Neptun - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy planety. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tego słowa.

Neptun – gazowy olbrzym, ósma, najdalsza od Słońca planeta w Układzie Słonecznym. Nazwa planety pochodzi od rzymskiego boga mórz Neptuna. Wśród planet Układu Słonecznego jest czwartą pod względem średnicy i trzecią pod względem masy. Neptun jest ponad 17 razy masywniejszy od Ziemi i trochę masywniejszy od swojego bliźniaka, Urana, który ma masę prawie 15 razy większą od masy Ziemi. Krąży wokół Słońca w odległości około 30 razy większej, niż dystans Ziemia-Słońce. Jego symbol astronomiczny to , stylizowana wersja trójzębu Neptuna.

Mała Ciemna Plama czasami nazywana Cimeną Plamą 2 lub Okiem Czarodzieja, - wystepujący na południowej półkuli Neptuna cykliczny cyklon. Była to druga najbardziej intensywna burza zaobserwowana w 1989 roku, gdy sonda kosmiczna Voyager 2 przeleciała koło planety. Mała Ciemna Plama obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu planety.
Metan (C H4, znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany) – organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.

Odkryty 23 września 1846 Neptun jest jedyną planetą, której istnienie wykazano nie na podstawie obserwacji nieba, ale na drodze obliczeń matematycznych. Niespodziewane zmiany w ruchu orbitalnym Urana doprowadziły astronomów do wniosku, że podlega on perturbacjom pochodzącym od nieznanej planety. Neptun został następnie zaobserwowany przez Johanna Galle w miejscu przewidzianym przez Urbaina Le Verriera, a wkrótce został też odkryty jego największy księżyc, Tryton; żaden z pozostałych 12 znanych dziś księżyców Neptuna nie został odkryty za pomocą teleskopu aż do XX wieku. Neptun został odwiedzony przez tylko jedną sondę kosmiczną Voyager 2, która przeleciała w pobliżu planety 25 sierpnia 1989 roku.

Królewskie Obserwatorium Astronomiczne w Greenwich (The Royal Greenwich Astronomical Observatory) - obserwatorium astronomiczne zbudowane przez króla Karola II 10 sierpnia 1675 r. Kierowane było w późniejszych latach m.in. przez przez Johna Flamsteeda. Służyło wówczas do pomiarów astrometrycznych, przydatnych do nawigacji w żegludze dalekomorskiej. Następnie stanowisko dyrektora objął Edmond Halley (w 1720 r.).
Akrecja – w astronomii terminem tym określa się opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji. Zjawisku temu może towarzyszyć wydzielanie dużej ilości energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy opadająca materia wyświeca część utraconej grawitacyjnej energii potencjalnej. Szczególnie widowiskowa jest akrecja na obiekty zwarte – białe karły, gwiazdy neutronowe czy czarne dziury. Uważa się, że mechanizmem "zasilającym" aktywne jądra galaktyk jest właśnie akrecja materii na supermasywną czarną dziurę.

Neptun przypomina składem Urana, co odróżnia je od większych gazowych olbrzymów, Jowisza i Saturna. Atmosfera Neptuna, choć – podobnie jak na Jowiszu i Saturnie – składa się głównie z wodoru i helu wraz ze śladami węglowodorów i prawdopodobnie azotu, zawiera większą ilość tzw. „lodów”, czyli substancji lotnych w warunkach ziemskich, takich jak woda, amoniak i metan. Astronomowie czasami kategoryzują Urana i Neptuna jako „lodowe olbrzymy” w celu podkreślenia tych różnic. Wnętrze Neptuna, podobnie jak Urana, składa się głównie z lodów i skał. Ślady metanu w zewnętrznych obszarach planety przyczyniają się do nadania jej charakterystycznego niebieskiego koloru.

Jednostka astronomiczna (skrót j.a., po angielsku AU, astronomical unit) jest to jednostka odległości używana w astronomii, równa 149 597 870 691 ± 30 m. Dystans ten odpowiada średniej odległości Ziemi od Słońca.
Twotino – typ obiektu z pasa Kuipera, określany także jako planetoida oraz obiekt transneptunowy. Cechą charakterystyczną tych ciał niebieskich jest to, iż występuje u nich rezonans orbitalny 2:1 z Neptunem; na jeden obieg twotino przypadają dwa obiegi Neptuna.

W przeciwieństwie do niemal pozbawionej wyróżniających się struktur atmosfery Urana atmosferę Neptuna cechuje aktywność i widoczne układy pogodowe. Podczas przelotu w 1989 roku Voyager 2 odkrył na półkuli południowej Wielką Ciemną Plamę, porównywalną z Wielką Czerwoną Plamą na Jowiszu. Takie struktury są napędzane przez najsilniejsze wiatry w Układzie Słonecznym; rekord prędkości wiatru to aż 2100 km/h. Ze względu na dużą odległość od Słońca zewnętrzna atmosfera Neptuna jest jednym z najzimniejszych miejsc w Układzie Słonecznym; temperatura na szczytach chmur jest bliska −214 °C (59 K). Jednak w centrum planety temperatura sięga około 5100 °C.

Friedrich Georg Wilhelm Struve (ros. Василий Яковлевич Струве, niem. Friedrich Georg Wilhelm von Struve) (ur. 15 kwietnia 1793 w Altonie, zm. 23 listopada 1864 w Pułkowie) – rosyjski astronom pochodzący z rodziny Niemców bałtyckich.
Migracja planetarna to zjawisko zmian orbity planety we wczesnych etapach formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy. Jest ono wynikiem złożonych oddziaływań planety z innymi planetami, planetozymalami i gazem w dysku protoplanetarnym.

Neptun ma słaby i niekompletny system pierścieni. Pierwsze sygnały o istnieniu tych struktur pochodzą z lat 60. XX w., ale dopiero w 1989 roku sonda Voyager 2 bezsprzecznie potwierdziła ich istnienie.

Historia

Odkrycie

Rysunki Galileusza wskazują, że to on jako pierwszy obserwował Neptuna 28 grudnia 1612 roku i ponownie 27 stycznia 1613 roku, gdy znajdował się bardzo blisko Jowisza — w koniunkcji z nim — na nocnym niebie. Za każdym razem błędnie uznawał go za gwiazdę stałą.; z tego powodu nie jest on uważany za odkrywcę Neptuna. Podczas tych pierwszych obserwacji w grudniu 1612 roku Neptun nie zmieniał położenia na niebie, ponieważ tego dnia rozpoczął ruch wsteczny. Ten pozorny ruch do tyłu ma miejsce, gdy Ziemia w swoim ruchu orbitalnym wyprzedza planetę zewnętrzną. W związku z tym, że Neptun dopiero rozpoczynał swój ruch wsteczny, przemieszczenie planety było zbyt powolne i przez to Galileusz mógł go zaobserwować swoim małym teleskopem. Jednak w lipcu 2009 r. fizyk University of Melbourne David Jamieson ogłosił nowe dowody wskazujące, że Galileusz miał świadomość, iż ta „gwiazda” musiała przemieścić się w stosunku do gwiazd stałych.

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (ang. International Astronomical Union; fr. Union Astronomique Internationale - IAU/UAI/MUA) – międzynarodowa organizacja zrzeszająca 9040 zawodowych astronomów (wymagane jest posiadanie co najmniej doktoratu) rekomendowanych przez odpowiednie Komitety Narodowe. Koordynuje działalność badawczą w dziedzinie astronomii na świecie, organizuje kongresy generalne co trzy lata (ostatni, XXVI, odbył się w sierpniu 2006 w Pradze), sympozja i inne konferencje specjalistyczne, prowadzi działalność wydawniczą i informacyjną (np. telegramy o nowych odkryciach). Zorganizowana jest w 37 komisji specjalistycznych grupujących się w 12 zespołach. Obecnym przewodniczącym MUA jest Ronald D. Ekers.
Voyager 2 - (pl. Podróżnik 2) bezzałogowa sonda kosmiczna wysłana w 1977 roku w przestrzeń kosmiczną z Przylądka Canaveral przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Z początku jej zadaniem było dokładne zbadanie Jowisza oraz Saturna, jednak sprawowała się na tyle dobrze, że przeprogramowano ją, aby przeprowadziła badania również pozostałych planet zewnętrznych. Sonda spisała się bardzo dobrze i przesłała obrazy wszystkich czterech planet, ich księżyców i pierścieni. Do dnia dzisiejszego Voyager 2 jest jedyną sondą, która dotarła do Urana i Neptuna.

