Solsystemet är en ganska enorm plats som sträcker sig från vår sol i centrum hela vägen ut till Kuiper Cliff - en gräns inom Kuiper Belt som ligger 50 AU från Sun. Som regel är det längre som man vågar sig från solen, desto kallare och mer mystiska saker. Medan temperaturer i det inre solsystemet är tillräckligt för att bränna dig levande eller smälta bly, bortom "Frost Line", blir de tillräckligt kalla för att frysa flyktiga ämnen som ammoniak och metan.
Så vad är den kallaste planeten i vårt solsystem? Tidigare gick titeln för "mest frigid kropp" till Pluto, eftersom det var den längst utsålda planeten från solen. På grund av IAU: s beslut 2006 att klassificera Pluto som en "dvärgplanet" har titeln emellertid gått till Neptune. Som den åtta planeten från vår sol är den nu den yttersta planeten i solsystemet och därmed den kallaste.
Omloppsbana och avstånd:
Med ett medelavstånd (halv-huvudaxel) på 4 504 450 000 km (2 798 935 466,87 mi eller 30,11 AU) är Neptune den längsta planeten från solen. Planeten har en mycket liten excentricitet på 0,0086, vilket innebär att dess bana runt solen varierar från ett avstånd av 29,81 AU (4,459 x 10)9 km) vid perihelion till 30,33 AU (4,537 x 10)9 km) vid aphelion.
Eftersom Neptuns axiella lutning (28,32 °) liknar jordens (~ 23 °) och Mars (~ 25 °) upplever planeten liknande säsongsförändringar. Kombinerat med dess långa omloppsperiod betyder detta att säsongerna varar i fyrtio jordår. På grund av att dess axiella lutning är jämförbar med jordens är det faktum att variationen i dagens längd under året inte är mer extrem än på jorden.
Medeltemperatur:
När det gäller att fastställa en medeltemperatur på en planet förlitar forskare sig på temperaturvariationer uppmätta från ytan. Som gas / is-jätten har Neptune ingen yta per se. Som ett resultat litar forskare på temperaturavläsningar där atmosfärstrycket är lika med 1 bar (100 kPa), vilket motsvarar atmosfärstrycket vid havsnivån här på jorden.
På Neptunus är detta atmosfärområde precis under molnen på övre nivå. Tryck i detta område sträcker sig mellan 1 och 5 bar (100 - 500 kPa) och temperaturen når högst 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). Vid denna temperatur är förhållandena lämpliga för metan att kondensera, och moln av ammoniak och vätesulfid tros bildas (vilket är det som ger Neptune dess karakteristiskt mörka cyanfärgning).
Längre in i rymden, där trycket faller till cirka 0,1 bar (10 kPa), minskar temperaturen till deras lägst på cirka 55 K (-218 ° C; -360 ° F). Längre in på planeten ökar trycket dramatiskt, vilket också leder till en dramatisk temperaturökning. I sin kärna når Neptune temperaturer upp till 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), vilket är jämförbart med solens yta.
De enorma temperaturskillnaderna mellan Neptunes centrum och dess yta (tillsammans med dess differentiella rotation) skapar enorma vindstormar, som kan nå upp till 2 100 km / timme, vilket gör dem till de snabbaste i solsystemet. Den första som upptäcktes var en massiv anticyklonisk storm som mätte 13 000 x 6 600 km och liknade Jupiters stora röda fläck.
Känd som den stora mörka fläcken upptäcktes inte denna storm fem senare (2 november 1994) när Hubble rymdteleskop letade efter det. Istället hittades en ny storm som var mycket lik utseende på planetens norra halvklot, vilket tyder på att dessa stormar har en kortare livslängd än Jupiters. Scooter är en annan storm, en vit molngrupp som ligger längre söderut än Great Dark Spot.
Detta smeknamn uppstod först under de månader som ledde fram till Voyager 2 möte 1989, då molngruppen observerades rör sig snabbare än Great Dark Spot. The Small Dark Spot, en sydlig cyklonisk storm, var den näst mest intensiva stormen som observerades under 1989-mötet. Det var ursprungligen helt mörkt; men som Voyager 2 närmade sig planeten, en ljus kärna utvecklades och kunde ses i de flesta av de högupplösta bilderna.
Temperaturavvikelser:
Trots att han är 50% längre från solen än Uranus - som kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd på 2 875 040 000 km (1 786 467 032,5 mil eller 19,2184 AU) - får Neptune endast 40% av den solstrålning som Uranus gör. Trots detta är de två planeternas yttemperaturer förvånansvärt nära, med Uranus upplevt en genomsnittlig "yt" -temperatur på 76 K (-197,2 ° C)
Och medan temperaturerna på liknande sätt ökar desto mer man vågar sig in i kärnan, är skillnaden större. Uranus strålar endast 1,1 gånger så mycket energi som den får från solen, medan Neptune strålar cirka 2,61 gånger så mycket. Neptun är den längsta planeten från solen, men dess inre energi är tillräcklig för att driva de snabbaste planetvindarna som ses i solsystemet.
Man kan förvänta sig att Neptune skulle vara mycket kallare än Uranus, och mekanismen för detta förblir okänd. Astronomer har emellertid teoretiserat att Neptuns högre inre temperatur (och värmeväxlingen mellan kärnan och yttre skikten) kan vara orsaken till att Neptune inte är betydligt kallare än Uranus.
Som redan nämnts kommer Plutos yttemperaturer att bli lägre än Neptuns. Mellan dess större avstånd från solen, och det faktum att det inte är en gas / is-jätten (så därför inte har extrema temperaturer i sin kärna), betyder det att den upplever temperaturer mellan högst 55 K (-218 ° C; -360 ° F) och en låg nivå av 33 K (-240 ° C; -400 ° F). Men eftersom den inte längre klassificeras som en planet (utan en dvärgplanet, TNO, KBO, plutoid, etc.) är den inte längre i gång. Tyvärr, Pluto!
Vi har skrivit många artiklar om Neptune här på Space Magazine. Här är vem som upptäckte Neptunus ?, Vad är yttemperaturen på Neptunus ?, Hur är ytan på Neptunus ?, 10 intressanta fakta om Neptunus, ringarna på Neptunus, hur många månar har Neptun?
Om du vill ha mer information om Neptune kan du titta på Hubblesites nyhetsmeddelanden om Neptune och här är en länk till NASA: s solsystem för utforskning av Neptune.
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om Neptune. Lyssna här, avsnitt 63: Neptune.
