נפטון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ערך זה עוסק בכוכב לכת. אם התכוונתם לאל הרומי, ראו נפטון (מיתולוגיה).

נפטון הוא כוכב הלכת השמיני במערכת השמש. הוא הקטן והמרוחק בין ארבעת ענקי הגזים והוא מסווג בתת הקטגוריה ענק קרח בגלל היותו מכוסה בשכבת מים וקרח. נפטון, הקרוי על שמו של נפטון, אל הים במיתולוגיה הרומית, נמצא בתהודה מסלולית עם כוכב הלכת הננסי פלוטו.

תוכן עניינים 1 היסטוריה 1.1 גילוי 1.2 מקור השם 2 נתונים פיזיים 2.1 מסה והרכב 2.2 שדות מגנטים 2.3 מזג אוויר 3 ירחים 4 טבעות פלנטריות 5 חקר נפטון 5.1 תצפיות טלסקופיות 5.2 חקר באמצעות חלליות 6 הערות שוליים 7 קישורים חיצוניים

[עריכה] היסטוריה

[עריכה] גילוי

האיורים של גלילאו חושפים כי התצפיות הראשונות של נפטון בוצעו ב-28 בדצמבר 1612 ושוב ב-27 בינואר 1613, ובשני המקרים הוא יחס את הגילוי לכוכב קבוע ולא לכוכב לכת, ולכן הוא לא פרסם את ממצאיו.

בשנת 1821 פרסם אלכסיס בואוברד (Alexis Bouvard) טבלאות אסטרונומיות של מסלול אורנוס ^[1]. תצפיות עוקבות הראו סטיה מהותית מהטבלאות, הדבר הוביל את בואוברד להניח כי קיים גוף אחר המשפיע מבחינה גרוויטציונית על מסלולו של אורנוס. בשנת 1843 חישב המתמטיקאי ג'ון קואוץ' אדמס מסלול של כוכב הלכת השמיני שלקח בחשבון את ההשפעה על אורנוס. הוא שלח את חישוביו לסר ג'ורג' הארי (George Airy), וכאשר אדמס התבקש לשלוח מספר הבהרות בקשר לחישוביו הוא החל בעבודה אך מעולם לא שלח את תשובתו.

בשנת 1846 ביצע אורבן לה ורייר חישובים, בנפרד מאדמס, והגיע למסקנה דומה בדבר קיומו של גוף נוסף המשפיע על מסלולו של אורנוס. ולמרות שהוא לא הצליח לשכנע את עמיתיו בהתלהבותו, החל באותה שנה ג'ון הרשל להפיץ את הגישה המתמטית ואף שכנע את ג'יימס צ'ליס (James Challis) לחפש את כוכב הלכת המסתורי.

אחרי מספר דחיות, החל צ'ליס, שלא מרצונו, את החיפוש ביולי 1846. אולם, בינתיים שכנע אורבן לה ורייר את ג'והן גלה (Johann Gottfried Galle) לחפש את כוכב הלכת שלו. נפטון נצפה לראשונה בטלסקופ על ידי ג'והן גלה במצפה הכוכבים של ברלין ב-23 בספטמבר 1846. מיקומו היה כ-1° מחישוביו של לה-ורייר וכ-10° מחישוביו של אדמס. מאוחר יותר התברר לצ'ליס כי הוא צפה בכוכב לכת פעמיים באוגוסט, אך כשל לזהותו בגלל צורת העבודה הארעית שלו.

בשנת 1998 התגלו המסמכים הרשמיים של אדמס וקמה צעקה של ממש בדבר הקרדיט השווה שקיבל אדמס, ובריטניה כולה, בגילוי נפטון ^[2].

לאור הגילוי החדש, החל ויכוח לאומני בין צרפת לבריטניה לגבי מי יזכה בקרדיט בגין גילוי כוכב הלכת. לבסוף, הופיע קונצנזוס בינלאומי שקבע כי גם ללה ורייר וגם לאדמס מגיע לקבל את הקרדיט במשותף.

