Das Sonnensystem ist ein ziemlich großer Ort, der sich von unserer Sonne in der Mitte bis zur Kuiperklippe erstreckt - einer Grenze innerhalb des Kuipergürtels, die sich 50 AE von der Sonne entfernt befindet. Je weiter man sich von der Sonne entfernt, desto kälter und mysteriöser werden in der Regel die Dinge. Während die Temperaturen im inneren Sonnensystem ausreichen, um Sie lebendig zu verbrennen oder Blei zu schmelzen, werden sie jenseits der „Frostlinie“ kalt genug, um flüchtige Stoffe wie Ammoniak und Methan einzufrieren.
Was ist der kälteste Planet unseres Sonnensystems? In der Vergangenheit ging der Titel für den „kaltesten Körper“ an Pluto, da er der am weitesten von der Sonne entfernte Planet war. Aufgrund der Entscheidung der IAU im Jahr 2006, Pluto als „Zwergplaneten“ zu klassifizieren, ist der Titel inzwischen auf Neptun übergegangen. Als der achte Planet unserer Sonne ist er jetzt der äußerste Planet im Sonnensystem und damit der kälteste.
Umlaufbahn und Entfernung:
Mit einer durchschnittlichen Entfernung (Semi-Major-Achse) von 4.504.450.000 km (2.798.935.466,87 Meilen oder 30,11 AE) ist Neptun der am weitesten von der Sonne entfernte Planet. Der Planet hat eine sehr geringe Exzentrizität von 0,0086, was bedeutet, dass seine Umlaufbahn um die Sonne aus einer Entfernung von 29,81 AE (4,459 x 10) variiert9 km) am Perihel bis 30,33 AU (4,537 x 10)9 km) am Aphel.
Da die axiale Neigung von Neptun (28,32 °) der von Erde (~ 23 °) und Mars (~ 25 °) ähnlich ist, erfährt der Planet ähnliche saisonale Veränderungen. In Kombination mit seiner langen Umlaufzeit bedeutet dies, dass die Jahreszeiten vierzig Erdjahre dauern. Auch aufgrund seiner axialen Neigung, die mit der der Erde vergleichbar ist, ist die Tatsache, dass die Variation der Länge seines Tages im Laufe des Jahres nicht extremer ist als auf der Erde.
Durchschnittstemperatur:
Bei der Ermittlung der Durchschnittstemperatur eines Planeten stützen sich die Wissenschaftler auf Temperaturschwankungen, die von der Oberfläche aus gemessen werden. Als Gas- / Eisriese hat Neptun per se keine Oberfläche. Infolgedessen verlassen sich die Wissenschaftler auf Temperaturwerte, bei denen der atmosphärische Druck 1 bar (100 kPa) entspricht, was dem atmosphärischen Druck auf Meereshöhe hier auf der Erde entspricht.
Auf Neptun befindet sich dieser Bereich der Atmosphäre direkt unter den Wolken der oberen Ebene. Die Drücke in diesem Bereich liegen zwischen 1 und 5 bar (100 - 500 kPa) und die Temperatur erreicht einen Höchstwert von 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). Bei dieser Temperatur sind die Bedingungen für die Kondensation von Methan geeignet, und es wird angenommen, dass sich Ammoniak- und Schwefelwasserstoffwolken bilden (was Neptun seine charakteristische dunkle Cyanfärbung verleiht).
Weiter im Weltraum, wo der Druck auf etwa 0,1 bar (10 kPa) abfällt, sinken die Temperaturen auf ihren Tiefstwert von etwa 55 K (-218 ° C; -360 ° F). Weiter im Planeten steigt der Druck dramatisch an, was auch zu einem dramatischen Temperaturanstieg führt. Neptun erreicht im Kern Temperaturen von bis zu 7273 K (7000 ° C), was mit der Sonnenoberfläche vergleichbar ist.
Die enormen Temperaturunterschiede zwischen dem Zentrum von Neptun und seiner Oberfläche (zusammen mit seiner unterschiedlichen Rotation) verursachen riesige Windstürme, die bis zu 2.100 km / h erreichen können und sie zu den schnellsten im Sonnensystem machen. Der erste, der entdeckt wurde, war ein massiver antizyklonischer Sturm mit einer Größe von 13.000 x 6.600 km, der dem Großen Roten Fleck des Jupiter ähnelte.
