Neptune – Atlas mondial

En orbite autour du soleil à 2,8 milliards de miles (4,5 milliards de kilomètres), Neptune est la quatrième plus grande en diamètre et la troisième en masse, 30 598 miles (49 244 kilomètres) de diamètre. Curieusement, c’est un peu plus massif qu’Uranus, ce qui est bizarre, étant donné que la masse des géantes gazeuses devrait augmenter à mesure que vous vous rapprochez du soleil. Cela a conduit les astronomes à prédire que Neptune pourrait s’être rapprochée beaucoup plus du Soleil qu’Uranus. Cependant, les perturbations gravitationnelles d’autres géantes gazeuses l’ont fait migrer hors de son orbite. Au cours des 174 années où les astronomes ont découvert Neptune, le vaisseau spatial ne l’a visité qu’une seule fois, lorsque Voyager 2 a dépassé la planète géante en 1989. Voyager 2 a révélé un monde vraiment remarquable et complexe. Neptune est une planète plus chaude, bien qu’elle soit plus éloignée du Soleil qu’Uranus. La température dans le noyau de Neptune devrait atteindre une température (7 000 degrés Celsius), tandis que la température dans ses couches supérieures est de moins 328 degrés Fahrenheit (moins 200 degrés Celsius). On pense que cette énorme différence de température entre les couches externe et interne de Neptune est à l’origine du système météorologique dynamique de Neptune. Voyager 2 a mesuré les vents les plus rapides connus dans le système solaire, atteignant 1 500 miles par heure (2 400 km/h).

Bien qu’Uranus et Neptune soient classées comme des géantes gazeuses, elles ont des propriétés uniques pour appartenir à leur classification : les géantes de glace. Contrairement à Jupiter et Saturne, Uranus et Neptune contiennent beaucoup plus de glace, comme de l’eau, de l’ammoniac et du méthane. Comme Jupiter et Saturne, Neptune est composé principalement d’hydrogène et d’hélium. Cependant, l’hydrogène et l’hélium ne représentent qu’une fraction de la densité de Neptune. Différentes glaces déterminent la densité de Neptune, ce qui en fait à la fois un gaz et un géant de glace.

Histoire d’observation

Image NASA Voyager 2 de Neptune

Neptune était la dernière planète découverte dans notre système solaire et, fait intéressant, la seule planète découverte par les mathématiques plutôt que par un télescope. La découverte de Neptune était directement liée à la découverte d’Uranus. En 1781, l’astronome William Herschel découvre la planète Uranus. Après avoir découvert Uranus, les astronomes ont été émerveillés par son orbite. L’orbite de l’uranium était inclinée de sorte que la masse d’uranium et la force gravitationnelle du Soleil ne pouvaient s’expliquer. En 1821, Alexis Bouvard a prédit que l’orbite d’Uranium pourrait s’expliquer par l’orbite d’une autre planète en dehors de l’orbite d’Uranus. Il a pu prédire l’orbite de cette huitième planète et, en 1846, les astronomes ont pointé leurs télescopes vers le ciel et ont trouvé Neptune, comme les mathématiques l’avaient prédit. Compte tenu de la distance de Neptune par rapport à nous, ce monde n’est pas facile à explorer. Pendant plus de cent ans, on ne savait pratiquement rien de Neptune. Les astronomes n’ont pas eu la première vue rapprochée de Neptune avant 1989, lorsque le vaisseau spatial Voyager 2 a effectué le premier vol au-delà de Neptune. Jusqu’à présent, le passage de Voyager 2 a été la seule mission vers Neptune, et il a soulevé beaucoup plus de questions qu’il n’a répondu. Neptune est l’un des mondes les plus mystérieux du système solaire, et notre connaissance de celui-ci est certainement incomplète. Cependant, à mesure que les télescopes sont devenus plus puissants, les astronomes ont examiné Neptune plus en détail qu’auparavant. Cependant, la majeure partie du contournement Voyager 2 connu de Neptune provient de.

