دمای سطحی نپتون چقدر است؟
منظومه شمسی ما مکانی شگفت‌انگیز است، میان هشت سیاره و سیاره‌های کوتوله بسیار زیاد آن تفاوت‌های جدی در شرایط مداری، موقعیت و دما وجود دارد. موقعیت ایجاب می‌کند تا سیارات خاکی که قسمت داخلی منظومه شمسی را تشکیل می‌دهند گرم‌تر و سیاراتی که فراتر از کمربند حیات قرار دارند سردتر باشند.
منظومه شمسی ما مکانی شگفت‌انگیز است، میان هشت سیاره و سیاره‌های کوتوله بسیار زیاد آن تفاوت‌های جدی در شرایط مداری، موقعیت و دما وجود دارد. موقعیت ایجاب می‌کند تا سیارات خاکی که قسمت داخلی منظومه شمسی را تشکیل می‌دهند گرم‌تر و سیاراتی که فراتر از کمربند حیات قرار دارند سردتر باشند.
درحالی‌که نپتون به‌طور مشخص چیزی به نام سطح ندارد، پژوهش‌های زمینی و پروازهای نزدیک تلاش کرده‌اند اندازه‌گیری‌های دقیقی از دما در لایههای بالایی اتمسفر این سیاره به دست آورند. دمای تجربی در حدود 55 تا 72 کلوین (برابر با 218- تا 200- درجه سانتی‌گراد) این سیاره را به سردترین سیاره منظومه تبدیل کرده است.
تصویر فضاپیمای voyager 2 از لکه های سطح نپتون (NASA/JPL)
مشخصات مداری:
بین تمام سیارات منظومه شمسی مدار نپتون بیشترین فاصله متوسط را از خورشید دارد و خروج از مرکز آن بسیار کوچک (0.0086) است. فاصله این سیاره از خورشید در اوج 30.33 واحد نجومی و در حضیض 29.81 واحد نجومی است. یک دور چرخش نپتون به دور خودش 16 ساعت و 6 دقیقه و 36 ثانیه و یک دور گردش آن به دور خورشید به اندازه 164.8 سال زمینی به طول می‌انجامد. این بدین معناست که یک شبانه روز نپتون 67 درصد یک شبانه روز زمینی و یک سال آن معادل 60190 روز زمینی یا 89666 روز نپتونی است.
از آن جایی که انحراف محورنپتون (حدود 28 درجه) به انحراف محور زمین (حدود 23 درجه) و مریخ (حدود 25 درجه) نزدیک است، این سیاره تغییرات فصلی مشابهی نشان می‌دهد. این مسئله در کنار دوره طولانی مدار نپتون به دور خورشید باعث می‌شود که هر فصل برای نپتون در حدود چهل سال زمینی طول بکشد. به علاوه، انحراف محور سیاره باعث متغیر بودن طول روز و همچنین اختلاف دما بین دو نیمکره شمالی و جنوبی آن می‌شود.
طرح گرافیکی از مدار نپتون و کمربند کوییپر (NASA)
دمای سطحی:
به دلیل نوع ترکیبات غول‌های گازی و یخی، تعیین کردن دمای سطحی آن‌ها از نظر تکنیکی غیرممکن است. در‌نتیجه منجمان به اندازه‌گیری‌هایی تکیه می‌کنند که در محل‌هایی انجام شده که فشار در آن مناطق حدود 100 کیلوپاسکال (معادل با فشار کره زمین در سطح دریا) بوده است. درون نپتون، جایی زیر لایههای ابر بالایی، فشار بین 100 تا 500 کیلوپاسکال است. دما در این ناحیه به حدود 72 کلوین (تقریباً برابر با 201- درجه سانتی‌گراد) می‌رسد که در این دما موقعیت برای تراکم متان مناسب است و امکان شکل‌گیری ابر‌های آمونیاک و هیدروژن سولفید وجود دارد.
دمای نپتون، مانند همه غول‌های گازی و یخی، با توجه به عمق و فشار متغیر است. به‌طورخلاصه هر چه به درون برویم سیاره گرم‌تر خواهد شد. در هسته نپتون دما حدود 7273 کلوین (برابر با 7000 درجه سانتی‌گراد) است که با دمای سطحی خورشید قابل مقایسه است. تفاوت بسیار زیاد بین دمای نپتون در سطح و هسته باعث ایجاد طوفان‌های عظیمی می‌شود که سرعت آن‌ها به 2100 کیلومتر در ساعت هم می‌رسد؛ این مسئله آن‌ها را به سریع‌ترین طوفان‌های منظومه شمسی تبدیل کرده است.
خصوصیات جوی نپتون (Erich Karkoschka)
بی قاعدگی‌های دما و تغییرات آن:
به صورت میانگین نپتون سردترین سیاره منظومه شمسی است اما یک بی‌نظمی در قطب جنوب آن وجود دارد. این ناحیه به اندازه 10 کلوین از نواحی مجاورش گرم‌تر است و چون در مقابل خورشید بی‌حفاظ است، این نقطه داغ به وجود آمده است. همچنان که نپتون سفر خود را به دور خورشید ادامه می‌دهد موقعیت قطب‌های آن جا‌به‌جا می شود، بنابراین قطب شمال آن به نقطه‌ای داغ و قطب جنوب آن به نقطه‌ای سرد تبدیل می‌گردد.
تغییرات آب و هوایی نپتون در مقایسه با اورانوس بیشتر است. علت این مسئله بیشتر بودن گرمای درونی آن است که برای دانشمندان گیج کننده شده است. در حقیقت، با وجود این که نپتون نسبت به اورانوس 50 درصد از خورشید دورتر است و تنها 40 درصد نسبت به آن از خورشید انرژی دریافت می‌کند اما دمای سطحی این دو سیاره به هم نزدیک است.
چهار تصویر متوالی از نپتون ثبت شده توسط تلسکوپ فضایی هابل
در لایههای عمیق‌تر گاز، دما به صورت پیوسته افزایش می‌یابد. این همان اتفاقی است که در اورانوس نیز می‌افتد اما اختلاف ایجاد شده در نپتون شدید‌تر است. انرژی‌ای که اورانوس بازتاب می‌کند 1.1 برابر انرژی دریافتی آن از خورشید است، درحالی‌که نپتون 2.6 انرژی دریافتی خود را بازتاب می‌کند. نپتون دورترین سیاره منظومه شمسی نسبت به خورشید است، اما انرژی درونی آن باعث می‌شود سریع‌ترین بادهای سیاره‌ای را داشته باشد هرچند سازوکار درونی آن همچنان ناشناخته است.
قابل ذکر است که پلوتو دمای 33 کلوین (برابر با 240- درجه سانتی‌گراد) را ثبت کرده است، اما از آن جایی که سیاره محسوب نمی‌شود همچنان عنوان سردترین سیاره منظومه شمسی به نپتون تعلق دارد.
ترجمه: سوگند متقی
ویرایش: منا رجبیه فرد
منبع: universetoday.com
