Erinevus lehekülje "Neptuun" redaktsioonide vahel

Suurus jäi samaks ,  3 aasta eest
P
resümee puudub
P
P
Palja silmaga ei ole Neptuun nähtav ja siiamaani on see ainus planeet, mis on avastatud matemaatilise ennustuse, mitte [[empiirilisus|empiirilise]] vaatluse põhjal. Prantsuse [[astronoomia|astronoom]] [[Alexis Bouvard]] järeldas [[Uraan (planeet)|Uraani]] [[orbiit|orbiidi]] ootamatute muutuste põhjal, et selle orbiit on [[häiritus|häiritud]] tundmatu planeedi tõttu.
 
23. septembril 1846<ref name="Hamilton" /> vaatles [[Johann Gottfried Galle|Johann Galle]] Neptuuni [[teleskoop|teleskoobiga]] vaid ühe [[kaarekraad|kraad]]i kaugusel asukohast, kus see [[Urbain Le Verrier]]' ennustuse järgi pidi paiknema. Peagi avastati ka Neptuuni suurim [[planeedi kaaslane|kaaslane]] [[Triton (kuu)|Triton]]; ülejäänud 13 kaaslast leiti alles 20. ja 21. sajandil. Neptuuni kauguse tõttu Maast on selle näiv suurus väike, mis teeb ka selle uurimise maapealsete teleskoopidega keeruliseks. Neptuuni on külastanud ainult üks [[kosmosesond]]: [[Voyager 2]] [[25. august]]il [[1989]]. aastal.<ref name="NYT-20141018-KC" /> [[Hubble'i kosmoseteleskoop|Hubble'i kosmoseteleskoobi]] ja suurte [[adaptiivne optika|adaptiivse optikaga]] maapealsete teleskoopide ehitamine on võimaldanud teha täpsemaid [[vaatlus]]i.
 
Koostiselt on Neptuun sarnane Uraaniga, mõlemad aga erinevad ülejäänud kahest hiidplaneedist [[Jupiter]]ist ja [[Saturn]]ist. Sarnaselt Jupiteri ja Saturni [[planeedi atmosfäär|atmosfääriga]] koosneb ka Neptuuni atmosfäär peamiselt [[divesinik|vesinik]]ust ja heeliumist ning sisaldab veel väikeses koguses [[süsivesinik]]ke ja võib-olla ka [[dilämmastik|lämmastik]]ku. Madala [[keemistemperatuur]]iga ainete, nagu näiteks [[vesi|vee]], [[ammoniaak|ammoniaagi]] ja [[metaan]]i osakaal on aga Neptuuni atmosfääris suurem. Neptuuni sisemus koosneb peamiselt eelmainitud madala keemistemperatuuriga ainetest ning [[raud|rauast]], [[nikkel|niklist]] ja [[silikaadid|silikaatidest]].<ref name="Podolak Weizman et al. 1995" /> Planeedi välispinnal leiduv metaan on osaliselt planeedi sinise värvuse põhjustajaks.<ref name="bluecolour" />
== Ajalugu ==
=== Avastamine ===
28. detsembril 1612 ja 27. jaanuaril 1613 tehtud ühtede esimeste ajaloo teleskoopvaatluste põhjal koostas [[Galileo Galilei]] joonised, millel on näha kahte punkti, mis kattuvad nüüdseks avastatud Neptuuni asukohaga. Mõlemal puhul pidas Galilei Neptuuni ekslikult [[kinnistäht|kinnistäheks]], kui see paistis öises taevas Jupiteri lähedal,<ref name="7NKLI" /> mistõttu ei peeta Galileid ka Neptuuni avastajaks. Esimese vaatluse ajal 1612. aasta detsembris paistis Neptuun taevas peaaegu liikumatu, kuna sel ajal muutus Neptuuni Maalt nähtav liikumissuund vastupidiseks. Sellist nähtust põhjustab asjaolu, et Maal kulub Päikese ümber ühe tiiru tegemiseks vähem aega kui Neptuunil.<ref name="PvVWL" /> 2009. aasta juulis avaldas [[Melbourne'i Ülikool]]i [[füüsik]] David Jamieson uusi tõendeid selle kohta, et Galilei siiski vähemalt teadis, et tema vaadeldud täht liikus kinnistähtede suhtes.<ref name="gY9YB" />
 
