Օրերի եռուզեռում հասարակ մարդու համար աշխարհը երբեմն կրճատվում է մինչև աշխատանքի և տան չափի: Մինչդեռ, եթե նայեք երկնքին, կարող եք տեսնել, թե որքան աննշան է այն տիեզերքի մասշտաբով: Գուցե դա է պատճառը, որ երիտասարդ ռոմանտիկները երազում են նվիրվել տիեզերքի նվաճմանը և աստղերի ուսումնասիրությանը։ Գիտնական-աստղագետները ոչ մի վայրկյան չեն մոռանում, որ բացի Երկիր մոլորակից՝ իր խնդիրներով ու ուրախություններով, կան բազմաթիվ այլ հեռավոր ու առեղծվածային առարկաներ։ Դրանցից մեկը Նեպտուն մոլորակն է, Արեգակից հեռավորությամբ ութերորդը, անմիջական դիտարկման համար անհասանելի և, հետևաբար, հետազոտողների համար կրկնակի գրավիչ։
Ինչպես սկսվեց ամեն ինչ
Նույնիսկ 19-րդ դարի կեսերին Արեգակնային համակարգը, ըստ գիտնականների, պարունակում էր ընդամենը յոթ մոլորակ։ Երկրի հարևանները՝ մոտ և հեռու, ուսումնասիրվել են՝ օգտագործելով տեխնոլոգիայի և հաշվողական բոլոր առաջընթացները: Բազմաթիվ բնութագրեր նախ նկարագրվել են տեսականորեն, և միայն դրանից հետո գտել գործնական հաստատում: Ուրանի ուղեծրի հաշվարկով իրավիճակը փոքր-ինչ այլ էր։ Թոմաս Ջոն Հուսի, աստղագետ ևքահանան, հայտնաբերել է անհամապատասխանություն մոլորակի ենթադրյալ շարժման իրական հետագծի միջև: Կարելի էր միայն մեկ եզրակացություն անել՝ կա մի օբյեկտ, որն ազդում է Ուրանի ուղեծրի վրա։ Փաստորեն, սա Նեպտուն մոլորակի առաջին զեկույցն էր։
Գրեթե տասը տարի անց (1843 թվականին) երկու հետազոտողներ միաժամանակ հաշվարկեցին, թե ինչ ուղեծրով կարող է շարժվել մոլորակը՝ ստիպելով գազային հսկային տեղ բացել: Նրանք էին անգլիացի Ջոն Ադամսը և ֆրանսիացի Ուրբեն Ժան Ժոզեֆ Լե Վերիեն։ Իրարից անկախ, բայց տարբեր ճշգրտությամբ որոշեցին մարմնի ուղին։
Հայտնաբերում և նշանակում
Նեպտունը գիշերային երկնքում գտել է աստղագետ Յոհան Գոթֆրիդ Գալեն, ում մոտ է եկել Լե Վերիեն իր հաշվարկներով: Ֆրանսիացի գիտնականը, ով հետագայում Գալլի ու Ադամսի հետ կիսել է հայտնագործողի փառքը, հաշվարկներում սխալվել է ընդամենը մի աստիճանով։ Նեպտունը պաշտոնապես հայտնվեց գիտական հոդվածներում 1846 թվականի սեպտեմբերի 23-ին:
Սկզբում առաջարկվում էր մոլորակն անվանել երկդեմ Յանուսի անունով, սակայն այս անվանումը արմատ չգտավ։ Աստղագետներին ավելի շատ ոգեշնչել է նոր օբյեկտի համեմատությունը ծովերի և օվկիանոսների թագավորի հետ, որը խորթ է երկրի երկնակամարին, ինչպես, ըստ երևույթին, բաց մոլորակը: Նեպտունի անունը առաջարկվել է Լե Վերիերի կողմից և աջակցել Վ. Յա Ստրուվեին, որը ղեկավարում էր Պուլկովոյի աստղադիտարանը։ Անունը տրվեց, մնաց միայն հասկանալ, թե որն է Նեպտունի մթնոլորտի բաղադրությունը, գոյություն ունի՞ արդյոք այն ընդհանրապես, ինչ է թաքնված նրա խորքում և այլն։
