Neptú (planeta)

De Viquipèdia

Dreceres ràpides: navegació, cerca
Neptú  Símbol astronòmic de Neptú
Neptú vist per la Voyager 2
Neptú vist per laVoyager 2
Descobriment
Descobert per Urbain Le Verrier
John Couch Adams
Johann Galle
Data de descobriment 23 de setembre de 1846[1]
Designacions
Adjectiu Neptunià
Neptúnic[2]
Època J2000
Afeli 4.553.946.490 km
30,44125206 UA
Periheli 4.452.940.833 km
29,76607095 UA
Semieix major 4.503.443.661 km
30,10366151 UA
Excentricitat 0,011214269
Període orbital 60.190[5] dies
164,79 anys
Període sinòdic 367.49 dies[6]
Velocitat orbital mitjana 5,43 km/s[6]
Anomalia mitjana 267,767281°
Inclinació 1,767975° a eclíptic
6,43° a l'equador del Sol
0,72° al pla invariable[7]
Longitud del node ascendent 131,794310°
Argument del periàpside 265,646853°
Satèl·lits 13
Característiques físiques
Radi equatorial 24.764 ± 15 km[8][9]
3,883 terres
Radi polar 24.341 ± 30 km[8][9]
3,829 terres
Aplatiment 0,0171 ± 0,0013
Àrea de superfície 7,6408×109 km²[5][9]
14,98 terres
Volum 6,254×1013 km³[6][9]
57,74 terres
Massa 1,0243×1026 kg[6]
17,147 terres
Densitat mitjana 1,638 g/cm³[6][9]
Gravetat a la superfície equatorial 11,15 m/s²[6][9]
1,14 g
Velocitat d'escapament 23,5 km/s[6][9]
Període de rotació sideral 0,6713 dies[6]
16 h 6 min 36 s
Velocitat de rotació equatorial 2,68 km/s
9.660 km/h
Obliqüitat 28,32°[6]
Ascensió recta del pol nord 19h 57m 20s[8]
Declinació del pol nord 42,950°[8]
Albedo 0,290 (unit)
0,41 (geom.)[6]
Temp. de superfície
   nivell d'1 bar
   (10 kPa)
miním mitjana màxim
72 K[6]
55 K[6]
Magnitud aparent 8,0 to 7,78[6][10]
Diàmetre angular 2,2–2.4″[6][10]
Atmosfera[6]
Alçada d'escala 19,7 ± 0,6 km
Composició

80±3.2%
19±3.2%
1.5±0.5%
~0.019%
~0.00015%
Gels:

Neptú és el vuitè planeta del sistema solar en proximitat al Sol. És el quart en quant a diàmetre però el tercer en quant a massa ja que és més dens que Urà. És un gegant gasós i forma part dels planetes exteriors. Ocasionalment, Plutó (fins al 2006 considerat el novè planeta del sistema solar), degut a la seva òrbita excèntrica, està més a prop del Sol que Neptú.

La seva òrbita va ser predita, de forma independent, per John Couch Adams (el 1845) i per Urbain Le Verrier (el 1846) a partir de les anomalies de l'òrbita d'Urà respecte a les lleis de Kepler i de la llei de la gravitació universal de Newton. Va ser descobert per Johann Gottfried Galle, el 23 de setembre de 1846 a 1° d'interval de la posició predita per Adams i Le Verrier. Més tard, es va advertir que Galileu ja l'havia observat el 1612, però l'havia pres per una estrella.

Taula de continguts

[edita] Història

[edita] Nom

Poc després del seu descobriment Neptú era simplement referit com a "el planeta exterior a Urà" o com al "Planeta de Verrier. El primer suggeriment d'un va provenir de Galle, que va proposar Janus. A Anglaterra, Challis va fer servir el nom Oceanus.[11]

Reivindicant el dret de batejar el seu descobriment Le Verrier aviat va proposar el nom de Neptú, alhora que falsament afirmava que havia estat oficialment aprovat per la francesa Bureau des Longitudes.[12] A l'Octubre, va demanar de posar el nom de Le Verrier al planeta en honor a sí mateix, i tenia el suport de François Arago, directori d'aquest observatori. Tanmateix, aquest suggeriment va topar amb una forta resistència a fora de França.[13] Almanacs francesos varen reintroduir ràpidament el nom de Herschel per a Urà, en honor al descobridor Sir William Herschel, i Leverrier per al nou planeta.[14]

