البيانات الفلكية الأساسية لكوكب نبتون

ما هي أهم المعلومات الفلكية عن كوكب نبتون؟

عدّ العلماء الفلكيين كوكب نبتون بأنه ثالث أكبر كوكب في النظام الشمسي، وهو في المرتبة الثامنة بعداً عن الشمس، ونظراً لبعد الكبير عن الأرض فإنه لا يمكن للإنسان أن يراه رؤيته مباشرةً، لكن مع تلسكوب صغير يظهر كقرص صغير خافت باللون الأزرق والأخضر، ويتم تحديده بالرمز (♆).

سُمي نبتون على اسم إله البحر الروماني الذي يُعرف بالإله اليوناني بوسيدون، وهو ابن تيتان كرونوس (الإله الروماني زحل) وأخو زيوس (الإله الروماني جوبيتر)، حيث أنه الكوكب الثاني الذي يتم اكتشافه بواسطة التلسكوب، كان اكتشافه في عام 1846 مزيجاً رائعاً من تطبيق فيزياء نيوتن الصلبة والاعتقاد في مخطط عددي ثبت لاحقاً أنه لا أساس له من الصحة، مدار نبتون دائري تماماً تقريباً؛ نتيجة لذلك تختلف المسافة بينه وبين الشمس قليلاً نسبياً خلال فترة ثورة استمرت 164 عاماً.

وعلى الرغم من أن متوسط ​​المسافة بين الكوكب القزم بلوتو والشمس أكبر من مدار نبتون، إلا أن مداره غريب الأطوار (ممدود) لدرجة أنه لمدة 20 عام تقريباً من كل ثورة، وكان بلوتو في الواقع أقرب إلى الشمس من نبتون. يبلغ حجم نبتون أربعة أضعاف حجم الأرض تقريباً، ولكنه أصغر قليلاً من أورانوس، مما يجعله أصغر قطر من بين الكواكب الأربعة العملاقة أو المشتري، إنه أضخم من أورانوس ومع ذلك فإن كثافته أعلى بنسبة 25 بالمائة تقريباً.

ومثل الكواكب العملاقة الأخرى يتكون نبتون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم والماء ومركبات متطايرة أخرى إلى جانب مادة صخرية وليس له سطح صلب، يتلقى أقل من نصف كمية ضوء الشمس مثل أورانوس، لكن الحرارة المتسربة من داخله تجعل نبتون أكثر دفئاً من أورانوس، قد تكون الحرارة المحررة مسؤولة أيضاً عن العواصف في الغلاف الجوي لنبتون، والذي يعرض أسرع رياح يمكن رؤيتها على أي كوكب في النظام الشمسي.

يحتوي نبتون على 14 قمراً (أقمار صناعية طبيعية)، اثنان منها فقط تم اكتشافهما قبل أن تحلق المركبة الفضائية فوييجر 2 فوق الكوكب في عام 1989 ونظام من الحلقات، والذي كان غير مؤكد حتى زيارة فوييجر، وكما هو الحال بالنسبة لأورانوس فإن معظم ما يعرفه علماء الفلك عن نبتون (بما في ذلك فترة دورانه ووجود وخصائص مجاله المغناطيسي وغلافه المغناطيسي)، تم تعلمه من لقاء واحد لمركبة فضائية، في السنوات الأخيرة ظهرت معرفة جديدة بنظام نبتون نتيجة للتطورات في تكنولوجيا المراقبة القائمة على الأرض.

البيانات الفلكية الأساسية لكوكب نبتون:

نظراً لوجود فترة مدارية تبلغ 164.79 عام فقد قام نبتون بالدوران حول الشمس مرة واحدة فقط منذ اكتشافها في سبتمبر 1846، ونتيجة لذلك يتوقع علماء الفلك إجراء تحسينات في حساب حجمها المداري وشكلها في القرن الحادي والعشرين، وقد نتج عن لقاء فوييجر 2 مع نبتون مراجعة صغيرة تصاعدية لمتوسط ​​المسافة المقدرة للكوكب من الشمس، والتي يُعتقد الآن أنها 4،498،250،000 كيلومتر (2،795،083،000 ميل).

انحراف كوكب نبتون المداري البالغ 0.0086 هو ثاني أدنى مستوى للكواكب، (فقط مدار كوكب الزهرة هو أكثر دائرية)، يميل محور دوران نبتون نحو مستواه المداري بمقدار 29.6 درجة، وهو أكبر نوعاً ما من الأرض البالغة 23.4 درجة، كما هو الحال على الأرض يؤدي الميل المحوري إلى ظهور مواسم على كوكب نبتون، وبسبب الدوران الدائري لمدار نبتون تكون الفصول (وفصول أقماره) متساوية الطول تقريباً وكل منها 41 عاماً تقريباً.

