Netuno | |
Netuno visto pela sonda Voyager 2 em 1989. | |
Características orbitais | |
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Semi-eixo maior | 4.498.400.000 km (30,069 9 pol. ) |
Afélia | 4.537.000.000 km (30,328 pol. ) |
Periélio | 4459800000 km (29,811 6 pol. ) |
Circunferência orbital | 28.263.700.000 km (188.931 pol. ) |
Excentricidade | 0,00859 |
Período de revolução | 60 216,8 d (≈ 164,86 a ) |
Período sinódico | 367.429 d |
Velocidade orbital média | 5.432 48 km / s |
Velocidade orbital máxima | 5,479 5 km / s |
Velocidade orbital mínima | 5,386 1 km / s |
Inclinação na eclíptica | 1,77 ° |
Nó ascendente | 131,784 ° |
Argumento do periélio | 273,2 ° |
Satélites conhecidos | 14 , especialmente Triton . |
Anéis conhecidos | 5 principais. |
Características físicas | |
Raio equatorial | 24.764 ± 15 km (3.883 Terras) |
Raio polar | 24.341 ± 30 km (3.829 Terras) |
Raio médio volumétrico |
24.622 km (3.865 Terras) |
Achatamento | 0,0171 |
Perímetro equatorial | 155.597 km |
Área | 7.640 8 × 10 9 km 2 (14,98 Terra) |
Volume | 62,526 × 10 12 km 3 (57,74 Terra) |
Massa | 102,43 × 10 24 kg (17,147 Terras) |
Densidade geral | 1.638 kg / m 3 |
Gravidade superficial | 11,15 m / s 2 (1,14 g) |
Velocidade de liberação | 23,5 km / s |
Período de rotação ( dia sideral ) |
0,671 25 d (16 h 6,6 min ) |
Velocidade de rotação (no equador ) |
9.660 km / h |
Inclinação do eixo | 28,32 ° |
Ascensão Reta do Pólo Norte | 299,36 ° |
Declinação do Pólo Norte | 43,46 ° |
Albedo geométrico visual | 0,41 |
Bond Albedo | 0,29 |
Irradiância solar | 1,51 W / m 2 (0,001 Terra) |
Temperatura de equilíbrio do corpo negro |
46,6 K ( -226,4 ° C ) |
Temperatura da superfície | |
• Temperatura a 10 k Pa | 55 K ( -218 ° C ) |
• Temperatura a 100 k Pa | 72 K ( −201 ° C ) |
Características da atmosfera | |
Densidade a 100 k Pa |
0,45 kg / m 3 |
Altura da escala | 19,1 a 20,3 km |
Massa molar média | 2,53 a 2,69 g / mol |
Dihidrogênio H 2 | 80 ± 3,2% |
Helium He | 19 ± 3,2% |
Metano CH 4 | 1,5 ± 0,5% |
Hydrogen Deuteride HD | 190 ppm |
Amônia NH 3 | 100 ppm |
Etano C 2 H 6 | 2,5 ppm |
Acetileno C 2 H 2 | 100 ppb |
História | |
Descoberto por |
Urbain Le Verrier (cálculo), Johann Gottfried Galle ( obs. ) Sobre as indicações de Urbain Le Verrier . Veja a descoberta de Netuno . |
Descoberto em |
31 de agosto de 1846 (Cálculo) 23 de setembro de 1846( obs. ) |
Netuno é o oitavo planeta em ordem de distância do Sol e o mais distante conhecido do Sistema Solar . Ele orbita o Sol a uma distância de cerca de 30,1 UA (4,5 bilhões de quilômetros), com uma excentricidade orbital a metade da da Terra e um período de revolução de 164,79 anos . É o terceiro planeta com maior massa do Sistema Solar e o quarto maior em tamanho - um pouco mais massivo, mas um pouco menor do que Urano . Além disso, é o planeta gigante mais denso.
Não visível a olho nu , Netuno é o primeiro objeto celestial e o único dos oito planetas do Sistema Solar a ser descoberto por dedução, e não por observação empírica . Na verdade, o astrônomo francês Alexis Bouvard observou as perturbações gravitacionais inexplicável na órbita de Urano e conjecturado no início do XIX ° século um oitavo planeta, o mais distante, poderia ser a causa. Os astrônomos britânicos John Couch Adams em 1843 e o francês Urbain Le Verrier em 1846 calcularam independentemente a posição prevista para este planeta hipotético. Graças aos cálculos deste último, foi finalmente observado pela primeira vez em23 de setembro de 1846pelo astrônomo prussiano Johann Gottfried Galle , a um grau da posição prevista. Embora Galle tenha usado os cálculos de Le Verrier para descobrir o planeta, a autoria da descoberta entre Adams e Le Verrier foi contestada por muito tempo. Sua maior lua , Tritão , foi descoberta 17 dias depois por William Lassell . Desde 2013, 14 satélites naturais de Netuno são conhecidos . O planeta também tem um sistema de anéis fraco e fragmentado e uma magnetosfera .
A distância do planeta da Terra conferindo-lhe um tamanho aparente muito pequeno , seu estudo é difícil com telescópios localizados na Terra. Netuno é visitado apenas uma vez durante a missão Voyager 2 , que realiza um sobrevoo em25 de agosto de 1989. O advento do Telescópio Espacial Hubble e grandes telescópios ópticos adaptativos baseados em terra permitiram observações mais detalhadas.
Como as de Júpiter e Saturno , a atmosfera de Netuno é composta principalmente de hidrogênio e hélio, bem como traços de hidrocarbonetos e possivelmente nitrogênio , embora contenha uma proporção maior de "gelo". No sentido astrofísico , ou seja, de voláteis substâncias como água , amônia e metano . No entanto, como Urano, seu interior é composto principalmente de gelo e rochas, daí o seu nome de “ gigantes de gelo ”. Além disso, o metano é parcialmente responsável pela tonalidade azul da atmosfera de Netuno, embora a origem exata desse azul celeste permaneça inexplicada. Além disso, ao contrário da atmosfera nebulosa e relativamente sem características de Urano, a atmosfera de Netuno exibe condições climáticas ativas e visíveis. Por exemplo, na época do sobrevôo da Voyager 2 em 1989 , o hemisfério sul do planeta exibia uma Grande Mancha Escura comparável à Grande Mancha Vermelha em Júpiter. Essas condições climáticas são impulsionadas pelos ventos mais fortes conhecidos no Sistema Solar, atingindo velocidades de 2.100 km / h . Devido à sua grande distância do Sol, sua atmosfera externa é um dos lugares mais frios do Sistema Solar, com temperaturas de topo de nuvem aproximando-se de 55 K (-218,15 ° C ) .
O planeta tem o nome de Netuno , deus dos mares na mitologia romana , e tem o símbolo astronômico ♆, uma versão estilizada do tridente do deus.
Netuno não é visível a olho nu ; portanto, foi necessária a invenção do telescópio para poder observá-lo. No entanto, esta descoberta se destaca da de outros planetas porque é acima de tudo matemática : é feita por cálculos a partir da trajetória e características de Urano . Assim, o telescópio foi então usado apenas para confirmar a descoberta.