Struve es va pronunciar a favor del nom Neptú el 29 de desembre del 1846, a l'Acadèmia de les Ciències de Sant Petersburg.[15] Aviat Neptú va esdevenir el nom internacionalment acceptat. En la mitologia romana, Neptú era el déu del mar, identificat amb el grec Poseidó. La demanda d'un nom mitològic estava en la línia de conservar la nomenclatura dels altres altres planetes, dels quals tots excepte la Terra tenien noms de deïtats grecoromanes.[16]

[edita] Estat

Des del seu descobriment fins el 1930, Neptú va ser el planeta més llunyà conegut. Amb el descobriment de Plutó el 1930, Neptú va esdevenir el penúltim planeta, excepte durant un període de 20 anys en què l'òrbita de Plutó va entrar a la de Neptú.[17] El descobriment del cinturó de Kuiper el 1992 va fer que molts astrònoms debatessin si Plutó havia de considerar-se un planeta o una part del cinturó.[18][19] El 2006, la Unió Astronòmica Internacional va definir la paraula "planeta" per primer cop, reclassificant Plutó com a "planeta nan" i tornant a convertir Neptú en l'últim planeta del sistema solar.[20]

[edita] Característiques físiques

A l'orbitar tan lluny del Sol, Neptú rep molt poca calor. La temperatura a les regions més altes de l'atmosfera és de 55 K (-218 ºC). Com que Neptú és un gegant gasós no té superfície sòlida, però a mesura que un s'endinsa més i més en la seva atmosfera la temperatura augmenta pel que sembla que el planeta pot tenir una font interna de calor. Es pensa que pot ser un romanent de la calor generada per la concreció de matèria durant la creació del planeta, que ara irradia calor lentament cap a l'espai. La velocitat del vent en l'atmosfera de Neptú, de fins a 2.000 km/h, és la major del sistema solar i es creu que els vents s'alimenten del flux de calor interna.

L'estructura interna s'assembla a la d'Urà: un nucli rocós cobert per una crosta gelada, ocult davall una atmosfera gruixuda i espessa. Els dos terços interiors de Neptú es componen d'una mescla de roca, aigua, amoníac líquid i metà. El terç exterior és una mescla de gas calent compost d'hidrogen, heli, aigua i metà. Igual que Urà i a diferència de Júpiter i de Saturn, la composició de l'estructura interna de Neptú es creu que està formada per capes distintes. Com a Urà, el camp magnètic de Neptú està fortament inclinat en relació amb el seu eix de rotació, a 47° i desplaçat almenys 0,55 radis (uns 13.500 quilòmetres) del centre físic del planeta. Comparant els camps magnètics d'ambdós planetes, els científics han arribat a la conclusió que eixa extrema orientació podria ser característica dels fluxos a l'interior del planeta i no el resultat de la inclinació de l'eix d'Urà.

[edita] Anells planetaris

Dues fotografies del sistema d'anells de Neptú presa per la Voyager 2

Neptú té un sistema d'anells planetaris, molt menys massiu i estès que el de Saturn. Els anells podrien estar formats de partícules de gel embolcallades de silicats o d'un material basat en el carboni, i que molt probablement els donaria una tonalitat rogenca.[21] Els tres anells principals són, l'estret anell d'Adams, a 63.000 km del centre de Neptú, l'anell de Le Verrier, a 53.000 km, i l'anell de Galle, el més ample i tènue a 42.000 km de distància. Una extensió dèbil de l'anell de Le Verrier ha estat anomenada Lassell; i està unida en el seu extrem extern amb l'anell d'Arago que es troba a 57.000 km.[22]

El primer dels anells va ser descobert el 1968 per un grup liderat per Edward Guinan,[23][24] però més tard es va dubtar de la completesa d'aquest anell.[25] Les evidències que els anells podien tenir discontinuïtats van aparèixer durant una ocultació estelar el 1984, quan els anells van ocultar un estel en la immersió però no en l'emersió.[26] Les imatges de la sonda Voyager 2 del 1989 van tancar la discusió i a més van mostrar l'existència de diversos anells tènues, que tenen una estructura granular.[27] Tot i que actualment no se´n sap la raó d'aquesta disposició se suposa que podria ser deguda a les interaccions gravitacionals dels anells amb els satèl·lits menors que orbiten prop seu.[28]