تم تحديد فترة دوران نبتون عندما اكتشف فوييجر 2 انفجارات راديوية مرتبطة بالمجال المغناطيسي للكوكب ولها فترة 16.11 ساعة، وتم الاستدلال على هذه القيمة على أنها فترة الدوران على مستوى باطن الكوكب، حيث يتم تجذير المجال المغناطيسي، يبلغ قطر نبتون الاستوائي المقاس عند مستوى ضغط شريط واحد (ضغط الغلاف الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر) 49528 كيلو متر (30775 ميلًا)، وهو ما يعادل 3 في المائة فقط من قطر أورانوس.

وبسبب تسطيح القطبين الناجم عن الدوران السريع نسبياً للكوكب، فإن القطر القطبي لنبتون يقل بمقدار 848 كم (527 ميلاً) عن قطره عند خط الاستواء، على الرغم من أن كوكب نبتون يحتل حجماً أقل قليلاً من أورانوس، ونظراً لكثافته الأكبر (1.64 جرام لكل سم مكعب مقارنة بحوالي 1.3 لأورانوس) فإن كتلة نبتون أعلى بنسبة 18 بالمائة.

الغلاف الجوي على سطح كوكب نبتون:

• مثل الكواكب العملاقة الأخرى يتكون الغلاف الجوي الخارجي لنبتون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، وبالقرب من مستوى ضغط شريط واحد في الغلاف الجوي، يساهم هذان الغازان بما يقرب من 98 بالمائة من جزيئات الغلاف الجوي، تتكون معظم الجزيئات المتبقية من غاز الميثان، إن كل من الهيدروجين والهيليوم غير مرئيين تقريباً، لكن الميثان يمتص الضوء الأحمر بقوة.

• ينعكس ضوء الشمس عن غيوم نبتون ثم يخرج من الغلاف الجوي مع إزالة معظم ألوانه الحمراء، وبالتالي يكون لونه مزرقاً، على الرغم من أن اللون الأزرق والأخضر لأورانوس هو أيضاً نتيجة لغاز الميثان في الغلاف الجوي، إلا أن لون نبتون هو لون أزرق أكثر إشراقاً، ويفترض أنه تأثير لوجود غاز غير معروف في الغلاف الجوي.

• تختلف درجة حرارة الغلاف الجوي لكوكب نبتون باختلاف الارتفاع، وتحدث درجة حرارة لا تقل عن 50 درجة كلفن عند ضغط قريب من 0.1 بار، تزداد درجة الحرارة مع انخفاض الضغط (أي مع زيادة الارتفاع) إلى حوالي 750 كلفن (890 درجة فهرنهايت أو 480 درجة مئوية) عند ضغط مائة مليار من شريط، والذي يتوافق مع ارتفاع 2000 كم (1،240 ميل)، كما تم قياسه من مستوى الشريط الواحد ويظل موحداً فوق هذا الارتفاع.

يبعد نبتون عن الشمس أكثر من 50 في المائة من أورانوس، وبالتالي يتلقى أقل من نصف ضوء الشمس، ومع ذلك فإن درجات الحرارة الفعالة لهذين الكوكبين العملاقين متساوية تقريباً، يعكس كل من أورانوس ونبتون (وبالتالي يجب أيضاً أن يمتص) نفس نسبة ضوء الشمس التي تصل إليهما، نتيجة لعمليات غير مفهومة تماماً يُصدر نبتون أكثر من ضعف الطاقة التي يتلقاها من الشمس، يتم توليد الطاقة المضافة في داخل نبتون، على النقيض من ذلك فإن أورانوس لديه القليل من الطاقة المتسربة من باطنه.

في المستوى المرجعي ذو الشريط الواحد يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الغلاف الجوي لنبتون 74 كلفن تقريباً، تكون درجات حرارة الغلاف الجوي أكثر دفئاً عند خط الاستواء والقطبين ببضع درجات عنها في خطوط العرض الوسطى، ربما يكون هذا مؤشراً على أن التيارات الهوائية ترتفع بالقرب من خطوط العرض الوسطى وتنخفض بالقرب من خط الاستواء والأقطاب، وقد يمتد هذا التدفق الرأسي إلى ارتفاعات كبيرة داخل الغلاف الجوي.