Neptunus

Neptunus on Aurinkokunnan kahdeksas ja uloin planeetta Auringosta laskettuna. Sen etäisyys Auringosta on noin 30 AU. Planeetan arvellaan koostuvan enimmäkseen kivestä ja jäästä, joiden päällä on melko ohut vetykerros, jonka yläosa on kaasumainen. Neptunus tunnetaan sinisestä väristään ja suuresta tummasta pilkustaan. Neptunus on läpimitaltaanltaanltaan neljänneksi ja massa kolmanneksi suurin planeetta – Uranusta hieman pienempi mutta massiivisempi. Siten Neptunus on tihein jättiläisplaneetta.

Neptunus ei koskaan näy paljain silmin. Planeetalla on kahdeksan varmuudella tunnettua kuuta ja viisi kuuta, joiden asema on vielä epäselvä. Triton on kuista suurin ja parhaiten tunnettu.

Planeetta on saanut nimensä roomalaisen meren jumalan Neptunuksen mukaan ja sen symboli on Neptunuksen kolmikärkissa (Unicode: ♆). Planeetta löydettiin 23. syyskuuta 1846. Sitä on lähietäisyydeltä tutkinut vain yksi avaruusalus, luotain Voyager 2 25. elokuuta 1989.

Fyysiset ominaisuudet

Koska Neptunus on kaukana Auringosta, on sen pintalämpötila vain -218 °C. Neptunus on aurinkokuntamme kylmin planeetta. Neptunuksen kaasukehässä on havaittu Aurinkokuntamme korkein tuulennopeus, noin 2 000 km/h. Neptunus muistuttaa monin tavoin Uranusta, mutta se on sitä tiheämpi ja pintalämpötilan takia siellä ei ole pilvipeitteiden näkyvyyttä estävää utua.

Heikkoja, tummia renkaita on havaittu Neptunuksen ympärillä – ne eivät kuitenkaan ole Saturnuksen renkaiden suuruusluokkaa. Renkaiden löytymisen aikoihin otaksuttiin etteivät renkaat olisi täydellisiä, mutta Voyager 2 -luotaimen välittämä tieto kumosi nämä oletukset. Planeetalle sen sinisen värin antavat pinnalla 2 000 km/h (n. 550 m/s) puhaltavat vedystä, heliumstaista ja metaani koostuvat tuulet. Jupiterin tapaisia vyöhykkeisiä tuulia ei näy Neptunuksessa, kaikki tuulet puhaltavat pääosin samaan suuntaan.

Neptunuksen eteläisellä pallonpuoliskolla on Jupiterin suurta punaista pilkkua vastaava soikea suuri tumma pilkkuta, jonka pituus on 30 000 km. Pilkun kohdalla tapahtuu materian alaslaskeutumista eli pilkku on korkeapaine. Neptunuksella on myös pienempi tumma pilkku, 'Skootteri', joka on Suurta Tummaa pilkkua etelämpänä. Tummien pilkkujen läheisyydessä ja muuallakin on cirrus muistuttavia pilviä. Neptunus säteilee energiaa 2,7 kertaa niin paljon kuin saa Auringosta. Energian oletetaan olevan planeetan muodostumisessa syntynyttä, planeetan pinnalle putoavan kaasun kitkan aiheuttamaa jäännöslämpöä.

Neptunus on rakenteeltaan Uranuksen tapainen 'jääjättiläinen'. Suuren osan siitä arvellaan olevan jäätä ja kiveä. Kiviytimen säde on ehkä noin 8 000 km. Koska Neptunuksen tiheys on 1,7 g/cm³, on kiviytimen oltava suuri. Sen ympärillä on ehkä vettä ja metaania sekä ohut, jättiläisplaneetoille ominaisista vedystä, heliumista, metaanista ja etaanista koostuva kerros. Kaasukehän paksuus on noin viides–kymmenesosa planeetan säteestä.