L'anell extern, Adams, conté cinc arcs prominents anomenats actualment Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 i Fraternité (Coratge, Llibertat, Igualtat i Fraternitat).[29] L'existència d'aquests arcs era difícil d'explicar perquè les lleis del moviment predirien que s'eixamplarien molt ràpidament per formar un anell uniforme en un període de temps molt curt. Els astrònoms ara creuen que aquests arcs es formen per l'acció gravitacional de Galatea, un satèl·lit que es troba just a la vora interna de l'anell.[30][31]

Unes observacions realitzades des de la Terra el 2005 mostren que els anells de Neptú podrien ser més inestables del que en un principi se suposava. Juntament amb d'altres imatges preses des de l'observatori W. M. Keck el 2002 i el 2003 indiquen una descomposició important dels anells en comparació amb les imatges del Voyager 2. En particular sembla que l'arc anomenat Liberté desapareixeria en menys d'un segle.[32]

[edita] Satèl·lits

En l'actualitat es coneixen 13 satèl·lits de Neptú. Tritó, amb 2.700 km de diàmetre, és el més gran i un dels majors del sistema solar. Va ser descobert per William Lassel només 17 dies després del descobriment del planeta. Gerard Kuiper va descobrir Nereida el 1949. Aquesta lluna destaca per tenir una òrbita molt excèntrica.

Entre el juliol i el setembre de 1989, la nau Voyager 2 en va descobrir 6 més. Un d'ells, Làrissa, va ser vist des de la Terra el 1981, però es va prendre com una secció dels anells de Neptú. Un altre, Proteu, és el segon en quant a mida però només mesura 400 km de diàmetre. Entre els anys 2002 i 2003 se'n van descobrir 5 més, arribant així a la xifra actual de 13. La majoria dels satèl·lits descoberts mesuren menys de 200 km de diàmetre i podrien ser restes de llunes majors que es van fraccionar.


Satèl·lits de Neptú
Nàiade · Talassa · Despina · Galatea · Làrissa · Proteu · Tritó · Nereida · Halimedes · Sao · Laomedeia · Psàmate · Neso

[edita] Formació i migració

Una simulació que mostra els planetes exteriors i el cinturó de Kuiper a) Abans de la resonància 2:1 entre Júpiter i Saturn b) Escampament dels objectes del cinturó de Kuiper cap al Sistema Solar després del canvi orbital de Neptú c) Després de l'ejecció dels objectes del cinturó de Kuiper per Júpiter

La formació dels gegants de gel, Neptú i Urà, ha estat sempre dificil de fer encaixar en cap model teòric de forma precisa. Els models actuals suggereixen que la densitat de matèria en les regions exteriors del Sistema Solar era massa baixa per explicar la formació de cossos celestes tan grans mitjançant el mètode tradicionalment acceptat de l'accreció, i per tant s'han desenvolupat diverses teories alternatives per explicar-ne el seu origen. Una d'elles proposa que els gegants gelats van formar-se per inestabilitats en el disc protoplanetari original i que després van patir la radiació d'una estrella OB propera i massiva que hauria impactat sobre les seves atmosferes.[33]

Una altra hipòtesi explica que ambdós planetes s'haurien format molt més a prop del Sol, on la densitat de matèria era molt més elevada i que posteriorment mitjançant la migració planetària haurien arribat a les seves òrbites actuals després de la desaparició del disc protoplanetari gasós.[34] Aquesta hipòtesi és la que actualment compta amb més suport ja que explica millor la disposició dels objectes menors observat en la regió trans-neptuniana.[35] El model, que basant-se en aquesta hipòtesi, és més acceptat actualment [36][37][38] s'anomena model de Niça, i mostra l'efecte que la migració de Neptú i dels altres planetes gegants sobre l'estructura del Cinturó de Kuiper.