גילוי נפטון הוא אירוע בהיסטוריה של המדע המשמש רבות כדוגמה להתקדמות מדעית לא אמפירית, כלומר כזו שהתאוריה המדעית הקדימה את גילוי העובדות.

[עריכה] מקור השם

מיד אחרי גילוי כוכב הלכת החדש, הוא נקרא פשוט "כוכב הלכת שמעבר לאורנוס". ההצעה הראשונה לשם קבוע התקבלה על ידי ג'והן גלה שהציע לקרוא לכוכב לכת על שמו של אל השערים הרומי יאנוס. בבריטניה, הציעה ג'יימס צ'ליס את השם אוקיינוס. ובצרפת, הציעה פרנסיס אראגו (François Arago) את השם לבר (Leverrier), הצעה שזכתה להתנגדות נחרצת מחוץ לצרפת. לוח השנה הצרפתי הציג ללא דיחוי את השם "הרשל" במקום אורנוס ואת השם "לבר" במקום נפטון.

בינתיים, במקרה נפרד ועצמאי לחלוטין, ג'ון קואוץ' אדמס הציע לשנות את השם אורנוס לשם "גאורגי" (Georgian), ואורבן לה ורייר הציע (דרך מועצת קו האורך הבריטית) לקרוא לכוכב לכת החדש נפטון. ב-29 בדצמבר 1846, תמך פרדריך וון סטרוב (Friedrich Georg Wilhelm von Struve) בשם זה בפני האקדמיה למדעים של סנקט פטרבורג, ^[3], ועד מהרה השם נפטון הפך שם המקובל בקהילה הבינלאומית.

במיתולוגיה הרומית, היה נפטון אל הים, מקבילו של פוסידון במיתולוגיה היוונית. הדרישה לשם מיתולוגי הסתדרה עם האטימולוגיה של שמות כוכבי הלכת האחרים, כך שכולם מלבד אורנוס נקראו על פי שמות עתיקים.

שמו של כוכב הלכת תורגם ל-כוכב הלכת אל הים בשפה הסינית, הקוראנית, היפאנית, והוייטנאמית. ובהודו שמו של כוכב הלכת הוא וארונה של שמו של אל הים במיתולוגיה ההודית.

[עריכה] נתונים פיזיים

נפטון דומה במידותיו לאורנוס, קוטרו 49,538 ק"מ וצפיפותו היא הגדולה שבין הצפיפויות של ענקי הגזים - 1.64 גרם לסמ"ק. במרכזו ישנה ליבה של ברזל וסילקטים ומסביבה שכבת קרח המכילה מים, מתאן ואמוניה וסביבה משתרעת האטמוספירה המכילה בעיקר מימן והליום, אך גם מתאן המעניק לנפטון את גוונו הכחלחל. נפטון נע סביב השמש במהירות של 5.43 ק"מ לשנייה כשהוא משלים הקפה סביבה אחת ל 164.79 שנה. הטמפרטורה של פני השטח של נפטון היא -218 °C.

התצפיות של וויאג'ר 2 גילו את הכתם האפל הגדול על פני נפטון הדומה לכתם האדום הגדול על פני צדק וכן ענני צירוס המכילים מתאן קפוא.

[עריכה] מסה והרכב

[עריכה] שדות מגנטים

[עריכה] מזג אוויר

[עריכה] ירחים

ערך מורחב – ירחי נפטון

לנפטון יש 13 ירחים ידועים. הגדול והרחוק שביניהם הוא טריטון שהתגלה על ידי ויליאם לאסל ב-10 באוקטובר 1846, רק 17 ימים לאחר גילויו של נפטון עצמו. בניגוד לשאר הירחים הפלאנטריים במערכת השמש טריטון נמצא במסלול נסיגה דהיינו הוא נע בניגוד לכיוון, דבר המעיד על כך שהוא נלכד בכוח המשיכה של נפטון, וכנראה מקורו בחגורת קויפר. לירח מסלול מסונכרן וקבוע סביב כוכב הלכת אולם הוא הולך ומתקרב לנפטון עד שלבסוף הוא יגיע לגבול רושל ויתפרק. הירח השני, שהתגלה בשנת 1949, היה נראיד בעל הצורה הלא רגילה והגוף בעל המסלול האליפטי הקיצוני ביותר במערכת השמש.

