Netuno (planeta)

Ilustração digital de Netuno

Netuno É o oitavo planeta do sistema solar a distância orbital, um gigante de gelo e o mais externo de todos. Isso ocorre desde que Plutão deixou de ser considerado planeta em 2006, tornando -se um planeta dos anões que faz parte do cinto Kuiper.

No céu noturno de Netuno, parece um pequeno ponto azulado do qual muito pouco se sabia, até que as missões espaciais dos anos oitenta, como a Voyager 2, forneceram dados no planeta e seus satélites.

As imagens do Voyager 2 mostraram pela primeira vez um planeta com uma superfície azul esverdeada, com fortes tempestades e correntes de vento rápidas, que produzem pontos anticiclônicos escuros. Eles são muito semelhantes aos de Júpiter, embora não tão permanentes no tempo quanto estes.

A atmosfera de Netuno é rica em metano e tem um sistema de anéis muito fracos. O planeta tem magnetosfera, por isso presume -se que tenha um núcleo de metal.

Até agora, 15 satélites Netuno foram contados, incluindo Triton e Nereida como principais satélites.

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Descoberta e história

A descoberta de Netuno foi o resultado de uma previsão matemática, com base nas observações de distúrbios nas órbitas dos planetas Urano e Saturno. Anteriormente em 1610, Galileu já havia visto Netuno com o mesmo telescópio que ele costumava descobrir as luas de Júpiter, mas o confundiu com uma estrela. 

Muito tempo depois, em 1846, o matemático francês especializado em mecânica celestial Urbain Le Verrier, estudou certos distúrbios nas órbitas de Saturno e Urano. A melhor explicação foi propor a existência de um novo planeta, que previu órbita e posição no céu. O próximo passo foi encontrar o planeta, então Verrier convenceu o astrônomo alemão Johann Gottfried Galle para procurá -lo. 

Durante a noite de 23 de setembro de 1846, Galle confirmou, de seu observatório em Berlim, a existência do novo planeta e alguns dias depois, Triton apareceu, seu maior satélite.

Quase simultaneamente em Cambridge, Inglaterra, o jovem matemático John Couch Adams, que também trabalhava no problema há algum tempo, fez previsões semelhantes. 

Netuno deve seu nome ao deus do mar da mitologia romana (equivalente ao deus grego Poseidon), seguindo a tradição de conceder os nomes dos planetas das divindades do panteão romano.

Características de Netuno

Netuno em comparação com a Terra. (Fonte: Wikimedia Commons)

O diâmetro de Netuno é quase 4 vezes maior que o diâmetro da terra, mas cerca de um terço do gigantesco Júpiter.

Sua massa é 17 vezes a da terra e seu volume é 57 vezes maior. Quanto à sua missa, ocupa o terceiro lugar dos planetas do sistema solar e o quarto lugar em tamanho.

Resumo das principais características físicas de Netuno

-Massa: 1.024 × 10²⁶ kg (17.147 vezes a terra)

-Rádio médio: 24.622 km, equivalente a 3,87 vezes o raio da terra.

-Forma: cobrado nos pólos em um fator de 0,983.

-Rádio médio da órbita: 4.498 x 10⁹ km equivalente a 30,07 u.PARA.

-Inclinação do eixo de rotação: 30º em relação ao plano orbital.

-Temperatura: -220ºC (nuvens)

-Gravidade: 11,15 m/s² (1.14g)

-Próprio campo magnético: Sim, 14 microtesla no Equador .

-Atmosfera: 84%de hidrogênio, 12%de hélio, 2%de metano, 0,01%de amônia.

-Densidade: 1.640 kg/m³

-Satélites: 15 conhecido até o momento.

-Argolas: Sim, eles são fracos e compostos de partículas de gelo e silicatos.

Movimento de tradução

Netuno, o oitavo planeta do sistema solar, é um gigante gasoso cuja órbita ao redor do sol tem um raio médio de 30 UA. Uma unidade astronômica de UA é equivalente a 150 milhões de quilômetros e é a distância média entre o sol e a terra.

Animação que mostra a órbita de Netuno em vermelho, junto com a de Urano, que é o ponto azul. Fonte: Wikimedia Commons.

Isso quer dizer que o raio da trajetória de Netuno é 30 vezes maior que o da terra, por isso leva 165 anos para completar um retorno ao redor do sol.

Dados curiosos sobre Netuno

-É o planeta mais longe do sol, já que Plutão, que é a órbita de Netuno, agora é um planeta anão.

-Netuno é o menor dos quatro planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano, Netuno).

-A gravidade de Netuno é muito semelhante à da terra.

