Pluton

Pluton (întâlnită în română şi sub numele eronat^{[necesită citare]} de Pluto), pronunţat 'plu.ton, este o planetă pitică din Sistemul Solar, ca mărime a doua planeta pitică după Eris. Până în 2006 a fost considerată a noua planetă a Sistemului Solar, atât în ordinea distanţei faţă de Soare, cât şi a descoperirii. Pluton împreună cu satelitul său Charon sunt uneori considerate sistem binar, deoarece baricentrul orbitelor nu se află în niciunul dintre cele două corpuri.^[1] A fost descoperită în 1929 de către astronomul american Clyde William Tombaugh.

Statutul de planetă pitică

De la descoperirea lui Pluton, în 1930, aceasta a fost considerată a fi a noua planetă a Sistemului Solar. La 24 august 2006, în urma unei rezoluţii a Uniunii Astronomice Internaţionale în care a fost schimbată definiţia termenului de planetă, Pluton a primit statulul de planetă pitică, deoarece nu a "curăţat" spaţiul cosmic din vecinătatea orbitei sale. Tot în 2006 s-a lansat idea că Pluton nu este o planetă (pitică), ci un asteroid^{[necesită citare]}. Încă nu se ştie exact dacă această informaţie este adevărată.^{[necesită citare]}

Caracteristici fizice şi chimice ale corpului ceresc Pluton

Pluton se roteşte în jurul Soarelui în 247,8 ani pământeşti, pe o orbită cu rază medie de 5,91 miliarde km (39,3 ua). Orbita planetei pitice este foarte excentrică (0,248), astfel încât uneori Pluton ajunge într-o poziţie mai apropiată de Soare decât Neptun, a opta planetă a Sistemului Solar. Pluton are orbita înclinată cu 17°12' faţă de planul eclipticii, care este un alt lucru ieşit din comun. Diametrul acestei planete pitice este de 2.390 km, reprezentând doar 18,74% din cel al Terrei. Înclinarea planului de rotaţie al planetei este de 57°24', densitatea lui Pluton este 1.800 kg/m³, iar perioada de rotaţie este de 6 zile 10 h, desfăşurându-se în sens invers celei a Pământului (de la est la vest).

Caracteristici comparative

• Perioada de rotaţie = 6,388 ani tereştri
• Volum = 0,7 % din volumul Pământului (1,1952 × 10²²)
• Masă = 0,2 % din masa Pământului

Descoperirea lui Pluton

Pluton a fost descoperită ca rezultat al unei cercetări prin telescop iniţiate în 1905 de către astronomul american Percival Lowell, care a presupus existenţa unei planete îndepărtate dincolo de Neptun, ca urmare a unor mici neregularităţi în orbitele lui Uranus şi Neptun. Continuată după moartea lui Lowell de cercetătorii de la observatorul Lowell, cercetarea s-a încheiat cu succes când astronomul american Clyde W. Tombaugh l-a găsit pe Pluton.

Etimologie

Numele ales pentru planetă, care trebuia să evoce iniţialele astronomului Percival Lowelleste, este cel al zeului roman Pluton. Numele a fost sugerat mai întâi de Venetia Phair, pe atunci o fată de 11 ani din Oxford, Anglia. La micul dejun, bunicul ei, care lucra la Biblioteca Bodleiană din cadrul Universităţii Oxford, citea în ziarul Times despre descoperirea unei noi planete. El i-a cerut nepoatei sale să aleagă un nume bun pentru noua planetă. Venetia, care avea o pasiune pentru miturile şi legendele romane şi greceşti, a sugerat numele zeului roman al Lumii de dincolo. Profesorul Herbert Hall Turner a telegrafiat colegilor săi din America această sugestie, şi după dezbateri favorabile, care au fost aproape unanime, numele Pluton (Pluto) a fost adoptat şi anunţat de Slipher la 1 mai 1930. În limbile chineză, japoneză, coreană şi vietnameză numele planetei se traduce ca Regele stelei întunecate. Deşi Hades nu este foarte cunoscut în cultura asiatică, traducerea este potrivită.

Unicitatea lui Pluton

Pluton a fost descoperit în 1930, dar puţinele informaţii despre îndepărtata planetă au întârziat o înţelegere realistă a însuşirilor sale. Unicitatea orbitei lui Pluton, relaţiile rotaţionale cu satelitul său, axa de rotaţie şi variaţiile de lumină îi conferă o anumită imagine deosebită. Pluton este de obicei mai departe de Soare decât oricare din cele opt planete ale Sistemului Solar. Datorită excentricităţii orbitei, timp de 20 de ani din cei 249, cât durează mişcarea sa de revoluţie, este mai aproape decât Neptun.

Orbita

Orbita lui Pluton este diferită de orbitele planetelor. Este foarte înclinată deasupra planului ecliptic şi foarte excentrică (alungită, necirculară). Excentricitatea duce la faptul că se intersectează cu orbita lui Neptun. Cea mai recentă apariţie a acestui fenomen a durat de la 7 februarie 1979 până la 11 februarie 1999. Calcule matematice indică faptul că apariţia anterioară a acestui fenomen a durat 14 ani, de la 11 iulie 1735 până la 15 septembrie 1749. Aceleaşi calcule arată că Pluton a fost a opta planetă (pitică) de la Soare între 30 aprilie 1483 şi 23 iulie 1503, o durată aproximativ egală cu cea dintre 1979 şi 1999. Studii recente sugerează că fiecare trecere a lui Pluton în orbita lui Neptun durează cu aproximaţie între 13 şi 20 de ani, cu alternanaţă şi mici variaţii.
Pluton orbitează într-o rezonanţă orbitală de 3:2 cu Neptun. Când Neptun se apropie din spatele lui Pluton, gravitaţiile lor încep să le atragă încet, rezultând o interacţiune între poziţiile lor pe acelaşi fel de orbită, ce produce Punctele Troiene.
Pe măsură ce Pluton se apropie de periheliu, atinge distanţa maximă de la ecliptică datorită înclinaţiei sale de 17 grade. Astfel, este mult deasupra sau dedesubtul planului orbitei planetei Neptun. În aceste condiţii Pluton şi Neptun nu se vor ciocni sau apropia nicio dată la mai mult de 18 ua una de cealaltă. Începând cu anii 1990 au fost descoperite şi alte obiecte transneptuniene (OTN), şi o parte din ele au aceeaşi rezonanţă orbitală de 3:2 cu Neptun. Aceste OTN au fost numite „plutonice”, după Pluton.
Spre deosebire de majoritatea planetelor, dar asemănător cu Uranus, Pluton se roteşte cu polii săi aproape în planul orbitei. Axa de rotaţie a lui Pluton este înclinată cu 122 grade. Când a fost descoperit Pluton, imaginea văzută de pe Pământ a fost regiunea sa sudică polară, relativ luminoasă. Pluton apărea din ce în ce mai vag pe masură ce unghiul nostru de privire trecea de la aproximativ perpendicular pe pol, în 1954, la aproximativ perpendicular pe ecuator, în 1973.
În perioada 1985-1990 Pământul a fost aliniat cu orbita lui Charon, astfel încât pe Pluton avea loc o eclipsă de Pământ în fiecare zi. Acest lucru a dus la strângerea unor date importante, la apariţia hărţilor albedo (ce stabileau suprafaţa reflectorizantă) şi la determinarea cu acurateţe a dimensiunilor lui Pluton şi Charon, inclusiv a tuturor datelor ce puteau fi astfel calculate.
Perioada de rotaţie a lui Pluton este de 6,387 de zile, la fel ca cea a satelitului său Charon.

Masă şi mărime

Mărimea lui Pluton - pe fotografie cel mai mic corp

Pluton nu numai că este mai mică şi mult mai puţin masivă decât toate planetele, dar având mai puţin de 0,2 din masa lunară este de asemenea mai mică şi mai puţin masivă chiar decât primii şapte sateliţi din sistemul solar: Ganimede, Titan, Callisto, Io, Luna Pământului, Europa şi Triton. Totuşi Pluton este aproximativ de două ori mai mare în diametru şi de 12 ori mai mare ca masă decât Ceres, cea mai mare planetă pitică din centura de asteroizi. Ceres era mai mare decât orice alt obiect cunoscut din Centura Kuiper - până când, în 2005, a fost descoperită planeta pitică 2003 UB313.
Masa şi diametrul lui Pluton nu au putut fi evaluate corect decât la câteva decenii după descoperirea sa. Descoperirea satelitului său Charon în 1978 a dat posibilitatea determinării masei sistemului binar Pluton – Charon prin simpla aplicare a formulei celei de a treia legi a lui Kepler. Mai târziu diametrul lui Pluton a fost măsurat, când a fost ascuns de Charon.

