Расстояние от Нептуна до Солнца
Среднее расстояние от Солнца до Нептуна — 4,5 млрд км. Если перевести это значение в астрономические единицы, получим 30,1 а.е.: эта планета примерно в 30 раз дальше от центра Солнечной системы, чем Земля.
Общие сведения о Нептуне
- класс: планета-газовый гигант;
- подкласс: планета-ледяной гигант;
- радиус: 24, 6 тыс. км;
- масса: 1.02×10²⁶ кг;
- средняя плотность: 1,64 г/см³;
- ускорение свободного падения (значение на экваторе): 11,15 м/с²;
- количество природных спутников: 14.
Внутреннее строение планеты напоминает уранианское. До 20% общей массы Нептуна составляет аммиачно-метановая атмосфера, переходящая в более плотную мантию с температурой 3000-5000 К. Согласно общепринятой в астрономии терминологии, данное вещество рекомендуется называть ледяной материей. Однако это плотная горячая жидкая субстанция — океан расплавленного аммиака.
На отметке около 7 тыс. км метан из мантии разлагается на водород и углерод. Последний кристаллизуется в алмазы, устремляющиеся с большой скоростью в направлении нептунианского ядра. Это явление получило название «алмазных ливней». Ядро Нептуна с предполагаемой температурой 5400 К состоит из железисто-никелевых и силикатосодержащих веществ. Оно в 1,2 раза тяжелее земного.
Орбита планеты
Небесное тело движется по орбите слабо вытянутой эллиптической формы. Светило находится примерно в одном из фокусов этого эллипса. Полный оборот вокруг Солнца планета совершает примерно за 165 земных лет, что составляет продолжительность местного года. Со времени открытия объекта в середине XIX в. 1 нептунианский год закончился только в 2011 г.
Нептун движется в пространстве со скоростью около 5,43 км/с. Направление околосолнечного вращения классическое, против часовой стрелки (если смотреть со стороны условного Северного полюса мира).
Расстояние между Солнцем и Нептуном
В перигелии минимальное расстояние между объектами равно 4,452 млн км. В афелии планетарное тело удаляется от светила на 4,554 млрд км. В астрономических единицах эти дистанции составляют 29,77 и 30,44 соответственно. Афелий и перигелий наступают у этой планеты примерно 1 раз в 82,5 земного года.
Разница между наибольшим и наименьшим расстоянием от Нептуна до Солнца составляет:
- в километрах — около 101 млн;
- в а.е. — 0,67;
- в световых часах — 4,2.
Последнее значение говорит о том, сколько времени требуется солнечному свету, чтобы попасть на поверхность планеты.
Удаленность Нептуна от Земли
Средним расстоянием между этими двумя планетами принято значение 4,35 млрд км. Это дистанция в момент противостояния Нептуна с Землей — его нахождения на одной прямой линии с нами и центром Солнечной системы, но такую позицию можно наблюдать нечасто.
Более точное расстояние в каждый период нужно определять исходя из:
- взаимного расположения космических объектов в момент измерения;
- нахождения тел в той или иной точке своей собственной орбиты;
- радиусов Земли и Нептуна в разных регионах этих планет.
Земные космические корабли, развившие вторую космическую скорость, способны долететь до Нептуна за 12 лет и 10 месяцев. Однако это значение лишь теоретическое, ведь на практике нужно учитывать собственное орбитальное движение планеты-цели в пространстве и гравитацию других небесных тел, мимо которых будет пролетать аппарат.
Также важно то, что вторая космическая скорость необходима только для выхода за пределы орбиты Земли, а дальнейший полет целесообразно выполнять более медленно в целях экономии топлива.
Источник
Какое расстояние от Солнца до Нептуна
Современная астрономия позволяет при помощи наблюдений и вычислений разной сложности узнать дальность любого космического объекта от наблюдателя или любой другой точки в пространстве. Особенный интерес всегда представляет, разумеется, наша собственная Солнечная система. Поэтому и расстояние от Солнца до Нептуна давно известно людям. Впрочем, и здесь есть факты, представляющие некоторый интерес.
Среднее расстояние от Солнца до Нептуна равно 4,55 миллиардов километров. Также его можно представить, как 4,22 световых часа, примерно 30 астрономических единиц (это значит, что он находится в 30 раз дальше, чем Земля) или 0,00015 парсека. Однако, эти числа являются усредненными.
Орбита Нептуна, как и у большинства планет, является не идеальной окружностью, а вытянутым эллипсом, внутри которого звезда находится неровно посередине, а со смещением в одну из сторон. Из-за этого явления в разных точках орбиты расстояние от Солнца до Нептуна может заметно изменяться.