W 1821 roku Alexis Bouvard opublikował tablice astronomiczne, zawierające precyzyjne wyznaczenie orbity Urana. Kolejne obserwacje wykazały znaczne odchylenia od tych prognoz, co doprowadziło Bouvarda do sformułowania hipotezy, że nieznane ciało zaburza jego orbitę swoją grawitacją. W 1843 r. John Couch Adams obliczył orbitę hipotetycznej ósmej planety na podstawie zaburzeń ruchu Urana. Wysłał swoje obliczenia do królewskiego astronoma sir George'a Airy'ego, który poprosił Adamsa o wyjaśnienie. Adams zaczął przygotowywać odpowiedź, ale nigdy jej nie wysłał i powoli kontynuował prace nad problemem Urana.

Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach - od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające gwiazdę centralną (w Układzie Słonecznym - Słońce), posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku asteroid mniejszych i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.
Pas planetoid – obszar rozciągający się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już setki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Łączna masa wszystkich obiektów w pasie planetoid szacowana jest na 2,3×1021 kg i jest tylko pięć razy mniejsza od masy Plutona.

Urbain Le Verrier

W latach 1845–1846, niezależnie od Adamsa, Urbain Le Verrier wykonał własne obliczenia. George Airy zapoznał się w czerwcu 1846 roku z pierwszymi oszacowaniami Le Verriera dotyczącymi położenia hipotetycznej ósmej planety na niebie i zwrócił uwagę na ich podobieństwo do oszacowań Adamsa. Opierając się na tych argumentach przekonał dyrektora Obserwatorium Cambridge Jamesa Challisa do poszukiwania nowej planety. Challis bezskutecznie przeczesywał niebo przez cały sierpień i wrzesień.

Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.
National Aeronautics and Space Administration (NASA) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act.

Tymczasem Le Verrier listownie skłonił astronoma Johanna Galle do poszukiwania planety przy pomocy refraktora, którym dysponowało obserwatorium w Berlinie. Heinrich d'Arrest, wówczas student w obserwatorium, zasugerował Gallemu, że można porównać niedawno stworzone mapy nieba z obrazem widocznym przez teleskop i poszukać charakterystycznego dla planety przemieszczenia na tle gwiazd stałych w okolicy przewidywanej przez Le Verriera. Późnym wieczorem 23 września 1846 roku, w dniu, w którym astronomowie otrzymali list od Le Verriera, dostrzegli Neptuna zaledwie 1° od przewidzianej przez niego pozycji i około 12° od położenia wyznaczonego przez Adamsa. Challis później uświadomił sobie, że dwukrotnie obserwował planetę w sierpniu, nie zdając sobie z tego sprawy ze względu na zbyt niestaranne podejście do tych poszukiwań.

New Horizons (ang. Nowe Horyzonty) – sonda kosmiczna zbudowana przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Celem jej jest zbadanie Plutona (planety karłowatej na krańcach Układu Słonecznego), jego księżyców Charona, Hydry i Nixa oraz pasa Kuipera. Sonda nie zostanie wprowadzona na orbitę planety, lecz przeleci obok niej w bezpiecznej odległości. Misja będzie miała za zadanie sporządzić dokładne mapy Plutona i jego księżyca Charona, określić skład ich powierzchni oraz zbadać atmosferę Plutona. Po odkryciu Hydry i Nixa, do celów misji zostaną najprawdopodobniej dodane zadania związane z badaniem tych obiektów. 28 lutego 2007 sonda przeleciała koło Jowisza, wykonując obserwacje tej planety, jej księżyców i pierścieni.
Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

Wkrótce po odkryciu planety rozpoczęła się rywalizacja między Francuzami i Anglikami o pierwszeństwo i tytuł odkrywcy. Ostatecznie zgodzono się, że Le Verrier i Adams wspólnie zasłużyli na miano odkrywców planety. Jednak kwestia ta została poddana ponownej ocenie przez historyków po odkryciu w 1998 r. historycznych dokumentów z Królewskiego Obserwatorium Astronomicznego w Greenwich, tzw. „Neptune papers”, które najwyraźniej zostały skradzione przez astronoma Olina Eggena i były ukrywane przez niego przez prawie trzy dekady, by zostać odnalezionymi wkrótce po jego śmierci. Po przejrzeniu dokumentów niektórzy historycy wskazują, że Adams nie zasługuje na tytuł odkrywcy równoprawnie z Le Verrierem. W 1966 Dennis Rawlins zakwestionował zasadność roszczeń Adamsa do tytułu współodkrywcy. W 1992 w artykule w założonym przez siebie czasopiśmie Dio stwierdził, że Brytyjczycy chcieli „ukraść” odkrycie. Nicholas Kollerstrom z University College London w 2003 stwierdził:

Bóg lub bóstwo – pojęcie istoty nadprzyrodzonej leżące u podstaw większości wierzeń religijnych. Zajmuje się nim teologia, a także filozofia i jest ono uważane za zagadnienie metafizyczno-egzystencjalne. Ze względu na duże zróżnicowanie rozumienia tego pojęcia, trudno jest o jego jednoznaczną definicję. Jako najbardziej różniące się od siebie, należy wyodrębnić definicje używane przez popularne religie politeistyczne i monoteistyczne, deizm, panteizm oraz panenteizm. Wśród religii monoteistycznych należy wyróżnić monoteizm trynitarny.
Saturn – szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca. Jest to gazowy olbrzym, drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w świecie starożytnym. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i (w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3 niepotwierdzone ostatecznie). Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga – Saturna.

Nazwa

Wkrótce po odkryciu Neptuna został on przedstawiony po prostu jako „planeta poza Uranem” lub „planeta Le Verrier”. Pierwsza propozycja nazwy własnej pochodzi od Gallego, który zaproponował nazwę Janus. W Anglii Challis używał nazwy Oceanus.

Domagając się prawa do nazwania swego odkrycia, Le Verrier szybko zaproponował dla nowej planety nazwę Neptun, fałszywie twierdząc, że została ona oficjalnie zatwierdzona przez francuskie Bureau des Longitudes. W październiku zaproponował nazwanie planety Le Verrier − na swoją cześć; w swoich staraniach miał lojalne wsparcie m.in. dyrektora obserwatorium, François Arago. Jednak propozycja ta spotkała się z silnym sprzeciwem poza Francją. Francuskie opracowania szybko przywróciły nazwę Herschel dla Urana i Leverrier dla nowej planety.

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.
Nikiel (Ni, łac. niccolum) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez Cronstedta. W 1804 otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

W dniu 29 grudnia 1846 roku Friedrich Georg Wilhelm Struve poparł nazwę Neptun w Rosyjskiej Akademii Nauk w Sankt Petersburgu. Wkrótce nazwa Neptun zyskała międzynarodowe uznanie i stała się oficjalną nazwą planety.

W mitologii rzymskiej Neptun był bogiem mórz; jego greckim odpowiednik to Posejdon. Mitologiczna nazwa planety pozostaje w zgodzie z nomenklaturą dotyczącą nazewnictwa innych planet, z których wszystkie, z wyjątkiem Ziemi, zostały nazwane imionami postaci z mitologii greckiej i rzymskiej.

Większość współczesnych języków, nawet w krajach, które nie mają bezpośredniego związku z kulturą grecko-rzymską, używa wariantu nazwy „Neptun” na okreslenie tej planety, jednak języki chiński, japoński i koreański tłumaczą nazwę planety jako „gwiezdny król morza”.