Neptunuksen magneettikenttä on kallellaan pyörimisakseliin nähden 47° ja sen ydin on 0,55 planeetan säteen eli 13 500 kilometrin päässä. Magneettikentän voimakkuus pilvien yllä on 0,06–1,2 mikroteslaa. Kentän dipolimomentti on 25 kertaa maan vastaava ja voimakkuus 0,14 gaussia. Kentän suunta on vastakkainen kuin maalla. Magnetopaussi eli magneettikentän raja on 25 planeetan säteen päässä Auringon suunnasta.

Neptunusta on mahdoton nähdä maasta paljaalla silmällä. Neptunusta kohti on lähetetty avaruusluotain Voyager 2, joka ohitti planeetan 26. elokuuta 1989.

Neptunuksen kaasukehä

Ulospäin Neptunus näyttää metaanin takia kauniin siniseltä. Metaani imee itseensä punaista valoa ja sirottaa sinistä. Neptunuksen kaasukehässä on planeetan sisäisen lämmön takia nopeita virtauksia. Vyörakenne puuttuu Neptunukselta, vaikka pilkkuja siellä havaitaan. Joissain kohdissa näkyy valkeita cirruspilviä. Pilvet liikkuvat planeetan pyörimisuuntaa vastaan, nopeimmin päiväntasaajalla.

Metaanipilvet ovat 1 baarin paineessa noin 60 kilometriä ensimmäisten valkeiden cirruspilvien alla. 25-30 km cirruspilvien yllä on vielä harvenevaa utua. Lämpötila pilvien huipussa on 70 K.

Neptunuksen näkyvä pinta, läpinäkymättömät pilvet ovat huipultaan 3 barin paineessa, jossa lämpötila on 120 K. Se on 80-150 km hajanaisten pilvien huipun alla. Näissä pilvissä on muun muassa vetysulfidia.

Neptunuksen ekvaattori- ja napa-alueet ovat muita osia lämpimämpiä. }}

Neptunuksen kaasukehän lämpökäyrä on hieman Saturnuksen vastaavaa jyrkempi, muttei läheskään niin jyrkkä kuin Jupiterilla. Silti se on Uranuksen vastaavaa loivempi.

Neptunuksen kaasukehässä näkyy keskileveyksillä kaksi hieman tummempaa vyöhykettä.

Löytyminen

Vuonna 1821 havaittiin häiriöitä Uranuksen kiertoradassa ja alettiin epäillä, että sitä häiritsisi toinen planeetta. Vuonna 1843 John Couch Adams laski tämän tuntemattoman planeetan kiertoradan. 1846 Urbain Le Verrier teki samanlaisia laskelmia tietämättä Adamsista. Samana vuonna Johann Gottfried Galle löysi Neptunuksen vain asteen päässä siitä, missä Le Verrier oli laskenut sen olevan. Neptunuksen näennäinen kirkkaus on +7,7–+8,0.

Neptunuksen renkaat

Neptunuksen säde on 24 786 km ja renkaat ovat 41 900–62 930 km:n päässä planeetan keskuksesta.

Renkaan nimi	Säde (km)	Leveys (km)	Huomioita
1989 N3R ('Galle')	41900	15	Nimetty Johann Gallen mukaan
1989 N2R ('Leverrier')	53200	15	Nimetty Urbain Le Verrierin mukaan
1989 N4R ('Lassell')	55400	6	Nimetty William Lassellin mukaan
'Arago Ring'	57600	-	Nimetty François Aragon mukaan
Liberté Ring Arc	62900	-	'Suurin kaari'
Égalité Ring Arc	62900	-	'Tasainen kaari'
Fraternité Ring Arc	62900	-	'Seuraava kaari'
Courage Ring Arc	62900	-
1989 N1R ('Adams')	62930	<50	Nimetty John Couch Adamsin mukaan

Neptunuksen kuut

Neptunuksella on 13 tunnettua kuuta. Suurin on Triton, jonka löysi William Lassell vain 17 päivää Neptunuksen löytymisen jälkeen. Triton kiertää Neptunusta omituisella, taannehtivalla radalla ja sen arvellaan olevan Neptunuksen sieppaama kuu. Muilla jättiläisplaneetoilla kiertää päiväntasaajan tasossa suuria kuita, mutta Triton on ainoa Neptunuksen suuri kuu. Tritonin sieppaustapahtuma on mahdollisesti sekoittanut Neptunuksen kuujärjestelmän ja tuhonnut muut Neptunuksen suuret kuut.

