Neptun – modrá planeta 2.0

Ke Slunci to má třicetkrát dále, než naše Země. Dostává od něj jen tisíckrát méně energie, než ona. Překvapivě modrá planeta s pásy bílých mraků je zmrzlým plynovým peklem, ve kterém vane vítr s rychlostí až 2000 km/h.

Objev Neptunu

Poprvé ho zaregistroval už Galileo Galilei v roce 1612. Neptun je ale na našem nebi jen velice slabým objektem. Není divu, že ho Galilei považoval za hvězdu-stálici a nevěnoval mu větší pozornost. Pomohl tomu také fakt, že se vzdálená obří planeta právě nacházela v tom bodě své dráhy, ve kterém se při pozorování ze Země na nebi téměř nepohybuje.

Ke skutečnému objevu Neptunu tak došlo až později. Přispěla k tomu zvědavost – a matematika. Alexis Bouvard se v roce 1821 zabýval výpočty dráhy Uranu. Něco ve skutečné Uranově oběžné dráze ale nedávalo smysl. Jeho pohyb kolem Slunce neodpovídal platným Keplerovým zákonům. Vzhledem k tomu, že jsou Keplerovy zákony pohybu planet univerzální, muselo jít o skutečně zásadní chybu. Astronom si uvědomil, že někde za drahou Uranu musí existovat další planeta. Musí být tak velká, že dokonce ovlivňuje své okolí. 

Na lov nové planety se vydala celá řada astronomů. Objevitelem se stal Johann Gottfried Galle. Sledoval oblohu v místech, které mu doporučil francouzský matematik Urbain le Verrier.

Podobně jako tomu bylo u Uranu, doprovázel i tentokrát pojmenování nové planety chaos. Krátce po svém objevu dostal dnešní Neptun označení „Le Verrierova planeta“. Název, který navrhl sám Galle, zněl „Janus“. V Anglii se ujalo jméno „Oceanus“ a ve Francii „LeVerrier“.  Název Neptun se vžil až koncem roku 1846.

Oběžná dráha Neptunu

Neptun obíhá Slunce ve vzdálenosti 4,5 miliardy kilometrů – ve třicetinásobné vzdálenosti, než v jaké krouží kolem Slunce naše vlastní planeta. Jeho oběžná dráha je téměř kruhová. Jeden oběh kolem naší centrální hvězdy mu trvá 165  let.

Neptun dominuje svou gravitací vnější část Slunečního systému. Transneptunické objekty vykazují například oběhovou rezonanci 3:2 – jejich oběh kolem Slunce je 1,5x násobkem oběhu Neptunu. Jedním z nich je Pluto, které před několika lety právě z tohoto důvodu (nedominuje svou gravitací své okolí) ztratilo svůj planetární status. Pluto je ve skutečnosti hodně velkým asteroidem, planetkou, řídící se Neptunovým gravitačním vlivem.

Oběžná dráha Pluta je tak excentrická, že je ve svém perihelu (bodě své dráhy, kdy je Slunci nejbližší) Slunci dokonce blíže, než sám Neptun. Naposledy tomu tak bylo v letech 1979 – 1999. Díky tomu, že je dráha Pluta k rovině oběhu ostatních planet skloněna o více než 17 stupňů, kříží se sice zdánlivě dráhy obou těles, ta se ale ve skutečnosti reálně nikdy nepotkávají. Oba objekty jsou synchronizované tak, že je mezi nimi v momentě „zkřížení“ drah poměrně velký rozestup.   

Před několika lety jsme slavili Neptunovy první "narozeniny". Nacházel se v tom bodě své oběžné dráhy kolem Slunce, v jakém ho viděl Galle při objevu v roce 1846.

Rotace Neptunu

Planeta, podobně jako ostatní plynoví obři, poměrně rychle rotuje kolem své osy. Otočí se kolem ní jednou za 15 hodin, 57 Minut a 59 vteřin. Podobně jako u Země je rotační osa Neptunu nakloněna k rovině oběhu kolem Slunce. Její sklon je dokonce ještě o něco vyšší a činí 28,32°.

Složení Neptunu

Průměr vzdálené planety je čtyřikrát vyšší než průměr Země – 50 000 km. Se svou hustotou 1,64 g/cm^3 je nejhutnější z plynových obrů. I když je o něco menší než Uran, svou hmotností ho  převyšuje.

Vrchní vrstvy jeho atmosféry se skládají z vodíku (zhruba 80 %) Helia (19 %) a malého množství metanu (1 %) s příměsemi etanu a těžkého vodíku.

