Neptun (Planet)
| |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Neptun mit drei seiner Monde in natürlichen Farben, | |||||||
| Eigenschaften des Orbits | |||||||
| Aphel | 4,54567 Mrd. km 30,385 AE | ||||||
| Mittlerer Radius | 4,49506 Mrd. km 30,047 AE | ||||||
| Perihel | 4,44445 Mrd. km 29,709 AE | ||||||
| numerische Exzentrizität | 0,0113 | ||||||
| Siderische Periode | etwa 165 Jahre | ||||||
| Synodische Periode | 367,49 Tage | ||||||
| Ø Orbitalgeschwindigkeit | 5,43 km/s | ||||||
| Inklination | 1,769° | ||||||
| Kleinster Erdabstand | 4,3059 Mrd. km | ||||||
| Größter Erdabstand | 4,6873 Mrd. km | ||||||
| Physikalische Eigenschaften | |||||||
| Durchmesser am Äquator | 49248 km | ||||||
| Oberflächeninhalt | 7,6195 Mrd. km2 (14,94-fache der Erde) | ||||||
| Masse | 1,0243 × 1026 kg (17,147 Erdmassen) | ||||||
| Mittlere Dichte | 1,638 g/cm3 | ||||||
| Ø Fallbeschleunigung an der Oberfläche |
11,15 m/s² (1,14-fache der Erde) | ||||||
| Rotationsperiode | 16,11 Std. | ||||||
| Neigung der Drehachse | 28,32° | ||||||
| Albedo | 0,41 | ||||||
| Fluchtgeschwindigkeit | 23,5 km/s | ||||||
| Temperatur bei 1 bar |
| ||||||
| Eigenschaften der Atmosphäre | |||||||
| Druck | - | ||||||
| Wasserstoff | 80% ± 3,2% | ||||||
| Helium | 19% ± 3,2% | ||||||
| Methan | 1,5% ± 0,5% | ||||||
| Deuterium | ~192 ppm | ||||||
| Ethan | ~1,5 ppm | ||||||
| Sonstige Daten | |||||||
| Anzahl der Satelliten | 13, u. a. Triton | ||||||
Neptun ist der achte Planet im Sonnensystem. Er ist benannt nach Neptun, dem römischen Gott des Meeres und des fließenden Wassers und wird zu den jupiterähnlichen (iovianischen) Planeten gezählt. Sein Zeichen ♆ ist ein stilisierter Dreizack, die Waffe des Poseidon (Poseidon ist die griechische Entsprechung zum römischen Neptun).
Aufbau
Neptun kann nicht mit bloßem Auge beobachtet werden. In einem Teleskop erscheint er als blaugrüne Scheibe, ähnlich wie der Uranus. Die blaugrüne Farbe kommt vom Methan in seiner Atmosphäre.
Wegen seiner großen Entfernung zur Sonne erreicht den Neptun nur wenig Wärme. Seine Oberflächentemperatur liegt bei -218 °C (55 K). Der Planet scheint jedoch eine innere Wärmequelle zu besitzen. Man vermutet, dass es sich dabei noch um Restwärme aus seiner Entstehungszeit handelt. Die Atmosphäre von Neptun hat mit bis zu 2000 km/h die höchsten Windgeschwindigkeiten im Sonnensystem, die vermutlich durch diese innere Wärmequelle zustande kommen.
Der innere Aufbau von Neptun ähnelt dem des Uranus: Ein felsiger Kern, bedeckt von einer Eisschicht, darüber die dicke Atmosphäre. Wie bei Uranus, aber anders als bei Jupiter und Saturn, hat Neptun vermutlich klar unterscheidbare Schichten. Wie auch bei Uranus ist das Magnetfeld von Neptun gegenüber der Rotationsachse geneigt, und zwar um 47°.
Neptun hat ein schwaches Ringsystem von unbekannter Zusammensetzung. Die Ringe haben eine eigentümlich "klumpige" Struktur, die Ursache dafür ist noch unbekannt, könnte aber mit der Gravitations-Wechselwirkung mit benachbarten kleineren Monden zu tun haben. Die ersten Anzeichen dafür, dass die Ringe nicht vollständig sind, gab es Mitte der 1980er Jahre, als bei Bedeckung von Sternen durch den Neptun ein zusätzliches Aufblitzen stattfand, kurz vor oder nachdem der Planet vor dem Stern vorübergezogen war. 1989 klärte Voyager 2 die Angelegenheit, als man auf ihren Aufnahmen mehrere schwache Ringe entdeckte, von denen der äußerste, Adams genannt, aus drei großen Kreisbögen bestand, die Freiheit, Gleichheit und Brüderlichkeit getauft wurden. Die Existenz von Ringbögen ist nur schwer zu erklären, weil sie sich eigentlich nach längerer Zeit zu einem kompletten Ring verteilen müssten. Möglicherweise sind Gravitationskräfte von Galatea, einem Mond an der Innenkante des Rings, dafür verantwortlich, dass sich die einzelnen Segmente nicht auflösen. Weitere Ringe wurden von den Kameras von Voyager II entdeckt. Zusätzlich zu dem schmalen Adams-Ring mit einem Radius von 63.000 km gibt es noch den Leverrier-Ring mit 53.000 km und den breiteren, aber schwächeren Galle-Ring mit 42.000 km Radius. Die äußeren Erweiterungen des Leverrier-Rings werden Lassell und Arago genannt.
