10/11/2015

Neptuno


DADOS OBSERVACIONAIS    
Distância média da Terra4.348,66x106 km
Brilho visual7,85m
CARACTERÍSTICAS ORBITAIS
Semi-eixo maior4.498.252.900 km (30,068963UA)
Circunferência orbital28,263 Tm (188,925UA)
Excentricidade0,00858587
Periélio4.459.631.496 km (29,81079527 UA)
Afélio4.356.874.325 km (30,32713169 UA)
Período orbital60.224,9036 dias (164,89 anos)
Período sinódico367,49 dias
Velocidade orbital média5,432 km/s
Velocidade orbital máxima5,479 km/s
Velocidade orbital mínima5,385 km/s
Inclinação1,76917º (6,43º do equador do Sol)
Longitude do nodo ascendente131,72169º
Argumento do periélio273,24966º
Nr. de satélites13
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Diâmetro equatorial49.528 km (3,883 Terras)
Diâmetro Polar48.681 km (3,829 Terras)
Achatamento dos Pólos0,0171
Área da superfície7,619 x 109 km2 (14,937 Terras)
Volume6,2526 x 1013 km3 (57,723 Terras)
Massa1,0243 x 1026 kg (17,147 Terras)
Densidade média1,638 g/cm3
Gravidade equatorial11,00 m/s(1,122g)
Velocidade de escape23,5 km/s
Período de rotação0,67125 dias (16h6m36s)
Inclinação do eixo28,32º
Ascensão recta do Pólo Norte299,33º (19h57m20s)
Declinação42,95º
Albedo0,41
Temperatura à superfíciemínima: 50K  média: 53K  máxima: N/A K
CARACTERÍSTICAS ATMOSFÉRICAS
Pressão atmosférica100-300 kPa
Hidrogénio>84%
Hélio>12%
Metano2%
Amónia0,01%
Etano0,00025%
Acetileno0,00001%



«Durante a maior parte dos anos 50 após a sua descoberta por William Herschel, em 1781, os astrónomos tentaram, em vão, determinar um caminho orbital exacto para Úrano. Cada vez que pensavam que tinham acertado, o planeta mudava de rumo como uma pessoa alcoolizada a tentar seguir uma linha recta. Explicações cada vez mais desesperadas eram dadas para este comportamento enfurecedor. Talvez uma grande lua estivesse a puxar por Úrano, ou um grande cometa tivesse colidido com o planeta e o tivesse desviado. Até mesmo as sagradas leis da gravidade foram postas de lado quando alguém sugeriu que as Leis de Movimento de Newton terminavam em Saturno. Apesar da confusão, uma teoria mais credível começou a ser aceite: talvez a órbita de Úrano estivesse a ser perturbada por um planeta mais distante que espreitava para além do poder de ampliação dos telescópios. Mas como descobri-lo? Muitas pessoas acreditavam que a resposta estava em usar as Leis do Movimento de Newton (ainda intactas) para actuar como um perito interplanetário, revelando o culpado das impressões digitais gravitacionais que tinha deixado na órbita do seu vizinho mais próximo.
John Couch Adams, um talentoso matemático a estudar na Universidade de Cambridge, prometeu a si próprio que mal acabasse os estudos se dedicaria a resolver o mistério de Úrano. Em 1843 recebeu o diploma e seguiu imediatamente a pista do planeta desconhecido. Muitos, incluindo o Astrónomo do Exército, George Airy, pensavam que a pesquisa era um caminho matemático sem saída. Na verdade, era um desafio assustador. Ms por volta de 1845, Couch Adams não só confirmou a existência de um novo planeta como sugeriu o seu posicionamento. Se alguém se tivesse dado ao trabalho de verificar, descobriria que um fraco ponto de luz se afastava 2 graus da posição sugerida.
O que se seguiu foi uma vergonha para a ciência. Challis escreveu a Airy mostrando a previsão de Adams. Airy afirmou displicentemente que era um disparate. Quanto a ele, o recém-diplomado não tinha reputação fora da matemática e era demasiado novo para ser levado a sério. Acreditava que era impossível descobrir um planeta sem um telescópio, e nada o convenceria do contrário.
Entretanto, em França, um astrónomo mais conhecido tinha estado a trabalhar numa solução idêntica. A 1 de Junho de 1846, nove meses após o inglês ter enviado as suas descobertas ao Astrónomo do Exército, Urbain Jean Joseph Leverrier anunciou a posição do planeta à Real Academia das Ciências de Paris. A 25 de Setembro, Leverrier recebeu uma carta do Observatório de Berlim que dizia simplesmente: "o planeta cuja posição determinou existe realmente." Embora os franceses tenham considerado a descoberta de Neptuno como sua, a justiça científica finalmente prevaleceu, e tanto Leverrier como Couch Adams partilham agora o crédito pelo planeta descoberto num pedaço de papel. Neptuno é tão distante que, entre a sua descoberta em 1846 e a silenciosa chegada da Voyager, o planeta estava a 22 anos de completar a órbita de 165 anos à volta do Sol; ninguém sabia exactamente onde o planeta estava. Quando os engenheiros da Voyager conseguiram dirigir a nave a 40 quilómetros da perfeição - o equivalente celestial a acertar num buraco de golf entre Los Angeles e Londres - foi uma combinação de perícia e sorte, tal como todos os grandes feitos.
Assim, a 24 de Agosto de 1989, quando a Voyager chegou a Neptuno, após 12 anos a navegar pelo espaço, a pequena sonda estava apenas seis minutos atrasada. Gary Flandro não quer ficar com os créditos: para ele os verdadeiros heróis Newton e Leverrier, cujo génio nos levou da Terra para o planeta gigante mais afastado.
As primeiras imagens de Neptuno levaram 4 horas e 6 minutos a chegar à Terra. Depois do encontro com Úrano, todos temiam que Neptuno fosse um mundo frio e incaracterístico. Mas o último encontro da Voyager serviu para desafiar de novo as expectativas. À medida que se aproximava do segundo gigante azul, faixas de nuvens parecidas com as de Júpiter começaram a aparecer de repente. Detectou ventos mais fortes do que em Saturno e um grande ponto negro, tão grande como a Terra. As nuvens altas e brancas de Neptuno formaram-se e dispersaram-se diante das câmeras em apenas alguns minutos: acabou por ser o planeta mais intrigante do Sistema Solar.

