Neptúnus

Þrjátíu sinnum fjær sólinni en Jörðin siglir útvörður reikistjarnanna löturhægt í kringum sólina. Reikistjarnan bláa ber nafn sjávarguðsins Neptúnusar, hins skapstygga og volduga bróður Júpíters sem hafði örlög sæferanda í hendi sér. Vopnaður þríforki skeytti hann skapi á svipstundu og kom af stað stormum sem skutu sjómönnum skelk í bringu. Sjálfur barst hann með briminu í vagni sem sæhestar drógu.

Neptúnus er áttunda reikistjarna sólkerfisins en fjórða í stærðarröðinni, örlítið minni en Úranus. Hann er ofsafenginn eins og sjávarguðinn því í lofthjúpi hans myndast stormar með öflugustu vindum sem finnast í sólkerfinu. Neptúnus er líka einn kaldasti staður sólkerfisins.

Hver uppgötvaði Neptúnus?

Neptúnus var fyrsta reikistjarnan sem fannst með hjálp stærðfræðinnar!

John Couch Adams

Skömmu eftir að Úranus fannst tóku stjörnufræðingar eftir því að reikistjarnan var ekki á réttum stað á himninum miðað við útreikninga sína.

Í Bretlandi velti ungur stærðfræðingur að nafni John Couch Adams þessu vandamáli fyrir sér. Hann hugsaði með sér að hugsanlega gæti önnur óuppgötvuð reikistjarna verið enn utar í sólkerfinu og að þyngdarkrafturinn frá henni ylli því að Úranus var ekki þar sem hann átti að vera.

Adams braut heilann í tvö ár og birti þá loks útrekninga sína sem sögðu að óþekkta reikistjörnu væri að finna á ákveðnum stað í stjörnumerkinu Vatnsberanum. Hann bað George Airy, vin sinn í konunglegu stjörnustöðinni í Greenwich á Englandi, að leita eftir henni, sem hann þó gerði ekki.

Á sama tíma í Frakklandi hafði annar stærðfræðingur, Urbain Joseph Le Verrier, velt sama vandamáli fyrir sér og gert samskonar útreikninga og Adams. Le Verrier fékk út sömu niðurstöðu og Adams sem vakti loks athygli Airys. Airy bað þá annan stjörnufræðing að hefja leit að reikistjörnunni sem gat þó ekkert gert því hann vantaði nákvæm stjörnukort.

Johann Gottfried Galle

Le Verrier sendi þýskum vini sínum í Berlín, Johann Gottfried Galle, bréf um að hefja leit að reikistjörnunni. Galle beið ekki boðanna. Sama dag og hann fékk bréfið í hendurnar fann hann reikistjörnu, næstum nákvæmlega á þeim stað sem Le Verrier hafði spáð fyrir um!

Eftir að reikistjarnan fannst deildu Frakkar og Bretar um hvort Adams eða Le Verrier ættu heiðurinn að uppgötvuninni. Að lokum sættust menn á að bæði Le Verrier og Adams skyldu deila heiðrinum með Galle.

En hvað átti nýja reikistjarnan að heita? Galle stakk upp á því að hún yrði nefnd Janus eftir guði sem hafði tvö andlit, annað sem horfði til framtíðar en hitt til fortíðar og janúarmánuður er nefndur eftir. Le Verrier stakk svo upp á nafninu Neptúnus en hann hafði reyndar líka stungið upp á því að hún yrði nefnd Le Verrier. Sem betur fer varð Neptúnus fyrir valinu.

Til gamans má geta ítalski stjörnufræðingurinn Galíleó Galílei sá Neptúnus rúmum 200 árum fyrr. Galíleó áttaði sig þó ekki á að um reikistjörnu væri að ræða og taldi hana stjörnu.

Hvað er Neptúnus stór?

Neptúnus er minnsti gasrisinn en fjórða stærsta reikistjarna sólkerfisins. Hann er næstum því fjórum sinnum breiðari en Jörðin en tæplega 58 sinnum meiri að rúmmáli. Það þýðir að Jörðin kæmist næstum 58 sinnum fyrir innan í Neptúnusi!

Gasrisarnir Júpíter, Satúrnus, Úranus og Neptúnus. Úranus er örlítið stærri Neptúnus. Satúrnus er næst stærstur g Júpíter stærstur. Mynd: Lunar and Planetary Institute

Úr hverju er Neptúnus?

Eðlismassi hnattar gefur góða vísbendingu um efnasamsetningu hans. Eðlismassinn er fundinn með því að deila massa hnattarins með rúmmáli hans. Eðlismassi Neptúnusar er 1,638 g/cm³ sem þýðir að hann er fjórða eðlisléttasta reikistjarnan á eftir Satúrnusi, Úranusi og Júpíter.

Eðlismassi Neptúnusar bendir til þess að hann sé að mestu leyti úr blöndu vatns, ammóníaks og metans, rétt eins og Úranus. Í miðju hans er líklega kjarni úr bergi og málmum. Þar fyrir ofan tekur við möttull úr fljótandi efni; blöndu vatns, ammóníaks og metans. Fyrir ofan möttulinn er þykkt gaslag úr vetni, helíumi og metani.

Í möttlinum gætu aðstæður verið þannig að metan þéttist í demanta sem rignir niður að kjarnanum! Hugsaðu þér, demantaregn!

Hvernig er veðrið á Neptúnusi

Stormar á Neptúnusi. Mynd: NASA

Ef Veðurstofan myndi búa til veðurspá fyrir Neptúnus, myndi hún hljóma einhvern veginn svona:

„Búist er við stormi með nærri 600 metrum á sekúndu og nístingskulda eða í kringum –218°C.“

Á Neptúnusi er mesti vindhraði sem mælst hefur í sólkerfinu, næstum 600 m/s! Til samanburðar var mesta 3 sekúndna vindhviða sem mælst hefur á Íslandi 74,5 m/s (á Gagnheiði 16. janúar 1995) en á Jörðinni 103 m/s.