Vários astrônomos, antes de sua descoberta na XIX th século, no entanto, observar sem notar que é um planeta. Assim, os desenhos astronômicos de Galileu mostram que ele observa Netuno, o28 de dezembro de 1612enquanto ele aparece em conjunto com Júpiter . O planeta é então listado como uma estrela fixa simples . Ele a percebe novamente no céu um mês depois, o28 de janeiro de 1613, e um estudo de 2009 sugere que ele ainda descobre que se moveu em relação a uma estrela próxima. Assim, não pode ser uma estrela fixa, mas Galileu não tira nenhuma conclusão e não a evoca depois. Como ele então pensou ter observado apenas uma estrela, ele não é creditado com sua descoberta. Netuno também é observado por Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande (1732 - 1807) em 1795 e por John Herschel , filho de William Herschel , que já havia descoberto Urano, em 1830, sem que eles notassem nada em particular, tomando-o também como estrela.
Os matemáticos começaram a observar em 1788 que o recém-descoberto planeta Urano não apresentava uma órbita que parecesse estar de acordo com os modelos existentes. Além disso, quanto mais o tempo passa, mais aumenta o erro entre a posição anunciada da estrela e a registrada. Jean-Baptiste Joseph Delambre tenta explicar as anomalias adicionando a influência gravitacional de Júpiter e Saturno em seus cálculos. Suas tabelas são então mais precisas, mas ainda não permitem prever o movimento do planeta a longo prazo. Em 1821, o astrônomo francês Alexis Bouvard publicou novas tabelas usando 17 observações espalhadas ao longo dos 40 anos desde sua descoberta para tentar, em vão, explicar a órbita de Urano. As observações subsequentes revelam desvios substanciais das tabelas, levando Bouvard a hipotetizar que um corpo desconhecido interromperia a órbita por interação gravitacional .
Em uma reunião da British Science Association , George Biddell Airy relata que as tabelas de Bouvard estão erradas na ordem de um minuto de cada diploma. Principalmente duas hipóteses se opõem: a de Bouvard sobre a existência de outro planeta ainda desconhecido, que poderia afetar os movimentos de Urano, e a de um questionamento da lei universal da gravitação , proposta por Airy - segundo ele, a lei de a gravitação perderia sua validade à medida que nos afastamos do sol. No entanto, a existência de um novo planeta transuraniano é um consenso para a maioria dos astrônomos para explicar os distúrbios no movimento de Urano.
Estudante em Cambridge , John Couch Adams descobriu26 de junho de 1841Relatório de Airy sobre o problema da órbita de Urano e está interessado no assunto. Em 1843, uma vez concluídos os estudos, vai trabalhar e confia no Titius-Bode para obter uma primeira aproximação da distância do novo planeta ao sol . Como a maioria dos planetas - exceto Mercúrio - tem uma órbita fracamente excêntrica , ele também assume que sua órbita é circular para simplificar os cálculos. Ele terminou seu trabalho dois anos depois, tendo determinado a posição de Netuno com um erro de menos de dois graus na posição real, mas ele ainda precisa confirmar por observação. James Challis , Diretor do Observatório de Cambridge, o indica ao astrônomo real Sir George Biddell Airy. Este último inicialmente expressa dúvidas sobre o trabalho de seu jovem colega.
Ao mesmo tempo, na França, François Arago - então diretor do observatório de Paris - incentivou o matemático Urbain Le Verrier , especialista em mecânica celeste, a determinar as características deste oitavo planeta. Ele começou seu trabalho em Urano em 1845 e, ignorando totalmente o de Adams, usou um método diferente e independente, então publicou seus primeiros resultados em10 de novembro de 1845na Primeira dissertação sobre a teoria de Urano , depois em Pesquisa sobre os movimentos de Urano, o1 ° de junho de 1846.
Airy, notando o trabalho do astrônomo francês, traçou um paralelo com o de Adams e entrou em contato com Le Verrier. Este último pede a ele que faça pesquisas no planeta usando os cálculos que acaba de publicar, mas Airy se recusa. Finalmente, sob pressão de George Peacock , Airy pergunta a James Challis sobre12 de julho de 1846para empreender a busca pela nova estrela com o telescópio. Adams, informado pelo diretor de Cambridge, fornece novas coordenadas para Challis, especificando que o objeto seria de magnitude 9 , mas Airy oferece para Challis observar uma grande porção do céu e até uma magnitude 11 . Este método requer muito mais tempo de observação de Challis, especialmente porque ele não possui mapas confiáveis da área a ser observada. Challis começa sua pesquisa sobre1 r agosto 1846 então cruza o céu em agosto e setembro, sem conseguir identificá-lo.
Le Verrier comunica seus resultados finais à Académie des sciences em31 de agosto de 1846. Diante da falta de entusiasmo dos astrônomos franceses, ele decidiu visitar um de seus conhecidos, o astrônomo prussiano Johann Gottfried Galle , do Observatório de Berlim . Heinrich d'Arrest , um estudante do observatório, sugere que Galle compare um mapa do céu recentemente desenhado na região do local previsto por Le Verrier com o céu atual, para encontrar o deslocamento característico de um planeta, em oposição a uma estrela .
a 23 de setembro de 1846, Galle recebe a posição do planeta por carta. Ele descobre Netuno na mesma noite, apontando seu telescópio para o local indicado; fica então a apenas um grau da localização calculada por Le Verrier. Ele o observa novamente no dia seguinte, para verificar se a estrela realmente se moveu, antes de confirmar que é de fato o planeta desejado. Tritão , seu maior satélite natural , foi descoberto por William Lassell 17 dias depois de Netuno.
Do outro lado do Canal, a decepção é grande. Challis, revendo suas anotações, descobre que observou Netuno duas vezes, no dia 4 e12 de agosto, mas não o reconheceu como um planeta porque não tinha um mapa estelar atualizado e foi distraído por seu trabalho simultâneo nas observações de cometas . Além disso, uma forte rivalidade nacionalista é lançada entre franceses e britânicos a fim de atribuir a paternidade da descoberta. Os britânicos avançam os papéis de Adams, enquanto os franceses refutam, lembrando que apenas uma publicação oficial pode validar a descoberta, e recusam por princípio que o nome de Adams apareça próximo ao de Le Verrier nos livros de história. EmJunho de 1847, Adams e Le Verrier se encontram pela primeira vez na Associação Britânica para o Avanço da Ciência e, posteriormente, mantêm uma relação amigável.
Finalmente, um consenso internacional parece para Le Verrier e Adams terem um crédito conjunto. No entanto, desde 1966, Dennis Rawlins questionou a afirmação de Adams de co-descoberta e a questão foi reavaliada por historiadores com o retorno em 1998 dos " documentos de Netuno " ao Observatório Real de Greenwich . Depois de examinar os documentos, o relato sugere que "Adams não merece o mesmo crédito que Le Verrier pela descoberta de Netuno." Esse crédito só pertence a quem conseguiu tanto prever a posição do planeta quanto convencer os astrônomos a procurá-la ” .
Pouco depois de sua descoberta, Netuno é simplesmente chamado de "o planeta fora de Urano" ou "planeta Le Verrier". A sugestão do primeiro nome vem de Johann Galle, que surge com o nome " Janus ", do deus romano de começos e fins, escolhas e portas. Na Inglaterra, Challis propõe o nome de " Oceanus ", um titã filho de Urano (equivalente grego de Urano).
Reivindicando o direito de nomear sua descoberta, Le Verrier rapidamente propôs o nome “Netuno” para este novo planeta, enquanto afirmava falsamente que ele havia sido oficialmente aprovado pelo Bureau des longitudes . EmOutubro de 1848, mudou de ideias e procurou dar ao planeta o nome de "Le Verrier", após o seu nome, contando com o apoio fiel do director do observatório, François Arago . No entanto, essa sugestão encontrou forte resistência fora da França. Os almanaques franceses reintroduzem o nome "Herschel" para Urano, em homenagem ao descobridor deste planeta, Sir William Herschel , e "Leverrier" para o novo planeta.