Համեմատած Երկրի հետ
Բացումից շատ ժամանակ է անցել։ Այսօր մոտ ութերորդն էԱրեգակնային համակարգի մոլորակը մենք շատ ավելին գիտենք: Նեպտունը շատ ավելի մեծ է, քան Երկիրը. նրա տրամագիծը գրեթե 4 անգամ մեծ է, իսկ զանգվածը՝ 17 անգամ։ Արեգակից զգալի հեռավորությունը կասկած չի թողնում, որ Նեպտուն մոլորակի եղանակը նույնպես զգալիորեն տարբերվում է երկրից: Այստեղ կյանք չկա և չի կարող լինել։ Խոսքն անգամ քամու կամ ինչ-որ արտասովոր երեւույթների մասին չէ։ Նեպտունի մթնոլորտը և մակերեսը գրեթե նույն կառուցվածքն են։ Սա բոլոր գազային հսկաների, ներառյալ այս մոլորակի բնորոշ հատկանիշն է:
Երևակայական մակերես
Մոլորակը խտությամբ զգալիորեն զիջում է Երկրին (1,64 գ/սմ³), ինչը դժվարացնում է նրա մակերեսին ոտնահարելը: Այո, և որպես այդպիսին՝ այդպես չէ։ Մակերեւույթի մակարդակը որոշվել է ճնշման մեծությամբ. ճկուն և բավականին հեղուկանման «պինդ» գտնվում է մթնոլորտի ստորին շերտերում, որտեղ ճնշումը հավասար է մեկ բարի, և, ըստ էության,, դրա մի մասն է։ Նեպտուն մոլորակի մասին ցանկացած հաղորդում՝ որպես որոշակի չափի տիեզերական օբյեկտ, հիմնված է հսկայի երևակայական մակերեսի այս սահմանման վրա:
Այս հատկանիշը հաշվի առնելով ստացված պարամետրերը հետևյալն են.
- տրամագիծը հասարակածի մոտ 49,5 հազար կմ է;
- նրա չափը բևեռների հարթությունում գրեթե 48,7 հազար կմ է։
Այս բնութագրերի հարաբերակցությունը Նեպտունին դարձնում է շրջանագծի ձևից հեռու: Այն, ինչպես Կապույտ մոլորակը, որոշ չափով հարթեցված է բևեռներում:
Նեպտունի մթնոլորտի կազմությունը
Մոլորակը պարուրող գազերի խառնուրդ,բովանդակությունը շատ է տարբերվում երկրից: Ճնշող մեծամասնությունը կազմում է ջրածինը (80%), երկրորդ տեղը զբաղեցնում է հելիումը։ Այս իներտ գազը զգալի ներդրում ունի Նեպտունի մթնոլորտի բաղադրության մեջ՝ 19%։ Մեթանը տոկոսից քիչ է, այստեղ նույնպես ամոնիակ կա, բայց քիչ քանակությամբ։
Բավական տարօրինակ է, բայց բաղադրության մեջ մեթանի մեկ տոկոսը մեծապես ազդում է Նեպտունի մթնոլորտի վրա և արտաքին դիտորդի տեսանկյունից ինչպիսի տեսք ունի ամբողջ գազային հսկան: Այս քիմիական միացությունը կազմում է մոլորակի ամպերը և չի արտացոլում կարմիրին համապատասխանող լուսային ալիքները։ Արդյունքում, Նեպտունը պարզվում է, որ խորը կապույտ է անցնող տիեզերանավերի համար: Այս գույնը մոլորակի առեղծվածներից մեկն է։ Գիտնականները դեռ լիովին չգիտեն, թե կոնկրետ ինչն է հանգեցնում սպեկտրի կարմիր մասի կլանմանը:
Բոլոր գազային հսկաներն ունեն մթնոլորտ: Հենց գույնն է նրանց մեջ առանձնացնում Նեպտունը։ Այս հատկանիշների շնորհիվ այն կոչվում է սառցե մոլորակ։ Սառեցված մեթանը, որն իր գոյությամբ ավելացնում է Նեպտունի այսբերգի համեմատությունը, նույնպես մոլորակի միջուկը շրջապատող թիկնոցի մի մասն է։
Ներքին կառուցվածք
Տիեզերական օբյեկտի միջուկը պարունակում է երկաթ, նիկել, մագնեզիում և սիլիցիումի միացություններ։ Զանգվածով միջուկը մոտավորապես հավասար է ամբողջ Երկրին։ Միևնույն ժամանակ, ի տարբերություն ներքին կառուցվածքի այլ տարրերի, այն ունի խտություն, որը երկու անգամ գերազանցում է Կապույտ մոլորակի խտությունը։
Միջուկը ծածկված է, ինչպես արդեն նշվեց, թիկնոցով։ Դրա բաղադրությունը շատ առումներով նման է մթնոլորտային. այստեղառկա են ամոնիակ, մեթան, ջուր։ Շերտի զանգվածը հավասար է տասնհինգ Երկրի, մինչդեռ այն ուժեղ տաքացվում է (մինչև 5000 Կ)։ Թիկնոցը չունի հստակ սահման, և Նեպտուն մոլորակի մթնոլորտը սահուն հոսում է նրա մեջ։ Հելիումի և ջրածնի խառնուրդը կազմում է կառուցվածքի վերին մասը։ Մի տարրի սահուն փոխակերպումը մյուսի և նրանց միջև լղոզված սահմանները հատկություն են, որոնք բնորոշ են բոլոր գազային հսկաներին:
Հետազոտական դժվարություններ
Եզրակացությունները Նեպտունի մթնոլորտի մասին, որը բնորոշ է նրա կառուցվածքին, հիմնականում հիմնված են Ուրանի, Յուպիտերի և Սատուրնի մասին արդեն իսկ ստացված տվյալների վրա։ Մոլորակի հեռավորությունը Երկրից շատ ավելի դժվար է դարձնում այն ուսումնասիրելը:
1989 թվականին Վոյաջեր 2 տիեզերանավը թռավ Նեպտունի մոտ։ Սա սառցե հսկայի միակ հանդիպումն էր երկրային սուրհանդակի հետ: Դրա պտղաբերությունը, սակայն, ակնհայտ է. հենց այս նավն էր, որ գիտությանը տրամադրեց Նեպտունի մասին տեղեկատվության մեծ մասը։ Մասնավորապես, «Վոյաջեր 2»-ը հայտնաբերել է Մեծ և Փոքր մութ կետերը։ Երկու սևացած հատվածներն էլ պարզ երևում էին կապույտ մթնոլորտի ֆոնին։ Մինչ օրս պարզ չէ, թե ինչ բնույթ են կրում այդ գոյացությունները, սակայն ենթադրվում է, որ դրանք պտտվող հոսանքներ են կամ ցիկլոններ։ Նրանք հայտնվում են մթնոլորտի վերին շերտում և մեծ արագությամբ պտտվում են մոլորակի շուրջը։
Մշտական շարժում
Շատ պարամետրեր որոշում են մթնոլորտի առկայությունը: Նեպտունին բնորոշ է ոչ միայն իր անսովոր գույնը, այլև քամու կողմից ստեղծված մշտական շարժումը։ Արագությունը, որով ամպերը պտտվում են մոլորակի շուրջը հասարակածի շուրջ, գերազանցում է ժամում հազար կիլոմետրը:Միևնույն ժամանակ նրանք շարժվում են առանցքի շուրջ Նեպտունի պտույտին հակառակ ուղղությամբ։ Միևնույն ժամանակ, մոլորակն էլ ավելի արագ է պտտվում. ամբողջական պտույտը տևում է ընդամենը 16 ժամ 7 րոպե: Համեմատության համար՝ Արեգակի շուրջ մեկ պտույտը տևում է գրեթե 165 տարի։