Á Neptúnusi er sem sagt frekar „vont“ veður!

Af hverju er Neptúnus blár?

Lofthjúpur Neptúnusar er svipaður lofthjúpi Úranusar. Hann er að mestu leyti vetni og helíum en inniheldur líka metan. Metanið gleypir rauða litinn í sólarljósinu en dreifir bláa litnum. Þess vegna er Neptúnus blár á litinn. Sama ferli veldur því að himininn á Jörðinni er blár, nema þar kemur nitur við sögu í stað metans.

Metan í lofthjúpi Neptúnusar dreifir bláa litnum í sólarljósinu. Þess vegna er Neptúnus blár. Mynd: NASA/JPL/Björn Jónsson

Hvað hefur Neptúnus mörg tungl?

Tríton er stærsta tungl Neptúnusar. Mynd: NASA/JPL

Neptúnus hefur að minnsta kosti 14 fylgitungl. Langstærsta tunglið heitir Tríton og fannst það aðeins tveimur vikum eftir að Neptúnus sjálfur fannst árið 1846. Fjögur lítil tungl — Naíad, Þalassa, Despína og Galatea — hringsóla innan í hringum Satúrnusar. Slík tungl eru kölluð smalatungl.

Tríton er harla óvenjulegt tungl miðað við önnur tungl Neptúnusar. Það snýst nefnilega rangsælis í kringum Neptúnus, það er í öfuga átt miðað við snúningsátt reikistjörnunnar. Þetta bendir til þess að Tríton hafi orðið til utar í sólkerfinu, sennilega á svipuðum stað og Plútó. Einhvern tímann hefur það hætt sér of nærri Neptúnusi sem fangaði það.

Tríton er smám saman að nálgast Neptúnus vegna flóðkrafta, öfugt við tunglið okkar sem fjarlægist Jörðina vegna flóðkrafta. Einhvern tímann í fjarlægri framtíð (eftir milljarða ára), mun Tríton tvístrast og mynda hring í kringum Neptúnus.

Hefur Neptúnus hringa?

Hringar Neptúnusar eru svo daufir að þeir sjást best þegar búið er að hylja Neptúnus (dökka ráin). Mynd: NASA/JPL

Neptúnus hefur hringa eins og hinar risareikistjörnur sólkerfisins. Hringarnir eru þó miklu mjórri, daufari og þynnri en hringar Satúrnusar og líkjast helst hringum Úranusar. Hringarnir eru aðallega úr ísögnum úr metani sem þaktar eru ryki, líklega kolefni.

Hringar Neptúnusar eru svo daufir að þeir fundust ekki fyrr en árið 1968. Þá fylgdust stjörnufræðingar með Neptúnusi ganga fyrir stjörnu í bakgrunni en áður en reikistjarnan sjálf myrkvaði hana, blikkaði stjarnan. Þetta blikk var af völdum nokkurra hringa. Hringar Úranusar fundust á sama hátt.

Hringar Neptúnusar eru nefndir eftir stjörnufræðingum sem lögðu mikið af mörkum til rannsókna á Neptúnusi: Galle, Le Verrier, Lassell, Adams og Arago.

Hefur geimfar heimsótt Neptúnus?

Voyager 2 kveður Neptúnus. Mynd: NASA/JPL

Voyager 2 er fyrsta og eina geimfarið sem heimsótt hefur Neptúnus hingað til. Voyager 2 er ómannað könnunarfar sem flaug framhjá útverði sólkerfisins í lok ágúst árið 1989 og hélt síðan út úr sólkerfinu. Geimfarið hafði þá verið næstum 12 ár í geimnum og Júpíter, Satúrnus og Úranus. Næstum allt sem við vitum um Neptúnus er komið frá þessum eina leiðangri.

Því miður eru engir frekari leiðangrar fyrirhugaðir til Neptúnusar í náinni framtíð.

Get ég séð Neptúnus á himninum?

Já, en nauðsynlegt er að nota góðan stjörnusjónauka og styðjast við stjörnukort til að koma auga á hann. Í gegnum sjónauka sést að Neptúnus er bláleit skífa, ekki ósvipaður Úranusi að útliti, en fá smáatriði sjást. Neptúnus er eina reikistjarnan sem ekki er hægt að sjá með berum augum.

Staðreyndir um Neptúnus

Aldur:	Um 4,6 milljarðar ára
Þvermál:	49.528 km (Jörðin kæmist tæplega 4 sinnum fyrir þvert í gegnum Neptúnus!)
Massi:	102.410.000.000.000.000.000.000.000 kg (1,02 x 1026 kg), 17 sinnum þyngri en Jörðin!
Meðalfjarlægð frá sólinni:	4.500.000.000 km (30 sinnum lengra frá sólinni en Jörðin)
Snúningstími:	16 klst 57 mín
Umferðartími (um sólina):	164 ár
Hitastig efst í lofthjúpi:	–220°C
Þyngdarkraftur:	1,14 sinnum þyngdarkraftur Jarðar. Ef þú vegur 50 kg á Jörðinni værir þú 56 kg á Neptúnusi!
Fróðleg staðreynd:	Innan í Neptúnusi gætu aðstæður verið þannig að metan þéttist í demanta og rigni niður að kjarnanum!

Lærðu meira um Neptúnus

• Myndasafn NASA af Neptúnusi (á ensku)

Höfundur: Sævar Helgi Bragason