Wilhelm von Struve falou a favor do nome "Netuno" em29 de dezembro de 1846na Academia de Ciências de São Petersburgo . Além disso, "Neptune" está rapidamente se tornando o nome aceito internacionalmente. Na mitologia romana , Netuno é o deus do mar, identificado com o deus grego Poseidon . O pedido de um nome mitológico está de acordo com a nomenclatura dos outros planetas, que, com exceção da Terra, têm o nome da mitologia romana.
A maioria das línguas hoje usa uma variação do nome "Netuno" para o planeta. Nos idiomas chinês , vietnamita , japonês e coreano , o nome do planeta é traduzido como "estrela do rei do mar" (海王星). No grego moderno , o mundo é chamado de "Poseidon" ( Ποσειδώνας / Poseidonas ). Em hebraico , רהב ( Rahab ), em homenagem a um monstro marinho mítico mencionado no Livro dos Salmos , foi selecionado em uma votação administrada pela Academia da Língua Hebraica em 2009 como o nome oficial do planeta - embora o nome נפטון ( Neptun ) ainda é amplamente utilizado. Finalmente, em Maori , Nahuatl e Gujarati , o planeta leva os nomes do deus maori do mar Tangaroa , do deus da chuva Tlāloc e do deus hindu do oceano Varun, respectivamente .
Netuno é o único dos oito planetas conhecidos que foi descoberto por cálculos matemáticos em vez de observação empírica. Ao contrário dos outros sete planetas, Netuno nunca é visível a olho nu : sua magnitude aparente está entre 7,6 e 8,0 e o torna cerca de quatro vezes menos brilhante do que as estrelas mais fracas visíveis a olho nu. só aparece como um disco azul esverdeado por meio de um telescópio .
Durante o XIX th século e no início do XX ° século, os astrónomos pensam que Netuno, como Urano, um planeta terrestre . Em 1909, os cientistas acreditam ter observado, no espectro de Netuno, a faixa verde característica da presença da clorofila , e é apresentada a hipótese de vida vegetal neste planeta. No entanto, percebemos alguns anos depois que essa banda, na verdade, vem do uso de placas ortocromáticas .
No final do XIX ° século, sugere-se que as irregularidades no movimento de Urano e Netuno surgir a partir da presença de outro planeta ainda mais remota. Após extensa pesquisa, Plutão foi descoberto em18 de fevereiro de 1930nas coordenadas fornecidas pelos cálculos de William Henry Pickering e Percival Lowell para Planeta X . No entanto, o novo planeta está muito longe para gerar as irregularidades observadas no movimento de Urano, enquanto as observadas para Netuno decorrem de um erro na estimativa da massa do planeta (que foi identificado com a missão da Viagem 2 ). A descoberta de Plutão é, portanto, bastante fortuita. Devido à sua grande distância, o conhecimento de Netuno permaneceu baixo pelo menos até 1949, quando Gerard Kuiper descobriu sua segunda lua Nereida . Nas décadas de 1970 e 1980, foram obtidas pistas sobre a provável presença de anéis planetários ou pelo menos fragmentos ao redor de Netuno. Em 1981, uma equipe liderada por Harold Reitsema observou um terço de seus satélites, Larissa .
Desde sua descoberta em 1846 até a descoberta de Plutão em 1930, Netuno foi o planeta mais distante conhecido. Com essa descoberta, Netuno se torna o penúltimo planeta, exceto por um período de 20 anos entre 1979 e 1999, quando a órbita elíptica de Plutão o fez ficar mais perto do Sol do que Netuno. Por fim, a descoberta do Cinturão de Kuiper em 1992 levou muitos astrônomos a debater a questão de Plutão e se ele ainda deveria ser considerado um planeta ou parte do Cinturão de Kuiper. Em 2006, a União Astronômica Internacional definiu a palavra "planeta" pela primeira vez , reclassificando Plutão como " planeta anão " e tornando Netuno novamente o planeta mais distante do sol.
Com uma massa de 1,024 × 10 26 kg , Netuno é um corpo intermediário entre a Terra e gigantes gasosos como Júpiter ou Saturno . Na verdade, a massa de Netuno é 17 vezes maior do que a da Terra, mas 1/19 da massa de Júpiter . O raio equatorial do planeta é de 24.764 km , cerca de quatro vezes o da Terra. Sua gravidade a 1 bar é 11,15 m / s 2 , ou 1,14 vezes a gravidade da superfície da Terra, superada apenas por Júpiter no Sistema Solar.
Devido à compressão gravitacional , Netuno é menor que Urano (49.528 km de diâmetro para Netuno, contra 51.118 km para Urano) porque é mais massivo do que o último (Urano tem uma massa de 8,681 × 10 25 kg ).
Por outro lado, Netuno e Urano são frequentemente considerados uma subclasse de planetas gigantes , chamados de " gigantes de gelo " por causa de seu tamanho menor e maior concentração de substâncias voláteis em comparação com Júpiter e Saturno. No contexto da busca por exoplanetas , Netuno é usado como metonímia : corpos descobertos com uma massa semelhante são na verdade qualificados como "Netuno" , por exemplo , o Neptuno quente ou o Neptuno frio .
Diz-se que a estrutura interna de Netuno é semelhante à de Urano. Além disso, embora sua densidade seja três vezes menor do que a da Terra, é o planeta gigante mais denso do Sistema Solar. Isso implica que uma grande porcentagem de seu interior é composta de gelo derretido e material rochoso. Assim, provavelmente possui um núcleo sólido constituído de ferro , níquel e silicatos , com massa cerca de 1,2 vezes a da Terra. A pressão no centro seria em torno de 8 Mbar ( 800 GPa ) - cerca de duas vezes mais alta que no centro da Terra - e a temperatura em torno de 8.100 K (7.826,85 ° C) - ou mais do que a reinante no núcleo interno do Terra e na superfície do sol.
Acima desse núcleo, como Urano, Netuno poderia apresentar uma composição bastante uniforme (diferentes gelos, hidrogênio e hélio ) e não uma estrutura em "camadas" como Júpiter e Saturno . No entanto, vários modelos atuais da estrutura de Urano e Netuno sugerem a existência de três camadas: um núcleo rochoso, uma camada intermediária variando de gelo a líquido e formada por água, metano e amônia, e uma atmosfera de hidrogênio e hélio, embora o a realidade pode ser mais complexa.
Em 1981, estudos teóricos e experimentos feitos por compressão a laser levaram Marvin Ross, do laboratório nacional Lawrence Livermore , a propor que essa camada fosse totalmente ionizada e que o metano ali fosse pirolisado em carbono na forma de metal ou diamante . O metano se decompõe em carbono e hidrocarbonetos . Então, a precipitação do carbono libera energia - energia potencial gravitacional convertida em calor - causando correntes de convecção que liberam os hidrocarbonetos para a atmosfera. Este modelo explicaria a presença de vários hidrocarbonetos na atmosfera de Netuno.