-É o planeta mais frio do sistema solar, com temperatura média de -221,4ºc.

-Possui um sistema de anéis, mas, diferentemente de Saturn, eles não são contínuos, mas formam arcos em toda a sua rota orbital.

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-Netuno é o mais denso dos planetas gigantes.

-Possui furacões com os ventos mais rápidos do sistema solar, que podem atingir alguns incríveis 2.100 km/h.

-Netuno tem uma grande mancha escura, um turbilhão do tamanho da terra do planeta. Essa mancha, fotografada em 1989, desapareceu em 1994, mas deu origem a um novo ponto escuro.

-Triton, o maior satélite de Netuno, vira na direção oposta aos outros satélites, e é por isso que se pensa ser capturado pelo planeta e não formou um par com ele.

-Triton (o maior satélite de Netuno) possui vulcões e gêiseres de nitrogênio, no entanto, é uma das estrelas mais frias do sistema solar (-235ºC).

-A missão Voyager 2 foi para 3 mil quilômetros do polo norte do planeta Netuno em 1989.

-Em 12 de julho de 2011, Netuno completou sua primeira órbita completa desde sua descoberta em 23 de setembro de 1846.

Movimento rotatório

Netuno leva quase 16 horas para mudar seu eixo. Fonte: NASA.

A rotação de Netuno é de 15 horas, 57 minutos e 59 segundos, de acordo com a medição mais precisa até o momento.

Não é uma tarefa fácil determinar a velocidade de rotação de um planeta que apenas a superfície de sua atmosfera é apreciada e também se move. É muito mais fácil determinar a velocidade de rotação dos planetas rochosos.

Quando a Voyager 2 chegou a Netuno em 1989, um período de rotação de 16 horas com 6,5 segundos foi estimado. Hoje sabe -se que essa medida não é precisa, graças às medições completas do cientista planetário Erich Karkoschka, da Universidade do Arizona.

Velocidade de rotação e campo magnético

A velocidade de rotação dos outros planetas gigantes é medida pelos pulsos emitidos pelo campo magnético. No entanto, esse método não se aplica a Netuno, pois nem o eixo nem o centro do dipolo magnético coincidem com o eixo de rotação do planeta, como vemos na seguinte imagem comparativa:

Campo magnético de planetas gigantes. Fonte: sementes, M. 2011.O sistema solar. Sétima edição. Cengage Learning.

A imagem mostra o modelo de campo magnético produzido por um dipolo (um ímã), localizado mais ou menos no centro do planeta. Este modelo também é apropriado para o campo magnético da Terra.

Mas o campo Netuno é anômalo, no sentido de que as contribuições quadradas e de ordem superior podem ser maiores que o campo dipolo. E como vemos na figura superior, o dipolo é deslocado do centro.

Então Karkoschka desenvolveu um método diferente, usando mais de quinhentas imagens do telescópio Hubble. Ele encontrou duas características características do planeta que ele chamou: Recurso polar sul e Onda polar sul. 

Eles giraram na mesma velocidade desde os anos 90, corroborando que essa é a verdadeira velocidade do planeta.

Nesta imagem dos filtros de cor Netuno, são usados ​​para destacar a mancha escura 2 e a característica polar do sul, que parecem estar ancoradas no planeta. Fonte: Erich Karkoschka.

Ventos na atmosfera de Netuno geralmente excedem a velocidade do som. Assim, o grande ponto escuro de Netuno varia sua posição relativa ao longo do tempo, em vez da mancha escura 2 e a característica polar do sul mantêm suas posições relativas. Isso sugere que eles estão ligados à rotação do planeta, o que permitiu que Karkoschka determine a duração de um dia em Netuno.

Composição

Na atmosfera de Netuno, existem elementos como hidrogênio (84%), hélio (12%), metano (2%) e outros gases como amônia, etano e acetileno. Sob esta atmosfera, há uma mistura de água, amônia em estado líquido, metano e rocha derretida, contendo sílica, ferro e níquel.

Nas regiões baixas da atmosfera, existem concentrações crescentes de metano, amônia e água. Ao contrário de Urano, o Planeta Twin, a composição de Netuno tem um maior volume de oceano.

Estrutura

O planeta tem um núcleo rochoso cercado por uma concha gelada, tudo sob uma atmosfera densa e uma grande espessura, ocupando a terceira parte de seu rádio. É semelhante ao do planeta urano gêmeo.

Na imagem a seguir, você pode ver a estrutura de Netuno com mais detalhes.

Estrutura interna de Netuno. Fonte: Wikimedia Commons. Chocofrito/CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0).

