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 H2O), T= 2/5000 K Nucleo (ferro, nichel, siliciati), T=5/6000K. 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 (H2), 13% elio (He), 2% metano (CH4), tracce di ammoniaca (NH3) 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 CO2 e H2O

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