Em 2017, novos experimentos simulando as condições que supostamente reinariam a cerca de 10.000 km abaixo da superfície de Urano e Netuno vêm consolidar esse modelo ao produzir diamantes de tamanho nanométrico. Essas condições de alta temperatura e pressão não podem ser mantidas por mais de um nanossegundo na Terra, mas, nas condições prevalecentes na atmosfera de Netuno ou Urano, os nanodiamantes teriam tempo de crescer para dar chuva de diamantes. Também se presume que esse tipo de chuva de diamantes ocorre em Júpiter e Saturno. Além disso, o topo do manto pode ser um oceano de carbono líquido onde flutuam "diamantes" sólidos.
O manto é equivalente a entre 10 e 15 massas de terra e é rico em água, amônia e metano. Como é costume na ciência planetária, essa mistura é chamada de gelada , embora seja um fluido quente e denso. Esse fluido, que tem alta condutividade elétrica , às vezes é conhecido como oceano de água-amônia. O manto pode consistir em uma camada de água iônica na qual as moléculas de água se dividem em hidrogênio e íons de oxigênio , e mais profundamente em água superiônica , na qual o oxigênio se cristaliza, mas os íons de hidrogênio flutuam livremente na rede.
O clima variado de Netuno em comparação com Urano é em parte devido ao seu maior calor interno . As regiões superiores da troposfera de Netuno atingem uma temperatura baixa de 55 K (-218,15 ° C) . Em uma profundidade onde a pressão atmosférica é igual a 1 bar (100 kPa ) , a temperatura é 72 K (−201,15 ° C) . Mais profundamente dentro das camadas de gás, a temperatura aumenta continuamente.
Tal como acontece com Urano, a origem desse aquecimento é desconhecida. No entanto, a diferença é maior em Netuno: se Urano irradia 1,1 vez mais energia do que recebe do Sol, Netuno irradia cerca de 2,61 vezes mais energia do que recebe. Portanto, embora Netuno esteja 50% mais distante do Sol do que Urano e, portanto, receba apenas 40% de sua luz solar , seu calor interno é suficiente para gerar os ventos planetários mais rápidos do Sistema Solar .
Dependendo das propriedades térmicas de seu interior, o calor resultante da formação do planeta pode ser suficiente para explicar este fluxo de calor atual, embora seja difícil explicar simultaneamente a falta de calor interno de Urano ao observar a aparente semelhança entre os dois planetas . Também é possível que as atividades atmosféricas nos dois gigantes congelados sejam mais dependentes da irradiação solar do que da quantidade de calor que escapa de seu interior.
A atmosfera de Netuno, com mais de 8.000 km de espessura , é composta por um volume de cerca de 80% de hidrogênio e 19% de hélio com cerca de 1,5% de CH 4 metano.- o fato de a soma ser superior a 100% se deve às incertezas quanto a essas proporções. Vestígios de amônia (NH 3), etano (C 2 H 6) E acetileno (C 2 H 2) também foram detectados. Sua atmosfera forma cerca de 5% a 10% de sua massa e representa de 10% a 20% de seu raio.
A cor azul de Netuno vem principalmente do metano, que absorve a luz nos comprimentos de onda do vermelho. Na verdade, existem bandas de absorção significativas de metano em comprimentos de onda do espectro eletromagnético maiores que 600 nm . No entanto, a cor azul - celeste da atmosfera de Netuno não pode ser explicada pelo único metano - o que daria uma cor mais próxima da água - marinha de Urano - e outras espécies químicas , por enquanto não identificadas, estão certamente na origem desta tonalidade particular . Na verdade, sendo o teor de metano atmosférico de Netuno semelhante ao de Urano, eles teriam a mesma cor.
A atmosfera de Netuno é dividida em duas regiões principais: a baixa troposfera , onde a temperatura diminui com a altitude, e a estratosfera , onde a temperatura aumenta com a altitude. A fronteira entre as duas, a tropopausa , está a uma pressão de 0,1 bar (10 kPa) . A estratosfera então dá lugar à termosfera em direção a pressões próximas a 10 -5 a 10 -4 bar (1 a 10 Pa ) e então passa gradualmente para a exosfera .
Os modelos sugerem que a troposfera de Netuno é cercada por nuvens de composição variada dependendo da altitude. O nível superior da nuvem está a pressões abaixo de um bar, onde a temperatura permite que o metano se condense. Para pressões entre um e cinco bares (100 e 500 kPa ), nuvens de amônia e sulfeto de hidrogênio se formariam. Acima de uma pressão de cinco bar, as nuvens podem consistir em amônia, sulfeto de amônio , sulfeto de hidrogênio e água. Mais fundo, em torno de 50 bares e onde a temperatura chega a 0 ° C , seria possível encontrar nuvens de gelo de água.
Nuvens de alta altitude sobre Netuno foram observadas, lançando sombras na opaca ponte nublada abaixo. Existem também faixas de nuvens de alta altitude que circundam o planeta em latitude constante. Essas faixas circunferenciais têm larguras de 50 e 150 km e estão localizadas a aproximadamente 50 e 110 km acima da ponte nublada. Essas altitudes correspondem à troposfera, onde ocorrem os fenômenos climáticos.
Imagens de Netuno sugerem que sua estratosfera inferior está turva devido à condensação de produtos da fotólise ultravioleta do metano, como o etano e o etino . A estratosfera também contém traços de monóxido de carbono e cianeto de hidrogênio . A estratosfera de Netuno é mais quente do que a de Urano por causa de sua alta concentração de hidrocarbonetos .
Por razões que permanecem obscuras, a termosfera está em uma temperatura anormalmente alta de cerca de 750 K (476,85 ° C) , o planeta estando muito longe do Sol para que esse calor seja gerado pela radiação ultravioleta . O mecanismo de aquecimento pode ser a interação atmosférica com os íons do campo magnético do planeta. Também pode ser o resultado de ondas gravitacionais se dissipando na atmosfera. A termosfera contém traços de dióxido de carbono e água, que podem ter sido depositados de fontes externas, como meteoritos e poeira. Uma ionosfera composta de várias camadas também foi descoberta entre 1000 e 4000 km acima do nível de 1 barra.
A temperatura medida nas camadas superiores da atmosfera está em torno de 55 K ( -218 ° C ), a menor média medida em um planeta do Sistema Solar, depois de Urano .
O clima em Netuno é caracterizado por extensos sistemas de tempestades, com ventos superiores a 2.000 km / h (cerca de 550 m / s ), quase um fluxo supersônico na atmosfera do planeta - onde a velocidade do som é duas vezes maior que na Terra. Esses ventos também são os mais rápidos do Sistema Solar. Seguindo o movimento das nuvens persistentes, observou-se que a velocidade do vento varia de 20 m / s na direção leste a 325 m / s na direção oeste. No topo das nuvens, os ventos predominantes variam em velocidade de 400 m / s ao longo do equador até 250 m / s nos pólos. A maioria dos ventos em Netuno se move na direção oposta à rotação do planeta. O padrão geral do vento também mostra rotação prógrada em latitudes altas versus rotação retrógrada em latitudes baixas. Essa diferença na direção do fluxo seria uma espécie de efeito de pele e não o resultado de processos atmosféricos mais profundos.
Netuno difere muito de Urano em seu nível típico de atividade meteorológica . Na verdade, não foi observado nenhum fenômeno comparável em Urano de acordo com as observações da Voyager 2 em 1986 .
A abundância de metano, etano e acetileno no equador de Netuno é de 10 a 100 vezes maior do que nos pólos. Isso é interpretado como evidência de fenômenos semelhantes a uma ressurgência de água no equador causada por ventos e, em seguida, um mergulho de água perto dos pólos. Na verdade, a fotoquímica não pode explicar de outra forma a distribuição sem a circulação dos meridianos.
