​​formés de cristaux de méthane, de sulfure d'hydrogène, d'ammoniac ou de sulfure d'ammonium ont été observés. Ce sont ces morceaux de glace qui créent la lueur bleue autour de la planète, mais ce n’est qu’une partie de l’explication. Il existe une hypothèse concernant une substance inconnue qui donne une couleur bleu vif.

Les vents soufflant sur Neptune ont une vitesse unique, sa moyenne est de 1 000 km/h et les rafales d'ouragan atteignent 2 400 km/h. Les masses d'air se déplacent contre l'axe de rotation de la planète. Un fait inexplicable est l’augmentation des tempêtes et des vents, qui s’observe à mesure que la distance entre la planète et le Soleil augmente.

Le vaisseau spatial "" et le télescope Hubble ont observé un phénomène étonnant - la Grande Tache Noire - un ouragan aux proportions épiques qui s'est précipité sur Neptune à une vitesse de 1000 km/h. Des vortex similaires apparaissent et disparaissent à différents endroits de la planète.

Magnétosphère

Le champ magnétique du géant a acquis une puissance significative ; sa base est considérée comme un manteau liquide conducteur. Un déplacement de l’axe magnétique par rapport à l’axe géographique de 47 degrés provoque un changement de forme de la magnétosphère suite à la rotation de la planète. Ce puissant bouclier reflète l’énergie du vent solaire.

Lunes de Neptune

Le satellite Triton a été repéré un mois après la grande découverte de Neptune. Sa masse est égale à 99 % de l'ensemble du système satellite. L'apparition de Triton est associée à une éventuelle capture de.
La ceinture de Kuiper est une vaste région remplie d’objets de la taille de petits satellites, mais il en existe quelques-uns aussi grands que Pluton et d’autres encore plus grands. Derrière la ceinture de Kuiper se trouve l'endroit d'où les comètes nous parviennent. Le nuage d'Oort s'étend presque à mi-chemin de l'étoile la plus proche.

Triton est l’une des trois lunes de notre système possédant une atmosphère. Triton est le seul à avoir une forme sphérique. Au total, en compagnie de Neptune, il y a 14 corps célestes, nommés d'après les plus petits dieux des profondeurs marines.

Depuis la découverte de la planète, sa présence a été discutée, mais aucune confirmation de la théorie n'a été trouvée. Ce n’est qu’en 1984 qu’un arc brillant a été remarqué dans un observatoire chilien. Les cinq anneaux restants ont été découverts grâce aux recherches de Voyager 2. Les formations sont de couleur sombre et ne reflètent pas la lumière du soleil. Ils doivent leur nom aux personnes qui ont découvert Neptune : Halle, Le Verrier, Argo, Lascelles, et le plus lointain et insolite porte le nom d'Adams. Cet anneau est composé de bras séparés qui auraient dû fusionner en une seule structure, mais ce n’est pas le cas. Une raison possible serait l’effet de la gravité sur les satellites non découverts. Une formation reste anonyme.

Recherche

L'énorme distance qui sépare Neptune de la Terre et sa situation particulière dans l'espace rendent l'observation de la planète difficile. L’avènement de grands télescopes dotés d’optiques puissantes a élargi les capacités des scientifiques. Toutes les études de Neptune sont basées sur les données obtenues par la mission Voyager 2. La lointaine planète bleue, qui vole aux confins du monde que nous connaissons, regorge de choses dont nous ne savons encore pratiquement rien.

New Horizons capture Neptune et sa lune Triton. L'image a été prise le 10 juillet 2014 à une distance de 3,96 milliards de kilomètres.

Images de Neptune

Les images de Neptune et de ses lunes prises par Voyager 2 sont largement sous-estimées. Plus fascinante que Neptune elle-même est sa lune géante Triton, qui est similaire en taille et en densité à Pluton. Triton a peut-être été capturé par Neptune, comme en témoigne son orbite rétrograde (dans le sens des aiguilles d'une montre) autour de Neptune. L'interaction gravitationnelle entre le satellite et la planète génère de la chaleur et maintient Triton actif. Sa surface présente plusieurs cratères et est géologiquement active.

Ses anneaux sont fins et faibles et presque invisibles depuis la Terre. Voyager 2 a pris la photo alors qu'ils étaient rétroéclairés par le Soleil. L'image est fortement surexposée (10 minutes).

Nuages ​​de Neptune

Malgré sa grande distance du Soleil, Neptune présente une météo très dynamique, notamment les vents les plus forts du système solaire. La "Grande Tache Noire" visible sur l'image a déjà disparu et nous montre à quelle vitesse les changements se produisent sur la planète la plus éloignée.