Atmosfera pe Pluton

Atmosfera rară a lui Pluton este cel mai probabil formată din azot şi monoxid de carbon, în echilibru cu azotul solid şi gheaţa formată din monoxid de carbon de pe suprafaţă. Pe măsură ce Pluton se depărtează de periheliu şi de Soare, mare parte din atmosferă îngheaţă. Când se apropie din nou de Soare, temperatura de la suprafaţa solidă creşte, ducând la sublimarea gheţii de azot în gaz, producâd un antiefect de seră. În mare parte la fel ca evaporarea transpiraţiei de pe pielea umană, sublimarea are un efect de răcire asupra planetei, şi cercetătorii au descoperit de curând, folosind sublimetrul Array, că temperatura lui Pluton este cu 10 grade mai mică decât se aşteptau.
Atmosfera lui Pluton a fost descoperită în urma unei observaţii de ascundere în 1988. Când un obiect fără atmosferă ascunde o stea, steaua dispare dintr-o dată; în cazul lui Pluton însă, steaua s-a micşorat încet. Din viteza de micşorare, presiunea atmosferei a fost determinată ca fiind de 0,15 Pa, de 700.000 ori mai mică decât cea a Pământului.

Aspect

Mărimea aparentă a lui Pluton este mai mică de +14 m şi, de aceea, pentru observaţie este necesar un telescop. Pentru a fi văzut cu uşurinţă este necesar un telescop cu o deschidere de 30 cm. Arată ca o stea chiar şi printr-un telescop foarte mare, datorită diametrului unghiular de 0,15 sec. Culoarea lui Pluton este maro deschis, cu o uşoară tentă de galben.

Sateliţii lui Pluton

Pentru detalii, vezi: Sateliţii naturali ai lui Pluton.

Până azi au fost identificaţi trei sateliţi ai planetei Pluton: Charon, prima dată menţionat în 1978 de către astronomul James Christy, şi alţi doi sateliţi Nix şi Hydra, desemnaţi iniţial prin numele de cod "S/2005 P 1" şi "S/2005 P 2", considerabil mai mici, descoperiţi în 2005.
Sistemul Pluton-Charon este notabil pentru că este singurul sistem planetă pitică -lună din sistemul solar al cărui centru gravitaţional este deasupra suprafeţei planetei. Datorită diferenţei mici de masă şi dimensiuni dintre planetă şi satelitul acesteia poate fi considerat ca fiind o planetă pitică dublă (termen complicat de descoperirea ulterioară a încă doi sateliţi plutonieni).

Explorarea lui Pluton

Despre Pluton se cunosc puţine lucruri, din cauza distanţei mari de la Pământ, precum şi datorită faptului că nicio sondă spaţială nu a vizitat încă Pluton. Staţia cu Voyager 1 intenţiona la început să-l viziteze, dar din cauza reducerilor de buget şi a lipsei de interes – înainte de descoperirea dimensiunilor şi atmosferei lui Pluton şi Charon – zborul a fost anulat pentru a facilita un alt zbor spre Titan, satelit al lui Saturn.
Prima sondă spaţială care va vizita Pluton va fi New Horizons de la NASA, o misiune condusă de Southwest Research Institute şi de Laboratorul de Fizică Aplicată John Hopkins. Misiunea, deja lansată la 19 ianuarie 2006, a beneficiat de ajutor gravitaţional de la Jupiter la 28 februarie 2007, şi va ajunge în apropierea lui Pluton în iulie 2015 [1].

Neptun

Neptun este a opta şi cea mai îndepărtată planetă de Soare din sistemul solar. Numită după zeul roman al mării, este cea de a patra planetă după diametru şi a treia după masă. Neptun are masa de 17 ori mai mare decât cea a Pământului şi puţin mai mare decât a lui Uranus, care este de 15 ori mai mare decât cea a Pământului. Neptun orbitează Soarele la o distanţă de 30,1 unităţi astronomice, ceea ce înseamnă că orbita sa este de aproximativ 30 ori mai mare decât orbita Pământului. Simbolul astronomic al lui Neptun este o variantă modificată a tridentului zeului Neptun.
Planeta Neptun a fost descoperită datorită perturbărilor gravitaţionale din orbita lui Uranus la data de 23 septembrie 1846 prin calcule matematice şi nu prin observare astronomică directă. Existenţa lui Neptun a fost apoi confirmată vizual, la mai puţin de un grad de poziţia prezisă de calcule. La scurt timp după aceea a fost descoperit şi satelitul său Triton. Alţi 12 sateliţi au fost descoperiţi în secolul XX. La 25 august 1989 sonda spaţială Voyager 2 a trecut prin vecinătatea planetei.
Neptun are o compoziţie asemănătoare cu cea a lui Uranus, ambele planete având o compoziţie diferită de a planetelor Jupiter şi Saturn. În ce priveşte compoziţia atmosferei, Neptun se aseamănă cu Jupiter şi Saturn prin faptul că atmosfera este compusă în principal din hidrogen, heliu, urme de hidrocarburi şi posibil azot, dar are proporţii mai mari de apă, amoniac şi metan. Interiorul lui Neptun, ca şi în cazul lui Uranus, este compus în principal din apă, amoniac, meta, silicaţi şi metale, urmele de metan de pe suprafaţă dând aspectul albăstriu al planetei.
Spre deosebire de atmosfera uniformă a lui Uranus, Neptun are o atmosferă cu detalii vizibile ce denotă o activitate meteorologică. În perioada anului 1989 când Voyager 2 a ajuns în dreptul lui Neptun, spre exemplu, s-a observat o pată mare întunecată, similară cu Marea Pată Roşie de pe Jupiter. Aceste fenomene meteorologice sunt produse de cele mai puternice vânturi din Sistemul Solar, ale căror viteze ating, conform măsurătorilor, 2100 km/h. De asemenea, deoarece Neptun este departe de Soare, are una dintre cele mai reci atmosfere din Sistemul solar, temperaturile păturilor superioare ale norilor ajungând la -218 °C (55 K), însă în acelaşi timp centrul său are aproximativ 5000 °C. Neptun precum are un sistem de două inele care însă este foarte greu vizibil şi fragmentar; existenţa inelelor a fost sugerată de analize făcute asupra unor fotografii din 1968 ale planetei, dar confirmarea sigură a fost făcută abia în 1989 de către sonda Voyager 2.

Descoperire

Prima observare a planetei Neptun a fost făcută de Galileo Galilei la 28 decembrie 1612 şi a doua la 27 ianuarie 1613, aceasta apărând foarte aproape de Jupiter (în conjuncţie). De fiecare dată Galileo a confundat planeta cu o stea fixă, motiv pentru care descoperirea nu i se atribuie lui. Întâmplarea face că la prima observare, cea din decembrie 1612, Neptun intrase tocmai în ziua aceea în mişcarea retrogradă (întoarcere aparentă a mersului planetei în raport cu stelele fixe, ce rezultă din combinarea mişcării planetei observate cu a Pământului). Din acest motiv Neptun părea că nu se mişcă faţă de stele. Oricum, mişcarea planetei era prea mică pentru a fi observată cu telescopul lui Galileo. Cu toate acestea, în iulie 2009 fizicianul David Jamieson de la Universitatea din Melborune a anunţat noi dovezi ce sugerează că Galileo îşi dăduse seama de faptul că „steaua” pe care o observase se mişca în raport cu stelele fixe.

Urbain Le Verrier, descoperitorul planetei Neptun.