François Jean Dominique Arago (kat.: Francesc Joan Dominic Aragò) (ur. 26 lutego 1786 w Estagel pod Perpignan w departamencie Pyrénées-Orientales, zm. 2 października 1853 w Paryżu) – francuski matematyk, fizyk, astronom i polityk.
Tesla (T) – jednostka indukcji magnetycznej w układzie SI (jednostka pochodna układu SI). 1 tesla może być interpretowana jako indukcja magnetyczna w takim punkcie, w którym na ładunek 1 C, poruszający się z prędkością 1 m/s prostopadle do linii pola magnetycznego działa siła Lorentza o wartości 1 N.

Status

Od jego odkrycia w 1846 roku aż do kolejnego odkrycia, Plutona w 1930 roku, Neptun był najdalszą znaną planetą. Po odkryciu Pluton został najdalszą planetą, z wyjątkiem 20-letniego okresu pomiędzy 1979 a 1999 r., gdy poruszający się po eliptycznej orbicie o znacznym mimośrodzie Pluton znajdował się bliżej Słońca, niż Neptun. Jednak odkrycie w 1992 roku kolejnego obiektu Pasa Kuipera doprowadziło astronomów do sporu, czy Pluton powinien być traktowany jako planeta, czy jako jeden z wielu zwykłych obiektów pasa. 26 sierpnia 2006 astronomowie na Zgromadzeniu Ogólnym Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrali Plutonowi status planety, co oznacza, że w Układzie Słonecznym jest teraz tylko 8 planet, a Neptun ponownie stał się najdalszą planetą Układu Słonecznego.

1 Ceres – planeta karłowata, do 24 sierpnia 2006 uważana za największą ze wszystkich planetoid z pasa głównego między orbitami Marsa i Jowisza. Została odkryta jako pierwsza 1 stycznia 1801 w obserwatorium astronomicznym w Palermo przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazziego. Piazzi poszukiwał planety przewidzianej przez regułę Titiusa-Bodego. W sierpniu 2006 roku Ceres została uznana za planetę karłowatą.
Prędkość naddźwiękowa (supersoniczna) – w aerodynamice prędkość obiektu lub przepływu, poruszającego się szybciej niż prędkość dźwięku (przy temp. +20 °C = 340 m/s). Prędkości ponad pięciokrotnie większe od prędkości dźwięku często nazywane są prędkościami hipersonicznymi. Przy zbliżaniu się do prędkości dźwięku dochodzi do powstawania fal uderzeniowych i zjawisk związanych z tak zwaną barierą dźwięku i gromem dźwiękowym.

Skład i struktura

Porównanie wielkości Neptuna i Ziemi

Neptun ma masę równą 1,0244×10 kg, pośrednią między Ziemią i większymi gazowymi olbrzymami: jego masa jest siedemnaście razy większa niż masa Ziemi, ale ma on tylko ok. 1/19 masy Jowisza. Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni planety jest duże. W Układzie Słonecznym większe jest tylko na Jowiszu, i tylko na tych dwóch planetach osiąga większą wartość, niż na powierzchni Ziemi.

University College London lub UCL - część Uniwersytetu Londyńskiego, jest najstarszą spośród dwóch, pierwotnie odrębnych uczelni, obecnie wchodzących w skład Uniwersytetu Londyńskiego. W Wielkiej Brytanii UCL był pierwszym uniwersytetem o charakterze świeckim, w którym o przyjęciu na studenta oraz ocenach nie decydowały wyznanie, rasa oraz pochodzenie społeczne. Dewizą stale przyświecającą studentom i pracownikom było (łac.) Cuncti adsint meritaeque expectent praemia palmae co można przetłumaczyć na Niech przybędą ci którym wraz zasługą należy się największa nagroda. Obecnie na UCL pracuje i studiuje ponad 21.800 studentów i pracowników. UCL należy do elitarnej grupy uniwersytetów Russell Group oraz jest częścią Golden Triangle.
Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi.

Promień Neptuna wynosi 24764 km; jest prawie cztery razy większy niż promień Ziemi. Neptun i Uran są często zaliczane do podklasy gazowych olbrzymów nazywanych lodowymi olbrzymami – ze względu na mniejszy rozmiar i wyższe stężenia „lodów” w stosunku do Jowisza i Saturna. W poszukiwaniu planet pozasłonecznych Neptun został wykorzystany jako wzór całej klasy obiektów: odkryte ciała o podobnej masie są często określane jako „neptunowe”, podobnie jak astronomowie odnoszą się do większych planet pozasłonecznych, określając je jako „jowiszowe”. W szczególności planety takie, krążące stosunkowo blisko swych gwiazd, są klasyfikowane jako gorące neptuny

Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.
Orbita geosynchroniczna - orbita geocentryczna mająca równikową składową okresu obiegu (czyli składową prostopadłą do osi obrotu Ziemi) równą dobie gwiazdowej Ziemi. Szczególnym przypadkiem takiej orbity jest orbita geostacjonarna.

Struktura

Struktura wewnętrzna Neptuna przypomina strukturę Urana. Jego atmosfera stanowi od 5 do 10 procent jego masy, zajmując 10 do 20 procent drogi do jądra, osiągając ciśnienie 10 GPa. Zwiększone stężenie metanu, amoniaku i wody wykryto w dolnych warstwach atmosfery.

Wewnętrzna struktura Neptuna:
1. Górna atmosfera, wierzchołki chmur
2. Atmosfera składająca się z wodoru, helu i metanu
3. Płaszcz złożony z wody, amoniaku i metanu w postaci lodu
4. Jądro składające się ze skał i lodu

Stopniowo ten sprężony i gorętszy gaz (ciemniejszy na schemacie) przechodzi w stan nadkrytyczny, tworząc ciekły lub lodowy płaszcz, gdzie temperatura sięga od 2000 K do 5000 K. Płaszcz ten ma masę od 10 do 15 mas Ziemi, jest bogaty w wodę, amoniak i metan. Zwyczajowo dla planet mieszanina ta jest określana jako lodowa, nawet jeśli występuje tam gorący, bardzo gęsty płyn. Płyn ten, który ma dużą przewodność elektryczną, nazywa się czasem oceanem wodnego amoniaku. Na głębokości 7000 km warunki mogą być takie, że metan rozkłada się, tworząc kryształy diamentu, które opadają w kierunku rdzenia. Płaszcz może składać się z warstwy jonicznej wody, gdzie molekuły wody rozpadają się w mieszaninę jonów wodoru i tlenu. Głębiej tlen z superjonicznej wody krystalizuje, a jony wodoru swobodnie poruszają się w sieci krystalicznej tlenu.

Fale radiowe (promieniowanie radiowe) – promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się, że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz – 3 THz (3·103 – 3·1012 Hz). Wg literatury zachodniej zakres częstotliwości obejmuje fale od 3 Hz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.
Planeta karłowata – rodzaj obiektu astronomicznego, pośredni między planetami a małymi ciałami niebieskimi. Planety karłowate, wbrew nazwie, nie zaliczają się do planet.

Jądro Neptuna jest zbudowane z żelaza, niklu i krzemianów, modele określają jego masę na około 1,2 masy Ziemi. Ciśnienie w centrum wynosi 7 Mbar (700 GPa) i jest miliony razy większe niż ciśnienie na powierzchni Ziemi, zaś temperatura może wynosić 5400 K.

Atmosfera

Obraz Neptuna w świetle widzialnym i bliskiej podczerwieni, ukazujący pasma metanu w atmosferze i cztery księżyce planety: Proteusza, Larissę, Galateę i Despoinę

Na dużych wysokościach atmosfera Neptuna składa się w 80% z wodoru i 19% z helu. Obecne są również śladowe ilości metanu. Metan silnie absorbuje fale o długości powyżej 600 nm, w czerwonej i podczerwonej części widma. Podobnie jak w przypadku Urana, absorpcja czerwonego światła przez metan znajdujący się w atmosferze nadaje Neptunowi niebieskawy odcień, choć intensywna lazurowa barwa Neptuna różni się od spokojniejszego cyjanu Urana. Ponieważ zawartości metanu w atmosferach Neptuna i Urana są podobne, jakiś dodatkowy składnik atmosferyczny musi wpływać na barwę Neptuna.