La carte la plus complète de Triton à ce jour

Paul Schenk du Lunar and Planetary Institute (Houston, États-Unis) a retravaillé les anciennes données du Voyager pour révéler plus de détails. Le résultat est une carte des deux hémisphères, bien que la majeure partie de l’hémisphère Nord soit manquante car elle était dans l’ombre au moment du passage de la sonde.

Animation du vaisseau spatial Voyager 2 survolant Triton a, commis en 1989. Pendant le survol, la majeure partie de l'hémisphère Nord Triton mais il était dans l'ombre. En raison de la vitesse élevée et de la rotation lente du Voyager Triton oh, nous ne pouvions voir qu'un seul hémisphère.

Geysers du Triton

La deuxième planète (après Uranus) découverte à l'ère moderne - Neptune - est la quatrième plus grande et la huitième planète la plus éloignée du Soleil. Il doit son nom au dieu romain de la mer, semblable à Poséidon chez les Grecs. Après la découverte d'Uranus, les scientifiques du monde entier ont commencé à se disputer, car... la trajectoire de son orbite ne correspondait pas tout à fait à la loi universelle de la gravité découverte par Newton.

Cela leur a donné l'idée de l'existence d'une autre planète, pas encore connue, qui a influencé l'orbite de la septième planète avec son champ gravitationnel. 65 ans après la découverte d'Uranus, la planète Neptune est découverte le 23 septembre 1846. Elle a été la première planète à être découverte à l'aide de calculs mathématiques plutôt que de longues observations. L'Anglais John Adams a commencé les calculs en 1845, mais ils n'étaient pas tout à fait corrects. Ils ont été poursuivis par Urbain Le Verrier, astronome et mathématicien originaire de France. Il a calculé la position de la planète avec une telle précision qu'elle a été trouvée dès le premier soir d'observations. Le Verrier a donc commencé à être considéré comme le découvreur de la planète. Les Britanniques ont protesté et après de nombreux débats, tout le monde a reconnu la contribution considérable d'Adams, qui est également considéré comme le découvreur de Neptune. C’était une percée dans l’astronomie computationnelle ! Jusqu’en 1930, Neptune était considérée comme la planète la plus lointaine et la dernière. La découverte de Pluton en a fait l’avant-dernière. Mais en 2006, l'IAU, l'Union astronomique internationale, a adopté une formulation plus précise de la définition de « planète », et Pluton a commencé à être considérée comme une « planète naine », et Neptune est redevenue la dernière planète de notre système solaire.

Structure de Neptune

Les caractéristiques de Neptune ont été obtenues à l'aide d'un seul vaisseau spatial, Voyager 2. Toutes les photographies ont été prises de lui. En 1989, il passa à 4,5 mille kilomètres de la planète, découvrant plusieurs nouveaux satellites et enregistrant une « grande tache sombre », semblable à la « tache rouge » sur Jupiter.

La structure de Neptune dans sa composition est très proche de celle d'Uranus. C'est aussi une planète gazeuse avec un noyau solide, à peu près la même masse que la Terre et une température similaire à celle de la surface du Soleil - jusqu'à 7 000 K. De plus, la masse totale de Neptune est environ 17 fois la masse de la Terre. . Le noyau de la huitième planète est enveloppé d’un manteau d’eau, de glace de méthane et d’ammoniac. Vient ensuite l’atmosphère, elle comprend 80 % d’hydrogène, 19 % d’hélium et environ 1 % de méthane. Les nuages ​​​​supérieurs de la planète sont également constitués de méthane, qui absorbe le spectre rouge des rayons du soleil, de sorte que le bleu domine la couleur de la planète. La température des couches supérieures est de – 200 °C. L'atmosphère de Neptune possède les vents les plus forts de toutes les planètes connues. Leur vitesse peut atteindre 2100 km/h ! Situé à une distance de 30h. Autrement dit, une révolution complète autour du Soleil prend à Neptune près de 165 années terrestres. Par conséquent, depuis sa découverte, il ne fera sa première révolution complète qu'en 2011.

Lunes de Neptune

William Lassell a découvert la plus grande lune, Triton, quelques semaines seulement après la découverte de Neptune elle-même. Sa densité est de 2 g/cm³, donc en masse il dépasse de 99% tous les satellites de la planète. Bien que sa taille soit légèrement plus grande que celle de la Lune.