1821. aastal avaldas [[Alexis Bouvard]] Neptuuni naabri Uraani orbiidi astronoomilised tabelid.<ref name="Dx3dC" /> Hilisemad vaatlused ei langenud suures osas tabelitega kokku, mistõttu püstitas Bouvard [[hüpotees]]i, et tundmatu taevakeha [[gravitatsioon]]iline mõju [[häiritus|häirib]] Uraani orbiiti.<ref name="MNRAS7" /> 1843. aastal asus Uraani orbiidi kallal olemasolevaid andmeid kasutades tööle [[John Couch Adams]]. Cambridge'i Observatooriumi juhataja [[James Challis]]e kaudu palus ta lisaandmeid [[Kuninglik Astronoomiaselts|Kuningliku Astronoomiaseltsi]] liikmelt [[George Biddell Airy]]lt, kes need 1844. aasta veebruaris üle andis. Adams jätkas aastatel 1845–1846 tööd ja pakkus välja mitu hinnangut uue planeedi kohta.<ref name="NSQ35" /><ref name="WEewj" />
==Koostis ja ehitus ==
[[Pilt:Neptune, Earth size comparison 2.jpg|thumb|Neptuuni ja Maa suuruste võrdlus]]
Neptuuni mass 1,0243×10<sup>26</sup> kg<ref name="fact" /> jääb [[Maa (planeet)|Maa]] ja suurte [[hiidplaneedid|hiidplaneetide]] masside väärtuste vahele. Neptuun on Maast 17 korda massiivsem, aga [[Jupiter]]ist 19 korda väiksema massiga. Neptuuni pinna gravitatsioonist on suurem ainult Jupiteri pinna gravitatsioon.<ref name="Unsöld & Baschek 2001" /> Neptuuni [[raadius]] [[ekvaator]]il on 24 764 km<ref name="Seidelmann Archinal A'hearn et al. 2007" />, mis on ligi neli korda suurem kui Maa ekvaatori raadius. [[Eksoplaneet]]ide otsimisel on Neptuuni nime kasutatud [[metonüümia|metonüümina]], mis tähendab, et sarnase massiga planeete on tihtipeale kutsutud Neptuunideks<ref name="NHomf" />, mis sarnaneb eri taevakehade Jupiteriks kutsumiselekutsumisega.
 
===Siseehitus ===
Mudelite põhjal arvatakse, et Nepuuni troposfääri ilmestavad sõltuvalt kõrgusest eri koostisega pilvevöödid. Ülemises kihis paiknevad pilved asuvad rõhul alla 100 kPa, mis on sobilik metaani [[kondensatsioon|kondenseerumiseks]]. Rõhul 100–500 kPa arvatakse paiknevat ammoniaagi- ja [[vesiniksulfiid]]ipilved. Rõhul üle 0,5 MPa võivad pilved koosneda ammoniaagist, ammooniumsulfiidist, vesiniksulfiidist ja veest. Veelgi sügavamal, kus rõhk on 5 Mpa ja temperatuur 273 K (0 °C), võib leida jäätunud veest pilvi. Nende all võib omakorda leiduda ammoniaagi- ja vesiniksulfiidipilvi.<ref name="elkins-tanton" />
 
Vaatlused näitavad, et ülemises kihis paiknevad pilved jätavad allpool asetsevale läbipaistmatule pilvekihile varje. Lisaks on Neptuunil teatud laiuskraadidel pidevad pilvevöödid. Need planeeti ümbritsevad pilvevöödid on laiusega 50–150 km ja paiknevad ühtlasest pilvekihist umbes 50–110 km kõrgemal.<ref name="apj125" /> Need kõrgused jäävad vahemikku, kus esinevad ilmanähtused. Kõrgemal stratosfääris või termosfääris ilmanähtusi ei esine. Uraaniga võrreldes on Neptuunil suurem ookeaniteookeanide osakaal ja paksem vahevöö.<ref name="iR26p" />
 
Neptuuni spektri põhjal võiks järeldada, et stratosfääri alumine kiht on hägune metaani ultravioletse fotolüüsi tulemusel saadud ainete nagu näiteks [[etaan]]i ja [[Atsetüleen|etüüni]] kondenseerumise tõttu.<ref name="Lunine 1993" /><ref name="hubbard" /> Stratosfääris on ka väga väikeses koguses [[vingugaas]]i ja [[sinihape]]t.<ref name="Lunine 1993" /><ref name="Encrenaz 2003" /> Suurema [[süsivesinikud|süsivesinike]] osakaalu tõttu on Neptuuni stratosfäär soojem kui Uraani oma.<ref name="Lunine 1993" />
 