Protoplaneta - zagęszczenie materii zapadającego się obłoku materii międzygwiazdowej, której masa jest zbyt mała, aby wytworzyła się gwiazda, a na tyle duża, że pod wpływem przyciągania grawitacyjnego powstanie z niej planeta. Pod wpływem zagęszczenia materii zwiększa się tarcie między jej cząstkami, co powoduje ogrzanie się protoplanety, przez co świeci silnie w podczerwieni. Protoplaneta znajduje się w dysku protoplanetarnym.
Rok – odstęp czasu między dwoma jednakowymi położeniami Ziemi w jej ruchu po orbicie wokół Słońca. Analogicznie można mówić o roku marsjańskim lub wenusjańskim – jest to odstęp czasu między dwoma położeniami planety w jej ruchu po orbicie wokół macierzystej gwiazdy.

Atmosferę planety dzieli się na dwa główne obszary: troposferę, w której temperatura maleje z wysokością, i stratosferę, w której temperatura z wysokością rośnie. Granica pomiędzy tymi obszarami – tropopauza – występuje przy ciśnieniu 0,1 bara (10 kPa). Wyżej, przy ciśnieniu pomiędzy 10 a 10 mikrobarów (1 do 10 Pa), stratosfera przechodzi w termosferę. Termosfera stopniowo przechodzi w egzosferę.

Trojańczycy – dwie grupy planetoid krążących wokół Słońca po orbicie bardzo podobnej do orbity Jowisza. Są one skupione wokół punktów libracji (wierzchołków dwóch trójkątów równobocznych o podstawie będącej odcinkiem Słońce–Jowisz).
Janus – jedno z najważniejszych bóstw staroitalskich, czczony w starożytnym Rzymie. Był bogiem wszelkich początków, a także opiekunem drzwi, bram i mostów, patronem umów i układów sojuszniczych. Od niego pochodzi łacińska nazwa miesiąca stycznia (Ianuarius) jako pierwszego miesiąca w roku. Był utożsamiany także z bogiem poranków - Matutynem.

Pasma chmur położonych na dużej wysokości rzucają cienie na niższe warstwy chmur

Modele wskazują na to, że troposfera Neptuna jest przetykana warstwami chmur o składzie zmieniającym się z wysokością. Chmury górnego piętra pojawiają się przy ciśnieniu poniżej 1 bara, gdzie panuje temperatura odpowiednia do kondensacji metanu. Uważa się, że przy ciśnieniu pomiędzy 1 a 5 barów (100 do 500 kPa) formują się chmury amoniaku i siarkowodoru. Chmury o ciśnieniu powyżej pięciu barów mogą składać się z amoniaku, siarczku amonu, siarkowodoru i wody. Chmury z zamarzniętej wody powinny mieć ciśnienie około 50 bar (5,0 MPa), gdzie temperatura dochodzi do 0 °C. Poniżej można znaleźć chmury amoniaku i siarkowodoru.

Neptun posiada blade pierścienie planetarne złożone z kilku odrębnych pierścieni i rzadkie łuki pierścieni obecne w zewnętrznym pierścieniu Adamsa. Cząstki tworzące pierścienie są przeważnie ciemne i zawierają w dużej części mikroskopijny pył.
Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny, z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4·10-7% w górnych warstwach atmosfery).

Zaobserwowano cienie chmur położonych na dużych wysokościach rzucane na nieprzezroczyste obszary niższych chmur. Istnieją także wysokie pasma chmur, które owijają się wokół planety na stałej szerokości planetograficznej. Te obwodowe zespoły chmur mają szerokość 50-150 km i leżą około 50-110 km powyżej głównej warstwy chmur.

Teleskopy Kecka – dwa wielkie teleskopy (Keck I i Keck II) pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwieni z tzw. optyką aktywną. Znajdują się w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4145 m n.p.m. Są oddalone od siebie o 85 metrów. Posiadają segmentowe zwierciadła o średnicy 10 metrów złożone z 36 ściśle przylegających sześciokątnych segmentów o grubości 8 cm. Teleskopy połączone razem tworzą interferometr Kecka, będący największym teleskopem na świecie.
Gaus (Gs) – jednostka indukcji magnetycznej w układzie CGS (jednostka przejściowo legalna w Układzie SI, ale niezalecana z uwagi na zbieżność symbolu z gigasekundą). Nazwa pochodzi od nazwiska niemieckiego fizyka Karola Gaussa.

Analiza widma światła docierającego z Neptuna wskazuje, że w dolnej stratosferze pojawia się zmętnienie z powodu kondensacji produktów fotolizy UV metanu, takich jak etan i acetylen. W stratosferze znajdują się również śladowe ilości tlenku węgla i cyjanowodoru. Stratosfera Neptuna jest cieplejsza od stratosfery Urana ze względu na wyższe stężenie węglowodorów.

Okultacja (zakrycie) - zjawisko astronomiczne, widome przejście pobliskiego ciała niebieskiego przed innym ciałem niebieskim. W wyniku okultacji ciało znajdujące się dalej od obserwatora staje się na pewien czas niewidoczne dla niego.
Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola 2H na jeden mol 1H, 0,0003799 mola 17O na jeden mol 16O i 0,0020052 mola 18O na jeden mol 16O[1].

Nie udało się jeszcze wyjaśnić, dlaczego termosfera tej planety ma wyjątkowo wysoką temperaturę – około 750 K. Neptun znajduje się zbyt daleko od Słońca, by tak wysoka temperatura była wynikiem absorpcji promieniowania. Być może prawdziwą przyczyną jest interakcja atmosfery z jonami w polu magnetycznym planety lub fale grawitacyjne dobiegające z jej wnętrza, które ulegają wygaszeniu w atmosferze. Termosfera zawiera śladowe ilości dwutlenku węgla oraz wody, które mogą pochodzić ze źródeł zewnętrznych, takich jak meteoryty oraz pył.

Konwekcja – proces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w płynie; gazie, cieczy bądź plazmie, np. powietrzu, wodzie, plazmie gwiazdowej. Czasami przez konwekcję rozumie się również sam ruch materii związany z różnicami temperatur, który prowadzi do przenoszenia ciepła. Ruch ten precyzyjniej nazywa się prądem konwekcyjnym.
Edwin Mattison McMillan (ur. 18 września 1907 w Redondo Beach, Kalifornia, zm. 7 września 1991 w El Cerrito, Kalifornia) – amerykański chemik, profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Prace badawcze: udział w odkryciu neptunu i plutonu, konstrukcja synchrotronu. Nagroda Nobla w zakresie chemii w roku 1951 z Seaborgiem.

Magnetosfera

Neptun przypomina Urana również budową magnetosfery, z polem magnetycznym, którego oś jest mocno nachylona do osi obrotu − o 43-47° − i przesunięta o ok. 0,55 promienia planety, czyli około 13500 km od jej geometrycznego centrum. Przed lotem Voyagera 2 w kierunku Neptuna uważano, że nachylenie pola magnetycznego Urana jest wynikiem nachylenia osi jego obrotu. Jednak porównawszy pola magnetyczne obu planet, naukowcy doszli do wniosku, że takie pole magnetyczne może być charakterystyczne dla przepływów we wnętrzach planet. Generować je może konwekcja płynu w cienkiej powłoce sferycznej złożonej prawdopodobnie z mieszaniny amoniaku, metanu i wody związana z przepływem prądu elektrycznego zgodnie z mechanizmem dynama magnetohydrodynamicznego.

Przyspieszenie grawitacyjne to przyspieszenie ciał wynikające z przyciągania grawitacyjnego. W warunkach spadku swobodnego ciał jest ono po prostu przyspieszeniem ich ruchu. W sytuacji statycznej, np ciała spoczywającego na poziomej powierzchni, przyspieszenie grawitacyjne odpowiada za mierzony ciężar.
Język japoński (日本語 nihongo lub nippongo) – język używany przez ok. 130 mln mieszkańców Japonii oraz japońskich emigrantów na wszystkich kontynentach.