Podobně jako je tomu u Uranu, je Neptunova barva způsobena metanem, který se nachází ve vrchních vrstvách atmosféry. Neptunova modř je ale intenzivnější než Uranova modrozelená barva. Nejspíš se o ni zasluhuje ještě nějaká další složka Neptunovy atmosféry a mechanismus, který zatím neznáme.

Neptun přijímá od Slunce jen zlomek energie, kterou od něj dostává Země. Díky tomu také drží jedno prvenství - je nejchladnější planetou Sluneční soustavy. Teplota na jeho pomyslném povrchu činí -218 °C. Za „povrch“ se přitom u plynových obrů považuje ta část, ve které dosahuje atmosférický tlak pozemských hodnot. Navzdory velké vzdálenosti ale stačí energie Slunce k tomu, aby ohřála přivrácené oblasti planety o 10 °C.

Neptun má, stejně jako Uran, poměrně velké jádro z kamene a ledu. Mohlo by mít až 1,5 násobek hmotnosti Země. Teplota v jádru by měla odpovídat 7000 °C a tlak miliónu barů. Centrum planety je obklopeno pláštěm, složeným z kamene, vody, čpavku a metanu, který navzdory své teplotě při vysokém tlaku, který zde panuje, připomíná led.

Neptun má ve svém nitru, podobně jako Jupiter a Saturn, zdroj vlastní energie. Mohl by jím být radioaktivní rozpad, který nahřívá kamenné jádro planety.

Sklon rotační osy vede na Neptunu, podobně jako na Zemi, ke vzniku ročních období. Od pozemských se ale přesto liší – a to svou délkou. Roční období na Neptunu trvají přes 40 pozemských let.

Počasí na Neptunu

Vzhledem k tomu, že je planeta Neptun vzdálenější než Uran, mělo by být jeho „počasí“ méně výrazné. Dostává totiž od Slunce méně energie než jeho sesterská planeta.

Zatímco je povrch Uranu prakticky rovnoměrný a nevykazuje žádné detaily, zaznamenala sonda Voyager 2 u Neptunu v roce 1986 zřetelné mraky, pruhové struktury a hurikány. Vítr na Neptunu dosahuje běžně rychlosti 1600 km/h, se špičkovou rychlostí kolem 2100 km/h. Neptun tak drží ve Sluneční soustavě ještě jedno prvenství – nejen že je nechladnější planetou, je také planetou s nejrychlejším pohybem atmosféry.

Sonda Voyager 2 odhalila na Neptunu mimo jiné také tzv. „velkou tmavou skvrnu“, cyklón, který se podobá velké rudé skvrně  na Jupiteru. Tvoří v mračnech planety průrvu, velkou jako Euroasie. Dalším zajímavým objektem v atmosféře planety byly protáhlé, jen 50 – 160 km široké, zato několik tisíc km dlouhé mraky.

V roce 1994, když se Neptunu věnoval vesmírný teleskop Hubble, už nebylo po velké tmavé skvrně ani stopy. Zdá se, že se podobné útvary v Neptunově atmosféře tvoří a ztrácejí daleko rychleji, než je tomu například u Jupitera.

Magnetické pole

Neptun vlastní ve svém nitru podobně jako Uran vrstvu vodivého, kovově reagujícího materiálu. Netvoří se u něj proto dipólové magnetické pole jako u Země, ale pole kvadrupólové, které má dva severní a dva jižní póly. Magnetické pole se od osy rotace odklání o 47°. Jeho centrum je od centra planety vzdáleno 13 500 km.

Průzkum Neptunu

Jedinou pozemskou sondou, která kdy Neptun navštívila, byla Voyager 2 v roce 1989. Proletěla těsně nad jeho severním pólem ve vzdálenosti necelých 5000 km. Prozkoumala jeho magnetosféru, prstence a v neposlední řadě i měsíce. Přidala do sbírky hned šest nových exemplářů. Tři z měsíců (Proteus, Nereid a Triton) dokonce sonda Voyager 2 vyfotografovala. Jejím posledním vědeckým cílem byl Neptunův měsíc Triton.

Potože jim na přesném směru další dráhy sondy už moc nezáleželo, mohli navést Voyager 2 hodně blízko měsíce a riskovat i větší odklon od původní dráhy vlivem Tritonovy gravitace.

Sonda pak objevila na posledním velkém měsíci Sluneční soustavy polární čepičky, slabou atmosféru, mraky a dokonce i intenzivní gejzíry, které vynášejí materiál až do výšky 8 km.

Pozorujte Neptun

Neptun se dá na našem nebi nejlépe pozorovat na podzim. V optimální poloze se bude nacházet 2. září.

Příště: Neptunovy  prstence