NETTUNO Caratteristiche generali Gigante gassoso in particolare un

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 H 2 O), T= 2/5000 K • Nucleo (ferro, nichel, siliciati), T=5/6000 K. 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 (H 2), 13% elio (He), 2% metano (CH 4), tracce di ammoniaca (NH 3) • 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 CO 2 e H 2 O

Fenomeni meteorologici Tempeste • 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