Dipolowe parametry pola magnetycznego Neptuna wynoszą: indukcja magnetyczna na równiku magnetycznym Neptuna 14 mikrotesli (0,14 G), dipolowy moment magnetyczny około 2,2×10 T·m (14 μT·RN, gdzie RN to promień Neptuna). Pole magnetyczne Neptuna ma złożoną geometrię, która obejmuje stosunkowo duży wkład ze składników multipolowych, w tym silnych kwadrupolowych momentów; wkład ten może przekroczyć wkład momentu dipolowego. W przeciwieństwie do Neptuna Ziemia, Jowisz i Saturn mają jedynie stosunkowo niewielkie kwadrupolowe momenty, a ich pola są nieznacznie nachylone od osi obrotu. Duży moment kwadrupolowy Neptuna może być wynikiem przesunięcia od centrum planety i geometrycznego ograniczenia dynama generującego pole.

Pluton (oznaczenie oficjalne: 134340 Pluton) – planeta karłowata, najjaśniejszy obiekt pasa Kuipera. Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha. Od odkrycia do 2006 r. Pluton był uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. 24 sierpnia 2006 r. Zgromadzenie Generalne Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrało Plutonowi status planety, co oznacza, że w Układzie Słonecznym jest teraz tylko 8 planet. Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych. Płaszczyzna, po której się porusza, jest mocno nachylona do płaszczyzny ekliptyki, z silnie ekscentryczną orbitą, która częściowo przebiega wewnątrz orbity Neptuna. Pluton posiada cztery obiegające go księżyce, z których jeden, Charon, jest tylko o połowę mniejszy od niego. Nazwa została zapożyczona od rzymskiego boga Plutona, zaś jego symbol – złożenie liter P i L – pochodzi od inicjałów Percivala Lowella, amerykańskiego astronoma.
Dwutlenek węgla (CO2, nazwa systematyczna: ditlenek węgla lub tlenek węgla(IV)) – nieorganiczny związek chemiczny, tlenek węgla na IV stopniu utlenienia.

Łuk szoku magnetosfery Neptuna, gdzie magnetosfera zaczyna zwalniać wiatr słoneczny, występuje w odległości 34,9 promieni od planety. Magnetopauza, gdzie ciśnienie magnetosfery równoważy wiatr słoneczny, znajduje się w odległości 23-26,5 promieni Neptuna. Ogon magnetosfery rozciąga się na co najmniej 72 promieni Neptuna, a bardzo prawdopodobne, że o wiele dalej.

American Association for the Advancement of Science (AAAS) – międzynarodowa organizacja non-profit zajmująca się ogólnie pojętym rozwojem nauki. Założone cele realizuje poprzez inicjatywy takie jak prowadzenie polityki naukowej, organizowanie programów międzynarodowych i kształcenia naukowego. AAAS jest także wydawcą licznych biuletynów naukowych, książek, raportów i czasopism, m.in. prestiżowego magazynu „Science”, z liczbą czytelników szacowaną na około milion, oraz EurekAlert! – strony internetowej informującej o najnowszych odkryciach naukowych. American Association for the Advancement of Science zostało założone w 1848 roku jako pierwsza stała amerykańska organizacja mająca na celu promowanie nauki, a jego pierwszym prezydentem został William Charles Redfield. W przeciągu pierwszych pięćdziesięciu lat istnienia AAAS kilkukrotnie było bliskie upadku i dopiero połączenie z magazynem „Science”, który zawiódł jako prywatne przedsięwzięcie, doprowadziło do odrodzenia zarówno czasopisma, jak i organizacji. Kadencja prezydenta American Association for the Advancement of Science trwa rok. Prezydentami AAAS oprócz Redfielda byli także m.in.: Louis Agassiz (1851), Othniel Charles Marsh (1878), Edward Drinker Cope (1896), Theodore Gill (1896), Charles Walcott (1923), Alfred Romer (1966) i Stephen Jay Gould (2000). Obecnie organizacja zrzesza 262 towarzystwa naukowe oraz akademie i służy w sumie około 10 milionom osób. Dostępne dla wszystkich członkostwo w American Association for the Advancement of Science zapewnia m.in. prenumaratę „Science”. AAAS składa się z 24 sekcji, organizujących sympozja podczas corocznych spotkań oraz zapewniających ekspertyzy dla projektów AAAS.
Uran − gazowy olbrzym, siódma w kolejności od Słońca planeta Układu Słonecznego. Jest także trzecią pod względem wielkości i czwartą pod względem masy planetą naszego systemu. Nazwa planety pochodzi od Uranosa, który był bogiem i uosobieniem nieba w mitologii greckiej (klasyczna greka: Οὐρανός), ojcem Kronosa (Saturna) i dziadkiem Zeusa (Jowisza). Choć jest widoczny gołym okiem, podobnie jak pięć innych planet, starożytni obserwatorzy nie uznali go za planetę ze względu na jego niską jasność i powolny ruch po sferze niebieskiej. Sir William Herschel ogłosił odkrycie planety w dniu 13 marca 1781, po raz pierwszy w historii nowożytnej rozszerzając znane granice Układu Słonecznego. Uran to również pierwsza planeta odkryta przy pomocy teleskopu.

Pierścienie

Osobny artykuł: Pierścienie Neptuna.

Neptun ma układ pierścieni, choć jest on mniej spektakularny niż otaczający Saturna. Pierścienie mogą składać się z cząsteczek lodów pokrytych krzemianami lub materiałami na bazie węgla, które to najprawdopodobniej dają im czerwony odcień. Trzy główne pierścienie są wąskie i noszą nazwy: Pierścienia Adamsa (63000 km od centrum Neptuna), Pierścień Le Verriera (53000 km) i Pierścień Galle (szerszy i słabszy 42000 km). Słabe zewnętrzne rozszerzenie pierścienia Le Verriera zostało nazwane Lassell i jest ograniczone w jego zewnętrznej krawędzi przez pierścień Arago na wysokości 57000 km.

Tryton (Neptun I, gr. Τρίτων) – największy księżyc Neptuna. Został odkryty przez Williama Lassella 10 października 1846 roku, zaledwie 17 dni po odkryciu samej planety. Jest siódmym księżycem Neptuna licząc od powierzchni planety macierzystej. Nazwa pochodzi z mitologii greckiej. Tryton był synem Posejdona, greckiego odpowiednika rzymskiego Neptuna.
Galileusz (wł. Galileo Galilei) (ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 koło Florencji) – włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.

Pierwszy z tych pierścieni planetarnych został odkryty w 1968 roku przez zespół kierowany przez Edwarda Guinana, ale później myślał, że to pierścień, który może być niepełny. Pierwsze dowody, że pierścienie mogą mieć luki, pojawiły się w trakcie zakrycia gwiazdy przez Neptuna obserwowanego w 1984 roku, kiedy pierścienie wyraźnie przesłoniły gwiazdę przed zakryciem, ale nie zaobserwowano tego po zakryciu. Zdjęcia przesłane przez sondę Voyager 2 w 1989 roku wyjaśniły problem, pokazując kilka słabych pierścieni. Pierścienie te mają grudkowatą strukturę, być może z powodu interakcji grawitacyjnej z małymi księżycami na niedalekiej orbicie.

Masa Ziemi (M⊕) jest pozaukładową jednostką masy stosowaną w astronomii, głównie Układu Słonecznego. Jej wartość równa jest rzeczywistej masie Ziemi
Wir (ang. vortex) - jednospójny obszar płynu, w którym wektor rotacji prędkości płynu jest różny od zera, ma ten sam kierunek i zwrot w każdym punkcie pola. Taki wir zapisać można w postaci:

Peryferyjny pierścień Adamsa składa się z pięciu wyraźnych łuków o nazwach Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 i Fraternité (Odwaga, Wolność, Równość 1, Równość 2, Braterstwo). Istnienie łuków trudno było wytłumaczyć, bowiem prawa ruchu orbitalnego przewidują, że pył rozłoży się dość szybko w jednolity pierścień, a łuki powinny być nietrwałe. Astronomowie uważają, że łuki w ich obecnej formie są formą nietrwałą i powstały jako efekt przyciągania grawitacyjnego Galatei, księżyca krążącego bardzo blisko wewnątrz pierścienia.