[edita] Observació

Neptú mai és visible a ull nu, tenint una brillantor entre magnituds +7,7 i +8,0,[10][6], el que vol dir que pot ser superat en brillantor per les llunes galilees de Júpiter, el planeta nan Ceres i els asteroides 4 Vesta, 2 Pallas, 7 Iris, 3 Juno i 6 Hebe.[39] Un telescopi o uns prismàtics potents podran mostrar Neptú com a un petit disc blau semblant en aparença a Urà.[40]

Degut a la distància de Neptú de la Terra, el diàmetre angular del planeta només oscil·la entre 2,2 i 2,4 arcsegons;[6][10] el més petit de tots els planetes del Sistema Solar. La seva petita grandària aparent ha dificultat el seu estudi visual; les dades visuals van estar molt limitades fins a l'aparició del Telescopi Espacial Hubble i grans telescopis terrestres amb òptica adaptativa.[41][42]

[edita] Exploració

Amb un període orbital de 165 anys, Neptú tornarà al punt de la seva òrbita en què el va descobrir Galle l'any 2011. A causa de l'òrbita excèntrica de Plutó, ocasionalment Neptú n'està més lluny del Sol.

Neptú no és visible a ull nu. Utilitzant un telescopi es veu com un disc blau-verdós, paregut a Urà; el color blau-verdós és a causa del metà de la seva atmosfera. Neptú s'ha visitat per només una nau espacial, la Voyager 2, que va passar prop del planeta el 25 d'agost de 1989. Com aquest era l'últim planeta que la sonda visitaria, es va decidir que passés ben a prop de Tritó, sense tenir en compte les conseqüència que això implicaria en la seva trajectòria a partir d'aleshores.

Les imatges obtingudes enviades a la Terra per la Voyager 2 servirien com a base del programa del 1989 de la cadena televisiva PBS, Neptune All Night[43] que es va emetre durant una nit sencera.

Una imatge de Tritó feta per la sonda Voyager 2

Durant aquesta aproximació, les senyals de la sonda trigaren 246 minuts per arribar a la Terra. Per això, durant una gran part de la missió, la Voyager 2 depenia d'ordres precarregades per a la seva trobada amb Neptú. També va realitzar un acostament amb el satèl·lit Nereida abans de trobar-se a uns 4400 km de l'atmosfera de Neptú el 25 d'agost i després va passar a prop de Tritó el mateix dia.[44]

A més a més de les imatges, la nau espacial va verificar la presència d'un camp magnètic al voltant del planeta que estava inclinat i descentrat, de forma equivalent al camp magnètic d'Urà. També va posar fi als dubtes sobre el període de rotació que va determinar mitjançant la mesura de les emissions de ràdio. A més a més la Voyager 2 va mostrar que, sorprenentment, Neptú posseeix una gran activitat atmosfèrica. Finalment es van descobrir sis nous satèl·lits i la presència de múltiples anells.[45][44]

El 2003 es va presentar una proposta al programa de la NASA, "Vision Missions Studies", per a crear una missió encarregada de llançar i posar una sonda en òrbita al voltant de Neptú que fos capaç de realitzar mesures i estudis de magnitud similar a la Cassini sense la necessitat de propulsors o generadors elèctrics basats en la fissió nuclear. Aquest treball està en fase de desenvolupament per part del JPL i el California Institute of Technology.[46]

