Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Neptun: 170 let poté

Neptun: 170 let poté

Tmavá skvrna na Neptunu.
Autor: NASA.

Neptun je osmá, od Slunce nejvzdálenější, planeta Sluneční soustavy a patří mezi plynné obry. S rovníkovým průměrem lehce pod 50 000 km je nejmenším z nich. Podobně jako u ostatních plynných obrů je možno přímo pozorovat pouze svrchní vrstvy jeho atmosféry, ve kterých můžeme spatřit na družicových snímcích několik velkých temných skvrn, připomínajících skvrny v atmosféře Jupiteru.  Neptun má charakteristicky modrou barvu, která je hlavní měrou dána přítomností většího množství metanu v atmosféře planety. Zdaleka nejen to už dnes, přes 170 let od objevu planety, víme.

Spletitá historie objevu

Letos 23. září jsme mohli oslavit již 170. výročí objevení Neptunu, které bylo v roce 1846 bezesporu velkým vítězstvím nebeské mechaniky, respektive Keplerových zákonů a Newtonovy gravitační teorie. Ale Neptun astronomové mohli poznat ještě o mnoho let dříve. Na svých zákresech Jupitera jej zaznamenal o 234 let dříve Galileo Galilei. Alespoň v krátkosti si připomeňme spletitou historii objevu planety, určitě stojí za to.

Předpovězená poloha Neptunu v polovině 19. století. Autor: EarthSky.org
Předpovězená poloha Neptunu v polovině 19. století.
Autor: EarthSky.org
Jak už bylo řečeno, jako první opakovaně pozoroval Neptun svým, nedlouho předtím zkonstruovaným dalekohledem italský fyzik a astronom Galileo Galilei na přelomu let 1612 a 1613. Planetu, která se tehdy při pohledu ze Země nacházela na obloze v blízkosti Jupiteru, však mylně považoval za hvězdu a náznakům jejího (ve dnech pozorování obzvlášť pomalého) pohybu nevěnoval další pozornost.

Počátkem 19. století francouzský astronom Alexis Bouvard publikoval podrobné tabulky poloh tří tehdy známých obřích planet. Ukázalo se, že v případě planety Uran se nová pozorování s tabulkovými propočty znatelně rozcházejí. Bouvard po dalším pečlivém zkoumání těchto nepravidelností v pohybu Uranu vyslovil hypotézu, že pozorované odchylky mají svůj původ v gravitačním působení další, dosud neznámé oběžnice.

Na základě této předpovědi se v letech 1843 až 1846 přibližnou polohu předpokládaného tělesa nezávisle na sobě rozhodli vypočítat francouzský astronom Urbain Le Verrier a anglický astronom John Couch Adams. Zatímco Adamsovy výpočty byly známy jen úzkému kruhu britských astronomů, kteří usilovali o nalezení planety, Le Verrier své postupně zpřesňované výpočty zveřejňoval. Ale jako astronom-matematik nenacházel nikoho z francouzských pozorovatelů, kdo by byl ochoten prověření jeho závěrů věnovat čas.

Pomoc z Berlína

Nakonec se Le Verrier obrátil dopisem na astronoma Johanna Gottfrieda Galleho z berlínské hvězdárny. Jeho dopis dorazil do Berlína 23. září 1846. Galle a jeho asistent Heinrich Louis d'Arrest nemarnili čas a ještě téhož večera se podle Le Verrierových doporučení pustili do pozorování. Ani ne po hodině se jim necelý stupeň od předpověděné polohy podařilo nalézt „hvězdu“, která na jejich nové mapě hvězdné oblohy v těchto místech nebyla zakreslena. Když následující noci opakované pozorování podezřelého objektu potvrdilo zřetelnou změnu jeho polohy, nebylo již pochyb, že byla objevena osmá planeta Sluneční soustavy.

Neptun na prahu nového milénia

Dlouhá desetiletí jsme se o Neptunu nedozvídali prakticky žádné nové informace. Teprve na konci 20. století, díky stále se zvětšujícím průměrům pozemských dalekohledů a zdokonalující se technice (adaptivní optika), astronomové začali získávat o Neptunu více informací. Pomohly také teleskopy umístěné na orbitální dráze kolem Země, přičemž rozhodující roli v tomto ohledu hrál Hubbleův vesmírný dalekohled, který planetu snímkoval v letech 1996, 1998 a 2002.

Legendární průlet sondy Voyager

Voyager 1 v mezihvězdném prostoru. Autor: NASA.
Voyager 1 v mezihvězdném prostoru.
Autor: NASA.
Skutečně detailní pohledy na planetu Neptun nám však zpět na Zemi zaslala až americká sonda Voyager 2 (NASA). Za celou dobu kosmického průzkumu sluneční soustavy byl Neptun pro svoji velkou vzdálenost od Slunce navštíven pouze jednou. Voyager kolem ledového obra prolétl v roce 1989.

Nejbližší přiblížení k Neptunu nastalo 25. srpna 1989, ale sonda pozorovala planetu v období od června do října. Vzhledem k tomu, že Neptun byl poslední velkou planetou, kterou mohl Voyager 2 zkoumat, byla sonda navedena na dráhu blízko jejího severního pólu, prolétla nad ním ve vzdálenosti pouhých 5000 km a navštívila i měsíc Triton, který minula ve vzdálenosti 40 000 km.

Během průletu kolem Neptunu sonda odeslala k Zemi okolo 10 000 fotografií. Současně umožnila s vysokou přesností stanovit velikost planety, rychlost rotace atmosféry objektu a objevila její magnetické pole. Dále potvrdila existenci Neptunových prstenců a početnou rodinu přirozených satelitů rozšířila o šest nových měsíců.