Netuno tem uma estrutura com camadas bem diferenciadas:

-Camada superior: É constituído por nuvens que são principalmente de hidrogênio e hélio, e em menor grau metano e outros gases. Corresponde aproximadamente 5 a 10% da massa do planeta.

-Atmosfera: Hidrogênio, hélio e metano.

-Manto: Sob a atmosfera está o grande manto do planeta, uma região líquida onde as temperaturas podem atingir entre 1.727 a 4.727 ° C. É composto de água, metano e amônia no estado de fluido.

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O manto tem entre 10 a 15 massas terrestres e é rico em água, amônia e metano. Essa mistura é chamada de "gelo", apesar de ser um fluido quente e denso, e também é chamado de água e oceano de amônia.

O manto em si tem temperaturas muito altas, entre 1.700ºC e 4.700ºC, além disso, sua condutividade elétrica também é alta.

-Essencial: Integrado por sílica, ferro e níquel rock, semelhante a Urano, o outro gigante de gelo e gás. A massa do núcleo é 1,2 vezes a da terra. A pressão no centro é estimada em 700 GPa, aproximadamente o dobro do centro da terra, com temperaturas de até 5.670 ºC.

Atmosfera

A atmosfera de Netuno é muito interessante e merece uma seção especial. Para começar, é extremamente frio, pois é o planeta mais distante ao sol e recebe muito pouca radiação solar. Por causa disso, a temperatura no topo da atmosfera está na ordem de -220 ºC.

Mas Netuno tem uma fonte de calor interna, provavelmente devido a colisões de elétrons de condução no manto de fluido e também ao calor restante durante sua formação.

Devido a esse enorme gradiente de temperatura, existem tremendas correntes de convecção, tornando o sistema climático do planeta muito extremo.

E assim as maiores tempestades e furacões do sistema solar são produzidos, como evidenciado pela formação de grandes pontos de Correntes anticiclônicas, Devido aos ventos opostos a diferentes latitudes.

Entre todos os sistemas anticiclônicos de Netuno, destaca -se o grande ponto escuro, fotografado pela sonda Voyager 2 em 1989, quando foi para 3.000 quilômetros do planeta.

Quanto à cor, o de Netuno é ainda mais azulado que Urano, precisamente por causa de sua maior concentração de metano, que absorve o comprimento de onda vermelho e reflete o azul. Mas também existem outras moléculas que contribuem para sua cor.

Na região inferior da atmosfera (troposfera), a temperatura diminui com a altura, mas na região superior (estratosfera) ocorre o oposto. Entre essas camadas, a pressão está 10 mil pascals (PA).

Acima da estratosfera está a Terrafera, que gradualmente se transforma na exosfera, onde a pressão diminui de 10 a 1 Pa.

Satélites Netunos

Até o momento, 15 satélites naturais do planeta foram contados. O maior de seus satélites e o primeiro a ser descoberto, em 1846, é Triton. Em 1949, um segundo satélite foi descoberto, chamado Nereida.

Em 1989, a missão Voyager 2 descobriu mais seis satélites: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa e Proteo.

Mais tarde em 2003 Halimedes, São, Lamedeia, Psámate e NESO são descobertos. Little Satellite 14 foi descoberto em 2013 pelo Instituto Seti, sendo seu período orbital de 23 horas.

Vamos ver alguns detalhes sobre as principais luas de Netuno:

Triton

Triton

É o maior dos satélites de Netuno, com um diâmetro de 2.700 km, cerca de 18 vezes menos que seu planeta hospedeiro e quase 5 vezes menos que a Terra.

Seu período orbital é de quase 6 dias, mas curiosamente transforma a rotação de Netuno e seus outros satélites. Além disso, sua órbita é inclinada a 30 graus em relação ao plano orbital do planeta.

É o objeto mais frio do sistema solar, com uma temperatura média de -235 ºC e é formado por três quartos parte da rocha e um quarto de gelo. Na sua superfície, existem geyers, com emanações escuras em relação à atmosfera, enquanto a superfície apresenta planícies e alguns vulcões com crateras de 200 km.

Os principais satélites de Netuno; Triton, Proteo, Nereida e Larisa

Nereid

Foi descoberto por Gerard Kuiper em 1949, graças ao qual reflete 14% da luz solar que recebe.

Seu tamanho é a oitava parte de Triton e tem uma órbita muito excêntrica, a distância da abordagem inferior a Netuno é 1.354.000 km e a maior remoção de 9.624.000 km, levando 360 dias para concluí -lo. 

Proteus

Proteus

Este satélite irregular foi descoberto em 1989 pela missão Voyager 2 e em tamanho, ocupa o segundo lugar entre os satélites de Netuno. É um satélite de baixa densidade e muito poroso.