Orbite et rotation

Le système solaire
Les planètes de notre système solaire et leurs orbites

La distance moyenne entre Neptune et le soleil est de 2,8 milliards de miles (4,5 milliards de kilomètres). Neptune met près de 170 années terrestres pour orbiter autour du Soleil à une si grande distance. Depuis sa découverte, Neptune n’a effectué qu’une seule révolution solaire complète. Comme toutes les autres planètes, Neptune tourne autour du Soleil dans une ellipse, ce qui signifie que la distance entre le Soleil et Neptune change à travers l’orbite de la planète. Neptune est à environ 2,76 milliards de miles (4,45 milliards de kilomètres) du Soleil à l’approche la plus proche. Neptune est à 2,81 milliards de miles (4,53 milliards de kilomètres) du Soleil lors de son approche la plus éloignée.

L’orbite et la position de Neptune dans le système solaire ont un effet profond sur les régions extérieures du système solaire. Derrière l’orbite de Neptune se trouve la ceinture de Kuiper, une énorme collection de comètes et d’autres débris planétaires. Les comètes de courte durée proviennent principalement de la ceinture de Kuiper, et c’est l’attraction gravitationnelle de Neptune qui les attire généralement le long de la trajectoire vers le système solaire interne.

En tant que géante gazeuse, Neptune a une rotation intéressante. La pente de l’axe de Neptune n’est que de 28 degrés, ce qui est assez similaire aux 23 degrés de la Terre. En conséquence, Neptune subit des changements saisonniers similaires à ceux de la Terre, avec une différence de durée significative. Parce que Neptune met 170 ans pour orbiter autour du soleil, ses saisons durent généralement jusqu’à 40 années terrestres. Parce que Neptune est composée principalement de gaz, l’atmosphère de Neptune tourne à un rythme différent de celui de la planète elle-même. La rotation réelle d’une géante gazeuse est généralement déterminée par la rotation du champ magnétique de la planète. Neptune met environ 16 heures pour que la planète tourne autour de son axe. A l’équateur de Neptune, il faut 18 ans pour que l’atmosphère tourne autour de la planète. Dans les régions polaires, cela prend 12 heures. Cette différence de rotation est l’un des facteurs contribuant à la vitesse élevée du vent de Neptune.

L’atmosphère de Neptune

atmosphère de neptune
L’atmosphère bleu-vert de Neptune capturée par la NASA Voyager 2

L’atmosphère de Neptune est similaire à celle d’Uranus et d’autres géantes gazeuses. Les couches supérieures de l’atmosphère de Neptune contiennent environ 80 % d’hydrogène et 19 % d’hélium. Le 1 % restant est constitué de glaces diverses, dont la plus importante est le méthane. Sur l’uranium, le méthane absorbe la lumière rouge des couches supérieures de l’atmosphère et diffuse la lumière bleue, rendant Uranus vert cyan. Neptune contient autant de méthane qu’Uranus, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles Neptune est bleue. Cependant, selon ce que l’on sait actuellement, Neptune devrait être de la même couleur qu’Uranus, mais Neptune est d’un bleu beaucoup plus profond que le voisin de sa planète. Jusqu’à présent, les scientifiques ne connaissent pas tous les facteurs qui affectent la couleur de Neptune.

L’atmosphère de Neptune peut être divisée en deux régions centrales : la troposphère et la stratosphère. La troposphère forme les régions inférieures de l’atmosphère de Neptune, tandis que la stratosphère forme les régions supérieures. Dans la troposphère, la température augmente avec l’altitude. Dans la stratosphère, c’est l’inverse qui se produit et la température baisse avec l’altitude. Les températures entre la troposphère et la stratosphère sont très différentes. Dans la troposphère, les températures moyennes sont d’environ 32 degrés Fahrenheit (zéro degré Celsius), tandis que les températures dans la partie supérieure de la stratosphère chutent jusqu’à moins 328 degrés Fahrenheit (moins 200 degrés Celsius). La troposphère est caractérisée par une abondance de nuages ​​qui peuvent se former à des températures plus élevées. Les nuages ​​​​troposphériques sont principalement constitués de méthane, d’ammoniac et de sulfure d’hydrogène. La troposphère abrite également la plupart des conditions météorologiques de Neptune.

Neptune abrite les vents les plus rapides enregistrés dans le système solaire. Voyager 2 a enregistré des vitesses de vent supérieures à 1 500 miles par heure (2 400 km / h), ce qui se trouve être supérieur à la vitesse du son sur Terre. Si les vents de Neptune devaient se former dans l’atmosphère terrestre, ce seraient des vents supersoniques. Fait intéressant, puisque l’air est un environnement à travers lequel le son passe, la vitesse du son dépend de la densité de l’air. La densité de l’air à Neptune est beaucoup plus élevée que sur Terre, de sorte que les vents ne dépassent pas la vitesse de Neptune.

