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ネプチューンに関する9つの説得力のある事実


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ネプチューンは天上の絵の具の見本のようなもので、注意を要する見事なロイヤル ブルーです。太陽系の 8 番目の惑星で、天王星型惑星系の半分 (残りの半分は天王星) であり、太陽の周りを回る最も神秘的な世界のひとつです。トリニ ラジオは、カリフォルニア州パサデナにある NASA のジェット推進研究所の惑星科学者であるマーク ホフスタッターに、このあまり知られていない惑星についてもっと学ぶために話しました。あなたが知らないかもしれないいくつかのことをここに挙げます。

1. 6 つのリングと 14 の衛星があり、そのうちの 1 つは間欠泉が宇宙に飛び散っています。

海王星は、太陽からの距離 (28 億マイルから 9300 万マイル) の約 30 倍で、太陽系で (準惑星を除く) 最も離れています。 NASAによると、その有効温度は-353°Fです。質量は地球の 17.1 倍で、赤道半径は 15,300 マイルと大きく (木星は大きくない) 。海王星は 6 つのリングに囲まれており、14 の衛星があり、そのうちの 1 つは地質学的に活発で、間欠泉を宇宙に吹き飛ばしています。 (プルームはサンプリングに最適です。着陸船を建造するのではなく、科学宇宙船を直接飛ばすことができます) ネプチューンの 1 日は短く、16.11 時間ですが、その年は別の話です。

2. 2011 年、人類は海王星の「最初の」誕生日をマークしました。

海王星は肉眼では見えません。ガリレオは最初に望遠鏡でその存在を記録しましたが、彼はそれを、その遅い軌道に惑わされた恒星であると特定しました。 19世紀、天文学者は天王星の軌道の異常に気づき、フランスの数学者であるユルバン・ジョセフ・ルベリエがこの問題に取り組みました。ペンと紙を使って、彼は惑星の存在だけでなく、その質量と位置も調べました。 1846 年、ヨハン ゴットフリート ゴールはル ベリエの依頼で観測を行い、確かに惑星を発見しました。 2週間後、彼は海王星の最大の衛星であるトリトンも観察しました。

ネプチューン 1 年が経過するには 165 年かかりました。そのため、2011 年にネプチューンの「最初の」誕生日を祝いました。

3. それは氷の巨人と呼ばれています...しかし、それはそれほど多くの氷を持っていません.

ホフスタッターは、1980 年代後半にボイジャー 2 号が海王星と天王星を訪問するまで、2 つの惑星は小さな木星であると考えられていたと、トリニ ラジオに語っています。 「それらは木星とは根本的に異なることが判明しました」と彼は言います。 「それらは質量で約 3 分の 2 の水であり、いくつかの岩と水素とヘリウムの雰囲気があります。」

「氷の巨人」の「氷」は、星間物質での形成を指します。 「太陽系の形成をモデル化するときは、ガス、岩、氷という 3 つのカテゴリに多かれ少なかれ分類されます」とホフスタッターは言います。星間空間では、ヘリウムや水素は固体や液体ではなく、気体です。それらは木星のような惑星を形成します。一方、ケイ酸塩や鉄は固体であり、超新星爆発などから飛来するちりの粒子として存在します。それらは地球のような場所を形成します。次に、水、メタン、アンモニアなどの分子が「間に」あります。地域の温度と気圧に応じて、それらは水蒸気または固体の氷になる可能性があります。お察しのとおり、それらは氷と呼ばれています。

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「惑星科学者たちが、海王星と天王星のほとんどが水とメタンのようなものであるとわかったとき、彼らはそれらを「氷の巨人」と呼んだ」とホフスタッターは説明する.しかし、今日、これらの惑星には氷がほとんどないため、その名前は誤解を招くものです。 「それらが形成されたとき、水はおそらく氷として入ってきました」と彼は言います. 「しかし、今では室内が十分に熱くなっており、そこにある水のほとんどすべてが液体になっています。」



ネプチューンの青い色?これは、大気中のメタンによるものです。

4. それは、海洋に囲まれた強固なコアを持っています。残りはミステリーです。

…でも、地球にあるような液体の水ではありません。海王星と天王星の内部構造は、今日の惑星科学者が直面している最大の問題の 1 つです。従来の考え方は、それぞれの中心に岩のコアがあり、広大な海域に囲まれているというものです。水素とヘリウムの雰囲気が外層を構成します。 'ありますロット海に出る前に通過する大気のことです」とホフスタッターは言います。 「それは非常に高い圧力と温度の下にあるほど深いです。それはおそらく、非常に反応性の高いイオンの海です。水は、いわゆる超臨界状態で存在します: 「私たちの海の水と同じようには振る舞いません。それはおそらく伝導性であり、その中には多くの自由電子が含まれています。

5. 海王星の形成は、偉大な天体の未知の 1 つです。

惑星が形成されるとき、最初に固体が集まります。固体のボールが十分に大きくなると、重力によってガスを閉じ込めることができます。また、岩石よりもはるかに多くのガスが周囲に存在します。水素は宇宙で最も豊富にあるものです。 「ガスを閉じ込めるのに十分な大きさの岩石のコアができたら、惑星は非常に急速に成長し、非常に大きくなる可能性があります」とホフスタッターは言います。ガスが少なかったり、氷が固くなかったりした内側の太陽系では、地球型惑星ができました。岩と固い氷があった太陽系外系では、大きなコアが急速に形成され、周囲のガスをすべて吸い込み始めました。木星や土星のような怪物惑星を得る方法です。