בין יולי לספטמבר 1989 גילתה הגשושית וויאג'ר 2 שישה ירחים נוספים הסובבים את נפטון - נייד, תלסה, דספינה, גלטאה, לריסה ופרוטאוס. ובשנים 2002 ו-2003 התגלו חמישה ירחים נוספים - הלימיד, סאיו, לאומדיה, סאמטי וניסו.

נפטון קרוי על שמו של אל הים הרומי, ולכן הוחלט לתת שמות לירחיו על שמות אלי הים האחרים.

ירחיו של נפטון

מרחק מנפטון	שם	מזהה	קוטר / ממדים (ק"מ)	מסה (1016 ק"ג)	רדיוס מסלולי ממוצע (ק"מ)	משך זמן סיבוב *	שנת גילוי
1	נייד	נפטון III	67 (096×060×052)	~19	48,200	0.294396 ימים	1989
2	תלסה	נפטון IV	83 (108×100×052)	~35	50,000	0.311485 ימים	1989
3	דספינה	נפטון V	152 (180×150×130)	~210	52,600	0.334655 ימים	1989
4	גלטאה	נפטון VI	175 (204×184×144)	212	62,000	0.428745 ימים	1989
5	לריסה	נפטון VII	195 (216×204×164)	~420	73,548	0.554654 ימים	1989
6	פרוטאוס	נפטון VIII	418 (436×016×402)	~5,000	117,647	1.122315 ימים	1989
7	טריטון	נפטון I	2,707	2,140,000	354,800	-5.87685 ימים	1946
8	נראיד	נפטון II	340	~3,100	5,513,400	360.1362 ימים	1949
9	הלימיד	נפטון IX	60	~9	15,728,000	-1879.71 ימים	2002
10	סאיו	נפטון XI	38	~9	22,422,000	2914.07 ימים	2002
11	לאומדיה	נפטון XII	38	~9	23,571,000	3167.85 ימים	2002
12	סאמטי	נפטון X	28	~1.5	46,695,000	-9115.91 ימים	2002
13	ניסו	נפטון XIII	60	~9	48,387,000	-9373.99 ימים	2003

^* משך זמן סיבוב שלילי (בארבעת הירחים המסומנים) מצביע על מסלול נסיגה סביב נפטון, דהיינו נגד ההסתובבות של כוכב הלכת.

[עריכה] טבעות פלנטריות

ערך מורחב – טבעות נפטון

לנפטון יש מערכת מערכת עמומה של טבעות פלנטריות המורכבת ממספר טבעות, אך בניגוד לטבעות שבתאי, הטבעות של נפטון לא כה בולטות. כאשר הן התגלו לראשונה, על ידי אדוארד גווינן (Edward Guinan), חשבו כי הטבעות לא מחוברות, אולם עד מהרה טענה זו הופרכה על ידי וויאג'ר 2.

מבנה הטבעות הפלנטריות של נפטון די ייחודי, הסיבה לכך עדיין לא מובנת אולם ההנחה המקובלת היא כי הדבר נובע מההשפעה הכבידתית של ירחי נפטון וגופים קטנים אחרים הנמצאים במסלול סביב כוכב הלכת. תצפיות אחרונות משנת 2005 חושפות כי הטבעות הרבה פחות יציבות ממה שסברו תחילה. נראה כי אחת הטבעות כמעט ונעלמה, וזאת תוך פחות ממאה אחת .^[4]. הממצא מראה את המחסור בידע על המערכות הפלנטריות בקצוות הרחוקים של מערכת השמש.