Bekannt als der Große Dunkle Fleck, wurde dieser Sturm fünf Jahre später (2. November 1994) nicht entdeckt, als das Hubble-Weltraumteleskop danach suchte. Stattdessen wurde auf der Nordhalbkugel des Planeten ein neuer Sturm gefunden, dessen Aussehen sehr ähnlich war, was darauf hindeutet, dass diese Stürme eine kürzere Lebensdauer haben als die von Jupiter. Der Roller ist ein weiterer Sturm, eine weiße Wolkengruppe, die weiter südlich als der Große Dunkle Fleck liegt.
Dieser Spitzname entstand zum ersten Mal in den Monaten vor dem Voyager 2 Begegnung im Jahr 1989, als beobachtet wurde, wie sich die Wolkengruppe mit einer Geschwindigkeit bewegte, die schneller war als der Große Dunkle Fleck. Der kleine dunkle Fleck, ein südlicher Zyklonsturm, war der zweitintensivste Sturm, der während der Begegnung von 1989 beobachtet wurde. Es war anfangs völlig dunkel; aber Voyager 2 näherte sich dem Planeten, entwickelte sich ein heller Kern, der in den meisten Bildern mit der höchsten Auflösung zu sehen war.
Temperaturanomalien:
Obwohl Neptun 50% weiter von der Sonne entfernt ist als Uranus, der die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 2.875.040.000 km (1.786.467.032,5 Meilen oder 19.2184 AE) umkreist, empfängt er nur 40% der Sonnenstrahlung, die Uranus ausübt. Trotzdem sind die Oberflächentemperaturen der beiden Planeten überraschend nahe beieinander, wobei Uranus eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von 76 K (-197,2 ° C) aufweist.
Und während die Temperaturen in ähnlicher Weise steigen, je weiter man sich in den Kern wagt, ist die Diskrepanz größer. Uranus strahlt nur 1,1-mal so viel Energie aus, wie er von der Sonne erhält, während Neptun etwa 2,61-mal so viel Energie ausstrahlt. Neptun ist der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, doch seine innere Energie reicht aus, um die schnellsten Planetenwinde im Sonnensystem anzutreiben.
Man würde erwarten, dass Neptun viel kälter als Uranus ist, und der Mechanismus dafür bleibt unbekannt. Astronomen haben jedoch angenommen, dass die höhere Innentemperatur von Neptun (und der Wärmeaustausch zwischen der Kern- und der Außenschicht) der Grund dafür sein könnte, dass Neptun nicht wesentlich kälter als Uranus ist.
Wie bereits erwähnt, sind die Oberflächentemperaturen von Pluto niedriger als die von Neptun. Aufgrund seiner größeren Entfernung von der Sonne und der Tatsache, dass es sich nicht um einen Gas- / Eisriesen handelt (daher im Kern keine extremen Temperaturen aufweist), treten Temperaturen zwischen 55 K (-218 ° C) auf. -360 ° F) und ein Tief von 33 K (-240 ° C; -400 ° F). Da es jedoch nicht mehr als Planet klassifiziert ist (sondern als Zwergplanet, TNO, KBO, Plutoid usw.), ist es nicht mehr im Rennen. Entschuldigung, Pluto!
Wir haben hier im Space Magazine viele Artikel über Neptun geschrieben. Hier ist, wer Neptun entdeckt hat? Wie ist die Oberflächentemperatur von Neptun? Wie ist die Oberfläche von Neptun? 10 Interessante Fakten über Neptun, die Ringe von Neptun, wie viele Monde hat Neptun?
Wenn Sie weitere Informationen zu Neptun wünschen, lesen Sie die Hubblesite-Pressemitteilungen zu Neptun. Hier finden Sie einen Link zum NASA-Handbuch zur Erforschung des Sonnensystems für Neptun.
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um Neptun aufgenommen. Hören Sie hier, Episode 63: Neptun.