Ultrafiolet (UV, promieniowanie ultrafioletowe, nadfiolet) – . Słowo "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" i utworzone jest z łacińskiego słowa "ultra" (ponad) i słowa "fiolet" oznaczającego barwę o najmniejszej długości fali w świetle widzialnym. Dawniej było nazywane promieniowaniem "pozafiołkowym".
Public Broadcasting Service (PBS) (ang. Publiczna Usługa Nadawcza) to amerykańska sieć 354 stacji publicznej telewizji. Jest organizacją non-profit nadającą na terenie Stanów Zjednoczonych, jednak niektóre programy telewizyjne można odbierać w Kanadzie. Jej działania są w dużej mierze finansowane przez Corporation for Public Broadcasting i telewizyjne zbiórki pieniędzy (tzw. pledge drives). Siedziba znajduje się w Arlington w stanie Wirginia. PBS nie jest właścicielem żadnej ze swoich stacji, jedynie udostępnia swój wizerunek. Na antenach pojawia się pasmo dziecięce PBS Kids. Wraz z koncertami, dyskusjami i spektaklami nadawany jest serwis informacyjny PBS Newshour.

Obserwacje wykonane z Ziemi w 2005 roku wydają się wskazywać, że pierścienie Neptuna są o wiele bardziej niestabilne, niż wcześniej sądzono. Zdjęcia wykonane za pomocą Teleskopów Kecka w 2002 i w 2003 roku pokazują znaczne zmiany w pierścieniach w porównaniu ze zdjęciami wykonanymi przez sondę Voyager 2. W szczególności wydaje się, że łuk Liberté może zniknąć w ciągu zaledwie jednego stulecia.

Dipol (z gr. dipolos - dwa bieguny) to układ dwóch różnoimiennych ładunków lub biegunów magnetycznych. Układ można scharakteryzować przez wektor zwany momentem dipolowym. Dipol wytwarza charakterystyczne pole zwane polem dipolowym.
Talassa (Neptun IV, ang. Thalassa) – drugi (w kolejności od planety) księżyc Neptuna. Nazwa satelity pochodzi od Talassy, córki Eteru i Hemery z greckiej mitologii. Thalassa to również greckim określeniem morza.

Klimat

Jedną z różnic między Uranem i Neptunem jest poziom aktywności meteorologicznej. Gdy sonda Voyager 2 przeleciała w pobliżu Urana w roku 1986, planeta była dość jednolita, w przeciwieństwie do Neptuna, gdzie podczas misji Voyagera 2 w 1989 roku występowały znaczące zjawiska pogodowe.

Wielka Ciemna Plama (góra), Scooter (środkowa biała chmura) i Mała Ciemna Plama (dół), z za dużym (nierzeczywistym) kontrastem

Pogoda na Neptunie charakteryzuje się bardzo dynamicznymi burzami i wiatrem wiejącym z prędkością prawie 600 m/s — osiągającym niemal naddźwiękowy przepływ. Poprzez śledzenie ruchu chmur wykazano, że prędkości wiatru wynoszą od 20 m/s w kierunku wschodnim do 325 m/s w zachodnim. Prędkość wiatru w górnych warstwach chmur wynosi od 400 m/s na równiku do 250 m/s na biegunach. Większość wiatrów na Neptunie wieje w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu planety. Ogólny obraz wiatru pokazał stopniowanie obrotu na dużych szerokościach geograficznych i obrót wsteczny na niższych szerokościach geograficznych. Różnica w kierunku przepływu jest uważana za efekt powierzchniowy, a nie przejaw głębszych procesów atmosferycznych. Na 70° szerokości geograficznej południowej najszybsze strumienie gazów atmosferycznych poruszają się z prędkością 300 m/s.

Powstanie i ewolucja Układu Słonecznego rozpoczęły się 4,6 miliarda lat temu, gdy na skutek grawitacyjnego zapadnięcia się jednej z części niestabilnego obłoku molekularnego rozpoczął się proces formowania Słońca i innych gwiazd. Większość zapadającej się masy z tej części obłoku zebrała się pośrodku, tworząc Słońce, podczas gdy reszta spłaszczyła się, formując dysk protoplanetarny, z którego następnie powstały planety, księżyce, asteroidy i pozostałe małe ciała Układu Słonecznego.
Polska Rzeczpospolita Ludowa (PRL) - oficjalna nazwa państwa polskiego w latach 1952-1989. Uprzednio w latach 1945-1952 ten sam organizm państwowy funkcjonował jako podmiot prawa międzynarodowego pod nazwą Rzeczpospolita Polska. Zwana propagandowo Polską Ludową - był to kolokwialny eufemizm na okres monopartyjnych rządów PPR, a od 1948 PZPR w Polsce.

Obfitość metanu, etanu i etynu na równiku Neptuna jest 10-100 razy większa niż na biegunach. Interpretuje się to jako dowód na istnienie prądów wznoszących na równiku i prądów opadających w pobliżu biegunów.

W 2007 r. okazało się, że temperatura w górnej troposferze na południowym biegunie Neptuna wynosiła około 10° C więcej niż w pozostałej części Neptuna, która średnio wynosi około −200 °C (70 K). Różnica temperatur wystarcza, by metan, który gdzie indziej jest zamrożony w górnych warstwach atmosfery Neptuna, wyciekał jako gaz z okolic bieguna południowego. Względnie ciepłe miejsce jest wynikiem nachylenia osi obrotu Neptuna, które sprawia, że południowy biegun jest skierowany do Słońca w ostatnim kwartale roku Neptuna, trwającym około 41 ziemskich lat. Gdy Neptun powoli przesuwa się ku przeciwnej stronie Słońca, biegun południowy zostaje zaciemniony, a biegun północny − oświetlony, co powoduje uwolnienie metanu na biegunie północnym.

Stan nadkrytyczny - jest to taki stan danej substancji, w którym temperatura i ciśnienie są większe od ciśnienia i temperatury punktu krytycznego danej substancji.
Wielka Czerwona Plama to ogromny stały antycyklon od co najmniej 300 lat wiejący na Jowiszu, 22° na południe od równika. Burza jest na tyle duża, że można ją obserwować z Ziemi za pomocą amatorskich teleskopów. Jako pierwszy zobaczył ją brytyjski fizyk i wynalazca Robert Hooke w 1664 roku.

Ze względu na zmiany sezonowe w pasmach chmur na południowej półkuli Neptuna odnotowano zwiększenie ich wielkości i albedo. Zjawisko to po raz pierwszy zaobserwowano w 1980 r. i ma ono trwać do około 2020 roku. Długi okres orbitalny Neptuna powoduje, że cztery pory roku będą trwały po ok. czterdzieści lat każda.

Burze

Wielka Ciemna Plama, zdjęcie wykonane przez sondę Voyager 2

W 1989 roku Wielka Ciemna Plama, burza o charakterze antycyklonu obejmująca 13000 × 6600 km, została odkryta przez sondę kosmiczną Voyager 2. Burza przypomina Wielką Czerwoną Plamę na Jowiszu. Pięć lat później, 2 listopada 1994 r., Kosmiczny Teleskop Hubble'a nie dostrzegł Wielkiej Ciemnej Plamy na planecie. Zamiast tego burza podobna do Wielkiej Ciemnej Plamy została znaleziona na północnej półkuli planety, ten układ burzowy również zanikł po kilku latach.

Magnetosfera – obszar wokół ciała niebieskiego, w którym ruchy i zjawiska dotyczące naładowanych cząstek są zdominowane przez pole magnetyczne danego obiektu. W Układzie Słonecznym następujące ciała niebieskie posiadają magnetosferę: Ziemia, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun oraz Merkury. Mars posiada niejednolicie namagnesowaną powierzchnię. Pojęcie to jest również stosowane jako określenie obszaru zdominowanego przez oddziaływanie pola magnetycznego, pochodzącego od obiektów astronomicznych jak np. magnetosfera pulsara.
Plutonek, Plutino – określenie używane do obiektów transneptunowych z pasa Kuipera znajdujących się w rezonansie orbitalnym 2:3 z Neptunem; na dwa obiegi plutonka wokół Słońca przypadają trzy obiegi Neptuna.