[edita] Referències

  1. Hamilton, Calvin J.. «Neptune». Views of the Solar System, August 4, 2001. [Consulta: 2007-08-13].
  2. DIEC
  3. Yeomans, Donald K.. «HORIZONS System». NASA JPL, July 13, 2006. [Consulta: 2007-08-08].—At the site, go to the "web interface" then select "Ephemeris Type: ELEMENTS", "Target Body: Neptune Barycenter" and "Center: Sun".
  4. Orbital elements refer to the barycentre of the Neptune system, and are the instantaneous osculating values at the precise J2000 epoch. Barycentre quantities are given because, in contrast to the planetary centre, they do not experience appreciable changes on a day-to-day basis from to the motion of the moons.
  5. 5,0 5,1 Munsell, K.; Smith, H.; Harvey, S.. «Neptune: Facts & Figures». NASA, November 13, 2007. [Consulta: 2007-08-14].
  6. 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 6,11 6,12 6,13 6,14 6,15 6,16 Williams, David R.. «Neptune Fact Sheet». NASA, September 1, 2004. [Consulta: 2007-08-14].
  7. «The MeanPlane (Invariable plane) of the Solar System passing through the barycenter», 2009-04-03. [Consulta: 2009-04-10]. (produced with Solex 10 written by Aldo Vitagliano; see also Invariable plane)
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 P. Kenneth, Seidelmann; Archinal, B. A.; A’hearn, M. F. et al. «Report of the IAU/IAGWorking Group on cartographic coordinates and rotational elements». Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 90, pàg. 155–180 [Consulta: 2008-03-07].
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 Es refereix al nivell de 100 kPa de pressió atmosfèrica
  10. 10,0 10,1 10,2 10,3 Espenak, Fred. «Twelve Year Planetary Ephemeris: 1995–2006». NASA, July 20, 2005. [Consulta: 2008-03-01].
  11. Moore (2000):206
  12. Littmann (2004):50
  13. Baum & Sheehan (2003):109–110
  14. Gingerich, Owen. «The Naming of Uranus and Neptune». Astronomical Society of the Pacific Leaflets, vol. 8, pàg. 9–15 [Consulta: 2008-02-19].
  15. Hind, J. R.. «Second report of proceedings in the Cambridge Observatory relating to the new Planet (Neptune)». Astronomische Nachrichten, vol. 25, pàg. 309 [Consulta: 2008-02-18]. Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS).
  16. Blue, Jennifer. «Planet and Satellite Names and Discoverers». USGS, December 17, 2008. [Consulta: 2008-02-18].
  17. Tony Long. «Jan. 21, 1979: Neptune Moves Outside Pluto's Wacky Orbit». wired.com, 2008. [Consulta: 2008-03-13].
  18. Weissman, Paul R.. «The Kuiper Belt». Annual Review of Astronomy and Astrophysics. [Consulta: 2006-10-04].
  19. «The Status of Pluto:A clarification». International Astronomical Union, Press release, 1999. [Consulta: 2006-05-25].
  20. "IAU 2006 General Assembly: Resolutions 5 and 6" (PDF), IAU (August 24, 2006). 
  21. Cruikshank (1996):703–804
  22. Blue, Jennifer. «Nomenclature Ring and Ring Gap Nomenclature». Gazetteer of Planetary. USGS, December 8, 2004. [Consulta: 2008-02-28].
  23. Wilford, John N. (June 10, 1982). "Data Shows 2 Rings Circling Neptune", The New York Times. Revisat el 29 febrer 2008. 
  24. Guinan, E. F.; Harris, C. C.; Maloney, F. P.. «Evidence for a Ring System of Neptune». Bulletin of the American Astronomical Society, vol. 14, pàg. 658 [Consulta: 2008-02-28].
  25. Goldreich, P.; Tremaine, S.; Borderies, N. E. F.. «Towards a theory for Neptune's arc rings». Astronomical Journal, vol. 92, pàg. 490–494 [Consulta: 2008-02-28].
  26. Nicholson, P. D. et al.. «Five Stellar Occultations by Neptune: Further Observations of Ring Arcs». Icarus, vol. 87, pàg. 1 [Consulta: 2007-12-16].
  27. «Missions to Neptune». The Planetary Society, 2007. [Consulta: 2007-10-11].
  28. Wilford, John Noble (December 15, 1989). "Scientists Puzzled by Unusual Neptune Rings", Hubble News Desk. Revisat el 29 febrer 2008. 
  29. Cox, Arthur N.. Allen's Astrophysical Quantities. Springer, 2001. ISBN 0387987460. 
  30. Munsell, Kirk; Smith, Harman; Harvey, Samantha. «Planets: Neptune: Rings». Solar System Exploration. NASA, November 13, 2007. [Consulta: 2008-02-29].
  31. Salo, Heikki; Hänninen, Jyrki. «Neptune's Partial Rings: Action of Galatea on Self-Gravitating Arc Particles». Science, vol. 282, 5391, pàg. 1102–1104 [Consulta: 2008-02-29].
  32. Staff. «Neptune's rings are fading away». New Scientist, March 26, 2005. [Consulta: 2007-08-06].
  33. Boss, Alan P.. «Formation of gas and ice giant planets». Earth and Planetary Science Letters. ELSEVIER, 2002-09-30. [Consulta: 2008-03-05].
  34. Thommes, Edward W.; Duncan, Martin J.; Levison, Harold F.. «The formation of Uranus and Neptune among Jupiter and Saturn», 2001. [Consulta: 2008-03-05].
  35. Hansen, Kathryn. «Orbital shuffle for early solar system». Geotimes, June 7, 2005. [Consulta: 2007-08-26].
  36. Crida, A.. «Solar System formation». Invited review talk on Solar System formation, at the JENAM 2008 conference. Proceeding to appear in "Reviews in Modern Astronomy, 21" (2009).
  37. Desch, S. J.. «Mass Distribution and Planet Formation in the Solar Nebula». The Astrophysical Journal, vol. 671 (2007), pàg. 878-893.
  38. Smith, R.; L. J. Churcher; M. C. Wyatt; M. M. Moerchen; C. M. Telesco. «Resolved debris disc emission around $\eta $ Telescopii: a young solar system or ongoing planet formation?». Astronomy and Astrophysics, vol. 493 (2009), pàg. 299-308.
  39. Vegeu els articles respectius per a les dades de els seves magnituds.
  40. Moore (2000):207.
  41. El 1977, per example, fins i tot el període de rotació de Neptú romania incert. See: Cruikshank, D. P.. «On the rotation period of Neptune». Astrophysical Journal, Part 2 - Letters to the Editor, vol. 220 (March 1, 1978), pàg. L57–L59 [Consulta: 2008-03-01].
  42. Max, C.. «Adaptive Optics Imaging of Neptune and Titan with the W.M. Keck Telescope». Bulletin of the American Astronomical Society, vol. 31, pàg. 1512 [Consulta: 2008-03-01].
  43. Phillips, Cynthia. «Fascination with Distant Worlds». SETI Institute, August 5, 2003. [Consulta: 2007-10-03].
  44. 44,0 44,1 Burgess (1991):46–55.
  45. Error de citació: Etiqueta <ref> no vàlida; no s'ha proporcionat text per les refs amb l'etiqueta science4936
  46. Spilker, T. R.; Ingersoll, A. P.. «Outstanding Science in the Neptune System From an Aerocaptured Vision Mission». Bulletin of the American Astronomical Society, vol. 36, pàg. 1094 [Consulta: 2008-02-26].

