Powered By Blogger

poniedziałek, 26 sierpnia 2019

Różnokolorowy naszyjnik Słońca - Projekt Neptun


Neptun

Olga Strogowa


Aktualnie znamy kolor tylko jednej planety spoza Układu Słonecznego – to jest HD 189.733 A b w gwiazdozbiorze Liska. Przy pomocy 3,6 m teleskopu HARPS udało się ustalić, że jest ona niebieska.

Nasz Układ Słoneczny zajmuje w Galaktyce szczególne miejsce i to nie tylko dlatego, że znajduje się w nim Ziemia i na Ziemi istnieją istoty rozumne. Jest on jeszcze unikalny ze względu na rozmaitość światów obracających się wokół Słońca: to planety i ich satelity, asteroidy i „ogoniaste gwiazdy” – komety. Jest też obiekt o „zmienionej klasyfikacji” – Pluton, który przez ¾ wieku od swego odkrycia szczycił się tym, że był uznanym za Dziewiątą Planetę, granicę Układu Słonecznego, a potem pozbawiono go tego statusu. Dla niego właśnie wymyślono specjalną nazwę – „karłowata planeta”.[1]


Tęcza w Układzie Słonecznym


Pozostałych osiem planet Układu Słonecznego są także bardzo zróżnicowane w swych właściwościach: planety skaliste i gazowe olbrzymy, z atmosferami i bez, kilka razy mniejsze od Ziemi i dziesiątki razy większe… A wszystkie one różnią się kolorem. Można powiedzieć, że Słońce otacza prawdziwy naszyjnik zrobiony z kolorowych, drogocennych kamieni, z których każdy jest piękny w swoim rodzaju.

Kiedy wspomnimy kolory spektrum (siedem kolorów tęczy – przyp. aut.), to Układzie Słonecznym występują one niemal wszystkie. Czerwony Mars, pomarańczowy z jaśniejszymi plamami Jowisz, biało-złota Wenus i szarożółty Saturn, niebieska z zielonym, brązowym, i z plamami białych obłoków Ziemia, jasnoniebieski Uran, i na koniec ciemnoniebieski i błękitny – jak to wypada bogu mórz – Neptun.

Brakuje, jak zauważyliśmy, koloru fioletowego. Jego w tęczy planet zastępuje ciemnoszary kolor Merkurego, pierwszej planety od Słońca, martwego, bez atmosfery, kamiennego odłamka o rozmiarach 2,5-razy mniejszego od Ziemi.

A oto druga planeta – Wenus – wygląda z kosmosu na biało-żółtą, ale to nie znaczy, że taką jest jej powierzchnia. Jaki ma kolor powierzchnia Wenus, tego do dziś dnia nie wiadomo, bowiem od „ciekawskich oczu” chroni ją nieprzebijalna dla wzroku warstwa chmur z gazowego kwasu siarkowego. To one okrywają „boginię miłości” i nadają jej kolor wanilii.

Powierzchnia Marsa, odwrotnie, jest dokładnie dostępna naszym oczom. Jego atmosfera jest całkiem cieniutka i przejrzysta, by ukryć czerwony kolor gleby bogatej w tlenki żelaza. Pięknym jest pomarańczowy, z jasnożółtymi i białymi plamami Jowisz. To jest gazowy gigant nie mający twardej powierzchni, a kolor jego obłoków nadaje przede wszystkim amoniak – NH4 i wodorosiarczek amonu – (NH4)SH. Na obliczu „króla bogów” występuje także Wielka Czerwona Plama, która nie jest niczym innym, jak szalejącym tornado o średnicy 50.000 km. Jest to potwornej siły wir atmosferyczny o rozmiarach o wiele większych od naszej Ziemi.

Najbardziej efektowny swym wyglądem członek słonecznej rodziny to oczywiście Saturn – „Władca Pierścieni”. Jeżeli idzie o kolor, to nie jest on atrakcyjny – ot, taki szaro-żółty. Jest to tak jak Jowisz – gazowy olbrzym bez twardej powierzchni planetarnej. Tak jak Jowisz otoczony obłokami z amoniaku, tylko mniej energicznymi. I tak jak na Jowiszu żadnych szans na pojawienie się jakichś form życia.

Oczywiście naiwnością byłoby sądzić, że pojawienie się form życia ma jakiś związek z kolorem planety. Z drugiej strony nasza Ziemia jest błękitna…

W Układzie Słonecznym są jeszcze dwie niebieskie planety – Uran i Neptun. Ale niestety, i Uran i Neptun są tak nieprzyjazne dla życia jak Jowisz i Saturn. Ale jeżeli odejdziemy od pytania o możliwość istnienia tam życia, to się okaże, że jest to kolor rozświetlonego nieba. Uran i praktycznie ultramarynowy Neptun – to są dwa bardzo ciekawe obiekty kosmiczne. A szczególnie Neptun.  


Kosmiczny zdobywca


Neptun to bóg mórz antycznych Rzymian, miałby pełne prawo nazywać się Panem Wiatrów i nosić błękitno-niebieskie i niebiesko-zielone szaty. Jednakże w 1846 roku (data odkrycia Neptuna – przyp. aut.) nikt nawet nie mógł sobie wyobrazić, że nazwa planety będzie tak bardzo pasowała do jej wyglądu zewnętrznego.