Kolejna burza to biała chmura Scooter (skuter), znajdująca się na południe od Wielkiej Ciemnej Plamy. Jej nazwa wiąże się z tym, że kiedy została zaobserwowana po raz pierwszy, na kilka miesięcy przed zbliżeniem w 1989 r. Voyagera 2, poruszała się szybciej niż Wielka Ciemna Plama. Późniejsze obrazy ujawniły jeszcze szybsze chmury. Cyklon Mała Ciemna Plama, występujący na południowej półkuli, jest drugą najbardziej intensywną burzą obserwowaną podczas spotkania w 1989 r. Początkowo była zupełnie ciemna, ale gdy Voyager 2 zbliżył się do planety, rozwinął się jasny rdzeń, który może być dostrzeżony na większości zdjęć o najwyższej rozdzielczości.

Pas Kuipera, zwany też pasem Edgewortha-Kuipera — obszar . Jest podobny do . Podobnie jak pas planetoid, zawiera wiele małych obiektów, będących pozostałościami po procesie formowania się Układu Słonecznego. Krążą w nim co najmniej trzy planety karłowate: Pluton, Haumea i Makemake. O ile pas planetoid składa się głównie z obiektów skalnych i metalowych, większość obiektów Pasa Kuipera jest zbudowanych z zestalonych prostych związków, takich jak metan, amoniak i woda.
William Olaf Stapledon (ur. 10 maja 1886 r. w Seacombe - zm. 6 września 1950 r. w Caldy) - brytyjski filozof i pisarz. Autor kilku wpływowych dzieł science fiction.

Ciemne plamy Neptuna występują w troposferze na wysokości niższej niż większość jaśniejszych chmur, tak więc pojawiają się jako dziury w górnych warstwach chmur. Ponieważ są one stabilne, utrzymując się przez kilka miesięcy, uważa się je za wirowe. Często jaśniejsze obszary wiążą się z ciemnymi plamami, tworząc trwałe chmury metanu, które znajdują się koło warstwy tropopauzy. Utrzymywanie się takich towarzyszących chmur wskazuje, że niektóre dawniejsze ciemne plamy mogą nadal istnieć jako cyklony, mimo że nie są już widoczne jako ciemne. Mogą też rozpraszać się podczas migracji zbyt blisko równika, lub ewentualnie z powodu innych nieznanych mechanizmów.

Planeta pozasłoneczna, egzoplaneta (gr. exo: poza, na zewnątrz) – planeta znajdująca się w pozasłonecznym układzie planetarnym, czyli układzie wokół gwiazdy (lub gwiazd) innej niż Słońce.
Voyager 1 (pl. Podróżnik 1) - bezzałogowa sonda kosmiczna NASA, wystrzelona z Przylądka Canaveral na Florydzie 5 września 1977 roku. Obecnie jest najdalszym i ciągle działającym obiektem wysłanym w przestrzeń kosmiczną przez człowieka. Od Ziemi dzieli ją odległość już ponad 100 j.a. Sygnał wysłany przez sondę w kierunku anten Deep Space Network potrzebuje około 14 godzin na przebycie tej drogi. Pierwotnym celem misji Voyagera 1 było zbadanie Jowisza i Saturna oraz ich księżyców. Obecnie główny cel stanowi badanie heliopauzy oraz pomiar właściwości fizycznych przestrzeni międzygwiezdnej. Dalsze badanie wiatru słonecznego jest utrudnione po awarii instrumentu umożliwiającego wykonywanie pomiarów.

Wewnętrzne ciepło

Pogoda Neptuna jest bardziej zróżnicowana w porównaniu z Uranem przypuszczalnie częściowo ze względu na jego wyższą temperaturę wewnętrzną. Chociaż Neptun leży dwa razy dalej od Słońca niż Uran i otrzymuje tylko 40% ilości światła słonecznego Urana, powierzchnie obu planet mają mniej więcej równe temperatury. W górnych regionach troposfery Neptuna temperatura osiąga −221,4 °C (51,7 K). Na głębokości, gdzie w atmosferze ciśnienie wynosi 1 bar (100 kPa), temperatura wynosi -201,15 °C (72,0 K). W głębszych warstwach gazu jednak temperatura regularnie wzrasta. Podobnie jak w przypadku Urana, źródło tego ciepła jest nieznane, ale rozbieżność jest większa: Uran tylko promieniuje 1,1 razy więcej energii, niż otrzymuje od Słońca; Neptun promieniuje 2,61 razy więcej energii, niż otrzymuje od Słońca. Neptun jest planetą najdalszą od Słońca, ale jego energia wewnętrzna jest wystarczająca do wytworzenia najszybszych wiatrów z planet w Układzie Słonecznym. Istnieje kilka możliwych wyjaśnień, w tym radiogeniczne ogrzewanie jądra planety, konwersja metanu pod wysokim ciśnieniem na wodór, diament i węglowodory, i uwalnianie w ten sposób grawitacyjnej energii potencjalnej oraz konwekcja w dolnej części atmosfery, która powoduje fale grawitacji pochłaniane ponad tropopauzą.

Neptun – w mitologii rzymskiej bóg wód, chmur i deszczu, odpowiednik greckiego Posejdona, boga morza. Atrybutem Neptuna był trójząb. Czczony wraz z bóstwem żeńskim zwanym Salacją lub Venilią (identyfikowanym z grecką Amfitrytą, w mitologii greckiej żoną Posejdona).
Ciśnienie to wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:

Orbita i obrót

Średnia odległość Neptuna od Słońca wynosi 4,50 miliarda km (ok. 30,1 j.a.), jeden pełny obieg trwa 164,8 lat. 12 lipca 2011 Neptun zakończył swój pierwszy pełny obieg wokół Słońca od czasu odkrycia planety w 1846 roku, chociaż nie był wtedy widoczny na tle gwiazd dokładnie w miejscu odkrycia, ponieważ Ziemia była w innym miejscu na swojej orbicie.

Troposfera – jest najniższą i najcieńszą warstwą atmosfery, stanowi ok. 80% jej całkowitej masy. Górna jej granica zmienia się w zależności od pory roku i od szerokości geograficznej. Nad biegunami sięga ona do 7 km w zimie i do 9 km w lecie. W umiarkowanych szerokościach geograficznych od 10 km w zimie do 13 km w lecie. Nad równikiem zasięg troposfery waha się od 15 do 18 km przez cały rok. Zróżnicowana grubość troposfery wynika z różnic nagrzewania się obszarów leżących na różnych szerokościach geograficznych oraz różnej wartości siły odśrodkowej działającej na cząsteczki powietrza.
Unimor (Gdańskie Zakłady Elektroniczne "Unimor") – polskie przedsiębiorstwo zajmujące się produkcją telewizorów (seria odbiorników Neptun Siesta), komputera Bosman 8, sprzętu łączności montowanego na statkach oraz na potrzeby wojska.

Eliptyczna orbita Neptuna jest nachylona pod kątem 1,77° do orbity Ziemi. Ze względu na ekscentryczność, równą 0,0086, odległość Neptuna od Słońca zmienia się o 77 milionów km między peryhelium i aphelium, odpowiednio najbliższym i najdalszym od Słońca punktem drogi orbitalnej planety.

Oś obrotu Neptuna ma nachylenie 28,32°, które jest podobne do nachylenia Ziemi (23°) i Marsa (25°). W wyniku tego planeta doświadcza zmian sezonowych. Jednak długi okres orbitalny Neptuna sprawia, że pora roku trwa czterdzieści lat ziemskich. Okres obrotu Neptuna wokół własnej osi (doba) wynosi w przybliżeniu 16,11 godziny. Ze względu na nachylenie osi obrotu porównywalne do Ziemskiego zmiana długości dnia w ciągu roku jest zbliżona do zmian ziemskich.