これが海王星 (および天王星) とどのように関係するか: 星は、形成中の段階で、非常に強い恒星風を受け、効果的にすべてのガスを吹き飛ばします。 「もし木星と土星が無限にガスを供給できる環境にあったなら、それらは最終的に星になるのに十分な大きさに成長していたでしょう」 「しかし、アイデアは、太陽が点灯し、すべてのガスを吹き飛ばし、木星と土星の成長が停止したということです.」

海王星と天王星には、ガスを閉じ込めるのに十分な大きさの大きなコアがあります。そこで質問なのですが、なぜ彼らは木星や土星のようにならなかったのですか? 「木星と土星は、質量の 80% がガスです。天王星と海王星はなぜ10パーセントのガスのようなものなのですか?どうしてもっと罠にかけなかったの?」

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最初の理論は運に関係しています。 「このアイデアは、天王星と海王星の場合、太陽がすべてのガスを吹き飛ばし始めたちょうどその時にガスを閉じ込めるのに十分な大きさになったというものです.十分ではありませんでした、そして彼らはそれ以上捕獲できませんでした」とホフスタッターは言います.天王星と海王星を説明する太陽系の形成で 1 回か 2 回発生する可能性があります。しかし、太陽系外惑星の研究は、この考えを覆しました。 「私たちの銀河系を見回して、氷の巨人が何体いるかを確認すると、信じがたいことです。太陽系は幸運にも、星がすべてのガスを吹き飛ばし始めたとき、惑星が大きなコアを形成することができたのです」と彼は指摘します。 「つまり、これは根本的な質問です: 氷の巨人はどのように形成されるのですか?そして、私たちは理解していません。

6. NEPTUNE の環は群がっています。

土星の環とは異なり、ネプチューンの 6 つの環は薄く、若く、暗い色をしています。それらの色は、放射線処理された有機材料の組成によるものです。リングの 1 つは、自由、平等、友愛という名前の 3 つの太く異なる塊が特徴です。塊は謎のようなものです.物理学の法則では、天王星で見られるように、それらは均等に分散する必要がありますが、宇宙には小さな塊があります。 (ボイジャー 2 号が訪れる前は、塊だけが見え、不完全な環の一部である弧と呼ばれていました。) 環の不規則性の最も可能性の高い原因は、衛星ガラテアによる重力干渉です。

7. 間欠泉とその月についてもっと…

海王星の最大の衛星であるトリトンは、冥王星のようなものであると考えられています: カイパーベルト (海王星の外側の氷のような物体の輪) からの物体です。 「たまたま海王星に重力で捕らえられたのです」とホフスタッターは言います。カイパーベルト天体なので研究対象としては魅力的ですが、活動的であることから興味深いものでもあります。冥王星で見られるのと同じように、トリトンでも多くの地質が見られます。ボイジャーが飛んだとき、ほんの数分で、間欠泉が噴出するのが見えました。

トリトンが海王星の軌道に捕捉されたとき (上のビデオで惑星の周りを周回しているのを見ることができます)、海王星のすべての在来衛星が破壊されました。それらは海王星に衝突して吸収されるか、海王星系から排出されました。

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8. 大暗斑がある

木星に大赤斑があるように、海王星にも大赤斑があります。どちらも高気圧性嵐ですが、木星のスポットは何世紀も前のものですが、海王星のスポットは短命です。行ったり来たりしているようです。特に、大暗斑は、地球のサイクロンから巻雲が形成されるのと同じように、ネプチューン上空に見事な白い雲を生成しました。

9. 一度は行ったことがあるけど、戻りたいと思ったことがあります。

1989 年に海王星を訪れた宇宙船は 1 つだけです。ボイジャー 2 号です。上部の海王星の写真は、そのミッション中に撮影されました。実際、これまで見た海王星のイメージの元になっている可能性があります。科学者が世界について知っていることのほとんどは、そのフライバイと望遠鏡による観察から来ています。 2019 年に打ち上げられるジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡 [PDF] は、雲構造のマッピング、オーロラの観察、衝突後の大気力学の研究など、新しい氷の巨大科学を解き放ちます。

ただし、詳細な大気組成や衛星の研究など、いくつかのことは、システムで宇宙船によってのみ実行できます。惑星科学者たちは現在、海王星と天王星の両方を訪れるフラグシップクラスのミッションを開発しています。天王星型惑星のミッションは、火星のサンプル帰還ミッションとエウロパ・オービターに続いて、惑星科学界の最優先事項と考えられています。マーズ 2020 は、その名前の由来となった年に打ち上げられ、サンプル キャッシング ローバーです (これらのサンプルを地球に戻すことは、将来のミッションを待っています)。一方、エウロパ クリッパーは NASA によって承認され、開発が進んでいます。これにより、海王星と天王星が次に並びます。これらの惑星へのミッションは、軌道によって簡単に到達できないように、遅くとも 2034 年までに開始する必要があります。