În 1821 Alexis Bouvard a publicat tabele cu orbita lui Uranus, planeta învecinată. Observaţiile ulterioare au pus în evidenţă devieri considerabile faţă de tabele, făcându-l pe Bouvard să presupună că un corp necunoscut perturba orbita prin interacţiune gravitaţională. În 1843 John Couch Adams a calculat orbita acestui obiect ipotetic care să aibă asupra lui Uranus efectul observat. Adams a trimis calculele lui George Airy, astronomul regal, iar Airy a cerut o clarificare. Adams a început să-şi redacteze răspunsul, însă nu l-a trimis şi nici nu a mai continuat studiile asupra orbitei lui Uranus.
În anii 1845-46 matematicianul francez Urbain Le Verrier, independent de Adams, şi-a făcut propriile calcule, dar nu a reuşit să stârnească interesul compatrioţilor săi. Totuşi, văzând că longitudinea estimată de Le Verrier este similară cu aceea calculată de Adams, Airy l-a convins pe directorul Observatorului din Cambridge, James Challis, să caute noua planetă. Challis a făcut observaţii în lunile august şi septembrie 1846, dar căutările sale au rămas fără rezultat.
În acest timp Le Verrier i-a scris astronomului Johann Gottfried Galle de la Observatorul din Berlin propunându-i să caute cu luneta observatorului. Heinrich d'Arrest, un student la observator, i-a sugerat lui Galle că planeta ar putea fi găsită prin comparaţie între cerul de la acel moment cu un desen recent al cerului în regiunea une trebuia să se afle planeta conform estimărilor lui Le Verrier, pentru a identifica mişcarea caracteristică a planetelor faţă de stelele fixe. Chiar în seara zilei în care Galle a primit scrisoarea lui Le Verrier, 23 septembrie 1846, Neptun a fost descoperit la mai puţin de 1° distanţă de predicţia lui Le Verrier şi la 12° distanţă faţă de a lui Adams. Mai târziu Challis şi-a dat şi el seama că de fapt a observat planeta de două ori în august, însă nu reuşise să o identifice, pentru că nu căutase cu suficientă atenţie.
După descoperirea planetei au existat neînţelegeri între francezi şi britanici, nefiind clar cui trebuie să-i fie atribuită descoperirea. În cele din urmă comunitatea internaţională a ajuns la consensul că amândoi astronomii au contribuit la descoperirea lui Neptun. Cu toate acestea, în prezent lucrurile sunt reevaluate de istorici, după ce în 1998 au fost redescoperite nişte documente ştiinţifice de la Observatorul regal din Greenwich, documente furate de astronomul Olin J. Eggen, păstrate de acesta aproape trei decenii şi descoperite imediat după decesul său. După citirea documentelor unii istorici susţin că Adams nu merită aceeaşi recunoaştere ca Le Verrier. Astronomul american Dennis Rawlins pune sub semnul întrebării revendicarea lui Adams de a fi descoperit primul noua planetă şi, într-un articol publicat în revista Dio, apreciază că este o „furt”. Nicholas Kollerstrom de la University College din Londra a afirmat în 2003 că „Adams a făcut unele calcule, dar era destul de nesigur unde anume se află Neptun.”

Numele

La scurt timp după descoperirea sa, noua planetă nu avea un nume, ci era denumită „planeta de dincolo de Uranus” sau „planeta lui Le Verrier”. Prima sugestie de nume a fost cea a lui Galle, ce a propus să fie denumită Ianus, iar în Anglia Challis a propus numele Oceanus.
Cerându-şi dreptul de a denumi planeta descoperită de el, Le Verrier a sugerat rapid numele Neptun, afirmând incorect că numele a fost aprobat oficial de către Biroul Longitudinilor francez. Mai târziu s-a gândit să-i pună propriul său nume, Le Verrier, având pentru aceasta sprijinul lui François Arago, directorul observatorului, dar propunerea a fost respinsă în afara Franţei. Anuarele publicate în Franţa au revenit atunci la numele Herschel pentru Uranus, după descoperitorul William Herschel, iar noua planetă au numit-o Leverrier.
La 29 decembrie 1846 astronomul Struve s-a exprimat în favoarea numelui Neptun în cuvântul adresat Academiei de Ştiinţe din Sankt Petersburg. Cu timpul numele Neptun s-a încetăţenit şi a fost acceptat de comunitatea internaţională. În mitologia romană Neptun, identificat cu zeul grec Poseidon, era zeul mării. Astfel toate planetele, în afară de Pământ, poartă nume de zei.

Statutul

De la descoperirea sa până în 1930 când a fost descoperită Pluto, Neptun era cunoscută ca fiind cea mai îndepărtată planetă de la Soare. Însă de la descoperirea lui Pluto, Neptun a fost cea mai îndepărtată planetă doar în perioada 1979-1999 când Pluto a venit în orbita sa. Însă cu toate acestea o dată cu descoperirea centurii Kuiper în 1992, mulţi astronomi dezbătut faptăul dacă Pluto ar trebui sau nu considerată o planetă, sau dacă face parte din centură. În 2006 Neptun, şi-a recăpătat titlul de ultima planetă din Sistemul Solar deoarece Uniunea Astronomică Internaţională a precizat că Pluto este o "planetă pitică".

Structura şi compoziţia

Comparaţie a mărimii planetei Pământ şi a planetei Neptun.

Cu o masă de 1.0243 x 10(exp. 26) kg, Neptun este un corp ceresc de nivel mediu faţă de Pământ şi giganţii de gaz mai mari, masa sa fiind de şaptesprezece ori mai mare decât a Pământului însă intrând doar în a nouăsprezecea parte lui Jupiter. Raza ecuatorială a lui Neptun fiind de 24764 km este de aproximativ patru ori mai mare decât cea a pământului. Planetelor Neptun şi Uranus li se acordă deseori termenul de "giganţi gheţoşi" şi sunt consideraţi giganţi gazoşi sub-medie datorită mărimii lor şi concentrărilor volatile similare cu cele ale lui Jupiter şi Saturn. În căutarea planetelor extrasolare, Neptun este folosit drept metonim, spre exemplu când corpuri cereşti ce au o masă similară cu cea a planetei Neptun sund descoperie se numesc Neptuni, la fel cum şi diversele corpuri extrasolare se numesc Jupiteri.

 Structura internă

1.Atmosfera superioară a planetei
2.Atmosfera formată din heliu, oxigen, hidrogen şi gaz metan.
3.Mantaua alcătuită din apă, amoniu şi metan
4.Nucleul format din rocă şi gheaţă.

Structura internă a lui Neptun este similară cu cea a lui Uranus. Atmosfera sa formează aproximativ de la 5 până la 10% din masă şi se extinde de la 10 până la 20 % spre nucleu, presiunea din nucleul planetei, ajungând până la 10 Pa. La o altitudine scăzută a atmosferei, în concentraţie mare se poate găsi metan, amoniu şi apă. Mantaua planetei este cuprinsă dintr-o regiune întunecată cu temperaturi ridicate ce se condesează într-un lichid cu temperaturi de la 2,000 K la 5,000 K. Mantaua lui Neptun este echivalentă de la 10 la 15 mase Pământeşti şi este bogată în metan, amoniu şi apă. Deşi temperaturile sunt ridicate, existând şi o fluiditate densă, în ştiinţa planetelor această compoziţie are denumirea de "gheţos". Fluidul are o conductivitate electrică şi este deseori numit oceanul apă-amoniu. La o adâncime de 7000 km în manta, există posibilitatea ca aceasta să se descompună în cristale de diamant ce pot ajunge până spre nucleu.
Nucleul planetei este compus din fier, nickel şi silicate fiind de 1.2 ori mai mare decât masa Pământului. Presiunea din centru este de 700 Pascali, ceea ce înseamnă mult mai mult decât suprafaţa Pământului. Temperatura nucleului lui Neptun ar putea avea temperaturi de 5,400 K.

Atmosfera

La o altitudine ridicată, atmosfera lui Neptun conţine 80% hidrogen şi 19% heliu, însă există şi urme de metan. Dungi proeminente de metan absorbit se pot găsi la peste 600 nm în spectru roşu şi infraroşu. La fel ca şi în atmosfera lui Uranus,culoarea albăstrie a lui Neptun provine din absorpţia luminii roşiatice de către metanul aflat în atmosferă. Cu toate acestea, deşi Neptun are culoarea azurie, diferă de culoarea planetei Uranus. Deşi Uranus şi Neptun au o compoziţie similară, este încă neclar dacă în compoziţia lui Neptun există alţi compuşi ce fac culoarea celor două planete să difere.

Urme de nori neptunieni.