Il a une orbite rétrograde et a très probablement été capturé il y a très longtemps par le champ de Neptune de la ceinture de Kuiper voisine. Ce champ rapproche constamment le satellite de la planète. Par conséquent, dans un avenir proche, selon les normes cosmiques (dans 100 millions d'années), il entrera en collision avec Neptune, ce qui pourrait entraîner la formation d'anneaux plus puissants et plus visibles que ceux actuellement observés autour de Saturne. Triton a une atmosphère, ce qui pourrait signifier qu'il y a un océan liquide sous la croûte glacée au bord de la surface. Parce que Neptune dans la mythologie romaine était un dieu de la mer, toutes ses lunes portent le nom de dieux marins romains de moindre rang. Parmi eux figurent Néréide, Protée, Despina, Talasa et Galatée. La masse de tous ces satellites est inférieure à 1% de la masse de Triton !

Caractéristiques de Neptune

Masse : 1,025 * 1026 kg (17 fois plus que la Terre)
Diamètre à l'équateur : 49 528 km (3,9 fois plus grand que la Terre)
Diamètre au pôle : 48680 km
Inclinaison de l'essieu : 28,3°
Densité : 1,64 g/cm³
Température des couches supérieures : environ – 200 °C
Période de rotation autour de l'axe (jours) : 15 heures 58 minutes
Distance du Soleil (moyenne) : 30 a. e. ou 4,5 milliards de km
Période orbitale autour du Soleil (année) : 165 ans
Vitesse orbitale : 5,4 km/s
Excentricité orbitale : e = 0,011
Inclinaison orbitale par rapport à l'écliptique : i = 1,77°
Accélération gravitationnelle : 11 m/s²
Satellites : il y a 13 pièces.

Aux confins du système solaire se trouve la planète bleue Neptune. Jusqu'à récemment, cette planète possédait le huitième numéro de série de la série planétaire, clôturant le groupe des planètes géantes gazeuses. Aujourd’hui, lorsque Pluton a été reclassée comme planète naine, Neptune était la dernière planète connue du système solaire. À quoi ressemble ce monde lointain ? Quelle est la dernière planète du système de notre étoile ?

Le Soleil, situé à 4,5 milliards de km de la planète, ressemble à une grande étoile brillante

L'histoire de la découverte de la huitième planète

En 1846, un événement marquant se produit dans l’histoire de l’astronomie. Pour la première fois, un grand objet céleste n'a pas été découvert grâce à l'observation visuelle de la sphère céleste. La planète a été découverte grâce à des calculs mathématiques, qui ont permis de calculer la localisation de l'objet. Les scientifiques ont été incités à prendre de telles mesures par le comportement inhabituel d'Uranus, la septième planète du système solaire. En 1781, les astronomes, observant la troisième géante gazeuse, ont découvert des fluctuations périodiques dans la trajectoire orbitale d'Uranus, ce qui indiquait que la planète était affectée par des forces gravitationnelles externes. Ce fait donnait à penser qu’il existait un grand corps céleste au-delà de l’orbite d’Uranus.

En raison de la proximité d'Uranus et de Neptune (la distance entre les objets est de 10,876 UA), les planètes interagissent étroitement les unes avec les autres, influençant leurs paramètres orbitaux respectifs.

Cependant, les premières hypothèses sont restées longtemps des hypothèses, jusqu'à ce qu'en 1845-46 l'astronome et mathématicien anglais John Couch Adams se mette à faire des calculs mathématiques. Malgré le fait que ses travaux scientifiques, qui ont prouvé l’existence d’une autre planète, n’ont pas fait sensation dans la communauté scientifique, les efforts d’Adams n’ont pas été vains. Littéralement un an plus tard, le Français Laverrier, dans un ouvrage similaire, confirmait l'exactitude des calculs d'Adams, ajoutant des preuves en faveur de l'existence d'une nouvelle planète. Ce n'est qu'après la réception de deux calculs indépendants que la communauté scientifique a commencé à rechercher fébrilement dans le ciel nocturne un objet mystérieux dans la zone du système solaire déterminée par les calculs. L'Allemand Johann Halle réussit à mettre un terme à cette affaire, qui, le 23 septembre 1846, découvrit effectivement une nouvelle planète à la périphérie du système solaire.

Il n'y a eu aucune difficulté particulière avec le nom. Le disque planétaire avait une teinte bleue distincte lorsqu’il était observé à travers un télescope. Cela a donné lieu au nom donné à la nouvelle planète en l'honneur de Neptune, l'ancien dieu romain des mers. Ainsi, après Jupiter, Saturne et Uranus, le firmament s'est reconstitué avec un autre dieu. Le mérite en revient au directeur de l'Observatoire Pulkovo, Vasily Struve, qui fut le premier à proposer un tel nom.

Diagramme de distance : Neptune - Terre et Neptune - Soleil. Pour désigner des distances aussi énormes en astrophysique, il est d'usage d'opérer avec des unités astronomiques - A.E.