La structure interne de Neptune

absurdité
Les vraies couleurs de la surface et des nuages ​​de Neptune, capturées par NASA Voyager 2

L’atmosphère de Neptune est estimée à 10-20% de la distance du noyau de Neptune et à seulement 5% environ de la masse totale de la planète. Sous l’atmosphère se trouve le monde, contrairement à tout ce que nous connaissons sur Terre. La pression au fond de l’atmosphère de Neptune est 100 000 fois plus élevée que sur Terre. Il y a un manteau sous l’atmosphère. Sur terre, le manteau est principalement constitué de roches en fusion. Chez Neptune, le manteau est constitué de diverses glaces, telles que le méthane, l’eau et l’ammoniac. À une profondeur d’environ 4 350 milles (7 000 kilomètres), la pression et la température dans le manteau deviennent si extrêmes que les atomes de carbone des molécules de méthane se décomposent pour former du diamant, qui tombe ensuite à travers le manteau comme une sorte de pluie de diamants. Il peut même y avoir un océan de carbone liquide au fond du manteau, où des montagnes de diamants géantes flottent librement.

Sous le manteau se trouve le noyau de Neptune. Le noyau de Neptune est en grande partie un mystère, et les scientifiques s’appuient donc sur des modèles pour prédire ce qui pourrait s’y passer. Le noyau de Neptune est supposé être rocheux, composé principalement de métal et de roche silicatée. Le noyau lui-même est probablement plus grand que la Terre et a une masse d’environ 1,2 Terre. Les températures varient d’environ 9260 degrés Fahrenheit (5126 degrés Celsius).

Les mois de Neptune

neptune et triton
Une image composite montrant à la fois Neptune et sa lune Triton, NASA

Neptune tourne autour de 14 mois connus. De ces 14 mois, un seul, appelé Triton, est assez grand pour être sphérique. Triton représente environ 99% de la masse totale du système Neptune. Triton a un diamètre de 1 680 miles (2 710 kilomètres), ce qui en fait la septième plus grande lune du système solaire. Triton n’a été découvert que 17 jours après la découverte de Neptune, mais jusqu’à ce que Voyager 2 survole Neptune, on savait peu de choses sur ce mois. Triton est devenu l’un des mois les plus étranges et les plus intéressants du système solaire. Contrairement à tous les autres mois, l’orbite de Triton est rétrograde, ce qui signifie qu’elle tourne dans le sens opposé à la rotation de Neptune. Cela suggère que Triton n’est jamais apparu sur l’orbite de Neptune. Au lieu de cela, Triton était probablement une planète naine qui s’est formée dans la ceinture de Kuiper et est simplement tombée dans la gravité de Neptune. Bien que le mouvement rétrograde de Triton puisse ne pas sembler significatif, il a en fait été condamné ce mois-ci. L’orbite de Triton se désintègre lentement et Triton se dirige maintenant vers Neptune. Dans environ 3,6 milliards d’années, Triton sera si proche de Neptune que la gravité de Neptune le déchirera.

Lorsque Voyager 2 s’est approché de Triton en 1989, il a enregistré la température mesurée la plus froide du système solaire. La surface du triton tombe à moins 391 degrés Fahrenheit (moins 235 degrés Celsius). Malgré ces températures froides, Voyager 2 a trouvé des preuves claires de l’activité géologique de Triton. Voyager 2 a trouvé des preuves de volcanisme et d’activité tectonique et l’absence de cratères de collision. Malheureusement, Voyager 2 n’a pu cartographier que 40 % de la surface de Triton, ce qui en fait l’un des mondes les plus mystérieux du système solaire.

Fiche d’information sur Neptune













Diamètre 30 598 miles (49 244 kilomètres) disponibles

Mademoiselle

17 pays

Mois

14

Anneaux

5

Distance du soleil

2,8 milliards de miles (4,5 milliards de kilomètres)

Durée de l’année

170 années terrestres

Durée du jour

16 heures

Température superficielle

moins 328 degrés Fahrenheit (moins 200 degrés Fahrenheit)

Composition atmosphérique

80% hydrogène, 19% hélium, 1% méthane

Composition des surfaces

Eau, méthane, ammoniac, roche silicatée

Date de découverte

23 septembre 1846

Découvert

Urbain Le Verrier

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