[עריכה] חקר נפטון

[עריכה] תצפיות טלסקופיות

התצפית המתועדת הראשונה של נפטון התרחשה ב-23 בספטמבר 1846 על ידי ג'והן גלה במצפה הכוכבים שלו בברלין, וזאת בהסתמך על חישוביו של אורבן לה ורייר. מאוחר יותר התברר לג'יימס צ'ליס כי הוא צפה בכוכב לכת פעמיים באוגוסט אותה שנה, אך כשל לזהותו בגלל צורת העבודה הארעית שלו.

מאז גילוי כוכב הלכת אסטרונומים המשיכו לחקור את נפטון בעזרת טלסקופים שונים וביצעו מחקרים שונים בהסתמך על התצפיות השונות. ירחים רבים הסובבים את נפטון התגלו על ידי התצפיות אלה ומאפיינים מסלוליים אומתו על סמך מחקר מעמיק המבוסס על טלסקופים. שיכלול המכשור, הוספת תוכנות המנקות את התמונה ושימוש בטלסקופים מהחלל שיפרו עוד יותר את הידע שלנו אודות כוכב הלכת.

[עריכה] חקר באמצעות חלליות

לעבר כוכב הלכת נפטון נשלח רק גשושית אחת מכדור הארץ, וויאג'ר 2, והיא הגיע לנפטון ב-25 באוגוסט 1989. משום שנפטון הוא ענק גזים, אין לו קרקע מוצקה, לכן לא ניתן לשלוח רכב מחקר לפני השטח.

וויאג'ר 2 הגיע לקרבה של 3,000 מיילים מעל פני הקוטב הצפוני של נפטון, הקרבה הכי גדולה לכוכב לכת כלשהו מאז היציאה מכדור הארץ. הגשושית חקרה את האטמוספירה של נפטון, את המגנטוספירה, את טבעות נפטון ואת ירחיו. ידע רב נצבר במהלך ביקור וויאג'ר 2 כאשר התגליות היותר משמעותיות היום הכתם האפל הגדול והגייזרים של טריטון.

בניגוד לכל הציפיות, וויאג'ר 2 חשף כי האטמוספירה של נפטון מאוד פעילה, וזאת למרות שהיא מקבלת רק 3% מאור השמש שמקבל צדק. וויאג'ר 2 גם חשפה את האנטי ציקלון המכונה הכתם האפל הגדול, בדומה לכתם האדום הגדול ולכתם האדום הקטן שעל פני צדק. אולם תצפיות שנעשו מאוחר יותר מטלסקופ החלל האבל גילו כי הכתם התפוגג.

וויאג'ר 2 חשף את 4 הטבעות שנמצאות במסלולו סביב נפטון וגילה כי לא כל הטבעות שלמות. חקר המגנטוספירה גילה כי משך היום של נפטון נמשך 6 שעות ו-7 דקות, ובדומה לכדור הארץ בקטבים של נפטון קיימת תופעת זוהר הקוטב רק שהיא הרבה יותר מורכבת.

וויאג'ר 2 גילה שישה ירחים הנמצאים במסלול סביב נפטון, כאשר רק 3 מהם צולמו (פרוטאוס, נראיד וטריטון).

[עריכה] הערות שוליים

1. ^ אלכסיס בואוברד (1821), Tables astronomiques publiées par le Bureau des Longitudes de France, פאריז, צרפת
2. ^ איך גנבו הבריטים את נפטון מהצרפתים, אבי בליזובסקי, אתר הידען
3. ^ Hind J. R., Second report of proceedings in the Cambridge Observatory relating to the new Planet (Neptune)(1847), Astronomische Nachrichten, כרך 25, עמ' 309, Smithsonian/NASA Astrophysics Data System (ADS).
4. ^ דהיית טבעות נפטון, New Scientist, 26 במרץ 2005.

[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: נפטון

• אשכול ידיעות על נפטון, באתר "הידען"
• מסע במערכת השמש - נפטון, באתר פרחי מדע של המכללה האזורית כנרת
• כוכב הלכת נפטון, בספריה הווירטואלית של "מטח"
• יהודה בלו, הגיעה העת לחשוף מי מסתתר מאחורי הכוכב הסוטה, באתר "רשימות מן התיבה הלבנה"