Atmosfera lui Neptun
Acest articol sau secțiune despre astronomie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Atmosfera lui Neptun pare de obicei albastră, dar mai puțin uniformă decât cea a lui Uranus . În apropierea ecuatorului este posibil să se observe benzi și benzi paralele care îl traversează; există, de asemenea, o formațiune improvizată cunoscută sub numele de Marea Pată Întunecată , care măsoară aproximativ 10.000 km în lungime.
Compoziția atmosferică
Atmosfera lui Neptun este formată din 85% hidrogen molecular (H 2 ), 13% heliu (He) și 2% metan (CH 4 ); are și urme de amoniac (NH 3 ). Compoziția sa este deci analogă cu cea a atmosferei lui Uranus .
În ciuda predominanței relative a hidrogenului și heliului, metanul este cel care reglează fenomenele meteorologice ale lui Neptun. Moleculele de metan din atmosfera superioară reacționează între ele formând hidrocarburi cu greutate moleculară mai mare, cum ar fi etanul (C 2 H 6 ) și acetilena (C 2 H 2 ), datorită radiației solare (de 900 de ori mai puțin intense decât cea detectată pe Pământ ). Norii albi observate de Voyager 2 sonda in 1989 sunt , de asemenea , probabil compuse din cristale de metan congelate; se rotesc mai lent decât planeta și, prin urmare, circulația lor pare retrogradă. Aceasta este o particularitate a lui Neptun: la ceilalți uriași gazoși ai sistemului solar rotația sistemelor de nori este mai rapidă decât cea a planetei.
Metanul care alcătuiește atmosfera este, de asemenea, responsabil pentru absorbția lungimilor de undă corespunzătoare roșu, ceea ce conferă planetei culoarea sa verde-albastră caracteristică.
Temperatura
Temperatura la nivelul topografic de referință (definit ca altitudinea la care presiunea atmosferică este de 1000 hPa) este de aproximativ 70 K (-200 ° C), dar crește odată cu creșterea adâncimii; aceasta demonstrează prezența unor surse de căldură interne, probabil și responsabile de complexitatea formațiunilor atmosferice ale lui Neptun în comparație cu cele ale lui Uranus.
Pe de altă parte, după o scurtă pauză, temperatura atmosferică începe să crească chiar și odată cu creșterea altitudinii, ajungând la 130 K la 250 km peste nivelul maximului termic anterior.
Stratigrafie
Atmosfera din Neptun este împărțită în două straturi principale: primul, situat la -40 km față de altitudinea la care presiunea este de 1000 hPa, se caracterizează prin temperaturi de ordinul a 130 K și presiuni apropiate de 3 atmosfere; este afectat de prezența norilor de amoniac și hidrogen sulfurat.
Al doilea strat al atmosferei, situat la nivelul topografic de referință, este compus în principal din metan. În partea superioară a atmosferei există vapori de hidrocarburi care provin din disocierea metanului.
Stratigrafia atmosferei Neptuniene este evidentă în unele fotografii realizate de sonda SUA Voyager 2 , în care umbra aruncată de norii superiori pe straturile subiacente este clar vizibilă. Fenomenul de stratificare se poate face deosebit de evident prin compararea imaginilor realizate la diferite lungimi de undă; analizând lungimea de undă a metanului, de exemplu, este posibil să se identifice o ceață slabă situată în straturile superioare ale atmosferei, care conferă discului lui Neptun o splendoare deosebită.
Meteorologie și circulație atmosferică
Atmosfera Neptuniană este locul fenomenelor atmosferice violente; vânturile , care ajung la 2160 km / h, sunt cele mai puternice cunoscute în sistemul solar . Ele sunt în general îndreptate spre vest, adică într-o direcție retrogradă față de cea a rotației planetei. Prin urmare, acestea sunt vânturi foarte puternice: de aproape 10 ori mai rapide decât cele de pe uscat.
Energia necesară pentru a le alimenta nu derivă din radiația solară redusă, ci provine din interiorul gigantului gazos ; această emisie continuă determină stabilirea curenților crescători calzi și a curenților descendenți mai reci, conform unui mecanism de convecție .
Sisteme de colorare
Similar atmosferei lui Jupiter și Saturn , cea a lui Neptun prezintă și formațiuni meteorologice proeminente cu aspect de pete mari. Cel mai pronunțat este cu siguranță Marea Pată Întunecată , observată de Voyager 2 în 1989, dar absentă în observațiile ulterioare din 1994 făcute cu telescopul spațial Hubble . Era o structură oarecum analogă cu gaura de ozon a Pământului, mai degrabă decât o furtună.
La câteva luni după primele observații Hubble, fotografiile ulterioare ale lui Neptun au dezvăluit prezența unei noi pete întunecate, de data aceasta în emisfera nordică a planetei.
Există, de asemenea, nori atmosferici reali, precum așa-numitul Scooter ; se crede că provin din pete relativ adânci și calde, care provoacă curenți ascendenți de hidrogen sulfurat capabili să pătrundă printre norii de metan.
Ciclul anotimpurilor
Prin compararea observațiilor lui Neptun făcute între 1996 și 2002, a fost posibil să se identifice o creștere echitabilă a albedo-ului global al planetei (în ordinea a 5-10%); fenomenul este de fapt legat de o creștere semnificativă a reflectivității limitată la unele benzi înguste, care, în unele cazuri, poate ajunge la + 100%. Această variație este cel mai probabil legată de ciclul anotimpurilor . Ciclul sezonier pe Neptun este de aproximativ 165 de ori mai lent decât pe Pământ , iar variația maximă a cantității de lumină solară incidentă este de peste 900 de ori mai mică decât valoarea terestră corespunzătoare; cu toate acestea, un model simplu bazat pe variații sezoniere ale energiei incidente este suficient pentru a justifica variațiile mari de albedo înregistrate experimental. Datorită intervalului de timp necesar pentru ca straturile de suprafață ale planetei să atingă echilibrul termic , Neptun atinge luminozitatea maximă la aproximativ cincisprezece ani după fiecare solstițiu ; următorul albedo maxim se așteaptă să fie atins până în 2025 .