Le corps céleste découvert s'est avéré être assez grand, ce qui pourrait réellement influencer la position d'Uranus en orbite. La planète nouvellement découverte est située à la périphérie du système solaire, à une distance de 4,5 milliards de kilomètres du Soleil. Notre Terre n'est pas moins éloignée de la huitième planète - 4,3 milliards de kilomètres.

Paramètres astrophysiques de la huitième planète

Étant située à une si grande distance, Neptune est à peine visible par les instruments optiques. Cela s'explique par le fait que la planète rampe à peine à travers le firmament et peut facilement être confondue avec une étoile faiblement scintillante. Le trajet orbital du dieu de la mer prend 60 000 ans. En d’autres termes, lorsque Neptune reviendra à l’endroit où elle a été découverte en 1846, 60 mille ans se seront écoulés sur Terre.

Disposition des planètes du système solaire dans l'ordre. Aux quatre planètes terrestres sont suivies par quatre planètes géantes gazeuses, dont le rang est complété par Neptune.

Les paramètres astrophysiques de l’orbite de la huitième planète ont été calculés très tôt. Neptune présente les caractéristiques orbitales suivantes :

• au périhélie, la planète est située à une distance de 4 452 940 833 km du Soleil ;
• à l'aphélie, Neptune s'approche du corps principal à une distance de 4 553 946 490 km ;
• l'excentricité orbitale n'est que de 0,011214269 ;
• Neptune se déplace en orbite à une vitesse de 5,43 km/s ;
• Les jours neptuniens durent 15 heures et 8 minutes ;
• L'inclinaison axiale de Neptune est de 28,32°.

D'après les données ci-dessus, il ressort clairement que la planète se comporte de manière assez impressionnante dans l'espace, à l'exception de la vitesse élevée avec laquelle Neptune tourne autour de son propre axe. L'angle d'inclinaison de l'objet par rapport au plan de l'écliptique permet au Soleil d'éclairer uniformément la surface de ce monde lointain et froid. Cette position de l'objet assure le changement des saisons dont la durée est d'environ 40 ans.

Quant aux paramètres physiques, des données précises n'ont été obtenues qu'à la fin du 20e siècle. Neptune s'est avérée être la quatrième plus grande planète du système solaire, derrière ses frères aînés Jupiter, Saturne et Uranus. Le diamètre de cet objet lointain est de 49 244 km. Il est caractéristique que les écarts entre la compression polaire et équatoriale de Neptune soient insignifiants. La planète est une sphère presque parfaite, qui fait presque 4 fois la taille de notre planète. La masse de Neptune est de 1,0243·10²⁶ kg. C'est moins que celui de Jupiter et de Saturne, mais 17 fois la masse de la Terre.

Comparaison de la taille de la planète Neptune avec d'autres planètes du système solaire. Uranus et Neptune se démarquent clairement par rapport à la taille des géantes gazeuses Jupiter et Saturne.

Des calculs obtenus ultérieurement par la sonde spatiale Voyager 2 ont permis de se faire une idée sur la densité de la huitième planète, qui est de 1,638 g/cm³. C'est trois fois moins que le même paramètre pour la Terre. Pour cette raison, la planète a été classée comme planète géante gazeuse. Malgré cela, les scientifiques considèrent Neptune comme une planète de transition entre les planètes telluriques et les objets planétaires de structure gazeuse et glacée. Bien qu'elle soit 17 fois plus massive que la Terre, Neptune a une masse nettement inférieure à Jupiter - seulement 1/19 de la masse de la plus grande planète. La gravité de la planète bleue est juste derrière celle de Jupiter.

Principales caractéristiques de Neptune

Après de longues observations, il a été révélé que Neptune n'avait pas de surface solide. Comme les autres planètes géantes, la huitième planète se caractérise par l’absence de frontière claire entre l’atmosphère et la surface imaginaire. L'atmosphère de Neptune est en mouvement constant et subit une rotation différentielle. Dans la zone équatoriale, la période de rotation de la planète est 5 heures plus longue qu'aux pôles. En raison de cette différence dans l'atmosphère de la géante bleue, un déplacement d'air colossal se produit, contribuant à l'émergence de vents forts. Sur la huitième planète, des vents soufflent constamment, dont la vitesse est la vitesse cosmique - 600 s. Un changement brusque de direction des flux d'air provoque des tempêtes, dont la plupart sont comparables en taille à la taille de la tache rouge de Jupiter.

Une tache sombre dans l'atmosphère de Neptune. Un objet qui rappelle beaucoup par sa structure et sa dynamique la Tache Rouge - la zone d'une tempête colossale sur Jupiter.