Atmosfera lui Neptun este formată din două straturi principale, troposfera zona unde temperatura descreşte o dată cu altitudinea şi stratosfera fiind zona unde temperatura creşte o dată cu altitudinea. între acestea există un strat numit tropopauză ce are o presiune de 10 kPa. După tropopauză urmează termosfera ce are o presiune mai mică de 1 la 10 Pa. De la termosferă se face tranziţia gradat spre exosferă.
Anumite modele ale planetei sugerează că şirurile colorate sunt nori la diferite altitudini, norii de la altitudinile cele mai înalte apărând doar la presiuni sub 1 bar, fiind o zonă prielnică condensării metanului. La presiuni ceva mai ridicate(între 1-5 bari) este posibil ca norii să se poată forma din amoniu, hidrogen şi sulfat, iar peste aceste presiuni, mai exact la presiuni de aproximativ 50 de bari să existe nori deşi ce conţin chiar şi apă, temperatura ajungând la 0 °C.
La o altitudine înaltă se găsesc şiruri de nori în jurul planetei la o latitudine constantă. Aceste şiruri de nori au lungimi de la 50 la 150 km şi se întind pe o suprafaţă de 50-110 km.
Spectrele lui Neptun sugerează că stratosfera de la o altitudine mai joasă este ceţoasă, existând produse ale fotolize ultraviolete ale metanului precum etanul şi acetilena. În stratosferă există într-o cantitate mare dioxid de carbon şi acid cianhidric. În comparaţie cu stratosfera lui Uranus, cea a lui Neptun este mai caldă datorită concentraţiilor de hidrocarburi.
Din motive necunoscute termosfera planetei atinge temperaturi de 750 K, însă este posibil ca temperatura să fie ridicată datorită interacţiunea ionilor cu câmpul magnetic planetar, însă există şi varianta ce spune că undele gravitaţionale ar putea încălzi atmosfera. Pe lângă acestea termosfera conţine urme de dioxid de carbon şi apă din corpuri externe precup praf sau meteoriţi.

Magnetosfera

Magnetosfera lui Neptun este similară cu cea a lui Uranus. Acesta are un câmpul magnetic pe axa rotaţională poziţionat la 17°, distanţa de la centrul planetei fiind de 13500 km. Înnainte de sosirea lui Voyager 2 în orbita lui Neptun, se credea că magnetosfera lui Uranus este cauza ce face ca Neptun să orbiteze lateral, însă comparând câmpurile magnetice ale celor două planete, cercetătorii consideră că ar putea fi un câmp magnetic în interiorul planetei, acesta putând fii create într-o pătură subţire de lichiduri conductoare de electricitate (fiind probabil o combinaţie între amoniu, metan şi apă) rezultând astfel un dinam.
Dipolul câmpului magnetic al lui Neptun ce este poziţionat la ecuatorul magnetic al planetei are aproximativ 14 microtesle, momentul magnetic al acestuia find de 2.2 x 10(exp. 17) T·m(exp. 3) (14 μT·R(ind. N)(exp.3), unde R(ind. N) este raza neptuniană. Câmpul magnetic al lui Neptun are o structură complexă ce este cp,ăusă din elemente nedipolare, fiind inclus şi un moment cvadripolar ce poate depăşi momentul dipolulmomentul. Comparând Pământul, Jupiter şi Saturn cu Neptun se pot observa cvadripolare mici, rezultând astfel ca şi câmpurile acestor planete sa fie mai puţin abătute de axa polară. De asemenea momentul cvadripolar al lui Neptun ar putea avea loc datorită centrului planetei şi al dimensiunilor mici ale generatorului dinam.

 Inelele planetare

Inele lui Neptun, fiind mai mici comparabil cu cele ale lui Saturn conţin particule de gheaţă acoperite cu silicate sau cu substanţe bazate pe carbon ce oferă o culoare roşiatică. Cele mai importante dintre inelele lui Neptun sunt inelul Adams, acoperind o suprafaţă de 63000 km din centrul planetei, inelul Le Verrier acoperind 53000 km şi inelul Galle acoperind 42000 km. Inelul Le Verrier, deţine şi o extensie numită Lassell. Aceasta se leagă de capătul exterior al inelului Arago la aproximativ 57000 km.
Primul inel planetar al lui Neptun, ce mai târziu s-a demonstrat a fi incomplet, a fost descoperit în 1968 de echipa lui Edward Guinan- În 1984 datorită unei oculaţii s-a demonstrat faptul că inelele ar putea fi incomplete. Acest fapt a putut fi observat când inelele au acoperit o stea în timpul imersiei sale. Imaginile realizate de Voyager 2 în 1989 au arătat existenţa a unor inele subţiri cu o structură mare. Deşi cauza acestor structuri este încă neînţeleasă există teorii în care se precizează că fenomenul ar putea fi adeverit datorită interacţiunii gravitaţionale a lunilor mici din orbita planetei.
Cel mai exteriorizat inel, numit Adams conţine cinci arcuri mari numite Courage, Liberté, Egalité 1, Egalité 2 şi Fraternité. Existenţa acestora a fost greu de explicat datorită legilor de mişcare ce precizează că arcurile s-ar expanda într-un inel uniform în durate de timp scăzute. Astronomii consideră că arcurile sunt unite în forma actuală datorită efectelor gravitaţionale create de luna Galatea.
Observaţiile pământene ale lui Neptun din 2005 au evidenţiat faptul că inelele sunt mult mai instabile. Imaginile luate de la observatorul W. M. Keck din 2002 şi 2003 arată o întrerupere ale inelelor faţă de imaginile luate de Voyager 2. În particular se pare că arcul Liberté ar putea dispărea în aproximativ un secol.

Climatul

Una dintre diferenţele dintre Uranus şi Neptun este şi activitatea meteorologică, acest lucru fiind demonstrat de Voyager 2în timp ce orbita Neptun în 1986.
Climatul neptunian are specific vânturile foarte puternice ce ajung la 600m/s. Prin urmărirea mişcării norilor vitezele vânturilor pot varia de la 20 m/sec din partea de est până la 325 m/sec în partea de vest. Deasupra norilor există însă viteze ale vânturilor de 400 m/s iar la ecuator şi poli acestea ating 250 m/sec. Majoritatea vânturilor neptuniene merg într-o direcţiei inversă faţă de cea a orbitei planetei. Direcţia generală a rotaţiei vânturilor variază la diverse atitudini. Spre exemplu, la altitudini înalte vânturile par a o lua într-o direcţie inversă acelor de ceasornic iar la atitudini joase într-o direcţie retrogradă însă se crede că aceste direcţii sunt o iluzie optică, fenomele atmosferice ne având nicio influenţă. La o alttudine de 70° Sud, vânturile pot ajunge la o viteză de 300 m/s
Abundenţa metanului, etanului şi acetilinei la ecuatorul Neptunului fiind de la 10 la 100 de ori mai mari decât la poli au fost interpretate drept evidenţă pentru ridicarea acestor substanţe spre poli.
În 2007 s-a descoperit că stratul superior al troposferii neptuniene de la polul sud al planetei este cu 10 °C mai cald decât restul planetei, media temperaturii fiind de −200 °C (70 K). Diferenţa de temperatură de la acest pol fiind suficientă pentru a susţine gazul metan, faţă de cel din atmosferă unde este îngheţat.

Furtuni

Punctul Mare Întunecat imagine realizată de Voyager 2

În 1989, o grupare anti-ciclonică de furtuni cu viteza de rotaţie de 13000x6600 km numită Punctul Mare Întunecat, similar cu Punctul Roşu Întunecat al lui Jupiter a fost descoperit de sonda spaţială Voyager 2. 5 ani mai târziu pe 2 noiembrie 1994 Telescopul Spaţial Hubble nu a mai observat această formaţiuneş. Similar cu această formaţiune a fost găsit un fel de Punct Mare Întunecat în emisfera nordică a planetei.
O altă furtună a fost găsită la sud de Punctul Mare întunecat. Aceasta a fost poreclită Scooter-ul deoarece a fost descoperit de către Voyager 2 înnainte de observarea Punctului Mare Întunecat. Imaginile recente arată că norii din această furtună se mişcă mai repede decât în punctul întunecat. O altă formaţie de cicloni este Punctul Mic Întunecat ce se află în sudul planetei. Acesta este a doua formaţie de furtuni descoperită 1989. Iniţial s-a crezut că acesta a fost complet negru însă o dată cu aproprierea lui Voyager 2 de acesta, s-a observat un centru luminos vizibil pe capturile de imagine cu rezoluţie înaltă.