Todos os dias trouxeram novas descobertas. A Voyager descobriu outro ponto escuro, chamado D2, e um ponto claro que se movia rapidamente, chamado Scooter. Também descobriu seis novas luas, e um fraco anel incompleto, aos altos e baixos. Teria de ter sido formado muito recentemente, talvez como resultado da colisão de um cometa com uma lua pequena e tendo sido formado muito recentemente, talvez como resultado da colisão de um cometa com uma lua pequena e tendo atirado os fragmentos que ainda não tiveram tempo de se organizar num anel plano?
A maior surpresa foi a grande lua Tritão. Os astrónomos sempre andaram intrigados pelo facto de Tritão girar em volta do seu planeta de oeste para leste, ao contrário de quase todas as outras luas do Sistema Solar, não era actividade geológica. Mas a 38.000 quilómetros acima da sua superfície, as câmaras da Voyager viram as colunas de fumo dos geisers elevando-se milhares de metros antes de serem dispersas em ângulos rectos pela rarefeita atmosfera superior de Tritão. Era uma imagem difícil de acreditar.
Apesar de todas as diferenças superficiais, Neptuno era sem dúvida o gémeo de Úrano: quase idêntico em tamanho e composição. O que a Voyager descobriu em Úrano e Neptuno obrigou os cientistas a repensarem os seus modelos do Sistema Solar. Uma das novas ideias era a de que em vez de quatro mundos semelhantes e gasosos, pareciam existir duas famílias distintas de gigantes.
Úrano e Neptuno são mundos muito diferentes de Júpiter e Saturno. Bill Hubbard, do Laboratório Lunar e Planetário do Arizona, considera-os tipos diferentes de planetas - gigantes de gelo, e não gigantes de gás. Debaixo das nuvens geladas, Hubbard sugere que há principalmente gelos de água, amoníaco e metano sobreaquecidos e sobrepressurizados. Talvez possa haver grandes oceanos de água debaixo das suas camadas de gás, aquecidos - tal como na Terra - pelos núcleos rochosos do centro. A sua composição sugere que se formaram muito depois de Júpiter e Saturno. Como planetas jovens, Úrano e Neptuno cresceram numa parte do Sistema Solar cheio de rocha e gelo, mas com falta das grandes nuvens de hidrogénio e hélio que Júpiter e Saturno atraíram. Tal como foi explicado no capitulo I, esses gases foram expelidos quando o nosso jovem Sol nasceu. Júpiter e Saturno já eram suficientemente grandes para manterem uma força gravitacional nos seus mantos de gás maciços. Formados num local diferente e numa idade mais tardia, Úrano e Neptuno têm o seu próprio carácter.»