[edita] Bibliografia

  • Baum, Richard; Sheehan, William. In Search of Planet Vulcan: The Ghost in Newton's Clockwork Universe. Basic Books, 2003. ISBN 0738208892. 
  • Burgess, Eric. Far Encounter: The Neptune System. Columbia University Press, 1991. ISBN 0-231-07412-3. 
  • Cruikshank, Dale P.. Neptune and Triton. University of Arizona Press, 1996. ISBN 0-8165-1525-5. 
  • Elkins-Tanton, Linda T.. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. New York: Chelsea House, 2006. ISBN 0-8160-5197-6. 
  • Littmann, Mark. Planets Beyond, Exploring the Outer Solar System. Courier Dover Publications, 2004. ISBN 0486436020. 
  • Miner, Ellis D.; Wessen, Randii R.. Neptune: The Planet, Rings, and Satellites. Springer-Verlag, 2002. ISBN 1-85233-216-6. 
  • Moore, Patrick. The Data Book of Astronomy. CRC Press, 2000. ISBN 0-7503-0620-3. 
  • Standage, Tom. The Neptune File. Penguin, 2001. 

[edita] Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a:
Neptú
Sistema solar
Fitxer:Eight Planets.png
SolMercuriVenusTerraMartJúpiterSaturnUràNeptú
PlutóCinturó d'asteroidesCinturó de KuiperErisCeresNúvol d'Oort

Satèl·lits de MartSatèl·lits de JúpiterSatèl·lits de SaturnSatèl·lits d'UràSatèl·lits de Neptú
LlunaEuropaGanimedesCal·listoTitàTritóCaront


Viquipèdia:Llista dels 1000 articles fonamentals#Astronomia

En altres llengües