Căldura internă

Fenomenele naturale de pe Neptun sunt mult mai diverse faţă de Uranus. Acest lucru se crede că este posibil datorită unei călduri interne a planetei. Deşi Neptun este departe de Soare primind doar 40% din lumina acestuia, temperaturile acestuia şi a lui Uranus sunt foarte similare regiunile superioare ale troposferei Neptunie ajungând la temperaturi de −221.4 °C (51.7 K), de asemenea la o înălţime unde presiunea atmosferică este echivalentă cu 1 bar (100 kPa) temperatura este de −201.15 °C (72.0 K). În interiorul straturilor gazoase temperatura se ridcă treptat. Spre deosebire de Uranus, unde sursa de unde încălzirii planetei este necunoscută, planeta radiază energia solară de 1.1 ori, faţă de Neptun ce radiază energia solară de 2.61 ori. Deşi este cea mai îndepărtată planetă de Soare aceasta este capabilă să susţină cele mai rapide vânturi din Sistemul Solar. Pentru ca aceste furtuni să fie explicate câteva teorii au fost sugerate, printre care se numără şi încălzirea radiogenică a nucleului, amestecarea metanului la presiuni înalte in hidrogen, şi o convecţie în stratul jos al atmosferei care ar cauya undele gravidaţionale sa se întrerupă deasupra tropopauzei.

Orbita şi rotaţia

Distanţa medie dintre Neptun şi Soare este de 4,55 miliarde de km (aproximativ 30.1 UA) iar rotaţia completă în jurul Soarelui a lui Neptun ajunge a fi completă în 164,79 ani. În decembrie 2011, Neptun deşi nu va fi vizibil de pe Pământ datorită faptului că acesta va fi într-o altă poziţie, va avea prima rotaţie completă în jurul Soarelui de la descoperirea sa în 1846.
Orbita lui neptun este înclinată 1.77° în comparaţie cu Pământul. Datorită unei excentricităţi de 0.011, distanţa dintre Neptun şi Soare variază la 101 milioane de km între cele mai apropiate şi îndepărtate puncte de soare de pe orbita sa.
Diferenţa de orbitare a lui Neptun este de 28.32°, fiind similară cu cea a Pământului (23°) şi Marte (25°). Datorită acestui fapt planeta prezintă schimbări de anotimpuri, însă datorită perioadei de orbitare foarte mare, un anotimp pe Neptun durează aproximativ 40 de ani pământeşti, iar o zi neptuniană fiind de 16 ore.
Deoarece Neptun nu este un corp solid, atmosfera sa trece prin diferite rotaţii. Zona ecuatorială a planetei face o rotaţie completă în 18 ore, fiind astfel mai încet decât rotaţia completă a câmpului magnetic iar la regiunile polare rotaţia zonală fiind de 12 ore. Rotaţiile diferite de pe Neptun sunt printre cele mai extreme faţă de alte planete din Sistemul Solar.

Uranus

Uranus este a şaptea planetă de la Soare şi a treia că mărime (după diametru). Uranus este mai mare ca diametru însă mai mică sub aspectul masei decât Neptun.
Plasat pe o orbită de 19 ori mai îndepărtată de Soare decât cea a Pământului, Uranus, ca şi Neptun, primeşte foarte puţină căldură. Cu un diametru de 52.000 km, Uranus este de 2 ori mai mic decât Saturn, dar de 5 ori mai mare decât Terra (Pământul). Este înconjurat de inele întunecate şi are 15 sateliţi.

Istoric

Uranus este zeitatea greacă ancestrală a Raiurilor, un zeu suprem timpuriu. Uranus a fost fiul şi partenerul Gaiei tatăl lui Cronos (Saturn) şi al ciclopilor şi titanilor (predecesorii zeilor olimpici).
Uranus, prima planetă descoperită în vremurile moderne, a fost descoperită de William Herschel în timp ce scruta sistematic cerul cu telescopul personal pe 13 martie 1781. A fost de fapt văzută de mai multe ori, fiind însă ignorată, deoarece era considerată o altă stea obişnuită (cea mai timpurie semnalare a sa a fost făcută în 1690 când John Flamsteed o considera 34 Tauri). Herschel a numit-o „Georgium Sidus” (Planeta Georgiană) în onoarea patronului său, Regele George al III-lea al Angliei; alţii i-au zis „Herschel”. Numele de „Uranus” a fost propus pentru prima dată de Bode în conformitate cu numele altor planete inspirate din mitologia clasică, însă nu a intrat în uz până în 1850.
Uranus a fost vizitată doar de o navă, Voyager 2 pe 24 ianuarie 1986.

Caracteristici

Mărimea lui Uranus comparată cu a Pământului

Majoritatea planetelor se învârt pe o axă aproape perpendiculară pe planul eliptic, însă axa lui Uranus este aproape paralelă cu elipsa. La trecerea lui Voyager 2, polul sud al lui Uranus era orientat aproape direct înspre Soare. Aceasta conduce la ciudatul fapt prin care regiunile polare ale lui Uranus recepţionează mai multă energie de la Soare decât regiunile ecuatoriale. Uranus este totuşi mai caldă la ecuator decât la poli. Mecanismul care stă la baza acestor fapte este necunoscut.
Ba chiar este neclar care dintre polii lui Uranus este polul nord. Fie înclinaţia axei sale este puţin peste 90 de grade şi atunci rotaţia sa este directă, fie este puţin sub 90 de grade şi rotaţia este retrogradă. Problema este că trebuie trasă o linie despărţitoare “undeva”, pentru că în cazul lui Venus de exemplu, nu este clar dacă rotaţia este chiar retrogradă (şi nu cumva o rotaţie directă cu o înclinaţie de aproape 180 de grade). Este posibil ca acest fenomen să fi fost provocat de o ciocnire cu un obiect cosmic imens.
Datorită orientării sistemului uranian şi a traseului lui Voyager 2 prin el, descoperirile navetei s-au produs în acelaşi interval de timp. Un strat înalt de dispersie de fum şi praf gen smog au fost găsite în zona polului luminat de soare al planetei. Oamenii de ştiinţă au numit radiaţia ultravioletă emanând din această zonă "strălucire de zi".
Uranus este compusă în mare parte din stânci şi felurite gheţuri, cu doar 15% hidrogen şi puţin heliu (în contrast cu Jupiter şi Saturn care conţin mai mult hidrogen). Uranus (şi Neptun) sunt în multe privinţe similare sub aspectul miezului cu Jupiter şi Saturn mai puţin stratul imens de hidrogen metalic lichid. S-ar zice că Uranus nu ar avea un miez stâncos ca şi Jupiter şi Saturn, dar mai degrabă materialul său este mai mult sau mai puţin distribuit uniform.
Atmosfera lui Uranus este de aproape 83% hidrogen, 15% heliu şi 2% metan.
Ca şi celelalte planete gazoase, Uranus are grupări de nori care se plimbă rapid. Dar sunt foarte mici, vizibile numai printr-o mărire semnificativă a imaginilor luate de pe Voyager 2. Observaţii recente ale lui HST arată nori mai mari şi mult mai bine pronunţaţi. Observaţii HST ulterioare arată chiar mai multă activitate. Uranus nu mai este planeta plictisitoare şi seacă pe care a văzut-o Voyager. Acum este clar că diferenţele au apărut datorită efectelor sezoniere, din moment ce Soarele se află în prezent la o latitudine Uraniană mai joasă, care ar putea cauza efecte mai pronunţate asupra vremii de la zi la noapte. Până în 2007 Soarele va fi direct deasupra ecuatorului lui Uranus.
Culoarea albastră a lui Uranus se datorează absorbţiei culorii roşii a metanului în atmosfera superioară. Ar putea să existe benzi de culoare ca şi pe Jupiter însă sunt ascunse vederii de stratul protector de metan.
Modelul de centuri latitudinale din atmosferele altor planete gigant se menţine şi la Uranus în ciuda orientării sale. Câţiva nori de metan din atmosferă au indicat prezenţa unor vânturi de aproape 374 mi/h (aproape 160 m/s) la latitudini medii.
Câmpul magnetic al lui Uranus prezintă o ciudăţenie şi anume: nu este centrat în centrul planetei, ci, dimpotrivă, este înclinat cu aproape 60 de grade faţă de axa de rotaţie. Este generat cel mai probabil de o mişcare la adâncimi relativ reduse în interiorul lui Uranus.
Uranus este uneori abia vizibil cu ochiul liber pe un cer nocturn senin; este însă uşor de reperat cu un binoclu (dacă ştii unde să te uiţi exact). Un telescop astronomic va arăta un disc mai mic. Există câteva site-uri web care arată poziţia curentă a lui Uranus (şi a altor planete) pe cer, dar pentru a o găsi cu adevărat e nevoie de hărţi mult mai precise. Astfel de hărţi pot fi create cu un program planetar cum ar fi ‘’Starry Night’’.

