NETTUNO

Caratteristiche generali

Gigante gassoso in particolare è un gigante ghiacciato per dimensioni inferiori ma maggiori quantità di sostanze volatili rispetto a Giove e Saturno

Ottavo pianeta dal sole (4,5 milioni di km)

Quarto pianeta per diametro 49532 km

Terzo pianeta per massa (17 volte quello della terra = 1/19 Giove)

Primo pianeta scoperto principalmente attraverso calcoli matematici

13 satelliti

Debole sistema di anelli (3)

Temperatura media 53 K (-220° C)

Storia Galileo lo scoprì per primo nel

1612 Posizione del pianeta teorizzate

da Adams nel 1843 e da Le Verrier nel 1846 in base a studi su orbita di Urano

Venne scoperto dall'osservatorio di Berlino da Galle e d'Arrest nel 1846 basandosi su studi di Le Verrier

1846 scoperto il satellite Tritone da Lassel

Anni 50 (XX secolo) scoperto il secondo satellite Nereide

Anni 70 e 80 scoperti anelli e terzo satellite Larissa

Missioni spaziali

Unica sonda lanciata verso Nettuno Voyager 2 (1977) dalla NASA e spenta nel 1989

Prime immagini Nettuno e Tritone (Geyser di azoto)

Massa, temperatura, campo magnetico e velocità di rotazione di Nettuno

Probabili missione: Neptune Orbiter 2040 (orbiter intorno a pianeta, lander su Tritone e sonda nell'atmosfera)

Parametri orbitali e di rotazione

Rivoluzione attorno al sole = 165 anni

Rotazione su suo asse = 16 ore

Non è corpo solido rotazione differenziale dell'atmosfera venti longitudinali

Per alta eccentricità di Plutone a volte Nettuno più lontano dal Sole risp a Plutone. Impossibile che si scontrano per alta inclinazione fra piani orbitali

Raggio equatoriale = 25000 km

Asse di Nettuno (come Terra e Marte) inclinato di circa 28° rispetto al piano orbitale 4 stagioni come sulla terra ma molto più lunghe per lungo periodo orbitale (1 stagione = 40 anni)

Formazione, migrazione e oggetti trans-nettuniani

Formazione impossibile attraverso l'accrezione del nucleo per densità troppo bassa del sistema solare nelle sue regioni più esterne.

2 ipotesi di formazione

instabilità di disco protoplanetario succesivamente la sua atmosfera è stata spazzata via dalle radiazioni di una stella di classe spettrale O o B

Nettuno influenza la fascia di Kuiper così come Giove influenza la fascia principale

si è formato vicino al sole dove la densità di materia era maggiore successivamente è migrato verso l'orbita attuale

ciò può essere stato causato da una risonanza 1:2 tra le orbite di Giove e Saturno che ha prodotto una spinta gravitazionale tale da spostare Nettuno e Urano verso la fascia di Kuiper.

Struttura e calore interni• Alta atmosfera (sommità delle nubi)

• Atmosfera inferiore (idrogeno elio e metano) = 10/20% raggio pianeta

• Mantello (ammoniaca, metano ghiacciato e H2O), T= 2/5000 K

• Nucleo (ferro, nichel, siliciati), T=5/6000K. Temperature molto elevate nonostante la grande distanza dal sole venti planetari più veloci del Sist. Solare. Ciò ha tre possibili cause:

• a) decadimento radioattivo delle rocce

• b) dissociazione di metano in catene di idrocarburi sotto altissime pressioni

• c) moti convettivi di bassa atmosfera

Atmosfera

• 85% idrogeno molecolare (H2), 13% elio (He), 2% metano (CH4), tracce di ammoniaca (NH3)

• Bande di assorbimento del metano

• Troposfera, tropopausa, stratosfera, termosfera, esosfera

• Nubi (troposfera) di varia composizione a seconda dell’altitudine. Nubi d’alta quota: rotazione più lenta del pianeta la circolazione appare retrograda

• Strati atmosferici superiori nebbiosi (concentrazione di idrocarburi)

• Termosfera 750 K

tracce di CO2 e H2O

Fenomeni meteorologiciTempeste

• Sistemi tempestosi dinamici venti con velocità fino a 600 m/s (2160 km/h)

• Direzione dei venti: prograda alle alte latitudini, retrograda alle basse latitudini

• Hot spot

• Cambiamento stagionale ogni 40 anni aumento nubi in dimensioni e albedo

• 1989 Grande Macchia Scura (13000 × 6600 km)

1994 nuova tempesta simile

• Scooter (nube bianca) correnti ascendenti

• 1989 Piccola Macchia Scura

• Macchie scure: altezze inferiori alle nubi bianche, strutture a vortice

Magnetosfera

• Campo magnetico: - forte inclinazione verso l’asse di rotazione di 47°

- decentramento di 0,55 raggi (13500 km) rispetto al nucleo fisico

• Il campo magnetico potrebbe essere generato da convezioni del fluido interno in un involucro sferico sottile di liquido conduttore elettrico (ammoniaca, metano, acqua)

• Campo magnetico alla superficie equatoriale = 1,42 μT (25 volte quello terrestre)

Anelli planetari

• Debole sistema di anelli planetari

• Composizione ignota

• Colore tendente al rossastro

• Anello Adams (a 63000 km dal centro): archi maggiori Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2, e Fraternité

• Anello Le Verrier (a 53000 km): Anello Lassel e Anello Arago

• Anello Galle (a 42000 km)

• Gli anelli hanno una struttura a gruppi, forse dovuta all’interazione gravitazionale con le piccole lune in orbita nei pressi (Galatea)

• Decadimento negli anelli (arco Liberté)

Satelliti naturali

• 13 satelliti naturali

• Tritone: - forma ellissoidale

- orbita in direzione retrograda

- rotazione sincrona con Nettuno

- orbita in decadimento costante

- temperatura di -225°C

- crateri e “pennacchi” scuri

• Nereide: orbita molto eccentrica

• Proteo: secondo satellite dopo Tritone (0,25% massa di Tritone)

• Larissa

• Satelliti minori, fortemente irregolari