Neljä sisintä kuuta kiertävät planeettaa renkaiden välissä pyöreillä radoilla. Epäsäännöllisen muotoinen Nereid löydettiin toisena Neptunuksen kuista vasta yli sata vuotta Tritonin jälkeen. Nereid ja sitä ulommat pikkukuut kiertävät planeettaa soikeilla radoilla. Uloimmilla kuilla Psamathella ja Nesolla on suurempi kiertosäde ja kiertoaika kuin millään muilla tunnetuilla kuilla. Niillä kuluu Neptunuksen kiertämiseen 25 vuotta etäisyydellä, joka on keskimäärin 125 kertaa Maan ja Kuun etäisyys.

Nimi	Numero	Keskihalkaisija (km)	Massa (kg)	Kiertoradan keskisäde (km)	Kiertoaika (d)	Löytöaika
Naiad	III	58 (96 × 60 × 52)	~ 19 × 1016	48 227	0,294	1989
Thalassa	IV	80 (108 × 100 × 52)	~ 37 × 1016	50 075	0,311	1989
Despina	V	148 (180 × 148 × 128)	~ 210 × 1016	52 526	0,335	1989
Galatea	VI	158 (204 × 184 × 144)	~ 370 × 1016	61 593	0,429	1989
Larissa	VII	193 (216 × 204 × 168)	~ 490 × 1016	73 548	0,555	1989
Proteus	VIII	418 (436 × 416 × 402)	~ 5 000 × 1016	117 647	1,122	1989
Triton	I	2700	2 140 000 × 1016	354 800	-5,877*	1846
Nereid	II	340	~ 3 100 × 1016	5 513 400	360,14	1949
Halimede	IX	60	~ 9 × 1016	15 728 000	-1879,71*	2002
Sao	XI	38	~ 9 × 1016	22 422 000	2914,07	2002
Laomedeia	XII	38	~ 9 × 1016	23 571 000	3167,85	2002
Psamathe	X	28	~ 1,5 × 1016	46 695 000	-9115,91*	2003
Neso	XIII	60	~ 9 × 1016	48 387 000	-9373,99*	2002
* kiertää retrogradista rataa (vastakkaiseen suuntaan kuin Aurinkokunnan kappaleet yleensä)

Neptunus kirjallisuudessa ja elokuvissa

• Sci-fi-elokuva Viimeinen horisontti sijoittuu Neptunukseen.
• Olaf Stapledonin romaanissa Ensimmäiset ja viimeiset (Last and first men) Neptunus on ihmiskunnan viimeinen määränpää.
• TV-sarja Futuramassa neptunuslaiset ovat violetti-ihoisia, nelikätisiä humanoideja jotka elävät ihmisrodun kanssa sulassa sovussa ympäri aurinkokuntaa.

Lähteet

Aiheesta muualla

• tietoa astronetissä
• tietoa nineplanets.org –sivustolla englanniksi
• Airy, G. B., 'Account of some circumstances historically connected with the discovery of the planet exterior to Uranus ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 7, pp. 121-144, 13. marraskuuta 1846
• Challis, J., Rev., 'Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 7, pp. 145-149, 13. marraskuuta 1846
• Adams, J. C., 'Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 7, p. 149, 13. marraskuuta 1846
• Galle, 'Account of the discovery of the planet of Le Verrier at Berlin ', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 7, p. 153, 13. marraskuuta, 1846

Kirjallisuutta

• Neptune: The Planet, Rings, and Satellites, Ellis D. Miner et Randii R. Wessen, 2002. ISBN 1-85233-216-6
• Neptune and Triton, Dale P. Cruikshank, 1995. ISBN 0-8165-1525-5
• 'The case of the pilfered planet - Did the British steal Neptune?', William Sheehan, Nicolas Kollerstrom and Craig B. Waff, Scientific American, joulukuu 2004.