Sateliţii lui Uranus

Uranus are, oficial, 27 de sateliţi care au fost botezaţi după personaje din piesele lui William Shakespeare şi Alexander Pope.
Voyager 2 a descoperit 10 sateliţi mai mici, în completare la cei 5 mai mari, cunoscuţi deja.
Ei formează trei clase distincte: 10 foarte întunecaţi descoperiţi de Voyager 2, cei 5 foarte mari, şi cei proaspăt descoperiţi situaţi însă la distanţe mult mai mari.
Marea parte a lor au orbite aproape circulare în planul ecuatorului lui Uranus (şi deci la un unghi mare faţă de planul ecliptic); cei 4 exteriori sunt mai mult eliptici.

Cei mai importanţi sateliţi ai planetei Uranus

Satelit	Distanţă (km)	Rază (km)		Masă (kg)		Descoperitor			Dată
Cordelia	50	13		?		Voyager 2			1986
Ofelia	54	16		?		Voyager 2			1986
Bianca	59	22		?		Voyager 2			1986
Cressida	62	33		?		Voyager 2			1986
Desdemona	63	29		?		Voyager 2			1986
Julieta	64	42		?		Voyager 2			1986
Portia	66	55		?		Voyager 2			1986
Rossalinda	70	27		?		Voyager 2			1986
Belinda	75	34		?		Voyager 2			1986
1986U10	76	40		?		Karkoschka			1999
Puck	86	77		?		Voyager 2			1985
Miranda	130	236		6,30 × 1019		Kuiper			1948
Ariel	191	579		1,27 × 1021		Lassell			1851
Umbriel	266	585		1,27 × 1021		Lassell			1851
Titania	436	789		3,49 × 1021		Herschel			1787
Oberon	583	761		3,03 × 1021		Herschel			1787
Caliban	7169	40		?		Gladman			1997
Stephano	7948	15		?		Gladman			1999
Sycorax	12213	80		?		Nicholson			1997
Prospero	16568	20		?		Holman			1999
Setebos	17681	20		?		Kavelaars			1999

Inelele lui Uranus

Inelele lui Uranus

Asemeni celorlalte planete gazoase, Uranus are un sistem de inele, descoperit de sondele spaţiale încă din 1977. Acestea sunt foarte întunecate, ca şi cele ale lui Jupiter, însă sunt compuse, pe lângă praful fin, din particule destul de mari, ca şi cele ale lui Saturn, ajungând la diametre de până la 10 m. Are 11 inele cunoscute, toate slab conturate; cel mai cunoscut este inelul Epsilon. Inelele lui Uranus au fost descoperite primele după cele ale lui Saturn. Acest fapt s-a dovedit extrem de important, relevând faptul că inelele sunt caracteristici ale planetelor gazoase şi nu doar lui Saturn.

Inel	Distanţă (km)	Lungime (km)
1986U2R	38000	2,500
6	41840	1-3
5	42230	2-3
4	42580	2-3
Alpha	44720	7-12
Beta	45670	7-12
Eta	47190	0-2
Gamma	47630	1-4
Delta	48290	3-9
1986U1R	50020	1-2
Epsilon	51140	20-100

Notă: distanţa este exprimată de la centrul lui Uranus până la partea interioară a inelului

Jupiter

Jupiter este a cincea planetă de la Soare şi este cea mai mare dintre toate planetele sistemului nostru solar. Are diametrul de 11 ori mai mare decât cel al Pământului, o masă de 318 ori mai mare şi un volum de 1300 ori mai mare.

• orbita: 778,330,000 km de la Soare
• diametrul: 142,984 km (ecuatorial)
• masa: 1.900x10²⁷ kg

Jupiter este al patrulea obiect de pe cer ca strălucire (după Soare, Lună şi Venus; şi câteodată Marte). A fost cunoscut din timpuri preistorice. Descoperirea de către Galileo Galilei şi Simon Marius , în 1610, ai celor patru mari sateliţi ai lui Jupiter: Io, Europa, Ganymede şi Callisto (cunoscute ca sateliţii Galileeni) a fost prima descoperire a unui centru de mişcare aparent necentrat pe Pământ. A fost un punct major în favoarea teoriei heliocentrice de mişcare a planetelor a lui Nicolaus Copernic; susţinerea de către Galileo a teoriei coperniciene i-a adus probleme cu Inchiziţia. Înainte de misiunile Voyager erau cunoscuţi 16 sateliţi.

Caracteristici fizice

Compoziţie

Jupiter are probabil un "miez" de material solid în cantitate de 10 până la 15 mase Pământene.
Deasupra acestui miez se găseşte partea principală a planetei formată din hidrogen metalic lichid. Această formă exotică a acestui element atât de comun se găseşte doar la presiuni ce depăşesc 4 milioane bari, cum este cazul în interiorul lui Jupiter (şi Saturn). Hidrogenul metalic lichid e format din electroni şi protoni ionizaţi (ca în interiorul Soarelui dar la o temperatură mult mai mică). La temperatura şi presiunea din interiorul lui Jupiter hidrogenul este un [lichid]], şi nu un gaz. Este un conducător electric şi sursa câmpului magnetic a lui Jupiter. Acest strat conţine probabil ceva heliu şi unele urme de "gheţuri". Stratul de la suprafaţă e compus în principal din hidrogen molecular obişnuit şi heliu ce e lichid în interior şi gazos la exterior. Atmosfera care o vedem noi este doar partea superioară a acestui strat adânc. Apa, dioxidul de carbon, metanul precum şi alte molecule simple sunt de asemenea prezente în cantităţi mici.

Atmosferă

Jupiter este în jur de 86% hidrogen şi 14% heliu (după numărul de atomi, cca 75/25% după masă) cu urme de metan, apă, amoniac şi "piatră". Asta este foarte aproape de compoziţia primordială din Solar Nebula din care s-a format întregul sistem solar. Saturn are o compoziţie similară, iar Uranus şi Neptun au mult mai puţin hidrogen şi heliu.

Marea Pată Roşie

Marea Pată Roşie (GRS) a fost observată prima oară, de către telescoapele terestre, cu mai mult de 300 de ani în urmă (descoperirea ei e atribuită lui Cassini, sau Robert Hooke în secolul al XVII-lea). Este un oval de aproximativ 12000 pe 25000 km, destul de mare să cuprindă trei Pământuri. Alte pete mai mici dar similare sunt cunoscute de decenii. Obervaţiile în infraroşu şi direcţia de rotaţie indică faptul că este o regiune de înaltă presiune ai cărei nori superiori sunt mult mai înalţi şi mai reci decât zonele înconjurătoare. Structuri similare au fost observate pe Saturn şi Neptun. Nu se ştie modul în care asemenea structuri rezistă aşa de mult timp.
Jupiter şi celelalte planete gazoase prezintă vânturi de mari viteze în benzi largi de latitudine. Vânturile suflă în direcţii opuse în două benzi adiacente. Diferenţele mici de temperatură sau de compoziţie chimică sunt responsabile pentru colorarea diferită a benzilor, aspect ce domină imaginea planetei. Cele de culoare deschisă sunt numite zone; iar cele de culoare închisă sunt numite centuri. Benzile au fost cunoscute de ceva timp pe Jupiter, dar vortex-urile complexe din regiunile de graniţă între două benzi au fost pentru prima dată observate de Voyager. Datele de la Galileo indică faptul că vânturile au o viteză mai mare decât s-a crezut anterior (mai mari de 400 mph) şi sunt prezente în adâncimea planetei cel puţin până unde a putut ajunge sonda; ar putea să fie extinse până la mii de kilometri în interiorul planetei. Atmosfera lui Jupiter este de asemenea foarte turbulentă. Aceasta indică faptul ca vânturile sunt conduse, în mare parte, de căldura internă a planetei şi nu de cea provenită de la Soare, cum este cazul Pământului.

Magnetosfera

Imagine color de pe satelit

Jupiter are un câmp magnetic uriaş, mult mai puternic ca al Pământului. Magnetosfera lui se extinde pe mai mult de 650 milioane de km (după orbita lui Saturn!). (De notat este că magnetosfera lui Jupiter e departe de a fi sferică -- se extinde spre soare "doar" 4,3 milioane de kilometri). Lunile lui Jupiter sunt cuprinse în magnetosfera lui, ceea ce explică parţial activitatea de pe Io. Din păcate pentru viitoarele călătorii spaţiale şi o problemă mare pentru proiectanţii sondelor Voyager şi Galileo, mediul de lângă Jupiter prezintă mari cantităţi de particule prinse de câmpul magnetic al lui Jupiter. Această "radiaţie" este similară, dar mult mai intensă decât cea observată în centurile Van Allen ale Pământului. Ar fi fatală pentru orice fiinţă umană neprotejată.
Sonda Galileo a descoperit o nouă radiaţie intensă între inelele lui Jupiter şi straturile superioare ale atmosferei. Această nouă centură de radiaţii are o intensitate de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a centurilor Van Allen de pe Pământ. Surprinzător, această nouă centură conţine ioni de heliu de energie mare de origini necunoscute.

