私たちの太陽系は魅力的な場所です。その8つの惑星と多くの矮小惑星の間には、軌道、組成、温度の点でいくつかの深刻な違いがあります。一方、惑星が実際に地球にある内部太陽系内の条件は、かなり高温になる可能性があります。フロストラインを超えて軌道を回る惑星は、揮発性物質(つまり、水、アンモニア、メタン、COおよびCO²)が固体に凝縮するほど低温です。 –非常に寒くなることがあります。
この環境の中で、太陽系の最も遠い(したがって最も寒い)惑星である海王星を見つけました。このガス/氷の巨人には語る「地表」がありませんが、地球ベースの研究とフライバイが実施され、惑星の上層大気の温度を正確に測定することができました。いずれにしても、惑星は約55 K(-218°C; -360°F)から72 K(-200°C; -328°F)の範囲の温度を経験し、太陽系で最も寒い惑星になっています。
軌道特性:
太陽系のすべての惑星の中で、海王星は最大平均距離で太陽の周りを回っています。非常に小さな離心率(0.0086)で、太陽は約29.81 AU(4.459 x 10)の範囲の約30.11 AU(4,504,450,000,000 km)の半長軸で太陽を周回します。9 km)近日点および30.33 AU(4.537 x 10)9 km)遠日点。
海王星は、1回の恒星回転を完了するのに16時間6分36秒(0.6713日)かかり、太陽の周りの1つの軌道を完了するのに164.8地球年かかります。これは、海王星では1日が67%続くことを意味しますが、1年は約60,190地球日(または89,666ネプチューン日)に相当します。
海王星の軸方向の傾き(28.32°)は地球(〜23°)や火星(〜25°)と似ているため、惑星は同様の季節変化を経験します。その長い軌道期間と組み合わせると、これは季節が40地球年続くことを意味します。さらに、惑星の軸方向の傾きは、その日の長さの変化だけでなく、北半球と南半球の間の温度の変化にもつながります(以下を参照)。
「表面」温度:
それらの組成のために、(地球の惑星や月と比べて)ガスや氷の巨人の表面温度を決定することは技術的に不可能です。その結果、天文学者は、気圧が1 bar(または100キロパスカル)に等しい高度で得られた測定値に依存してきました。これは、海面での地球の気圧に相当します。
ネプチューンの上の雲のすぐ下で、圧力が1〜5バール(100〜500 kPa)に達します。温度が記録されている最高温度の72 K(-201.15°C、-330°F)に達するのもこのレベルです。この温度では、メタンが凝縮するのに適した条件であり、アンモニアと硫化水素の雲が形成されると考えられています(これにより、海王星は特徴的な暗いシアン色になります)。
しかし、すべてのガスと氷の巨人と同様に、海王星では深さと圧力のために温度が異なります。つまり、海王星に深く行くほど、海王星は熱くなります。その中心で、海王星は太陽の表面に匹敵する最大7273 K(7000°C; 12632°F)の温度に達します。海王星の中心とその表面との間の巨大な温度差により、時速2,100 kmにも達する巨大な暴風が発生し、太陽系で最速になっています。
温度異常と変動:
海王星は太陽系の最も寒い気温を平均化するのに対し、奇妙な異常は惑星の南極です。ここでは、他の惑星よりも10度K暖かくなっています。この「ホットスポット」は、海王星の南極が現在太陽にさらされているために発生します。海王星が太陽の周りを旅を続けると、極の位置が逆になります。次に、北極がより暖かい極になり、南極が冷えます。
天王星と比較したときの海王星のより変化した天候は、一部には科学者にとって特に困惑しているその高い内部加熱によるものです。海王星は天王星よりも太陽から50%以上離れており、40%の日光しか受けていないという事実にもかかわらず、2つの惑星の表面温度はほぼ同じです。
ガスの層の内部が深くなると、温度は着実に上昇します。これは天王星と一致していますが、奇妙なことに、その差はさらに大きくなっています。天王星は太陽から受け取るエネルギーの1.1倍のエネルギーしか放射しませんが、海王星は約2.61倍のエネルギーを放射します。海王星は太陽から最も遠い惑星ですが、その内部エネルギーは太陽系で見られる最も速い惑星の風を動かすのに十分です。このメカニズムは不明のままです。
また、冥王星の気温は33 K(-240°C; -400°F)まで低下すると記録されていますが、冥王星の準惑星としてのステータスは、他の惑星と同じクラスではなくなったことを意味します。そのため、海王星は8つの中で最も寒い惑星のままです。
私たちは、ここスペースマガジンでネプチューンに関する多くの記事を書きました。ガス(および氷)の巨大ネプチューン、ネプチューンの表面はどのようなものですか?、ネプチューンに関する10の興味深い事実、およびネプチューンのリングです。
海王星の詳細情報が必要な場合は、ハプサイトの海王星に関するニュースリリースをご覧ください。NASAの太陽系探査ガイド、海王星へのリンクはこちらです。
天文学キャストのエピソード全体を、海王星についてのみ収録しました。ここで聞くことができます、エピソード63:海王星。