Neptuno é o oitavo planeta do Sistema Solar, e o último em ordem de afastamento a partir do Sol, desde a reclassificação de Plutão para a categoria de planeta-anão, em 2006, que era o último dos planetas.
É, tal como a Terra, conhecido como o "Planeta Azul", mas não devido à presença de água.
Neptuno recebeu o nome do deus grego dos mares.
É o quarto maior planeta em diâmetro, e o terceiro maior em massa.
Neptuno tem 17 vezes a massa da Terra e é ligeiramente mais maciço do que Úrano, que tem cerca de 15 vezes a massa da Terra e é menos denso.

Características Físicas

Com uma massa de 1,0243 x 1026 kg, Neptuno é um corpo intermediário entre a Terra e os gigantes gasosos maiores: a sua massa é dezassete vezes a da Terra.

Neptuno e Úrano são geralmente considerados como uma subclasse dos gigantes gasosos denominados "gigantes de gelo", devido ao seu menor tamanho e maior concentração de substâncias voláteis em relação a Júpiter e Saturno. Na busca por exoplanetas, Neptuno tem sido usado como uma metonímia: os planetas descobertos com massa similar são denominados "neptunianos" da mesma forma que os astrónomos se referem a vários  exoplanetas como "jupiterianos".



Orbitando tão longe do Sol, Neptuno recebe muito pouco calor. A sua temperatura superficial média é de -218ºC. No entanto, o planeta parece ter uma fonte interna de calor. Pensa-se que isto se deve ao calor restante, gerado pela matéria em queda durante o nascimento do planeta, que agora irradia pelo espaço fora. A atmosfera de Neptuno tem as mais altas velocidades de ventos no sistema solar, que são acima de 2000 km/h; acredita-se que os ventos são ampliados por este fluxo interno de calor.
Na altura do encontro com a Voyager 2, a característica mais proeminente em Neptuno era a Grande Mancha escura no hemisfério Sul. Tem cerca de metade do tamanho da Mancha Vermelha de Júpiter (mais ou menos o mesmo diâmetro da Terra). Os ventos de Neptuno empurravam a mancha para Oeste a 300 metros por segundo.
A sonda também observou uma outra mancha mais pequena no Hemisfério Sul e uma pequena nuvem irregular que percorre Neptuno em cada 16 horas, agora conhecida como Scooter (ou trotinete). Esta nuvem pode ser uma pluma subindo a partir das partes mais baixas da atmosfera, mas a sua verdadeira natureza permanece desconhecida.
No entanto, observações efectuadas com o Hubble em 1994, mostraram que a Grande Mancha Escura desapareceu! Ou simplesmente se dissipou ou está permanentemente escondida por nuvens na atmosfera. Uns meses mais tarde o Hubble descobriu uma nova mancha escura, desta vez no Hemisfério Norte de Neptuno. Isto indica que a sua atmosfera muda muito rapidamente, talvez  devido às ligeiras mudanças na temperatura entre o topo e as partes mais baixas das nuvens.


Estrutura de Neptuno



A estrutura interna lembra a de Úrano - um núcleo rochoso coberto por uma crosta de gelo, escondida no profundo da sua espessa atmosfera. Os dois terços internos de Neptuno são compostos por uma mistura de rocha fundida, água, amoníaco líquido e metano. A terça parte exterior é uma mistura de gases aquecidos composta por hidrogénio, hélio, água e metano. Tal como Úrano, a composição de Neptuno é diferente da composição uniforme de Júpiter e Saturno. Acredita-se que a estrutura interna de Neptuno consista em três camadas.
  • A atmosfera corresponde a cerca de 5 a 10% da massa de Neptuno, estendendo-se ao longo de 10 a 20% do raio planetário, onde atinge pressões de cerca de 10 GPa. Nas regiões mais profundas da atmosfera, encontram-se concentrações, em ordem crescente de, metano, amónia e água
  • Gradualmente, essa região mais escura e quente condensa-se num manto líquido superaquecido, onde as temperaturas atingem valores que vão desde 2000 K até 5000 K; o manto possui uma massa de 10-15 massas terrestres e é rico em água, amónia e outras substâncias (como é comum nas ciências planetárias, esta mistura de elementos é designada de "gelada", apesar de se trata de um fluído quente e altamente denso. Apresenta uma elevada condutividade eléctrica e é, por vezes, chamado de "oceano de água e amoníaco").
  • A uma profundidade de 7000 km, as condições podem ser tais que o metano se decompõe em cristais de diamante que se precipitam em direcção ao núcleo. O núcleo planetário de Neptuno é composto por ferro, níquel e silicatos. Os modelos apresentam uma massa de cerca de 1,2 massas terrestres. A pressão no centro é de 7Mbar (700GPa), milhões de vezes superior à da superfície terrestre, e a temperatura pode ser de 5400 K.