Inelele planetei

Pentru detalii, vezi: Inelele lui Jupiter.

Inelele

Jupiter are inele ca Saturn, dar mult mai palide şi mai mici. Existenţa lor a fost nebănuită până când au fost descoperite de către oamenii de ştiinţă de la Voyager 1 ce au insistat că, după ce a călătorit 1 miliard de km, ar putea măcar să arunce o privire pentru a vedea dacă există vreun inel. Toţi au crezut că şansa de a le găsi este nulă dar erau acolo. A fost o descoperire majoră. De atunci au fost fotografiate în infra-roşu de către telescoapele de pe Pământ şi de pe Galileo.
Spre deosebire de cele ale lui Saturn, inelele lui Jupiter sunt întunecate. Probabil sunt alcătuite din grăunţe mici de material pietros. Spre deosebire de inelele lui Saturn, acestea par să nu conţină gheaţă. Particulele din inelele lui Jupiter probabil nu rămân acolo pentru mult timp (datorită atracţiei atmosferice şi magnetice). Sonda Galileo a găsit dovezi clare ce arată că inelele sunt alimentate încontinuu de praful format de impacturile micrometeoriţilor cu cele patru luni interioare, ce sunt foarte energice datorită mărimii câmpului gravitaţional al lui Jupiter. Inelul interior e lărgit de interacţiunea cu câmpul magnetic al lui Jupiter.

Explorarea planetei

Explorarea planetei

Jupiter a fost vizitat de către Pioneer 10 în 1973 şi mai târziu de Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 şi Ulysses. Sonda spaţială Galileo orbitează în prezent în jurul lui Jupiter şi va trimite înapoi date cel puţin încă doi ani.

Sateliţii lui Jupiter

Pentru detalii, vezi: Sateliţii naturali ai lui Jupiter.

Jupiter are 63 sateliţi cunoscuţi, din care patru luni au fost descoperite încă de Galileo Galilei (sateliţi galileeni).

Lunile galileene ale lui Jupiter. De sus în jos: Callisto, Ganymede, Europa şi Io

• Jupiter este treptat încetinit datorită refluxului produs de sateliţii galileeni. De asemenea aceste forţe schimbă orbita lunilor, îndepărtându-le de Jupiter.
• Sateliţii Io, Europa şi Ganymede sunt ţinuţi împreună de forţe ce prezintă o rezonanţă orbitală de tip 1:2:4 şi orbitele lor evoluează împreună. Callisto este aproape prins şi el în această grupă: în câteva sute de milioane de ani Callisto va fi prins, orbitând la exact de două ori perioada lui Ganymede şi de opt ori perioada lui Io.

Jupiter si Ganymede

• Înainte de misiunile Voyager (Voyager 1 şi Voyager 2), astronomii cunoşteau numai 12 sateliţi în afară de cei galileeni, şi anume pe Amalthea, descoperită în 1892, Himalia, în 1904, Elara, în 1904, Pasiphae, în 1908, Sinope în 1914, Lysithea în 1983, Ananke în 1951, Leda în 1974, Adrastea şi Thebe în 1979, urmaţi de Carme în 1983 şi Metis în 1989.
• Sateliţii lui Jupiter sunt numiţi după personaje din viaţa lui Zeus (în principal după amantele sale).
• În plus, au fost descoperite şi câteva alte luni mai mici, care însă nu au fost oficial confirmate sau botezate.

Marte

Marte este, pornind dinspre Soare, a patra planetă a sistemului solar, a cărei denumirea provine de la Marte, zeul roman al războiului. Uneori mai este numită și „planeta roșie” datorită înfățișării sale văzută de pe Pământ. Culoarea roșiatică se explică prin prezența pe suprafața sa a oxidului de fier.
Marte este o planetă telurică (de tip terestru) cu o atmosferă subțire; printre caracteristicile suprafeței se numără și craterele de impact ce amintesc de Lună, dar și vulcani, văi, deșerturi și calote glaciare polare ce amintesc de Pământ. Pe Marte se gasește cel mai înalt munte cunoscut al sistemului solar, Olympus Mons(26.000 m alt.), precum și cel mai mare canion, numit Valles Marineris. În anul 2008, în trei articole publicate în revista Nature s-au adus dovezi despre un crater de impact uriaș, lung de 10.600 km și lat de 8.500 de km, care este de apoximativ patru ori mai mare decât craterul Bazinul Polul-Sud-Aitken de pe Lună.
Până la misiunea Mariner 4 din 1965 se bănuia că pe suprafața planetei există apă lichidă. Aceste bănuieli se bazau pe variațiile suprafețelor luminate și ale celor întunecate, în special ale celor din zonele polare ale planetei, ce păreau a fi continente și mări; dungile negre erau interpretate ca fiind râuri. Odată cu această misiune s-a dovedit însă că aceste caracteristici erau doar iluzii optice; cu toate acestea Marte ar putea avea condiții de viață pentru microorganisme și apă în stare solidă, conform misiunii Phoenix Mars Lander la 31 iulie 2008.
Marte are doi sateliți mici și diformi, Phobos și Deimos, care însă ar putea fi doar doi asteroizi capturați cândva de gravitația planetei. Marte poate fi văzut de pe Pământ și cu ochiul liber. Magnitudinea aparentă atinge -2,9, luminozitate depășită doar de Soare, Venus, Lună și uneori și de Jupiter.

Caracteristici fizice

Înfăţişarea roşiatică a planetei se datorează oxidului de fier de la suprafaţă. Raza planetei Marte reprezintă jumătate din cea a Terrei, iar masa sa, doar o zecime; este mai puţin densă, dar aria suprafeţei sale este doar cu puţin mai mică ca aria suprafeţei uscate a Pământului. Marte se considera că are vârsta de 4,5 miliarde de ani, vârstă derivată din masuratori izotopice pe meteoriţi şi implicit extinsă la planetele de tip terestru (Mercur, Venus, Terra şi Marte).

Marte

Ziua marţiană durează cu o jumătate de oră mai mult decât ziua terestră şi este uneori numită sol iar anul marţian durează aproape cât doi echivalenţi pământeşti. Sateliţii lui Marte sunt în număr de doi, numiţi după câinii zeului Marte (Phobos şi Deimos). Aceştia sunt nişte corpuri mici, întunecate şi puternic marcate de cratere, la origine putând fi nişte asteroizi captaţi de gravitaţia Planetei Roşii. Satelitul Phobos, datorită perioadei sale de revoluţie siderală mult mai mică decât perioada de rotaţie siderală a planetei, are mişcare aparentă de la vest spre est şi răsare şi apune de câte 2 ori într-o zi marţiană.

Atmosfera

Marte a pierdut magnetosfera acum 4 miliarde de ani, vântul solar interacţionând direct cu ionosfera marţiană, ţinând atmosfera mai rarefiată decât ar fi în mod normal din cauza eliminării atomilor din atmosfera superioară. Atmosfera marţiană este relativ rarefiată; presiunea atmosferică la suprafaţă are o valoare de doar 0.7-0.9 kPa, în comparaţie cu cea a Pământului, de 101.3 kPa. Atmosfera ajunge până la 11 km, pe când, cea a Terrei la doar 60000 km.
Compoziţia atmosferei: 95% dioxid de carbon, 3% nitrogen, 1,6% argon, conţinând urme de oxigen şi apă. Atmosfera este prăfoasă, oferind cerului marţian o culoare maroniu-roşcată.
Existenţa metanului indică faptul că pe planetă a existat, sau există, o sursă de gaz. Activitatea vulcanică, impacturile cu posibile corpuri cereşti şi existenţa vieţii sub forma unor microorganisme, ca metanogenele, reprezintă posibile surse.
În lunile de iarnă, când polii sunt permanent în umbră, suprafaţa îngheaţă atât de puternic încât 25-30% din întreaga atmosferă se condensează în bucăţi groase de gheaţă din CO2.