=== Magnetosfäär ===
Ka Neptuuni magnetosfäär sarnaneb Uraani omaga. Neptuuni [[magnetväli]] on [[pöörlemistelg|pöörlemistelje]] suhtes tugevalt kaldus (47°) ja on planeedi füüsiliseltfüüsilisest keskmest vähemalt 0,55 raadiuse ehk 13 500 km võrra kõrvale kaldunud. Enne Voyager 2 möödalendu Neptuunist arvati, et Uraani kaldus magnetosfääri on põhjustanud planeedi nn külili pöörlemine. Kahe planeedi magnetväljade võrdlemise järel arvatakse nüüd, et äärmuslik asend võib olla iseloomulik planeetide sisuses toimuvale ainete voole. Magnetvälja võib põhjustada vedelike [[konvektsioon|konvektsiooniline]] liikumine õhukeses elektrit juhtivate vedelikest (ilmselt ammoniaagi, metaani ja vee segust) koosnevas [[sfäär]]is,<ref name="elkins-tanton" /> mille tulemusel tekkib [[alalisvoolugeneraator]]iefekt.<ref name="lCDqa" />
 
Magnetilisel [[ekvaator]]il on magnetvälja [[dipool]]ne komponent umber 14 μT.<ref name="Connerney1991" /> Neptuuni magnetiline dipoolmoment on umbes 2,2 × 10<sup>17</sup> T·m<sup>3</sup> (14 μT·R<sub>N</sub><sup>3</sup>, kus R<sub>N</sub> Neptuuni raadius). Neptuuni magnetväljal on keeruline geomeetria ja seda mõjutavad tugevalt mittedipolaarsed osad, sealhulgas tetrapoolmoment, mille tugevus võib ületada dipoolmomendi oma. Maal, Jupiteril ja Saturnil on võrdluseks suhteliselt väikesed tetrapoolmomendid ja nende magnetväljad on vähem kaldus. Neptuuni suur tetrapoolmoment võib olla põhjustatud magnetvälja kõrvale kaldumisest planeedi keskmest ja alalisvoolugeneraatoriefektist.<ref name="science4936" /><ref name="5E1lm" />
 
Kõige välimine Adamsi rõngas koosneb viiest kaarest, mida kutsutakse kui Courage, Liberté, Egalité, Egalité2' ja Fraternité ([[prantsuse keel|pr kl]] sõnadest vaprus, vabadus, võrdsus ja vendlus).<ref name="x2D8K" /> Kaarte olemasolu oli raske seletada, kuna [[Newtoni seadused|Newtoni seaduste]] järgi peaks kaared lühikese aja jooksul ühtlaseks rõngaks jagunema. Astronoomid arvavad nüüd, et kaared on oma praegustes asukohtades rõngast pisut Neptuuni poole jääva [[Galatea_(kuu)|Galatea]] gravitatsiooni tõttu.<ref name="xibUz" /><ref name="5ufNJ" />
2005. aastal avalikustatud Maalt tehtud vaatlused tunduvad tõestavat, et Neptuuni rõngad on varem arvatust palju ebastabiilsemad. [[W. M. Kecki observatoorium]]is 2002. ja 2003. aastal tehtud piltide ja Voyager 2 tehtud piltide võrdlemisel ilmneb, et rõngad on märkimisväärselt lagunenud. Eriti kehtib see Liberté kaare kohta, mis arvatakse sajandi jooksul kaduvat.<ref name="twAk5" />
 
== Kliima ==
Neptuuni ilmale on iseloomulikud äärmiselt dünaamilised tormisüsteemid, milles võib tuulte kiirus tõusta kuni 2100 km/h ja peaaegu ületada [[ülehelikiirus]]e.<ref name="Suomi1991" /> Püsivate pilvede liikumise jälgimisel on avastatud, et tuulte kiirus võib jääda vahemikku 20 m/s ida suunas kuni 325 m/s lääne suunas.<ref name="Hammel1989" /> Pilvede ülapiiril puhuvad peamised tuuled liiguvad ekvaatoril kiirusega 400 m/s ja poolustel 250 m/s.<ref name="elkins-tanton" /> Suurema osa Neptuuni tuulte suund on planeedi pöörlemisega vastupidine.<ref name="burgess2" /> Tuulte üldise mustri järgi puhuvad suurematel [[geograafiline laius|laiustel]] tuuled pöörlemisega samas suunas ja väiksematel laiustel vastupidises suunas.
 