Եվս մեկ առեղծված. գազային հսկաների մթնոլորտում քամու արագությունը մեծանում է Արեգակից հեռավորության հետ և հասնում է Նեպտունի գագաթնակետին: Այս երեւույթը դեռևս չի հիմնավորվել, ինչպես նաև մոլորակի որոշ ջերմաստիճանային առանձնահատկություններ։
Ջերմության բաշխում
Եղանակը Նեպտուն մոլորակի վրա բնութագրվում է ջերմաստիճանի աստիճանական փոփոխությամբ՝ կախված բարձրությունից։ Մթնոլորտի այդ շերտը, որտեղ գտնվում է պայմանական մակերեսը, լիովին համապատասխանում է տիեզերական մարմնի (սառցե մոլորակի) երկրորդ անվանմանը։ Ջերմաստիճանն այստեղ իջնում է մինչև -200ºC։ Եթե մակերևույթից բարձրացնեք, ապա ջերմության նկատելի աճ կլինի մինչև 475º: Նման տարբերությունների համար գիտնականները դեռ արժանի բացատրություն չեն գտել։ Ենթադրվում է, որ Նեպտունն ունի ջերմության ներքին աղբյուր։ Նման «ջեռուցիչը» պետք է արտադրի երկու անգամ ավելի շատ էներգիա, քան մոլորակ է գալիս Արեգակից։ Այս աղբյուրից եկող ջերմությունը՝ մեր աստղից եկող էներգիայի հետ միասին, հավանաբար ուժեղ քամիների պատճառն է։
Սակայն ոչ արևի լույսը, ոչ էլ ներքին «ջեռուցիչը» չեն կարող բարձրացնել ջերմաստիճանը մակերեսի վրա, որպեսզի եղանակների փոփոխությունն այստեղ զգացվի։ Եվ չնայած դրա այլ պայմանները բավարարված են, Նեպտունի վրա անհնար է տարբերել ձմեռը ամառից:
մագնիտոսֆերա
Վոյաջեր 2-ի հետազոտությունն օգնել է գիտնականներին շատ բան իմանալ Նեպտունի մագնիսական դաշտի մասին: Այն շատ է տարբերվում երկրայինից. աղբյուրը գտնվում է ոչ թե միջուկում, այլ թիկնոցում, ինչի պատճառով մոլորակի մագնիսական առանցքը մեծապես շեղվել է նրա կենտրոնից։
Դաշտի գործառույթներից մեկը արևային քամուց պաշտպանությունն է։ Նեպտունի մագնիտոսֆերայի ձևը խիստ երկարաձգված է՝ մոլորակի այն մասում, որը լուսավորված է, պաշտպանիչ գծերը գտնվում են մակերեսից 600 հազար կմ հեռավորության վրա, իսկ հակառակ կողմից՝ ավելի քան 2 միլիոն կմ։
Վոյաջերը արձանագրել է դաշտի ուժգնության և մագնիսական գծերի տեղակայման անհամապատասխանությունը։ Մոլորակի նման հատկությունները նույնպես դեռ ամբողջությամբ չեն բացատրվում գիտության կողմից։
Մատանիներ
19-րդ դարի վերջում, երբ գիտնականներն այլևս չէին փնտրում այն հարցի պատասխանը, թե արդյոք Նեպտունում մթնոլորտ կա, նրանց առաջ մեկ այլ խնդիր առաջացավ։ Պետք էր բացատրել, թե ինչու ութերորդ մոլորակի ճանապարհին աստղերը դիտորդի համար սկսեցին մարել մի փոքր ավելի վաղ, քան Նեպտունը մոտենում էր նրանց։
Խնդիրը լուծվեց միայն գրեթե մեկ դար անց. 1984 թվականին հզոր աստղադիտակի օգնությամբ հնարավոր եղավ դիտարկել մոլորակի ամենապայծառ օղակը, որը հետագայում կոչվեց Նեպտունի հայտնագործողներից մեկի՝ Ջոն Ադամսի անունով։։