Monde
Neptun hat 13 bekannte Monde.
| Name | Bahnradius (km) | Durchmesser (km) | Masse (kg) |
|---|---|---|---|
| Naiad | 48.227 | 96×60×52 | 2×1017 |
| Thalassa | 50.075 | 104×100×52 | 4×1017 |
| Despina | 52.526 | 180×148×128 | 2×1018 |
| Galatea | 61.953 | 204×184×144 | 4×1018 |
| Larissa | 73.548 | 216×204×168 | 5×1018 |
| Proteus | 117.647 | 440×416×404 | 5×1019 |
| Triton | 354.760 | 2706,8 | 2,14×1022 |
| Nereid | 5.513.400 | 340 | 3×1019 |
| S/2002 N 1 | 15.728.000 | 48 | 9×1016 |
| S/2002 N 2 | 22.422.000 | 48 | 9×1016 |
| S/2002 N 3 | 23.571.000 | 48 | 9×1016 |
| S/2003 N 1 | 46.695.000 | 28 | 1,5×1016 |
| S/2002 N 4 | 48.837.000 | 48 | 9×1016 |
Erforschung
Die Bewegung des Uranus um die Sonne verlief nicht ganz so, wie sie nach den Keplerschen Gesetzen hätte sein sollen. Astronomen vermuteten daher, dass es einen weiteren Planeten jenseits des Uranus geben müsse, der durch seine Gravitationskraft die Bewegung des Uranus verändert. John Couch Adams sowie der französische Mathematiker Urbain Leverrier errechneten unabhängig voneinander die Position, an der sich der unbekannte Planet befinden müsste, wobei die Berechnung von Leverrier wesentlich genauer war. Aufgrund dieser Berechnung gelang es Johann Gottfried Galle, dem Direktor der Berliner Sternwarte, gemeinsam mit seinem Assistenten Heinrich Louis d'Arrest am 23. September 1846 Neptun zu entdecken. Die tatsächliche Position wich nur geringfügig von der errechneten Position ab.
Später fand man heraus, dass schon Galileo Galilei den Neptun gesehen hatte. Aus seinen Aufzeichnungen geht hervor, dass er ihn jedoch für einen Fixstern gehalten hatte. Hätte er Neptun nur einige Tage früher beobachtet, wäre seine Bewegung am Himmel viel deutlicher gewesen.
Mit einer Umlaufzeit von 165 Jahren wird Neptun im Jahr 2011 erstmals wieder die gleiche Stelle passieren, an der ihn Johann Gottfried Galle entdeckt hatte. Erst dann wird man einen kompletten Orbit Neptuns tatsächlich beobachtet haben.
Wegen der exzentrischen Umlaufbahn von Pluto ist der Neptun manchmal der von der Sonne am weitesten entfernte Planet.
Im August 1989 war Voyager 2 die erste und bislang einzige Raumsonde, die Neptun aus der Nähe erforscht hat. Sie flog über den Nordpol von Neptun und passierte den Planeten mit etwa 4.950 Kilometer Abstand.
Zur Zeit (2005) wird bei der NASA über eine Neptune Orbiter Raumsonde nachgedacht, die möglicherweise über einen Kernreaktor als Energiequelle verfügen soll und in etwa 15-20 Jahren gestartet werden kann. Die Sonde könnte eine oder mehrere Atmosphärenkapseln auf Neptun abwerfen sowie einen Lander auf Triton absetzen.
Kulturgeschichte
In der Astrologie steht Neptun unter anderem für Spiritualität, Sucht und Illusion. Er wird dem Element Wasser, dem Sternzeichen Fische und dem 12. Haus zugeordnet.
Sichtbarkeit
Hauptartikel: Neptunpositionen bis 2020
In der folgenden Tabelle sind die Sichtbarkeiten des Neptuns für die Jahre 2004 bis 2006 angegeben. Neben dem Datum der Opposition ist jeweils auch die scheinbare Helligkeit, der Abstand zur Erde und der Winkeldurchmesser des Neptuns bei der Opposition angegeben.
| Stationär, dann rückläufig | Opposition | Oppositionsentfernung | Oppositionshelligkeit | Winkeldurchmesser | Stationär, dann rechtläufig | Konjunktion zur Sonne |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 17. Mai 2004 | 6. August 2004 | 29,05513 AE | 7,8 mag | 2,31" | 24. Oktober 2004 | 2. Februar 2004 |
| 20. Mai 2005 | 8. August 2005 | 29,04701 AE | 7,8 mag | 2,31" | 26. Oktober 2005 | 3. Februar 2005 |
| 22. Mai 2006 | 11. August 2006 | 29,03948 AE | 7,8 mag | 2,31" | 29. Oktober 2006 | 6. Februar 2006 |
Literatur
- William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff: Die Neptun-Affäre. Spektrum der Wissenschaft, April 2005, S. 82 - 88 (2005), ISSN 170-2971