Neptuun erineb Uraanist [[meteoroloogia|meteoroloogilise]] aktiivsuse poolest. 1989. aastal toimunud Voyager 2 möödalennu ajal oli Neptuunil näha eri ilmanähtusi,<ref name="spot" /> kuid Uraani möödalennu ajal 1989. aastal sarnaseidselliseid nähtusi ei täheldatud.
 
2007. aastal avastati, et Neptuuni lõunapoolkera troposfääri ülemine kiht on 10 K võrra soojem kui ülejäänud planeet, mille keskmine temperatuur on 73 K (−200 °C). Temperatuuride erinevus on piisav, et mujal troposfääris jäätunud metaan eralduks pooluse lähedal stratosfääri.<ref name="RCZGK" /> Suhteline kuum täpp on tekkinud, kuna Neptuun on oma viimase veerandaasta (ehk umbes 40 Maa aastat) olnud lõunapoolusega Päikese poole kaldus. Teisele poole Päikest liikudes jääb lõunapoolus järk-järgult enam varju, samas kui põhjapoolus saab rohkem päikesevalgust, mistõttu hakkab metaani stratosfääri eralduma põhjapoolusel.<ref name="VFrKj" />
Neptuuni [[Orbiidi ekstsentrilisus|elliptilise]] orbiidi [[inklinatsioon]] on Maaga võrreldes 1.77°.
 
Neptuuni [[pöörlemistelg|pöörlemistelje]] kalle on 28,32°,<ref name="mbvPY" /> mis sarnaneb Maa ja Marsi pöörlemistelgede kalletelekalletega (vastavalt 23° ja 25°). Seetõttu on Neptuunil sarnane aastaaegade vaheldumine. Pika tiirlemisperioodi tõttu kestab üks aastaaeg 40 Maa aastat.<ref name="villard" />
 
Neptuuni sideeriline pöörlemisperiood (ehk üks päev) on umbes 16,11 tundi.<ref name="fact2" /> Maaga sarnase pöörlemistelje kalde tõttu ei erine päeva pikkus aasta lõikes oluliselt.
Neptuuni orbiit mõjutab tugevalt Neptuunist kaugemale jäävat piirkonda, mida tuntakse [[Kuiperi vöö]] nime all. Kuiperi vöö on väikestest jäistest taevakehadest koosnev sõõr, mis sarnaneb [[Asteroidide vöö]]ga, kuid on viimasest palju suurem, jäädes Päikesest 30–50 aü kaugusele.<ref name="jIvy2" /> Nii nagu Jupiteri gravitatsioon mõjutab asteroidide vööd ja kujundab selle struktuuri, mõjutab Neptuuni gravitatsioon Kuiperi vööd. Aja jooksul on Neptuuni gravitatsioon destabiliseerinud mõne piirkonna Kuiperi vöös, mistõttu on tekkinud selle struktuuri tühimikke. Selle näiteks on piirkond vahemikus 40–42 aü.<ref name="U7PU3" />
 
Tühjades piirkondades on orbiite, millel võivad taevakehad jäädavalt püsida. Need [[orbitaalresonants]]id tekivad, kui Neptuuni tiirlemisperiood on täpne [[murdarv]] taevakeha tiirlemisperioodist (näiteks 1:2 või 3:4). Kui taevakeha teeb Päikesele ühe tiiru peale selle ajaga, mis Neptuunil kulub kahe tiiru tegemiseks, on taevakeha selleks ajaks, kui Neptuun algse kohaalgsesse pealekohta tagasi jõuab, oma orbiidil alles poole tee peal. Kõige sagedasem resonants Kuiperi vöös on üle 200 teadaoleva taevakehaga<ref name="KOJ7E" /> 2:3 resonants. Selle resonantsi taevakehad teevad kaks tiiru ümber Päikese ajaga mis Neptuunil kulub kolm tiiru tegemiseks. [[Kääbusplaneet]] [[Pluuto]] kuulub samuti nende taevakehade hulka.<ref name="DGfWO" /> Kuigi Pluuto orbiit ristub korrapäraselt Neptuuni orbiidiga, siis orbitaalresonantsi tõttu kaks taevakeha siiski omavahel kokku ei põrka.<ref name="0NdDW" /> 3:4, 3:5, 4:7 ja 2:5 resonantsid on vähem levinud.<ref name="nwVYk" />
 