Какое расстояние от Солнца до Нептуна
Наибольшая дистанция достигается во время афелия, когда планета удаляется от Солнца на 4,554 миллиарда километров или 30,44 астрономические единицы. При достижении газовым гигантом противоположной точки на орбите, перигелия, расстояние сокращается до 4,452 миллионов километров или 29,77 астрономических единиц. В сумме такое колебание дальности достигает 101 миллиона километров или примерно 0,67 астрономических единиц.
Нептун достигает самого удаленного или самого приближенного к Солнцу положения примерно раз в 82 с половиной года. Путь его обращения пересекается с орбитой Плутона.
В отличие от света, которые преодолевает расстояние от Солнца до Нептуна за несколько часов, космический корабль, развивший вторую космическую скорость (которая необходима для того, чтобы выйти за пределы земной орбиты и иметь возможность свободно перемещаться внутри Солнечной системы) в теории преодолеет такое расстояние только за 12 лет и 10 месяцев, не учитывая смещения планеты-цели, корректировки курса и гравитации остальных планет Солнечной системы, которые могут дополнительно повлиять на длину пути и длительность полета корабля. Впрочем, на данный момент космические аппараты развивают такую и даже более высокие скорости только для того, чтобы избавиться от притяжения планеты или звезды – дальнейший полет в целях экономии происходит куда более медленно.
Источник
Какое расстояние от Солнца до планеты Нептун — минимальное, максимальное и среднее
Нептун – наиболее удаленная от Солнца планета. Сколько же километров или астрономических единиц отделяют ее от звезды?
Прежде, чем ответить на этот вопрос, нужно уточнить, что орбита Нептуна является эллипсом, а не окружностью. Поэтому расстояние от планеты до светила непостоянно. Его минимальное значение составляет 4,453 млрд км (29,8 а. е.), а максимум равен 4,554 млрд км (30,4 а. е.). В качестве среднего значения часто принимают длину большой полуоси эллипса, равную 4,503 млрд км, или 30,1 а. е.
Нептун расположен так далеко от Земли, что, в отличие от всех остальных планет Солнечной системы, его невозможно увидеть невооруженным взглядом. Даже после изобретения телескопа больше двух веков никто не догадывался о восьмой планете в нашей системе. Однако наблюдения за Ураном показывали, что его орбита не совпадает с расчетной, поэтому появилось предположение о существовании ещё одной планеты. Многомесячные расчеты, выполненные У. Леверье, позволили определить район, в котором должна находиться неоткрытая планета. Лишь после этого И. Галле в 1846 г. смог ее обнаружить.
Интересно, что Нептун не всегда был самой отдаленной планетой. При формировании Солнечной системы его орбита лежала между орбитами Сатурна и Урана. Однако в течение сотен миллионов лет Юпитер и Сатурн выталкивали Нептун дальше от Солнца, в результате чего он поменялся местами с Ураном. Процесс «убегания» Нептуна от Солнца завершился только тогда, когда он врезался в скопление астероидов – пояс Койпера.
Хотя Нептун и дальше от звезды, чем Уран, его температура всё же несколько выше. Он прогревается до –200°С, тогда как на Уране температура может достигать и –224°С. Дело в том, что Нептун получает много тепла из своих недр. Пока не совсем понятно, вследствие каких физических процессов это тепло выделяется.
Единственным аппаратом, пролетавшим вблизи Нептуна, стал «Вояджер-2». Он стартовал в 1977 г., а вблизи Нептуна оказался только в 1989 г. Таким образом, он преодолел расстояние в 4,5 млрд км за 12 лет.
Список использованных источников
Источник
В чём измеряются далёкие расстояния в космосе?
Расстояния в космосе настолько огромны, что нам очень трудно понять: а насколько это далеко? Например, мы можем представить легко расстояния до соседних населённых пунктов, гораздо труднее нам вообразить расстояние до другой страны, а мысленно проложить путь на иной континент, пожалуй, под силу лишь путешественникам. А теперь попробуйте представить путь, к примеру, на край Солнечной системы! В километрах их уже не запишешь (ибо получаются слишком громоздкие цифры), и у астрономов есть для этого особые единицы измерения – астрономическая единица, парсек, световой год. В этой статье мне бы и хотелось рассказать о них!
Километр
Если учёным необходимо описать расстояние между относительно близкими объектами, например, между соседними планетами и их спутниками, то удобнее это сделать в километрах. Например, расстояние от Солнца до Меркурия – 58 млн км, от Земли до Луны 380 000 км, ближайшее от Земли до Марса – 55, 76 млн км.