La composition chimique de l’atmosphère d’une planète lointaine ressemble à la structure de la matière stellaire. La coquille d'air de Neptune est dominée par l'hydrogène, dont la quantité varie entre 50 et 80 % selon la hauteur des couches. Le reste de la couche superficielle de l’air est constitué de 19 % d’hélium, dont un peu moins de 1,5 % de méthane. La couleur bleue du dieu cosmique s'explique par la présence de méthane dans l'atmosphère, qui dans la gamme spectrale absorbe complètement les ondes rouges. Contrairement à Uranus, qui apparaît comme une tache pâle dans la lentille d'un télescope, Neptune a une couleur bleu foncé. Cela amène les scientifiques à réfléchir à la présence dans l’atmosphère de la planète, outre le méthane, et d’autres composants qui affectent le spectre des couleurs. Il peut s'agir d'aérosols, présentés sous forme de cristaux d'ammoniac et de glace d'eau.

La profondeur exacte de la couche atmosphérique est encore inconnue. Il existe des informations sur la présence de deux couches : la troposphère et la stratosphère. Grâce aux données obtenues de Voyager 2, il a été possible de calculer la pression atmosphérique à la tropopause, qui n'est que de 0,1 bar. Quant à l'équilibre des températures, du fait de l'énorme distance du Soleil, le royaume du froid règne sur Neptune. Les températures atteignent 200 °C avec un signe moins. Un mystère pour les scientifiques est la température élevée enregistrée dans la thermosphère. Dans cette zone, une hausse significative de la température a été constatée, atteignant des valeurs de 476 degrés Celsius avec un signe plus.

L'atmosphère de Neptune est composée à 80 % d'hydrogène (H₂). L'hélium dans l'enveloppe aérienne de la planète est de 15 %. Dans sa composition chimique, la géante gazeuse ressemble à une étoile dans les premiers stades de sa formation.

La présence de températures élevées dans la thermosphère de la planète indique la présence de processus d’ionisation dans l’atmosphère de Neptune. Selon une autre version, les forces gravitationnelles de la planète elle-même interagissent avec l'atmosphère, générant de l'énergie cinétique lors du processus de friction.

Quant à la planète elle-même, il est possible que Neptune possède un noyau solide. En témoigne le puissant champ magnétique de la planète. Autour du noyau se trouve une épaisse couche de manteau, qui est une substance liquide chaude et incandescente. Vraisemblablement, le manteau neptunien est constitué d’ammoniac, de méthane et d’eau. La surface imaginaire de la planète est constituée de glace chaude. En raison de ce dernier facteur, la planète est considérée comme une géante de glace, où la plupart des gaz sont gelés.

Dans sa structure, Neptune est très similaire à la structure d'autres planètes géantes gazeuses, cependant, contrairement à Jupiter et Uranus, les composants gazeux sont représentés par de la glace gelée.

Dernières recherches sur Neptune et découvertes célèbres

La distance immense qui sépare nos mondes ne permet pas d'étudier Neptune de manière intensive et détaillée. Il faut quatre heures à la lumière du soleil pour toucher la surface de l'atmosphère de la huitième planète. À ce jour, un seul vaisseau spatial lancé depuis la Terre a réussi à atteindre les environs de Neptune. Cela s'est produit en 1989, 12 ans après le lancement spatial de Voyager 2. Avec la découverte de Neptune, la taille du système solaire a presque doublé. Même au moment de la découverte de la planète, il était possible de découvrir son plus gros satellite, qui reçut le sombre nom de Triton. Ce satellite a une forme planétaire sphérique. Par la suite, il a été possible d'identifier 12 autres lunes de forme irrégulière.

Neptune possède 13 satellites naturels. Les plus grands d'entre eux sont Triton, Néréide, Protée et Thalassa.

Après le vol du Voyager, il est devenu évident que Triton est l'endroit le plus froid du système solaire. Une température de -235⁰ C a été enregistrée à la surface du satellite.

Les scientifiques supposent que ces objets ont été capturés par une planète géante de la ceinture de Kuiper. La nature des anneaux de Neptune est similaire. A ce jour, trois anneaux principaux de la planète ont été découverts : les anneaux d'Adams, de Laverrier et de Halle.

Des études ultérieures sur la planète la plus éloignée du système solaire ont été associées au vol du Neptune Orbiter. Le lancement était prévu pour 2016, mais le lancement de la sonde a dû être reporté. Vraisemblablement, des travaux sont en cours pour élargir les tâches des recherches futures, qui incluront l'exploitation de la sonde dans les régions extérieures du système Solaire.