Em 2007, foi descoberto que a alta troposfera no pólo sul de Netuno é cerca de 10 graus mais quente do que o resto de sua atmosfera, que tem uma temperatura média de cerca de 73 K (−200,15 ° C) . O diferencial de temperatura é suficiente para permitir que o metano, que está congelado em outras partes da troposfera, escape para a estratosfera perto do pólo. Este ponto quente relativo é devido à inclinação axial de Netuno, que expõe o pólo sul ao Sol durante o último quarto do ano de Netuno, ou cerca de 40 anos terrestres. Conforme Netuno se move lentamente para o lado oposto do Sol, o pólo sul escurece e o pólo norte se ilumina, fazendo com que este ponto quente mude para o pólo norte.
Devido às mudanças sazonais, com o planeta entrando em sua primavera no hemisfério sul, as bandas de nuvens do hemisfério sul de Netuno aumentam em tamanho e albedo . Essa tendência é observada pela primeira vez em 1980, e deve perdurar até a década de 2020, por causa das temporadas que duram quarenta anos em Netuno devido ao seu longo período de revolução.
Quando a Voyager 2 visitou em 1989, a marca mais distintiva do planeta era a " Grande Mancha Escura ", que tinha aproximadamente metade do tamanho da " Grande Mancha Vermelha " de Júpiter . Este local era um anticiclone gigante cobrindo 13.000 × 6.600 km, que poderia se mover a mais de 1.000 km / h .
A Grande Mancha Escura gerou grandes nuvens brancas logo abaixo da tropopausa . Ao contrário das nuvens na atmosfera da Terra , que são feitas de cristais de gelo de água, as de Netuno são feitas de cristais de metano . Além disso, embora as nuvens cirros na Terra se formem e se dispersem em algumas horas, as da Grande Mancha ainda estavam presentes após 36 horas (ou seja, duas rotações do planeta).
Em Novembro de 1994, o Telescópio Espacial Hubble detecta que ele desapareceu completamente, indicando aos astrônomos que ele foi coberto ou se dissipou. A persistência das nuvens que o acompanham prova que alguns pontos antigos podem permanecer na forma de ciclones . No entanto, um ponto quase idêntico apareceu no hemisfério norte de Netuno. Este novo local, denominado Grande Mancha Escura do Norte (NGDS), permaneceu visível por vários anos. Em 2018, um novo local semelhante foi detectado pelo Hubble.
A Scooter é um aglomerado de nuvens brancas mais ao sul da Grande Mancha Escura. Este apelido apareceu pela primeira vez nos meses que antecederam o sobrevoo da Voyager 2 em 1989, quando foi observado que se movia em velocidades mais rápidas do que a Grande Mancha Escura. A Pequena Mancha Escura é um ciclone ainda mais ao sul, a segunda tempestade mais intensa observada durante o sobrevôo de 1989. Nas primeiras imagens está completamente escuro, mas à medida que a Voyager 2 se aproximava do planeta, um núcleo brilhante se desenvolveu e pode ser visto na maioria das imagens de alta resolução . Essas duas manchas também desapareceram durante a observação de 1994 por Hubble.
Esses pontos escuros ocorrem na troposfera em elevações mais baixas do que as nuvens mais brilhantes, então eles aparecem como buracos nas pontes de nuvens superiores. Como se trata de características estáveis que podem persistir por vários meses, presume-se que tenham estruturas de vórtice . As nuvens de metano mais brilhantes e persistentes que se formam perto da tropopausa estão frequentemente associadas a manchas escuras. As manchas escuras podem se dissipar quando migram muito perto do equador ou possivelmente por algum outro mecanismo desconhecido.
O magnétosphère Netuno se assemelha a Urano, com um campo magnético fortemente inclinado 47 ° em relação ao seu eixo de rotação e deslocamento de pelo menos 0,55 raio do centro físico do planeta (aproximadamente 13 500 km ).
Antes da chegada da Voyager 2 em Netuno, presumia-se que a magnetosfera inclinada de Urano era o resultado de sua rotação lateral. No entanto, ao comparar os campos magnéticos dos dois planetas, agora é assumido que esta inclinação extrema pode ser característica de fluxos magnéticos originados de dentro dos planetas e não é o resultado de sua mudança física ou polaridade reversa. Esse campo seria então gerado por movimentos de fluido convectivo em uma fina camada esférica de líquidos eletricamente condutores (provavelmente uma combinação de amônia, metano e água), criando um efeito dínamo . No entanto, suas características sugerem que ele poderia ser gerado por um mecanismo diferente dos da Terra, Júpiter ou Saturno.
O campo tem um período de rotação de 16,11 horas. O componente dipolar do campo magnético no equador magnético de Netuno é de aproximadamente 14 microteslas ( 0,14 G ). O momento magnético dipolo de Netuno é de cerca de 2,2 T · m 3 (ou 14 microT · Rn 3 , onde Rn é o raio de Netuno). O campo magnético de Netuno tem uma geometria complexa que inclui contribuições relativamente grandes de componentes não dipolares, incluindo um forte momento quadrupolo que pode exceder o momento dipolar em intensidade. Por outro lado, planetas como a Terra , Júpiter e Saturno têm apenas momentos quadrupolo relativamente pequenos e seus campos são menos inclinados em relação ao eixo polar. O grande momento quadrupolo de Netuno pode ser o resultado de sua mudança do centro do planeta e das restrições geométricas do gerador de dínamo do campo. Além disso, auroras polares são descobertas no planeta pela Voyager 2 .
O arco-íris de choque ( "arco de choque" ) Netuno - onde a magnetosfera começa a afetar o vento solar - ocorre a uma distância de 34,9 vezes o raio do planeta. A magnetopausa - onde a pressão da magnetosfera contrabalança o vento solar - está localizada a uma distância de 23 a 26,5 vezes o raio de Netuno. A cauda da magnetosfera se estende pelo menos 72 vezes o raio de Netuno e provavelmente muito mais longe.
O semi-eixo maior entre Netuno e o Sol tem 4,5 bilhões de quilômetros (cerca de 30,1 unidades astronômicas ) e completa uma órbita em média a cada 164,79 ± 0,1 anos. A distância ao periélio é de 29,81 UA e 30,33 UA no afélio , o que corresponde a uma excentricidade orbital de 0,008678. Além disso, a órbita de Netuno está inclinada 1,77 ° a partir da da Terra e no plano da eclíptica .
a 11 de julho de 2011, Netuno completa sua primeira órbita completa desde sua descoberta em 1846. No entanto, devido ao movimento do Sol em relação ao baricentro do Sistema Solar , Netuno não estava no11 de julhona posição onde foi descoberto em relação ao sol. Assim, no sistema de coordenadas heliocêntrico usual, a longitude da descoberta foi alcançada em12 de julho.
A inclinação axial de Netuno é de 28,32 °, que é semelhante à inclinação da Terra (23 °) e Marte (25 °). Como resultado, Netuno passa pelas mesmas mudanças sazonais conhecidas na Terra. O longo período orbital de Netuno, no entanto, significa que essas estações duram quarenta anos terrestres, com o planeta na década de 2020 em sua primavera para o hemisfério sul.