Clima

Marte are anotimpuri ce se aseamănă celor de pe Pământ. Totuşi, ele sunt de două ori mai lungi, iar distanţa mai mare faţă de Soare face ca anul marţian să fie de aproape două ori mai mare ca al planetei noastre. Temperaturile variază între –140 °C (−220 °F) şi 20 °C (68 °F).
De asemenea, Marte are cele mai puternice furtuni de nisip din sistemul solar. Acestea pot varia între furtuni pe areale mici şi furtuni ce acoperă întreaga planetă. Ele tind să apară când Marte e in poziţia cea mai apropiată de Soare, şi creşte temperatura la sol.

Geologie

La suprafaţă, Marte este alcătuită în mare parte din bazalt, cercetătorii bazându-se pe compoziţia meteoriţilor marţieni ajunşi pe Pământ şi pe observaţii din spaţiu. Mare parte din planetă este acoperită de un praf mai fin ca pudra de talc. Examinarea suprafeṭei lui Marte a dezvăluit că părţi din crusta planetei au fost magnetizate, una dintre teorii susţinând că în trecut pe Marte existau plăci tectonice în mişcare.
Sunt probe concludente care arată că a existat apă lichidă, deoarece s-au descoperit diferite minerale care se formează de obicei numai în prezenţa apei.

Geografia (Areografie)

Primii oameni care au cartografiat planeta au fost şi primii “areografi”. În 1840, după 10 ani de studiu, Mädler desena prima hartă a planetei. Ecuatorul este definit de rotaţia corpului, dar locaţia Primului Meridian a fost specificată, ca şi în cazul Terrei, alegându-se un punct arbitrar. Un crater mic, mai târziu numit Airy-0, localizat în Sinus Meridiani reprezintă punctul prin care trece meridianul de 0.0° longitudine.
Suprafaţa planetei, aşa cum se poate vedea de pe Pământ, apare sub două tipuri de areale: câmpii plane acoperite cu praf şi nisip bogat în oxid de fier roşiatic, considerate “continente”, şi li s-au dat nume ca Arabia Terra sau Amazonis Planitia; şi locuri mai întunecate, considerate “mări”, de aici denumiri ca Mare Erythraeum, Mare Sirenum şi Aurorae Sinus.
Scutul vulcanic, Olympus Mons (Muntele Olimpus), este cel mai înalt munte cunoscut din sistemul solar. Acest munte are 25 km înălţime şi o bază de 600 km în diametru. În aceeaşi regiune cu el se află alţi trei vulcani, numiţi Arsia Mons (17 km inaltime), Pavonis Mons (14 km inaltime) şi Ascraeus Mons (18 km inaltime), şi cel mai mare canion, Valles Marineris, lung de 4000 km şi adânc de 7 km. Pe Marte sunt şi numeroase cratere de impact. Cel mai mare crater de pe Marte este Hellas Planitia. Are 2000 km in diametru si 6 km adancime, acoperit cu nisip de un roşu aprins.

Sateliţi naturali

Phobos

Deimos

Marte are doi sateliţi naturali, Phobos şi Deimos, ce orbitează foarte aproape de planetă şi se crede că ar fi asteroizi capturaţi. Ambii au fost descoperiţi în 1877 de Asaph Hall şi au fost botezaţi după personajele Phobos (panică-frică) şi Deimos (teroare-spaimă) care, în mitologia greacă, îl însoţesc pe tatăl lor, Ares, zeul războiului, în bătălie. La romani, Ares se identifică cu zeul Marte. De pe Marte, mişcările sateliţilor Phobos şi Deimos apar diferite în comparaţie cu mişcarea Lunii. Phobos răsare în vest, apune în est şi răsare iar după 11 ore, în timp ce Deimos răsare în est dar foarte lent.

Orbita

Marte e mai excentric decât celelalte planete din sistemul solar, iar distanţa medie până la Soare este de 230 milioane km. Perioada de rotaţie este de 687 zile pământeşti, dar o zi pe Marte e doar cu puţin mai mare ca cea de pe Pământ, 24 ore, 39 minute şi 35 secunde.
Odată la 780 zile se produce opoziţia planetei. Atunci se află cel mai aproape de Pământ. Distanţa minimă dintre Marte şi Terra se situează între 55 şi 90 milioane km. Următoarea dată când Marte va fi în opoziţie, va fi pe 29 ianuarie 2010.
Pe 27 august 2003 a atins cea mai mică distanţă faţă de planeta noastră din ultimii 60.000 de ani: 55.758.006 km. Analize detaliate ale sistemului solar prevăd o apropiere şi mai mare în 2287.

Măsurarea timpului pe Marte

Sol sau zi marţiană, este durata echivalentă a unei rotaţii în jurul axei proprii a planetei Marte. Valoarea ei este în jur de 24 ore 39 minute si 35 secunde.

Viaţa

Există dovezi că planeta a fost cândva mult mai accesibilă vieţii decât este astăzi, dar dacă au existat vreodată organisme vii pe Marte rămâne încă o întrebare deschisă. Misiunea Viking de la mijlocul anilor ’70 ce a avut ca scop detectarea de microorganisme în solul marţian, a adus unele rezultate pozitive, mai tarziu combătute de mulţi cercetători. În laboratorul Lyndon B. Johnson Space Center din Houston, Texas s-au găsit componente organice în asteroidul ALH84001, care se crede că ar proveni de pe Marte

Explorarea planetei

Marte văzut printr-un telescop 300x în momentul maximei apropieri de Terra (2003)

Zeci de sateliţi pe orbită, rovere şi vehicule spaţiale au fost trimise de Uniunea Sovietică, Statele Unite, Europa şi Japonia să studieze suprafaţa, climatul şi areografia planetei roşii. Aproape două-treimi dintre acestea au eşuat într-un fel sau altul înainte de a termina sau chiar înainte de a-şi începe misiunile. Mare parte din misiuni au eşuat datorită problemelor tehnice, însă, cu câteva dintre aceste vehicule spaţiale nu se ştie ce s-a întâmplat, iar din acest motiv, unii cercetători, pe jumătate glumind, vorbesc despre un “Triunghi al Bermudelor” între Pământ şi Marte, sau de un blestem al planetei, ori chiar despre un “Mare Vârcolac Galactic” ce se hrăneşte cu acestea.

Misiuni din trecut

Prima misiune de succes a fost Mariner 4, lansată în 1964 de către NASA. Primele obiecte ce au ajuns pe pământ marţian au fost două probe trimise de sovietici, în 1971, dar ambele au pierdut contactul după câteva secunde. A urmat în 1975 programul Viking, iar două vehicule au ajuns pe sol în 1976 ce au rămas operaţionale pentru mai mulţi ani.

Misiuni curente

A urmat eşecul din 1992 cu satelitul Mars Observer. Apoi, în 1996 NASA a lansat Mars Global Surveyor ce a fost un real succes, prima misiune de cartografiere terminându-se în 2001. La numai o lună de la lansarea lui Surveyor, a urmat misiunea Mars Pathfinder, un vehicul robotizat de explorare aterizând în Ares Vallis.
În 2003, ESA (Agenţia Spaţială Europeană) lansează Mars Express ce constă din satelitul Mars Express Orbiter şi landerul Beagle 2. La începutul anului 2004 se anunţa descoperirea metanului în atmosfera marţiană. ESA anunţă în iunie 2006 existenţa aurorei boreale pe Marte.
Tot în 2003, NASA trimite pe Marte roverele Spirit şi Opportunity. Acestea au adus dovezi concludente că pe Marte a existat cândva apă.
În 2008 s-a desfăşurat misiunea Phoenix Mars Lander, începută în 2007. Misiunea a confirmat găsirea apei pe Marte: imaginile fotografice arată o zonă albă acoperită probabil cu apă îngheţată, care în decurs de 4 zile s-a redus (topit) întrucâtva. Instrumentele chimice ale robotului au confirmat în urma analizei prezenţa apei în sol.

Pe viitor

Următoarea misiune, care este programată pentru 2009, este Mars Science Laboratory. Apoi va urma misiunea Phobos-Grunt, ce are ca scop aducerea de probe de pe satelitul natural Phobos.
Agenţia Spaţială Europeană speră să trimită oameni pe Marte prin 2030-2035. Dar înainte de asta, agenţia va lansa ExoMars, în 2018. De asemenea, astronauţi vor fi trimişi pe Lună între 2020 şi 2025. Iniţial, ESA plănuise o aventură în comun cu SUA, dar legea din Statele Unite interzice transmiterea de informaţii legate de tehnologia spaţială, ceea ce a determinat o competiţie între cele două.