Europejskie Obserwatorium Południowe (ang. European Southern Observatory - ESO) – międzynarodowa organizacja zrzeszająca europejskie kraje, powołana w 1962 roku w celu budowy i utrzymywania obserwatoriów astronomicznych na półkuli południowej.
Johann Gottfried Galle (ur. 9 czerwca 1812 w Radis, Saksonia-Anhalt, zm. 10 lipca 1910 w Poczdamie, Brandenburgia) - niemiecki astronom, odkrywca planety Neptun. Sławę zdobył w 1838 odkrywając pierścień Saturna. W latach (1839-1840) odkrył 3 komety. Planetę Neptun zaobserwował w 1846 roku w położeniu bliskim, przewidzianym przez francuskiego matematyka Urbaina Le Verriera. W latach (1851-1897) pracował jako profesor Uniwersytetu Wrocławskiego i dyrektor jego obserwatorium astronomicznego. Podczas swej pracy w tutejszym obserwatorium w roku 1872 zaproponował metodę paralaksy Słońca.

Ponieważ Neptun nie jest ciałem stałym, atmosfera ulega rotacji różnicowej. Szeroka strefa równikowa obraca się z okresem około 18 godzin, który jest wolniejszy niż 16,1 godziny obrotu pola magnetycznego. Natomiast odwrotnie jest w regionach polarnych, gdzie okres obrotu wynosi 12 godzin. Ta różnica w obrocie jest najbardziej widoczna spośród wszystkich planet w Układzie Słonecznym i to powoduje silne południkowe uskoki wiatru.

Aphelium lub afelium – (zlatynizowany wyraz pochodzenia greckiego, od gr. apo: od i helios: słońce.) Oznacza punkt na orbicie ciała niebieskiego krążącego wokół Słońca, znajdujący się w miejscu największego oddalenia tego ciała od Słońca. Aphelium posiadają orbity okołosłoneczne takich ciał, jak: asteroida, planeta, czy kometa.
Fala grawitacyjna (oscylacje wypornościowe) – w mechanice cieczy jest to fala utworzona przez siły wypornościowe i siłę grawitacji w stabilnie stratyfikowanym ośrodku lub na powierzchni dwóch warstw cieczy o różnej gęstości. W opisie zjawisk atmosferycznych i oceanograficznych jest to fala utworzona w stabilnie stratyfikowanym powietrzu lub wodzie, lub na powierzchni pomiedzy dwoma warstwami o róznych właściwościach.

Rezonanse orbitalne

Osobne artykuły: Pas Kuipera i Trojańczycy.

Diagram pokazujący główne rezonanse orbitalne w pasie Kuipera wywołane przez Neptuna. Wyróżnione regiony to: rezonans 2:3 (plutonki, inaczej plutino), pozbawiony rezonansu klasyczny Pas Kuipera (cubewano) oraz rezonans 1:2 (twotino).

Neptun ma znaczny wpływ na region znajdujący się bezpośrednio za nim, zwany Pasem Kuipera. Pas Kuipera to pierścień małych lodowych ciał niebieskich, podobnych do pasa planetoid, ale znacznie większy, rozciągający się za orbitą Neptuna od 30 j.a. do około 55 j.a. od Słońca. W taki sam sposób, jak grawitacja Jowisza dominuje w pasie asteroid i kształtuje jego strukturę, grawitacja Neptuna dominuje w Pasie Kuipera. W czasie istnienia Układu Słonecznego w niektórych regionach pasa Kuipera, orbity ciał były silnie destabilizowane grawitacją Neptuna, utworzyły się więc luki w strukturze Pasa Kuipera. Przykładowo luka występuje w regionie od 40 do 42 j.a..

Trójząb - rodzaj broni białej, używanej niegdyś przez rybaków do polowania na większe ryby i ośmiornice, składa się z drzewca i osadzonych na nim trzech metalowych zębów, zakończonych hakami.
Kilogram – jednostka masy, jednostka podstawowa układu SI, oznaczana kg. Jest to masa międzynarodowego wzorca (walca o wysokości i średnicy podstawy 39 mm wykonanego ze stopu platyny z irydem) przechowywanego w Międzynarodowym Biurze Miar w Sèvres koło Paryża. Wzorzec kilograma został usankcjonowany uchwałą I Generalnej Konferencji Miar (Conférence Générale des Poids et Mesures, CGPM) w 1889.

Istnieją jednak orbity także w tych relatywnie pustych regionach, gdzie obiekty mogą przetrwać czas trwania Układu Słonecznego. Rezonanse te występują, gdy okres obiegu Neptuna jest dokładnym ułamkiem okresu obiegu tego obiektu, np. 1:2 lub 3:4. Jeśli obiekt obiega Słońce raz na dwa obroty Neptuna, to ukończy tylko pełne pół orbity, gdy Neptun powróci do pierwotnego położenia. Najbardziej „okupowany” rezonans w pasie Kuipera, obejmujący ponad 200 znanych obiektów, to rezonans 2:3. Obiekty w tym rezonansie przebiegają swoje pełne 2 orbity na 3 orbity Neptuna. Znane są jako plutino (plutonki) dlatego, że największym z obiektów Pasa Kuipera, z rezonansem 2:3 jest 134340 Pluton. Mimo że Pluton regularnie przecina orbitę Neptuna, stosunek rezonansu 2:3 powoduje, że nigdy nie mogą się zderzyć. Obszary rezonansów 3:4, 3:5, 4:7 i 2:5 są mniej popularne.

Peryhelium, perihelium (zlatynizowany wyraz pochodzenia greckiego, od gr. peri, przy i helios, Słońce) – punkt na orbicie ciała niebieskiego obiegającego Słońce, znajdujący się w miejscu największego zbliżenia obu ciał. Przeciwieństwem peryhelium jest aphelium. W odniesieniu do orbity okołoziemskiej stosuje się odpowiednio perygeum i apogeum, zaś w ogólnym przypadku, np. orbit wokół gwiazd – perycentrum i apocentrum.
Astronomia (gr. ἀστρονομία Astronomía) – nauka o ciałach niebieskich, ich budowie, ruchach, pochodzeniu i ewolucji oraz o materii rozproszonej w przestrzeni kosmicznej (zwanej też kosmosem). Astronomia, a ściślej jej dział zwany kosmologią, zajmuje się także Wszechświatem jako całością. Nazwa astronomia pochodzi z greki: ἄστρον astron (gwiazda) + νόμος nómos (prawo).

Neptun posiada dużą liczbę planetoid znajdujących się w stałym położeniu względem układu Słońce – Neptun, zwanych planetoidami trojańskimi. Znajdują się one w punktach Lagrange'a – większość w punkcie L4. Planetoidy trojańskie Neptuna mogą być postrzegane jako obiekty będące w rezonansie z Neptunem w stosunku 1:1. Mają one stabilne orbity, i przypuszczalnie nie zostały przez niego przyciągnięte, tylko pojawiły się niezależnie od Neptuna. Pierwszy i jak dotąd jedyny odkryty trojańczyk Neptuna w punkcie Lagrange'a L5, to 2008 LC18.

Scott Sander Sheppard – amerykański astronom. Gdy był doktorantem na Uniwersytecie Hawajskim, pod jego przewodnictwem odkryto wiele księżyców, głównie Jowisza i Saturna. Współpracując z Davidem Jewittem odkrył również 7 planetoid. Obecnie pracuje w Departamencie Magnetyzmu Ziemskiego Carnegie Institution of Washington.
Egzosfera - zewnętrzna warstwa atmosfery Ziemi. Egzosfera zwana jest inaczej sferą rozpraszania, sferą dyssypacji. Dolna granica egzosfery rozpoczyna się powyżej 600 km, natomiast jej zewnętrzna, górna granica jest określona na około 2 tysięcy km. Powyżej tej wysokości rozpoczyna się otwarta przestrzeń kosmiczna. Temperatura w egzosferze jest zbliżona do zera bezwzględnego (-273 °C).

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)