Астрономическая единица
В масштабах Солнечной системы ещё актуальны привычные нам километры и метры, но всё же они довольно неудобны. Чтобы не писать слишком длинные цифры, учёные часто используют астрономические единицы. Одна астрономическая единица (сокращённо а. е.) соответствует среднему расстоянию от Солнца до Земли – 150 миллионов км. Ну а если вам хочется узнать наиболее конкретное число, то астрономическая единица считается равной в точности 149 597 870 700 метрам. Например, если мы будем описывать расстояние от Земли до Сатурна в км, то кратчайший путь составит 1195 млн км, или 8 астрономических единиц. Среднее расстояние от Земли до Нептуна = 4, 35 млрд км, или 29 а. е. Как видим, проще записывать в а. е.
Чтобы хотя бы немного представить, насколько это далеко, то скажем, что одну а. е. пешеход со скоростью 5 км/ч преодолел бы за 3424 года! Если ехать на машине со скоростью в 100 км/ч, то на этот же путь у вас бы ушли долгих 170 лет.
Астрономическая единица в пределах «домашних» масштабов – величина, конечно же, большая. Но всё-таки за пределами Солнечной системы она будет всего лишь крохотным отрезком на очень длинной «линейке», поэтому переходим к следующей величине – световому году.
Световой год
Это наиболее распространённая единица измерения. Огромные расстояния в космосе измеряются световыми годами. Световой год – это путь, который свет преодолевает за год — 9 триллионов км, ну а кому хочется более громоздкое число, то вот, пожалуйста: 9 460 730 472 581 км.
Парсек
Это ещё одна единица измерения расстояний в космосе, которая довольно часто встречается в разных источниках. Парсек больше светового года примерно в 3 раза. 1 парсек = 3, 2616 светового года, или 1 парсек = 30, 9 трлн км! С их помощью определяют очень большие расстояния, в основном между звёздами, галактиками и их скоплениями, причём, не просто в парсеках, а даже в кило- и мегапарсеках.
Само слово «парсек» образовано от двух слов: «параллакс» и «секунда», поскольку его определяют, как расстояние до объекта, годичный параллакс которого будет равен одной угловой секунде.
Чтобы понять это определение, рассмотрим движение Земли вокруг Солнца. Каждые полгода наша планета оказывается на противоположных по отношению друг к другу точках орбиты. Если смотреть с Земли на достаточно близкую звезду, нам будет казаться, что она колеблется «туда-сюда» на фоне Вселенной.
Тот же эффект возникнет, если поднять вверх большой палец, вытянуть вперёд руку и поочерёдно закрывать один глаз. Попробуйте это сделать прямо сейчас 🙂 Что заметили? Создаётся ощущение, будто вы двигаете рукой – это и есть параллакс – мнимое смещение ближнего объекта относительно дальнего фона (пусть это даже будет стена).
Проследив, как меняются углы от наблюдателя до звезды или до какой-нибудь далёкой галактики, можно вычислить расстояние. Как это сделать? Представьте прямоугольный треугольник, основание которого – это расстояние от Земли до Солнца (напомним, что оно равняется одной а. е.). Катет треугольника – это расстояние до звезды, а угол определяет, насколько с нашей точки зрения будет меняться положение объекта на небе.
Небо делится на 360 градусов. В каждом градусе 60 угловых минут, а в каждой угловой минуте 60 угловых секунд. Получается, что небосвод поделён на 3600 угловых секунд. Так, параллакс ближайшей к нам звезды Проксима Центавра составляет примерно 0, 77 угловой секунды. Именно настолько она смещается за то время, пока наша планета совершает половину оборота вокруг Солнца. С помощью этих данных учёные вычислили, что от Проксимы Центавра нас отделяет расстояние в 1,3 парсека или 4 световых года.
Источник
Время полета до Нептуна
Сегодня человечество знает 8 планет Солнечной системы, каждая из них движется по своей орбите, вращаясь вокруг Солнца, без которого биологическая жизнь на Земле невозможна. Пытливый ум исследователя задается вопросом, насколько далеко от звездного дома землян расположены другие космические объекты, возможна ли там жизнь и сколько лететь до Нептуна, расположенного на дальней дистанции от главного светила.
Расстояние до Нептуна
Ледяной гигант с массой, в 17 раз превышающей вес Земли, планета Нептун расположена у самого края Солнечной системы. Радиус по экватору составляет 24 764 км — это в 4 раза длиннее земного пояса. По диаметру Нептун находится на 4-м месте среди остальных планет Солнечной системы, уступая в размерах Юпитеру, Сатурну и Урану, а по массе замыкает тройку лидеров вместе с Юпитером и Сатурном.