Neptuunil on mitu teadolevat [[troojalased (astronoomia)|troojalast]], mis asuvad Neptuuni-Päikese L4 ja L5 [[Lagrange'i punktid|Lagrange'i punktide]] gravitatsiooniliselt stabiilsetes piirkondades.<ref name="AfVNS" /> Neptuuni troojalased on planeediga 1:1 resonantsis. Mõni neist on oma orbiidil äärmiselt stabiilne ning tekkis ilmselt koos Neptuuniga, mitte ei ole hiljem sinna jõudnud. Esimene ja siiamaani ka ainus teadaolev Neptuuni L5 Lagrange'i punktiga seostatav taevakeha on [[2008 LC18]].<ref name="Sheppard" /> Neptuunil on ka ajutine [[kvaasikaaslane]] [[(309239) 2007 RW10]].<ref name="quasi" /> Taevakeha on Neptuuni kvaasikaaslane olnud umbes 12 500 aastat ja jääb selleks ka järgnevaks 12 500 aastaks.<ref name="quasi" />
 
== Teke ja praegusessepraegusse asukohta liikumine ==
{{main|Päikesesüsteemi teke ja areng}}
[[Pilt:Lhborbits.png|thumb|Simulatsioon asteroidide vöö taha jäävatest planeetidest ja Kuiperi vööst: a) enne kui Jupiter ja Saturn saavutasid 2:1 resonantsi; b) pärast Kuiper vöö taevakehade hajumist Neptuuni orbiidi muutumise järel; c) pärast Kuiper vöö taevakehade väljatõukamist Jupiteri poolt]]
== Uurimine ==
[[Pilt:Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg|thumb|Voyager 2 mosaiik Tritonist]]
Ainus [[kosmoseaparaat]], mis on Neptuuni külastatud, on [[Voyager 2]]. Kõige lähemale jõudis see planeedile 25. augustaugustil 1989, olles läbinud 4,5 miljardit kilomeetrit. Selleks kulus 12 aastat. Kuna Neptuun oli viimane suur planeet, mida kosmoseaparaadiga oli võimalik külastada, otsustati lennata mööda ka Tritonist nagu tehti [[Voyager 1]] puhul, mis lendas mööda nii Saturnist kui selle kaaslasest [[Titan]]ist. Maale tagasi saadetud Voyager 2 pildid oli aluseks 1989. aastal [[Ameerika Ühendriigid|Ameerika Ühendriikide]] [[telekanal]]il PBS öö läbi eetris olevale [[telesaade|telesaatele]] "Neptune All Night".<ref name="JPb2i" />
 
Möödalennu ajal võttis signaali jõudmine kosmoseaparaadilt tagasi Maale 246 minutit. Seetõttu sõltus missioon suuresti eelsalvestatud käsklustest. Enne kui kosmoseaparaat jõudis 25. augustil Neptuuni atmosfäärist 4400 km kaugusele, lendas see kaugelt mööda [[Nereid (kuu)|Nereidist]] ja tegi seejärel samuti 25. augustil möödalennu planeedi kõige suuremast kaaslasest [[Triton]]ist.<ref name="burgess" />
Möödalennu ajal saadud andmete põhjal tehti esimene täpne Neptuuni massiarvutus, mille tulemusel leiti, et planeedi mass oli arvatust 0,5% väiksem. Uus väärtus lükkas ümber hüpoteesi, mille järgi mõjutas Neptuuni ja Uraani orbiite seniavastamata planeet.<ref name="1Yx5Q" /><ref name="nIu87" />
 
Järgmiseks Neptuuni süsteemi uurivaks teaduslikuks missiooniks kavandatakse [[NASA]] [[Flagshipi programm]]i.<ref name="Flagship" /> Missioon võiks eeldatavalt olla võimalik 2020-ndate. aastate lõpus või 2030-ndate. aastate alguses.<ref name="Flagship" /> Siiski on arutatud võimalust alustada Neptuuni-missiooniga varem. 2003. aastal esitati Neptune Orbiteri kosmoseaparaadi missioonikavand, mille järgi oleks kosmoseaparaadi võimekus sarnanenud [[Cassini-Huygens]]i kosmoseaparaadi omaga.<ref name="SuNOa" /> Veelgi hiljutisem kavand oli missiooni Argo kohta, mis oleks startinud 2019. aastal ja külastanud Jupiteri, Saturni, Neptuuni ja ühte Kuiperi vöö taevakeha. Põhitähelepanu oleks suunatud Neptuuni ja selle suurima kaaslase Tritoni uurimisele 2029. aasta paiku.<ref name="argho1" /> New Horizons 2 missioon, mis küll ära jäeti, oleks samuti võinud Neptuuni süsteemist mööda lennata.
 
== Viited ==
113 703

muudatust