Seu dia sideral é de aproximadamente 16 horas 7 minutos, definido pelo período de rotação do campo magnético do planeta. De fato, algum tempo antes de seu vôo sobre o planeta, a Voyager 2 detecta ondas de rádio em intervalos regulares, sinais de seu campo magnético. Sendo este último gerado por correntes elétricas internas ao planeta, deduziu-se que o período de rotação interna era igual ao intervalo de tempo entre essas baforadas. Esta rotação induz um achatamento do planeta: o raio polar é de 24.341 km enquanto o raio equatorial é de 24.764 km (nível de pressão em 1 bar ).
No entanto, como Netuno não é um corpo sólido, sua atmosfera sofre rotação diferencial . Assim, sua zona equatorial gira com um período de cerca de 18 horas, enquanto o período de rotações para as regiões polares é de 12 horas. Esta rotação diferencial é a mais pronunciada de todos os planetas do Sistema Solar e resulta em forte cisalhamento do vento na latitude.
A órbita de Netuno tem um forte impacto na região além, conhecida como Cinturão de Kuiper . Este é um anel de pequenos corpos gelados, semelhante ao cinturão de asteróides, mas muito maior, estendendo-se da órbita de Netuno de 30 UA a cerca de 55 UA do sol. Da mesma forma que a gravidade de Júpiter domina o cinturão de asteróides, moldando sua estrutura, a gravidade de Netuno domina o cinturão de Kuiper. Durante a evolução do Sistema Solar , partes do Cinturão de Kuiper foram desestabilizadas pela gravidade de Netuno, criando lacunas na estrutura do Cinturão de Kuiper - por exemplo, na região entre 40 e 42 UA.
Das ressonâncias orbitais ocorrem quando a fração formada pelo período orbital de Netuno e do objeto é um número racional , como 1: 2 ou 3: 4. A ressonância mais populosa do Cinturão de Kuiper, com mais de 200 objetos conhecidos, é a ressonância 2: 3. Objetos nesta ressonância fazem duas órbitas ao redor do Sol por três de Netuno e são conhecidos como plutinos , porque o maior dos objetos conhecidos do Cinturão de Kuiper, Plutão , é um deles. Embora Plutão cruze regularmente a órbita de Netuno, a ressonância 2: 3 garante que os dois objetos nunca possam colidir. As ressonâncias 3: 4, 3: 5, 4: 7 e 2: 5 são menos populadas em comparação.
Netuno tem pelo menos vinte Trojans ocupando os dois pontos estáveis de Lagrange L 4 e L 5 do sistema Sol-Netuno, um liderando e o outro arrastando Netuno para sua órbita. Os asteróides do Trojan de Netuno podem ser considerados como estando em ressonância 1: 1 com Netuno. Alguns Trojans são notavelmente estáveis em suas órbitas e provavelmente se formaram ao mesmo tempo que Netuno, em vez de serem capturados.
A formação dos gigantes de gelo , Netuno e Urano, está se mostrando difícil de modelar com precisão. Os modelos atuais sugerem que a densidade da matéria nas regiões externas do Sistema Solar é muito baixa para explicar a formação de corpos tão grandes a partir do método tradicionalmente aceito de acreção do núcleo , também conhecido como modelo de acreção do coração . Assim, várias hipóteses foram levantadas para explicar seu surgimento.
A primeira é que os gigantes de gelo não foram formados por acréscimo de núcleo, mas por instabilidades no disco protoplanetário original, que então viu sua atmosfera explodir pela radiação de uma associação OB massiva.
Outra é que eles se formaram mais perto do Sol, onde a densidade da matéria era maior, e então realizaram uma migração planetária para suas órbitas atuais após o recuo do disco protoplanetário gasoso. Esta hipótese de migração após a formação é agora favorecida por sua capacidade de explicar melhor a ocupação de populações de pequenos objetos observados na região transnetuniana. O fluxo mais amplamente aceito de explicações sobre os detalhes dessa hipótese é conhecido como o modelo de Nice , que explora o efeito da migração de Netuno e de outros planetas gigantes na estrutura do cinturão de Kuiper.
Netuno tem 14 satélites naturais conhecidos.
O mais maciço é o Tritão , descoberto por William Lassell apenas 17 dias após a descoberta de Netuno, o10 de outubro de 1846. É a 8 th aumentando a distância a este último e compreende mais do que 99,5% da massa, em órbita em torno do planeta, tornando-se o único suficientemente maciço para sofrer compressão gravitacional suficiente para ser esferoidal . Além disso, tem um diâmetro de pouco mais de 2700 km , de modo que o 7 th satélite natural da sistema solar por tamanho decrescente - e uma estrela maior do que Plutão .
É também o único grande satélite conhecido no Sistema Solar a ter uma órbita retrógrada - isto é, reversa à direção de rotação de seu planeta - indicando que na verdade é um antigo planeta anão que se originou do Cinturão de Kuiper capturado por Netuno . Tritão orbitando Netuno em 5 dias e 21 horas em uma trajetória quase circular com um semieixo maior de 354.759 km . É perto o suficiente de Netuno para ser travado em rotação síncrona e lentamente espiralar para dentro devido à aceleração da maré . Ele acabará por desmoronar em cerca de 3,6 bilhões de anos quando atingir o limite da Roche .
A inclinação de seu eixo é de 156,865 ° no plano Laplace do sistema, e de até 129,6 ° (-50,4 °) no plano orbital de seu planeta. Isso lhe dá estações muito marcadas ao longo do ano netuniano, 164,79 anos terrestres de extensão ; o hemisfério sul, portanto, passou seu solstício de verão em 2000 . Em 1989, Triton era o objeto mais frio já medido no Sistema Solar, com temperaturas estimadas em 38 K (-235,15 ° C) .
Nereida , o segundo satélite de Netuno a ser descoberto, só foi descoberto em 1949, mais de um século depois de Tritão. Muito irregular, é a terceira lua mais massiva do sistema netuniano e tem uma das órbitas mais excêntricas de qualquer satélite do Sistema Solar - só superada por Bestla , um satélite de Saturno. Além disso, sua excentricidade orbital de 0,751 dá-lhe uma apoapsis sete vezes maior do que seu periapsis (distância mínima a Netuno).
Antes da chegada da sonda Voyager 2 ao sistema do planeta, uma única outra lua foi descoberta: Larissa , em 1981, graças à ocultação de uma estrela; no entanto, esta terceira lua só é observada novamente durante o vôo sobre Netuno pela sonda espacial.
Em seguida, a análise das fotografias transmitidas pela Voyager 2 em 1989, foi possível descobrir cinco novos satélites: Naïade , Thalassa , Despina , Galatée e Protée . Os quatro primeiros, os mais internos , orbitam perto o suficiente para estar localizados nos anéis de Netuno . Proteu, por outro lado, é uma lua de formato irregular e notável porque é o tamanho máximo que um objeto de sua densidade pode atingir sem ser transformado em uma forma esférica pela própria gravidade. Embora seja a segunda lua de Netuno com maior massa, ela representa apenas 0,25% da massa de Tritão.
Cinco novas luas irregulares foram descobertas entre 2002 e 2003 e então chamadas de Psamathée , Halimède , Sao , Laomédie e Néso em fevereiro de 2007. Em 2013, a última lua descoberta é a menor conhecida até hoje, o hipocampo , obtida pela combinação de várias imagens de 'Hubble . Como Netuno é o deus romano do mar, as luas de Netuno têm o nome de deuses do mar inferior .