Основная информация о планете:
- Этот газовый малоизученный ледяной гигант имеет чрезвычайно низкую температуру поверхности, по зафиксированным данным, в верхних слоях атмосферы она составляет -220 ֩С.
- В атмосфере Нептуна преобладают гелий и водород так же, как у Юпитера и Сатурна.
- Ярко-синий цвет небесного тела на фотоснимках объясняется примесью метана в газообразной оболочке.
- Один год на Нептуне равен 165 земным годам или 90 000 дней, за это время Нептун облетает главное светило по своей орбите.
- День на Нептуне проходит за 16 земных часов.
Если когда-нибудь человеку удастся добраться до Нептуна, то, глядя в иллюминатор космического корабля, он не отличит нашу Землю от других мерцающих огоньков в безграничном Космосе.
Время перелета
Чтобы долететь до Нептуна на современной ракете с минимальными затратами топлива, траектория полета космического корабля должна пройти по эллипсу, ближайшая к Солнцу точка которого расположится на орбите Земли, а наиболее удаленная — на траектории Нептуна. Наибольшая полуось такой орбиты составит 15,5 атмосферных единиц. В этом случае продолжительность полета займет половину времени обращения вокруг Солнца по такой орбите — это эквивалент 29 — 30 земных лет.
Затраты топлива
Межпланетные миссии, которые человечество отправит к Нептуну, должны учитывать удаленность звезды от Солнца. Сегодня обеспечить энергией аппараты, направляющиеся к дальним рубежам Солнечной системы, возможно только при помощи плутония-238. Без радиоизотопного источника электроэнергии (сокращенно РИТЭГ) подобное путешествие невозможно. На солнечных батареях космический аппарат не доберется дальше Юпитера.
Так, на борту орбитальной станции «Кассини», которая стартовала 15 октября 1997 г. с миссией изучения Сатурна, имелось сразу 3 РИТЭГа, содержащих 33 кг плутония-238. Станция, отправляющаяся к ледяному гиганту, должна иметь как минимум такой же или больший запас изотопного топлива.
Стартовавшая 19 января 2006 г. автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты», на борту которой был установлен только 1 РИТЭГ, являлась пролетной, а не орбитальной космической миссией. Информация, которую станция собирала о Нептуне в течение 2 недель, транслировалась на Землю на протяжении 1 года. Такая задержка в передаче сведений недопустима для орбитального зонда. Чтобы ускорить передачу информации, космическая станция должна быть оснащена более мощными источниками энергии.
Аппараты, способные проделать путь
Единственный аппарат, которому удалось приблизиться к дальней планете и прислать на Землю ценные фотоматериалы — космический зонд «Вояджер-2», запущенный NASA. Звездолет покинул поверхность Земли, отправившись в межпланетное путешествие 20 августа 1977 г. Изначально его миссия состояла в изучении гигантов Солнечной системы Юпитера и Сатурна, включая спутники этих планет. Но траектория полета космического аппарата позволила ему совершить масштабные открытия, доставив на Землю снимки самых отдаленных планет Урана и Нептуна.
Первые фотографии при подлете «Вояджера-2» к Нептуну получены сотрудниками NASA 23 января 1989 г., когда зонд приблизился к планете на расстояние 310 млн километров. 24 августа 1989 г. космический аппарат начал движение мимо заледеневшей сферы.
Звездолет пробыл рядом с планетой 4 месяца, приблизившись на минимальную дистанцию в 4900 км от облачного слоя планеты. «Вояджер-2» сделал снимки гиганта, зафиксировав 13 спутников, крупнейшим из которых является Тритон. 3 июля 1989 г. звездолету удалось сделать редкий снимок Тритона, запечатлев его в одном кадре с голубой планетой.
Благодаря информации, полученной с космического зонда, ученым удалось сделать измерение скорости ветра. В некоторых областях она достигала 700 м/с. Это самые быстрые ветра в Солнечной системе. Приблизившись на минимальное расстояние, аппарат передал снимки атмосферы Нептуна, на которых ученые впервые увидели атмосферные облака и зафиксировали крупное темное пятно. Когда в 1994 г. NASA получило снимки Нептуна с орбитального телескопа «Хаббл» — это пятно с поверхности планеты уже исчезло.
После изучения ледяного гиганта космический аппарат «Вояджер-2» взял курс за границы Солнечной системы.
Источник