Das Sonnensystem ist ein ziemlich riesiger Ort, der sich von unserer Sonne im Zentrum bis hin zur Kuiper-Klippe erstreckt – einer Grenze innerhalb der Cooper Gürtel das ist 50 AE von der Sonne entfernt. Je weiter man sich von der Sonne entfernt, desto kälter und mysteriöser wird es in der Regel. Während die Temperaturen im inneren Sonnensystem ausreichen, um dich lebendig zu verbrennen oder Blei zu schmelzen, jenseits der „ Frostlinie “, werden sie kalt genug, um flüchtige Stoffe wie Ammoniak und Methan einzufrieren.
Was ist also der kälteste Planet unseres Sonnensystems? In der Vergangenheit ging der Titel für den „extremsten Körper“ an Pluto , da er der am weitesten von der Sonne entfernte Planet war. Aufgrund der Entscheidung der IAU im Jahr 2006 um Pluto als „Zwergplanet“ neu zu klassifizieren, ist der Titel inzwischen an . übergegangen Neptun . Als achter Planet unserer Sonne ist er jetzt der äußerste Planet im Sonnensystem und damit der kälteste.
Umlaufbahn und Entfernung:
Mit einer durchschnittlichen Entfernung (Haupthalbachse) von 4.504.450.000 km (2.798.935.466,87 Meilen oder 30,11 AE) ist Neptun der am weitesten von der Sonne entfernte Planet. Der Planet hat eine sehr geringe Exzentrizität von 0,0086, was bedeutet, dass seine Umlaufbahn um die Sonne in einer Entfernung von 29,81 AE (4,459 x 10 .) variiert9km) am Perihel bis 30,33 AE (4,537 x 109km) am Aphel.
Das Sonnensystem. Bildnachweis: NASA
Da die axiale Neigung von Neptun (28,32 °) der der Erde (~23 °) und des Mars (~25 °) ähnelt, erfährt der Planet ähnliche jahreszeitliche Veränderungen. In Kombination mit seiner langen Umlaufzeit bedeutet dies, dass die Jahreszeiten vierzig Erdenjahre dauern. Aufgrund seiner mit der Erde vergleichbaren axialen Neigung ist auch die Variation der Tageslänge im Jahresverlauf nicht extremer als auf der Erde.
Durchschnittstemperatur:
Um die Durchschnittstemperatur eines Planeten zu bestimmen, verlassen sich Wissenschaftler auf Temperaturschwankungen, die von der Oberfläche aus gemessen werden. Als Gas-/Eisriese hat Neptun per se keine Oberfläche. Infolgedessen verlassen sich Wissenschaftler auf Temperaturmessungen, bei denen der Atmosphärendruck 1 bar (100 kPa) beträgt, was dem Atmosphärendruck auf Meereshöhe hier auf der Erde entspricht.
Auf Neptun befindet sich dieser Bereich der Atmosphäre knapp unter den Wolken der oberen Ebene. Der Druck in diesem Bereich liegt zwischen 1 und 5 bar (100 – 500 kPa) und die Temperatur erreicht einen Höchstwert von 72 K (-201,15 °C; -330 °F). Bei dieser Temperatur sind die Bedingungen für die Kondensation von Methan geeignet, und es wird angenommen, dass sich Wolken aus Ammoniak und Schwefelwasserstoff bilden (was Neptun seine charakteristische dunkle Cyanfärbung verleiht).
Weiter im Weltraum, wo der Druck auf etwa 0,1 Bar (10 kPa) abfällt, sinken die Temperaturen auf ihren Tiefstwert von etwa 55 K (-218 °C; -360 °F). Weiter in den Planeten hinein steigt der Druck dramatisch an, was auch zu einem dramatischen Temperaturanstieg führt. Im Kern erreicht Neptun Temperaturen von bis zu 7273 K (7000 °C; 12632 °F), was mit der Oberfläche der Sonne vergleichbar ist.
Neptun Great Dark Spot in hoher Auflösung. Bildnachweis: NASA/JPL
Die enormen Temperaturunterschiede zwischen Neptuns Zentrum und seiner Oberfläche (zusammen mit seiner unterschiedlichen Rotation) erzeugen riesige Windstürme, die bis zu 2.100 km/h erreichen können und damit die schnellsten im Sonnensystem sind. Der erste, der entdeckt wurde, war ein massiver antizyklonaler Sturm mit einer Größe von 13.000 x 6.600 km und ähnelte dem Großer roter Fleck des Jupiters.