Netuno tem um sistema de anéis planetários , embora muito menos substancial do que o de Saturno . Os anéis são escuros e sua composição e origem são incertas: eles podem ser feitos de partículas de gelo cobertas com silicatos , poeira ou um material à base de carbono , o que provavelmente lhes dá uma tonalidade avermelhada.
William Lassell menciona pela primeira vez a existência dos anéis em 1846, no entanto, pode ter sido uma aberração da luz . A primeira detecção confiável de um anel foi feita em 1968, mas passou despercebida até 1977, após a descoberta dos anéis de Urano, que levou os cientistas a procurá-los ao redor de Netuno. A partir daí, a evidência da presença de anéis é relatada. Durante uma ocultação estelar em 1984, os anéis obscurecem uma estrela durante a imersão, mas não durante a emersão, o que sugere que eles podem ter lacunas.
São as imagens da Voyager 2 em 1989 que revelam sua existência, que são de fato "inteiras" e que existem várias. Um deles, o anel de Adams, tem "arcos" - isto é, partes que são mais brilhantes do que o resto do anel - que são nomeados no sentido anti-horário Liberdade, Igualdade (1 e 2 porque é um arco duplo), Fraternidade e Coragem em o momento de seu primeiro avistamento durante a ocultação estelar ; os três primeiros nomes foram nomeados após o lema francês de André Brahic .
Os três anéis principais são Galle, 41.900 km do centro de Netuno, Le Verrier, 53.200 km , e Adams, 62.932 km. Uma pequena extensão externa do anel Le Verrier é chamada de Lassell. Este último é limitado em sua borda externa pelo anel de Arago a 57.600 km . Le Verrier, Arago e Adams são estreitos com larguras de cerca de 100 km no máximo, enquanto Galle e Lassell, por outro lado, são muito largos - entre 2.000 e 5.000 km . Quatro pequenas luas têm órbitas dentro do sistema de anéis: Naïade e Thalassa têm suas órbitas no intervalo entre os anéis de Galle e Le Verrier. Despina está dentro do anel Le Verrier e Galatée está dentro do anel Adams. Por outro lado, se a existência de arcos era anteriormente difícil de explicar porque as leis do movimento prevêem que os arcos se espalhariam em um anel uniforme em escalas de tempo curtas, os astrônomos agora acreditam que os arcos estão encerrados em sua forma atual. Pelo gravitacional efeitos de Galatea .
Último nome | Distância
média (km) |
Largura (km) |
---|---|---|
Gall | 41.900 | 2.000 |
The Glassmaker | 53.200 | 110 |
Lassell | 55.200 | 4000 |
Arago | 57.200 | 100 |
Adams | 62 932 | 15 a 50 |
Os anéis de Netuno contêm uma grande quantidade de poeira, cujo tamanho é da ordem de um micrômetro: a fração de poeira dependendo da seção considerada varia de 20% a 70%. Nesse aspecto, eles são semelhantes aos anéis de Júpiter , cuja parcela de poeira é de 50% a 100%, e são muito diferentes dos anéis de Saturno e Urano, que contêm pouca poeira (menos de 0,1%) e são portanto, menos brilhante. Tomados como um todo, os anéis de Netuno se assemelham aos de Júpiter; ambos os sistemas consistem em anéis de poeira finos e estreitos, e grandes anéis de poeira ainda mais finos.
Os anéis de Netuno, como os de Urano, são considerados relativamente jovens; sua idade é, sem dúvida, muito menor do que a do Sistema Solar . Por outro lado, como no caso de Urano, os anéis de Netuno provavelmente se formaram como resultado da fragmentação de antigas luas internas durante as colisões. Na verdade, essas colisões resultam na formação de cinturões de pequenas luas , que são tantas fontes de poeira para os anéis. As observações terrestres anunciadas em 2005 parecem mostrar que os anéis de Netuno são instáveis e as imagens tiradas no observatório WM Keck em 2002 e 2003 mostram uma degradação considerável dos anéis em comparação com as imagens da Voyager 2 ; em particular, parece que o arco Liberty estava se extinguindo. Em 2009, os arcos Liberté e Courage desapareceram.
Como a Terra , março , Júpiter e Urano , Netuno tem asteróides troianos compartilhando sua órbita ao redor do sol .
Em 2020, há vinte no ponto Lagrange L 4 (à frente) e três no ponto L 5 (atrasado). 2001 QR 322 é o primeiro observado emAgosto de 2001pela equipe de Marc William Buie no telescópio Blanco de 4 m do Observatório Cerro Tololo . Sua posição relativa oscila em torno do ponto L 4 e ao longo da órbita netuniana com um período de cerca de 10.000 anos. Sua órbita é muito estável, por isso está em uma região que garante que ainda co-orbitará com Netuno por bilhões de anos.
Em 2004 e 2005, três novos trojans foram descobertos por Scott S. Sheppard e Chadwick Trujillo . Um deles, 2005 TN 53 , tem o mesmo período orbital de Netuno e orbita no ponto Lagrange L 4 de Netuno , porém com uma inclinação de 25 graus. Os outros dois são nomeados (385571) Otréré e (385695) Clété , após duas amazonas . 2008 LC 18 é o primeiro Trojan descoberto a ser encontrado no ponto L 5 de Netuno.
Estudos têm mostrado que seria possível para um quase-satélite teórico de Urano ou Netuno permanecer assim durante toda a vida do Sistema Solar sob certas condições de excentricidade e inclinação . Esses objetos ainda não foram descobertos, mas Netuno tem, no entanto, um quase-satélite temporário, (309239) 2007 RW 10 . Este tem sido um quase satélite de Netuno por cerca de 12.500 anos e espera-se que permaneça neste estado dinâmico por pelo menos esse tempo.
Devido à evolução de sua órbita, Netuno iluminou consideravelmente desde 1980. Sua magnitude aparente varia na década de 2020 entre 7,67 e 8,0 com uma média de 7,78 enquanto antes de 1980, o planeta tinha uma magnitude média de cerca de 8,0. A magnitude do limite visual a olho nu é de 6, no entanto, Netuno sempre permanece invisível sem um instrumento. Um poderoso telescópio ou binóculo mostrará Netuno como um pequeno disco azul, semelhante em aparência a Urano.
Devido à distância de Netuno da Terra, variando de 4,31 a 4,69 bilhões de quilômetros , seu tamanho aparente varia apenas de 2,2 a 2,4 segundos de arco, a menor variação para um planeta do Sistema Solar. Seu aparente tamanho pequeno dificultando o estudo visual, a maior parte do conhecimento sobre ele foi consequentemente limitado - como o valor de seu período de rotação - até o sobrevôo da Voyager 2 e, em seguida, o advento do telescópio espacial Hubble e dos maiores. Adaptive Optics (AO) telescópios terrestres . A primeira observação cientificamente explorável de Netuno a partir de telescópios terrestres usando óptica adaptativa foi realizada em 1997 no Havaí . O hemisfério sul de Netuno existe desde a década de 1980 em sua primavera - que durará cerca de 40 anos devido ao período de revolução de 165 anos - e, portanto, foi observado que está aquecendo, com atividade atmosférica e brilho aumentados em conformidade . Combinados com os avanços tecnológicos, os telescópios terrestres de ótica adaptativa registram imagens cada vez mais detalhadas.