Neptun dnes, 170 let po objevu

Jaké jsou tedy o planetě Neptun naše představy nyní? Planeta Neptun je značně podobná Uranu, obě oběžnice mají odlišné složení než další dva největší plynní obři, Jupiter a Saturn. Uran a Neptun jsou proto někdy vyčleňováni do zvláštní kategorie jako tzv. „ledoví obři“. Atmosféra Neptunu je složena převážně z vodíku a hélia s větším podílem vody, čpavku a metanu. Vnitřní stavba planety je spíše kamenitá a navíc obohacená vodním ledem.

Složení Neptunu od plášti k jádru. Autor: Zp ČAS.
Složení Neptunu od plášti k jádru.
Autor: Zp ČAS.
Předpokládá se, že oblast jádra zabírá přibližně dvě třetiny poloměru planety. Vlastní kamenoledové jádro je pravděpodobně tvořeno železem, niklem a silikáty (4). Jeho hmotnost se odhaduje na 1,2 hmotnosti Země. Teplota a tlak se zde pohybují okolo 5130 K, respektive 7 Mbar. Tuto nejhustší a nejteplejší část jádra obklopuje obal v podobě ledu a tekutého čpavku s metanem (3). Nad velkým jádrem se nachází „povrchová“ třetina planety v podobě pláště tvořeného nejspíš směsicí horkých plynů vodíku, hélia, vody a metanu, který má na svědomí i charakteristickou modrou barvu planety (2). Předpokládá se, že plášť by mohl dosahovat desetinásobku až patnáctinásobku hmotnosti Země.

Atmosféra Neptunu je složena převážně z vodíku a hélia s větším podílem vody, čpavku a metanu (1). Měření naznačují, že teplota na Neptunu (obdobně jako u ostatních planet) roste s hloubkou. Před měřením provedeným sondou Voyager 2 se předpokládalo, že teplota atmosféry Neptunu bude přibližně −228 °C. Sonda naměřila hodnotu přeci jen o trochu vyšší, −218 °C. Tento, byť jen nepatrný rozdíl nevylučuje, že i Neptun, podobně jako Jupiter a Saturn, má vnitřní zdroj energie. V největší výšce Neptunovy atmosféry s  obrovskou rychlostí prolétají malé jasné obláčky, o kterých se soudí, že jsou tvořeny ledovými krystaly metanu. Vyjma skvrn byly během průletu sondy Voyager 2 objeveny i dlouhé světlé mraky v horní části atmosféry planety, které se pohybovaly kolem planety každých 16 hodin. Vžilo se pro ně označení „skútr“. V atmosféře planety byly pozorovány i mraky nápadně připomínající pozemské ciry. Předpokládá se, že by tato mračna mohla být spíše než z vodního ledu z krystalků metanu, který v atmosféře tvoří 2,5 – 3 %.

Vyhledejte si Neptun na obloze

Poloha Neptunu ve Vodnáři na říjnové české obloze v roce 2016 okolo 21:30 SELČ. Autor: Stellarium.
Poloha Neptunu ve Vodnáři na říjnové české obloze v roce 2016 okolo 21:30 SELČ.
Autor: Stellarium.
Byla by určitě škoda, nepodívat se na takto zajímavý objekt na vlastní oči. Právě nyní k tomu máme optimální příležitost. Neptun není možné spatřit pouhým okem, ale pro jeho vyhledání však stačí již obyčejný triedr. Pokud však pozorovatel chce vidět více než nepatrnou namodralou tečku, je potřeba použít větší dalekohled. Pro pozorování modrozeleného disku se doporučuje použít dalekohled s minimálně 25cm průměrem objektivu. V době opozice se Sluncem, která nastala letos 2. září, je zdánlivá hvězdná velikost Neptunu 7,8 magnitudy a úhlový průměr 2,4". Tyto hodnoty se pak mění jen velice pozvolně.

Planeta v průběhu roku prochází souhvězdím Vodnáře a pohybuje se již od poloviny června retrográdně (zpětně). Do zastávky, kdy se opět pohyb změní v přímý, se dostane až 20. listopadu.

I nyní, měsíc po opozici, máme velice dobrou příležitost si Neptun vyhledat, nejlépe na pozdně večerní obloze. V říjnu Slunce mizí pod obzorem podstatně dříve, než tomu bylo v létě a již kolem 20. hodiny SELČ si můžeme užívat astronomickou noc. Neptun se nám v tom čase promítá už vysoko nad jihovýchodní obzor (v azimutu 145° asi 25° nad obzorem; počítáno pro polovinu října). Na nejlepší pozorovací podmínky si pak v říjnových nocích počkáme do cca 22. hodiny SELČ, kdy planeta kulminuje ve výšce kolem 30° nad jihem.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Zpravodaj Hvězdárny v Rokycanech

Převzato: Západočeská pobočka ČAS



O autorovi

Karel Halíř

Karel Halíř

Astronom a popularizátor astronomie, ředitel Hvězdárny v Rokycanech a aktivní člen Zákrytové a astrometrické sekce ČAS. Pravidelně podává pod hlavičkou společnosti informace o těch nejzajímavějších úkazech nejen ze světa zákrytů hvězd Měsícem nebo planetkami. Informace rozesílá především formou zákrytových zpravodajů nebo populárním nepravidelným zpravodajem "Dneska by to možná šlo...". Pro odběr zpravodajů a alertů jej kontaktujte na stránkách rokycanské hvězdárny.

Štítky: Neptun


49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc

Měsíc

Další informace »