Bekannt als Großer dunkler Fleck , wurde dieser Sturm fünf später (2. November 1994) nicht gesichtet, als das Hubble-Weltraumteleskop danach suchte. Stattdessen wurde auf der Nordhalbkugel des Planeten ein neuer Sturm mit sehr ähnlichem Aussehen gefunden, was darauf hindeutet, dass diese Stürme eine kürzere Lebensdauer haben als die des Jupiter. Die Roller ist ein weiterer Sturm, eine weiße Wolkengruppe, die sich weiter südlich befindet als der Große Dunkle Fleck.
Dieser Spitzname entstand erstmals in den Monaten vor der Reisen 2 Begegnung im Jahr 1989, als beobachtet wurde, wie sich die Wolkengruppe schneller bewegte als der Große Dunkle Fleck. Die Kleiner dunkler Fleck , ein südlicher zyklonaler Sturm, war der zweitstärkste Sturm, der während der Begegnung 1989 beobachtet wurde. Es war anfangs völlig dunkel; aberReisen 2sich dem Planeten näherte, entwickelte sich ein heller Kern, der auf den meisten Bildern mit der höchsten Auflösung zu sehen war.
Temperaturanomalien:
Obwohl er 50% weiter von der Sonne entfernt ist als Uranus – der die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 2.875.040.000 km (1.786.467.032,5 Meilen oder 19.2184 AE) umkreist – empfängt Neptun nur 40% der Sonnenstrahlung von Uranus. Trotzdem liegen die Oberflächentemperaturen der beiden Planeten überraschend nahe beieinander, wobei Uranus eine durchschnittliche „Oberflächen“-Temperatur von 76 K (-197,2 °C) erfährt.
Vier Bilder von Neptun, die vom Weltraumteleskop Hubble vom 25. bis 26. Juni 2011 im Abstand von wenigen Stunden aufgenommen wurden. Bildnachweis: NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Und während die Temperaturen ebenfalls steigen, je weiter man sich in den Kern vordringt, ist die Diskrepanz größer. Uranus strahlt nur 1,1 mal so viel Energie ab, wie er von der Sonne erhält, während Neptun etwa 2,61 mal so viel ausstrahlt. Neptun ist der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, aber seine innere Energie reicht aus, um die schnellsten planetarischen Winde im Sonnensystem anzutreiben.
Man würde erwarten, dass Neptun viel kälter ist als Uranus, und der Mechanismus dafür bleibt unbekannt. Astronomen haben jedoch die Theorie aufgestellt, dass die höhere Innentemperatur von Neptun (und der Wärmeaustausch zwischen der Kern- und Außenschicht) der Grund dafür sein könnte, warum Neptun nicht wesentlich kälter ist als Uranus.
Wie bereits erwähnt, werden die Oberflächentemperaturen von Pluto niedriger als die von Neptun. Aufgrund seiner größeren Entfernung von der Sonne und der Tatsache, dass es kein Gas-/Eisriese ist (also keine extremen Temperaturen im Kern hat), erlebt es Temperaturen zwischen 55 K (-218 °C; -360 °F) und einen Tiefstwert von 33 K (-240 °C; -400 °F). Da er jedoch nicht mehr als Planet (sondern als Zwergplanet, TNO, KBO, Plutoid usw.) klassifiziert ist, ist er nicht mehr im Rennen. Entschuldigung, Pluto!
Wir haben viele Artikel über . geschrieben Neptun hier bei Universe Today. Hier ist Wer hat Neptun entdeckt? , Was ist die Oberflächentemperatur von Neptun? , Wie ist die Oberfläche von Neptun? , 10 interessante Fakten über Neptun , Die Ringe von Neptun , Wie viele Monde hat Neptun?
Weitere Informationen zu Neptun finden Sie unter Pressemitteilungen von Hubblesite über Neptun , und hier ist ein Link zu NASAs Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems zu Neptun .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um Neptun aufgenommen. Hör zu, Folge 63: Neptun .