Apesar de seu tamanho grande, não pôde ser descoberto pelos telescópios porque está muito escuro e reflete pouca luz solar. Seu diâmetro médio é da ordem dos 400 km, sendo 6,7 vezes menos que Triton. 

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Netuno anéis

Fraternidade, igualdade, liberdade é o nome que os arcos do anel de Adams (o mais externo) recebem. O anel interior é o Le Verrier. (Fonte: Wikimedia Commons)

Netuno tem cinco anéis finos e fracos, compostos principalmente de partículas de poeira e gelo. Acredita -se que sua origem esteja nos detritos deixados por colisões entre os meteoros e os satélites naturais do planeta.

Os anéis são nomeados com o sobrenome de cientistas que mais contribuíram para sua descoberta e estudo. Do mais interno ao mais externo são Galle, Le Verrier, Lassell, Arago e Adams.

Há também um anel cuja órbita compartilha com o satélite Galatea, que podemos ver na seguinte imagem:

Esquema dos cinco anéis de Netuno e seus nomes. A órbita de alguns satélites também é mostrada. (Fonte: NASA).

Quando e como observar Netuno

Não é possível ver Netuno a olho nu, mesmo com um telescópio amador parece tão pequeno que pode ser confundido com uma estrela.

Para isso, é melhor usar um programa ou aplicativo de computador que funcione como um planetário. Para o sistema operacional Android, o aplicativo Sky Maps se destaca, o que permite localizar rapidamente planetas e outros objetos celestes com precisão suficiente.

A melhor época para observar é quando o planeta está em oposição, ou seja, que a terra está entre a linha que une o sol com Netuno.

Este fenômeno ocorre a cada 368 dias e até 2020 ocorrerá em 11 de setembro. É claro que não é a única ocasião para observar Netuno, que também é visível em outras épocas do ano.

Com um bom telescópio, Netuno pode ser diferenciado das estrelas de fundo, pois parece um álbum azul-esverdeado. 

Netuno magnetosfera

Comentou anteriormente sobre as peculiaridades do campo magnético de Netuno. Os pólos magnéticos do planeta são inclinados em 47 º em relação ao eixo de rotação.

O campo magnético é gerado pelo movimento dos condutores que formam uma fina camada esférica dentro do planeta. Mas em Netuno, os pólos magnéticos são deslocados do centro por aproximadamente 0,5 rádios no planeta.

A intensidade do campo no Equador Magnético é da Ordem dos 15 Microtesla, sendo 27 vezes mais intensa que a da terra.

A geometria do campo é complexa, pois as contribuições quadradas podem exceder a contribuição dipolo, diferentemente da terra em que a contribuição mais relevante é o dipolo.

Campo magnético peculiar de Netuno. (Fonte: Emaze.com)

O Magnesfera Netuno se estende a 35 vezes o raio na frente de choque e 72 rádios na cauda.

O Magnetopausa, que é o lugar onde a pressão magnética é equalizada com a pressão das partículas carregadas do sol, está entre 23 a 27 rádios no planeta.

Missões para Netuno

Voyager 2

Voyager 2

A única missão espacial que veio para orbitar o planeta Netuno foi o Voyager 2, que chegou ao planeta em 1982.

Neste momento, apenas dois satélites eram conhecidos: Triton e Nereida. Mas graças à missão Voyager 2, mais seis foram descobertas: Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa e Proteo. Esses satélites são bastante menores que Triton, com forma irregular e órbitas de rádio menores.

Suspeita -se que esses seis satélites sejam os restos de uma colisão com um antigo satélite que caiu com Triton quando este foi capturado pela força da gravidade de Netuno.

O Voyager 2 também descobriu novos anéis em Netuno. Embora o primeiro dos anéis tenha sido descoberto em 1968, sua existência e a descoberta de novos não foram possíveis até a chegada dessa sonda em 1989.

A abordagem mais próxima da espaçonave ao planeta ocorreu em 25 de agosto de 1989, que ocorreu a uma distância de 4.800 km sobre o polo norte de Netuno.

Porque este foi o último planeta importante que a espaçonave poderia visitar, foi decidido. 

Em 25 de agosto de 1989, o navio foi para uma partida estreita com a nereida lua antes de chegar a 4.400 km da atmosfera de Netuno e no mesmo dia passou perto de Triton, a maior lua do planeta.

A espaçonave verificou a existência do campo magnético que envolve Netuno e descobriu que o campo era deslocado do centro e inclinado, semelhante ao campo ao redor de Urano.