Հետագա հետազոտությունները բացահայտեցին ևս մի քանի նմանատիպ գոյացություններ: Հենց նրանք էլ փակեցին աստղերը մոլորակի ճանապարհին։ Այսօր աստղագետները Նեպտունը համարում են վեց օղակ: Դրանք մեկ այլ առեղծված են պարունակում. Ադամսի օղակը բաղկացած է մի քանի կամարներից, որոնք գտնվում են որոշների վրահեռավորությունը միմյանցից. Այս տեղաբաշխման պատճառը պարզ չէ: Որոշ հետազոտողներ հակված են կարծելու, որ Նեպտունի արբանյակներից մեկի՝ Գալաթեայի գրավիտացիոն դաշտի ուժը նրանց պահում է այս դիրքում։ Մյուսները ծանրակշիռ հակափաստարկ են տալիս՝ դրա չափերն այնքան փոքր են, որ դժվար թե կարողանար կատարել առաջադրանքը։ Հավանաբար, մոտակայքում կան ևս մի քանի անհայտ արբանյակներ, որոնք օգնում են Գալաթեային:
Ընդհանուր առմամբ, մոլորակի օղակները տպավորիչությամբ և գեղեցկությամբ զիջում են Սատուրնի նմանատիպ գոյացումներին: Որոշակի ձանձրալի արտաքինի մեջ վերջին դերը կոմպոզիցիան չէ։ Օղակները հիմնականում պարունակում են մեթանի սառույցի կտորներ՝ պատված սիլիցիումի միացություններով, որոնք լավ կլանում են լույսը։
արբանյակներ
Նեպտունը (ըստ վերջին տվյալների) 13 արբանյակների տերն է։ Դրանց մեծ մասը փոքր չափերով է։ Միայն Տրիտոնն ունի ակնառու պարամետրեր, որը տրամագծով միայն մի փոքր զիջում է Լուսնին: Նեպտունի և Տրիտոնի մթնոլորտի բաղադրությունը տարբեր է՝ արբանյակն ունի ազոտի և մեթանի խառնուրդի գազային ծրար։ Այս նյութերը շատ հետաքրքիր տեսք են հաղորդում մոլորակին. սառեցված ազոտը մեթանային սառույցի ներդիրներով ստեղծում է գույների իսկական խռովություն Հարավային բևեռի մակերևույթի վրա. դեղինի հեղեղումները զուգորդվում են սպիտակի և վարդագույնի հետ։
Գեղեցիկ Տրիտոնի ճակատագիրը, մինչդեռ, այնքան էլ վարդագույն չէ։ Գիտնականները կանխատեսում են, որ այն կբախվի Նեպտունին և կուլ կտա նրան: Արդյունքում ութերորդ մոլորակը կդառնա նոր օղակի տեր՝ պայծառությամբ համեմատելի Սատուրնի գոյացումների հետ և նույնիսկ նրանցից առաջ։ Նեպտունի մնացած արբանյակները զգալիորեն զիջում են Տրիտոնին, դրանցից մի քանիսընույնիսկ անուն չունի։
Արեգակնային համակարգի ութերորդ մոլորակը մեծապես համապատասխանում է իր անվանմանը, որի ընտրության վրա ազդել է նաև մթնոլորտի առկայությունը՝ Նեպտուն։ Դրա բաղադրությունը նպաստում է բնորոշ կապույտ գույնի տեսքին։ Նեպտունը շտապում է մեզ համար անհասկանալի տարածություն, ինչպես ծովերի աստվածը։ Եվ ինչպես օվկիանոսի խորքերը, տիեզերքի այդ հատվածը, որը սկսվում է Նեպտունից այն կողմ, շատ գաղտնիքներ է պահում մարդուց: Ապագայի գիտնականները դեռ պետք է հայտնաբերեն դրանք։