Da Terra, Netuno passa por movimento retrógrado aparente a cada 367 dias, resultando em um movimento semelhante a um loop pelas estrelas fixas em cada oposição . Esses loops o levaram perto das coordenadas de descoberta de 1846 em abril ejulho de 2010 e novamente em outubro e novembro de 2011. Sua longitude de descoberta é atingida no dia 11 ou12 de julho de 2011, marcando sua primeira órbita completa desde o primeiro avistamento de Johann Galle .
A observação de Netuno na banda de ondas de rádio mostra que ele é uma fonte tanto de emissão contínua quanto de explosões irregulares. Essas duas fontes viriam de seu campo magnético giratório. Na porção infravermelha do espectro, as tempestades de Netuno aparecem brilhantes contra o fundo mais frio, tornando mais fácil rastrear o tamanho e a forma desses recursos.
A Voyager 2 é a primeira e única sonda espacial a visitar Netuno e a fonte da maior parte do conhecimento atual do planeta. A trajetória através do sistema Neptuniano é finalizada quando o vôo sobre Urano e suas luas é concluído. Como esta deve ser a última passagem da Voyager 2 perto de um planeta, não há restrições sobre como sair do sistema planetário e várias escolhas são possíveis: a equipe científica, portanto, opta por uma passagem baixa distância do pólo norte de Netuno que o fará possível usar o auxílio gravitacional do planeta para fazer a sonda mergulhar sob a eclíptica para um vôo fechado sobre Tritão , a lua principal de Netuno, quaisquer que sejam as consequências da trajetória, semelhante ao que foi feito para a Voyager 1 com Saturno e seu Titã lua.
A distância de Netuno diminui a velocidade teórica permitida pelo link de rádio. Além disso, várias medidas foram tomadas nos anos anteriores ao sobrevoo para fortalecer a rede de antenas terrestres, em particular o aumento no tamanho das antenas de recepção existentes, o comissionamento de uma nova antena em Usuda no Japão , e o uso do Very Grande matriz no Novo México .
As primeiras observações são feitas a partir de Março de 1989, isto é, 90 dias antes da passagem para mais perto de Netuno e quase três anos após o sobrevôo de Urano. Eles permitem descobrir os anéis de Netuno, cuja existência até então nunca havia sido provada: eles são compostos por partículas muito finas que não permitem sua observação da Terra. Um campo magnético é detectado e medido, sendo deslocado do centro geológico e inclinado como o de Urano, mas de intensidade muito mais fraca. Durante a travessia do sistema Neptuniano, cinco novas - ou 6 incluindo Larissa - luas são descobertas. Considerando o afastamento da Voyager 2 , é difícil enviar a tempo novas instruções para a observação desses novos corpos celestes. Apenas Proteus (400 km de diâmetro) é descoberto cedo o suficiente para agendar observações detalhadas. Isso ocorre porque os sinais da espaçonave levaram 246 minutos para chegar à Terra e, como resultado, a missão da Voyager 2 dependia de controles pré-carregados.
O sobrevoo de Netuno ocorre em 25 de agosto de 1989 : A Voyager 2 passa 4.950 km do pólo norte do planeta. A atmosfera de Netuno é analisada. Apesar da pouca energia solar recebida devido ao seu afastamento (3% do que Júpiter recebe), a dinâmica atmosférica é observada com manifestações como a " Grande Mancha Escura " e nuvens. Ventos movendo-se a mais de 2.000 km / h são medidos. O estudo do campo magnético permite determinar que a duração de uma rotação é de 16,11 horas. O sobrevôo também fornece a primeira medição precisa da massa de Netuno, que foi considerada 0,5% menor do que a calculada anteriormente. Este novo valor tornou possível refutar a hipótese segundo a qual um planeta X não descoberto estava agindo nas órbitas de Netuno e Urano. Imagens da Voyager 2 são mostradas ao vivo durante um programa noturno da PBS , Neptune All Night .
A Voyager 2 passa 39.790 kmdeTritone pode coletar dados muito precisos sobre esta lua. A comunidade científica estimou na época que o diâmetro de Tritão estava entre 3.800 e 5.000 km ; a sonda permite que esse número seja reduzido para 2.760 km. Muito poucas crateras são observadas, o que é explicado pelo vulcanismo cujas manifestações na forma de vestígios deixados por gêiseres são observadas nos pólos. Uma fina atmosfera (pressão de 10 a 14 milibares ou 1% a 1,4% da da Terra), sem dúvida resultante desta atividade, é detectada pela Voyager 2 . A temperatura da superfície de Tritão,38 Kelvin, é a mais fria já detectada em um corpo celestial do Sistema Solar.
Após a missão de sobrevôo da Voyager 2 , o próximo estágio de exploração científica do sistema Netuniano é considerado parte do Programa Flagship . Essa missão hipotética deve ser possível no final da década de 2020 ou início de 2030. Além disso, uma proposta em andamento para o programa Discovery , Trident , sobrevoaria Netuno e Tritão.
No entanto, já houve discussões para iniciar as missões a Neptuno mais cedo. Em 2003, um projeto de sonda Neptune Orbiter com objetivos semelhantes aos da Cassini foi proposto, então, em 2009, a missão Argo que teria visitado Júpiter , Saturno , Netuno e um objeto no cinturão de Kuiper . Além disso, o New Horizons 2 - que mais tarde foi descontinuado - também poderia ter realizado um sobrevôo do sistema netuniano.
O elemento químico neptúnio foi descoberto por Edwin McMillan e Philip Abelson em 1940. A descoberta foi feita no Laboratório de Radiação de Berkeley - agora Laboratório Nacional Lawrence-Berkeley - da Universidade da Califórnia em Berkeley , onde a equipe produziu o isótopo 239. o neptúnio , uma meia-vida de 2,4 dias, bombardeando o urânio 238 (referindo-se a Urano) com nêutrons . Esta é a etapa intermediária que leva à produção de plutônio 239 (referindo-se a Plutão ).
Após a Operação Urano , a Operação Neptuno é o codinome dado aos desembarques das tropas aliadas na Normandia emJunho de 1944durante a Segunda Guerra Mundial . Ele precede a Batalha da Normandia .
"Netuno, o Místico" é o 7 º e último movimento do trabalho para grande orquestra Os Planetas , compostas e escritas por Gustav Holst entre 1914 e 1916.
Jimi Hendrix escreve e grava pela primeira vez emSetembro de 1969Valleys of Neptune , uma música que foi apenas (oficialmente) lançadamarço de 2010no álbum homônimo Valleys of Neptune , quarenta anos após a morte do artista.
Desde sua descoberta, Netuno apareceu em muitas obras de ficção científica . São especialmente os últimos vestígios da raça humana no final do sistema solar no romance de Olaf Stapledon Last and First Men (1930) ou nos principais filmes de decoração Ad Astra de James Gray (2019) e Event Horizon, The Afterlife by Paul WS Anderson (1997).
Ela também foi retratada na série animada Futurama , o episódio piloto de Star Trek: Enterprise e no episódio In the Arms of Morpheus de Doctor Who .
O símbolo astronômico de Netuno é uma versão estilizada do tridente do deus Netuno, do qual leva o nome. Nos tempos modernos, ainda é usado como um símbolo astronômico do planeta, embora seu uso seja desencorajado pela União Astronômica Internacional .
Existe um símbolo alternativo que representa as iniciais de Le Verrier , descobridor do planeta, mais comum na literatura antiga (especialmente francesa).
“ Adams não merece crédito igual a Le Verrier pela descoberta de Netuno. Esse crédito pertence apenas à pessoa que conseguiu prever o lugar do planeta e convencer os astrônomos a procurá-lo. "