Jak wygląda powierzchnia Neptuna?
Jako gazowy olbrzym (a właściwie lodowy olbrzym) Neptun nie ma stałej powierzchni. Tak naprawdę, niebiesko-zielony dysk, który widzieliśmy na zdjęciach przez te wszystkie lata to w sumie tylko iluzja. To co na nich widzimy to tylko szczyt bardzo głębokich obłoków gazowych, które w pewnym momencie przechodzą w wodę i inne roztopione lody, które pokrywają jądro skaliste z krzemianów i mieszanki niklu i żelaza. Rozmiarem jądro Neptuna przypomina Ziemię.
Gdyby ktoś wpadł na pomysł stanięcia na Neptunie, od razu wpadłby w gazową powłokę. Opadając doświadczałby wzrostu temperatury oraz ciśnienia, aż do momentu kiedy dotarłby do stałego jądra planety. Jednocześnie trzeba zaznaczyć, że Neptun ma swego rodzajuwłasną powierzchnię (tak jak inne gazowe i lodowe olbrzymy), którą astronomowie przyjmują za punkt w atmosferze, w którym ciśnienie osiąga 1 bar. Tak na to patrząc możemy powiedzieć, że powierzchnia Neptuna jest jedną z najaktywniejszych i najbardziej dynamicznych miejsc w całym Układzie Słonecznym.
Skład chemiczny i struktura:
Przy promieniu o długości 24 622 +/- 19 km, Neptun jest czwartą pod względem wielkości planetą Układu Słonecznego. Jednak patrząc przez pryzmat masy (1,0243 * 10^26 kg) równej ok. 17 masom Ziemi, jest to trzecia planeta pod względem masy, wyprzedzając w tym względzie Urana. Ze względu na mniejsze rozmiary i większą zawartość substancji lotnych w porównaniu do Jowisza i Saturna, Neptun (podobnie do Urana) często nazywany jest „lodowym olbrzymem” – to jedna z podklas planet olbrzymich.
Tak jak w przypadku Urana, pochłanianie czerwonego światła przez metan znajdujący się w atmosferze sprawia, że górne warstwy atmosfery wydają nam się niebieskie, chociaż Neptun jest ciemniejszy i bardziej nasycony niż Uran. Ze względu na fakt, że zawartość metanu w atmosferze jest podobna do tej w Uranie, jakiś inny, nieznany składnik atmosfery musi przyczyniać się do dużo wyraźniejszej barwy.
Atmosfera:
Zgodnie z powyższym można przyjąć, że „powierzchnia” Neptuna składa się w 80% z wodoru, 19% helu i śladowych ilości metanu. Co więcej powierzchnię przenikają pasma obłoków o zróżnicowanym składzie, w zależności od wysokości i ciśnienia. W górnych warstwach temperatury pozwalają na kondensację metanu, a ciśnienie pozwala na powstawanie obłoków amoniaku, siarczku amoniaku, siarczku wodoru oraz wody.
W niższych warstwach, powstają także obłoki amoniaku i siarczku wodoru. Głębsze obłoki lodu wodnego można także znaleźć w niższych warstwach troposfery, gdzie ciśnienie wynosi 50 barów (5 MPa), a temperatury oscylują wokół 0 stopni Celsjusza.
Z nieznanych jak dotąd powodów, w termosferze Neptuna da się zarejestrować niespodziewanie wysokie temperatury sięgające nawet 476.85 stopni Celsjusza (750K). Planeta znajduje się zbyt daleko od Słońca, aby to ciepło spowodowane było przez promieniowanie ultrafioletowe, a to oznacza, że w grę musi wchodzić inny mechanizm ogrzewania – który może być związany z interakcjami atmosfery z jonami w polu magnetycznym planety, lub falami grawitacyjnymi z wnętrza planety, które rozpraszają się w atmosferze.
Ze względu na fakt, że Neptun nie jest ciałem stałym, jego atmosfera doświadcza rotacji różnicowej. Szeroka strefa równikowa wykonuje pełen obieg wokół własnej osi w czasie ok. 18 godzin, czyli nieco wolniej niż trwający 16.1 godziny okres obrotu pola magnetycznego planety. Dla porównania – odwrotnie jest na biegunach, gdzie okres obrotu wynosi 12 godzin.
Rotacja różnicowa na Neptunie jest najwyraźniejszą w Układzie Słonecznym i powoduje powstanie silnych wiatrów i bardzo gwałtownych burz. Trzy najbardziej imponujące zostały zarejestrowane w 1989 roku przez sondę Voyager 2.