Som en gassgigant (eller isgigant) har Neptune ingen solid overflate. Faktisk er den blågrønne platen vi alle har sett på fotografier gjennom årene, litt av en illusjon. Det vi ser er faktisk toppen av noen veldig dype gassskyer, som igjen vender for vann og andre smeltede is som ligger over en tilnærmet jordstørrelse kjerne laget av silikatberg og en nikkel-jernblanding. Hvis en person skulle forsøke å stå på Neptun, ville de synke gjennom gasslagene.
Da de sank ned, ville de oppleve økte temperaturer og trykk til de til slutt rørte seg ned på den faste kjernen. Når det er sagt, har Neptune en overflate av slags (som med de andre gass- og isgigantene) som av astronomer er definert som det punktet i atmosfæren der trykket når en bar. På grunn av dette er overflaten til Neptune et av de mest aktive og dynamiske stedene i hele solsystemet.
Sammensetning og struktur:
Med en gjennomsnittlig radius på 24 622 ± 19 km, er Neptune den fjerde største planeten i solsystemet. Men med en masse på 1.0243 × 1026 kg - som er omtrent 17 ganger Jordens - det er den tredje mest massive, utrangerende Uranus. På grunn av sin mindre størrelse og høyere konsentrasjoner av flyktige stoffer i forhold til Jupiter og Saturn, blir Neptune (omtrent som Uranus) ofte referert til som en "isgigant" - en underklasse av en gigantisk planet.
Som med Uranus, er absorpsjonen av rødt lys av den atmosfæriske metanen en del av det som gir Neptune sin blå fargetone, selv om Neptunas er mørkere og mer levende. Fordi Neptuns atmosfæriske metaninnhold ligner på innholdet i Uranus, antas noen ukjente atmosfæriske bestanddeler å bidra til Neptuns mer intense fargelegging.
I likhet med Uranus er Neptuns indre struktur differensiert mellom en steinete kjerne bestående av silikater og metaller; en mantel bestående av vann, ammoniakk og metan; og en atmosfære bestående av hydrogen, helium og metangass. Atmosfæren er også delt inn i fire lag, bestående av (fra innerste til ytterste) den nedre troposfæren, stratosfæren, termosfæren og eksosfæren.
De to hovedregionene i Neptuns atmosfære er de to innerste: den nedre troposfæren, der temperaturene synker med høyden; og stratosfæren, der temperaturen øker med høyden. I troposfæren varierer trykknivåene fra en til fem bar (100 og 500 kPa), og derfor er overflaten til Neptune definert som å være i denne regionen.
Stemning:
Neptuns “overflate” kan derfor sies å være sammensatt av rundt 80% hydrogen og 19% helium, med en sporbar mengde metan. Overflatelaget gjennomsyres også av svingende bånd av skyer med varierende sammensetninger, avhengig av høyde og trykk. På øverste nivå er temperaturene egnet for metan å kondensere, og trykkforholdene er slik at det kan eksistere skyer bestående av ammoniakk, ammoniumsulfid, hydrogensulfid og vann.
På lavere nivåer antas det å danne skyer av ammoniakk og hydrogensulfid. Dypere skyer med vannis bør også finnes i de nedre regionene i troposfæren, hvor trykk på omtrent 50 bar (5,0 MPa) og temperatur på 273 K (0 ° C) er vanlig.
Av grunner som forblir uklare, opplever planetens termosfære uvanlige høye temperaturer på omtrent 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Planeten er for langt fra solen til at denne varmen kan genereres av ultrafiolett stråling, noe som betyr at en annen oppvarmingsmekanisme er involvert - som kan være atmosfærens interaksjon med ioner i planetens magnetfelt, eller tyngdekraftsbølger fra planetens indre som sprer seg ut i atmosfæren.
Fordi Neptune ikke er en solid kropp, gjennomgår atmosfæren forskjellig rotasjon. Den brede ekvatorialsonen roterer med en periode på omtrent 18 timer, noe som er tregere enn 16,1-timers rotasjon av planetens magnetiske felt. Derimot er det motsatte tilfelle for de polare områdene der rotasjonsperioden er 12 timer.
Denne differensialrotasjonen er den mest uttalt av noen planet i solsystemet, og resulterer i sterk breddegradsvind og voldelige stormer. De tre mest imponerende ble alle oppdaget i 1989 av Voyager 2 romsonde, og deretter navngitt ut fra deres utseende.
Den første som ble oppdaget var en massiv antisyklonisk storm som målte 13 000 x 6 600 km og lignet på Jupiters store røde flekk. Denne stormen, som ble kjent som den store mørke flekken, ble ikke oppdaget fem senere (2. november 1994) da Hubble-romteleskopet så etter det. I stedet ble en ny storm som var veldig lik utseendet funnet på planetens nordlige halvkule, noe som antyder at disse stormene har en kortere levetid enn Jupiters
Scooter er en annen storm, en hvit skygruppe som ligger lenger sør enn Great Dark Spot. Dette kallenavnet oppstod først i løpet av månedene frem til Voyager 2 møte i 1989, da skygruppen ble observert bevege seg i hastigheter raskere enn Great Dark Spot. The Small Dark Spot, en sørlig syklonisk storm, var den nest mest intense stormen som ble observert under møte i 1989. Det var i utgangspunktet helt mørkt; men som Voyager 2 nærmet seg planeten, en lysende kjerne utviklet seg og kunne sees i de fleste bilder med høy oppløsning.
Intern varme:
Av grunner som astronomer fremdeles ikke er klare på, er Neptuns indre uvanlig varmt. Selv om Neptune er mye lenger fra solen enn Uranus og får 40% mindre sollys, er overflatetemperaturen omtrent den samme. Faktisk gir Neptune av seg 2,6 ganger mer energi enn det tar inn fra sola. Selv uten solen lyser Neptune.
Denne høye mengden interiørvarme matchet med kulden i rommet skaper en enorm temperaturforskjell. Og dette setter vindene som sprenges rundt Neptune. Maksimum vindstyrke på Jupiter kan være mer enn 500 km / time. Det er det dobbelte av hastigheten til de sterkeste orkanene på jorden. Men det er ingenting sammenlignet med Neptun. Astronomer har beregnet vind som sprengte seg over overflaten av Neptun med 2.100 km / time.
Innerst inne i Neptun kan planeten ha en faktisk solid overflate. I kjernen av gass / isgiganten er det antatt å være et bergarter med omtrent jordens masse. Men temperaturene i denne regionen ville være tusenvis av grader; varm nok til å smelte stein. Og trykket fra vekten i hele atmosfæren ville være knusende.
Kort sagt, det er ganske enkelt ingen måte å stå på "overflaten av Neptun", enn si å gå rundt på den.
Vi har mange interessante artikler om Neptune her på Space Magazine. Her er en om Rings of Neptune, Moons of Neptune, Who Discovered Neptune ?, Er det hav på Neptun?
Hvis du vil ha mer informasjon om Neptune, kan du ta en titt på Hubblesites nyhetsmeldinger om Neptune, og her er en lenke til NASAs Solar System Exploration Guide to Neptune.
Astronomy Cast har noen interessante episoder om Neptune. Du kan høre her, Episode 63: Neptune og Episode 199: The Voyager Program.