Te szczegóły udało się ustalić w 1989 roku, w 12-tym roku swej kosmicznej podróży przeleciała koło Neptuna automatyczna stacja międzyplanetarna Voyager-2. Dane uzyskane przez Voyagera pozwoliły na otrzymanie ogromnej ilości informacji o tej planecie i tym sposobem ustalić już znane nam fakty.

I tak Neptun od 2006 roku uznany za najdalszą planetę Układu Słonecznego (zamiast zdegradowanego Plutona – przyp. aut.) jest de facto lodowym gigantem o masie równej 17 mas Ziemi i o średnicy 4 razy większej od Ziemi. W odróżnieniu jej od gazowych gigantów Jowisza i Saturna, ma on powierzchnię, która składa się z lodu.

Ale powierzchnia ta jest bardzo zimna, jej temperatura wynosi -220°C, a ciśnienie atmosferyczne jest bardzo wysokie[2] i ten lód powinien charakteryzować się niezwykłymi fizycznymi właściwościami. I tak to może nie być lód w naszym pojmowaniu, ale mieszanina lodu z nadciekłą i nadprzewodzącą cieczą.

Jak się okazuje, Neptun ma swe pierścienie, chociaż nie są tak błyszczące jak u Saturna. Trudno je dostrzec przez teleskop, bowiem są one ciemne i cienkie, a nie jaskrawe jak u Saturna. Być może są one stosunkowo młode i młodsze od pierścieni Saturna. Istnieje przypuszczenie, że pojawiły się one w tym czasie, kiedy to Neptun „przejął” z położonego nieopodal Pasa Kuipera (drugi w oddaleniu od Słońca pas asteroidów – przyp. aut.) swój główny księżyc: Trytona.

Wsparciem dla teorii grawitacyjnego wychwytu Trytona jest fakt, że on porusza się wokół Niebieskiej Planety ruchem wstecznym – odwrotnym do ruchu innych księżyców Neptuna. I właśnie dlatego Trytona oczekuje paskudny los – w czasie ok. 1 mld lat zostanie on rozerwany siłami grawitacji „zdobywcy”, a jego szczątki utworzą nowy pierścień wokół planety.


Zagadka Wielkiej Ciemnej Plamy


Ale powróćmy do samego Neptuna i jego tajemnic.

Neptun ma nie tylko księżyce i pierścienie, ale także pole magnetyczne. A żeby było ciekawiej, to ma on nie dwa, ale cztery bieguny magnetyczne – dwa północne i dwa południowe.

Atmosfera Neptuna jest w swym składzie podobna do atmosfer Jowisza i Saturna, i składa się z wodoru, helu i licznych gazowych domieszek, przede wszystkim metanu. Ale zamiast amoniakalnych obłoków, Neptuna otaczają przede wszystkim obłoki metanowe, które nadają mu miejscami miły oku niebieski, miejscami błękitny odcień. Mimo tego, że kolor niebieski jest kolorem pokoju i moderacji, to pokoju na Neptunie wcale nie ma. Panują tam szalone wiatry. I to bardzo. Najbardziej wietrzne miejsce Jowisza zwane Wielką Czerwoną Plamą może okazać się całkowicie spokojnym sztilem.

Wielka Ciemna Plama na Neptunie

No bo zobaczcie sami: Voyager-2 w 1989 roku sfotografował w atmosferze Neptuna coś, co nazwano przez analogię do Jowisza Wielką Ciemną Plamą. Szybkość wiatru w Wielkiej Ciemnej Plamie okazała się praktycznie (dla danego składu atmosfery) ponaddźwiękową i rekordową dla Układu Słonecznego – 2400 km/h.[3] Skąd się to w ogóle wzięło i na co to było potrzebne Neptunowi i gdzie literalnie znikło w ciągu 5 lat – tego nie wie nikt.


Kto poleci na Trytona?


Określić, jak ona znikła, uczeni mogli w 1994 roku przy pomocy LST Hubble. Jednakże ostatnie obserwacje pokazały, że Neptun jawnie „odczuwa potrzebę” gigantycznych, ponaddźwiękowych wiatrów. Aktualnie astronomowie lubują się od kilku lat nowym niebieskim obiektem – jeszcze większym i piękniejszym od poprzedniego. Otrzymało ono nazwę Północnej Wielkiej Ciemnej Plamy.

I jeszcze jedna zagadka „Pana Wiatrów” to taka, że on pomimo skrajnie niskiej temperaturze powierzchni oddaje w przestrzeń kosmiczną 2,5 razy więcej energii, niż jej otrzymuje od Słońca. W dzisiejszych czasach nie ma na to nawet teoretycznego wyjaśnienia.

Tryton

Z przykrością możemy stwierdzić z pewną dozą wiarygodności zagadki Neptuna w najbliższym czasie będą nierozwiązane. Nikt na razie nie zamierza polecieć tak daleko do samej granicy Układu Słonecznego.

Wedle niektórych historyków, NASA planowała w 2019 roku wystrzelić automatyczny aparat kosmiczny Argo, który powinien dolecieć do systemu księżyców Jowisza, Saturna, a szczególnie do Neptuna i jego satelity Trytona, ale sądząc z tego wszystkiego, projekt nadal pozostaje projektem.


Źródło – „Tajny XX wieka”, nr 4/2019, ss. 4-5
Przekład z rosyjskiego - ©R.K.F. Leśniakiewicz          



[1] Karłowatymi planetami poza 134.340 Plutonem są: 1 Ceres, 136.108 Haumea, 136.472 Makemake i 136.199 Eris.
[2] Wynosi ono 10 GPa.
[3] Na Jowiszu tylko 618 km/h.