Atmosfera

Como um típico planeta gasoso, Neptuno tem ventos rápidos confinados a bandas de latitude e grandes tempestades ou vórtices. Os ventos de Neptuno são os mais rápidos do sistema Solar, chegando aos 2.100 km/h.
A altitudes elevadas, a atmosfera de Neptuno é formada por 80% de hidrogénio e 19% de hélio, com traços de metano. As bandas de absorção proeminentes do metano encontram-se próximas ao comprimento de onda de 600 nm, nas porções vermelhas e infravermelhas do espectro. Assim como Úrano, essa absorção da luz vermelha pelo metano atmosférico é, em parte, responsável pela sua cor azul característica, apesar de a cor azul de Neptuno ser mais vivida que a cor água-marinha de Úrano. Como o conteúdo de metano atmosférico de Neptuno é semelhante ao de Úrano, deve haver alguma outra substância desconhecida que contribua para a cor de Neptuno.
A atmosfera de Neptuno é subdividida em duas regiões principais: a troposfera inferior, onde a temperatura diminui com a altitude, e a estratosfera, onde a temperatura aumenta com a altitude. O limite entre as duas, a tropopausa, encontra-se a uma pressão de cerca de 0,1 bar (10 kPa). A estratosfera, então, dá caminho à termosfera, que se encontra a uma pressão inferior a 10-5 - 10-4 microbares (1 a 10 Pa). A termosfera transita gradualmente para a exosfera.
Os modelos sugerem que a troposfera de Neptuno é coberta por nuvens de variadas composições, dependendo da altitude. O nível superior das nuvens encontra-se a pressões abaixo de um bar, onde a temperatura é favorável à condensação de metano. Com pressões entre um e cinco bares (100 e 500 kPa), acredita-se que ocorre a formação de amoníaco e sulfeto de hidrogénio. Acima de cinco bares de pressão, as nuvens podem consistir em amónia, sulfeto de amoníaco, sulfeto de hidrogénio e água. As nuvens mais profundas, constituídas por água gelada, poderão ser encontradas a pressões de cerca de 50 bares (5MPa), onde a temperatura chega a 0ºC. Mais abaixo, podem-se encontrar nuvens de amónia e sulfeto de hidrogénios.
O espectro de Neptuno sugere que a sua baixa estratosfera seja nebulosa devido à condensação de produtos da fotólise ultravioleta do metano, tais como etano e acetileno; a estratosfera também contém traços de monóxido de carbono e cianeto de hidrogénio. A estratosfera de Neptuno é mais quente que a de Úrano devido à elevada concentração de hidrocarbonetos.
Por razões ainda desconhecidas, a termosfera do planeta está a uma temperatura anormalmente alta de 750 K. O planeta está muito distante do Sol para que esse calor seja gerado pela radiação ultravioleta; uma hipótese para explicar o mecanismo de aquecimento é a interacção da atmosfera com os iões no campo magnético do planeta. Outros candidatos são ondas de gravidade do interior do planeta que se dissipam na atmosfera. A termosfera contém traços de dióxido de carbono e água, que podem ter sido depositados de fontes externas como meteoritos e poeira.
Uma vez que o seu eixo de rotação apresenta uma inclinação de cerca de 29º em relação ao plano orbital, o planeta apresenta estações análogas às da Terra.

Magnetosfera

Como Úrano, o campo magnético de Neptuno é muito inclinado em relação ao seu eixo rotacional, a 47º, e desviado no mínimo de 0,55 radianos (cerca de 13500 quilómetros) do centro físico do planeta. Antes da chegada da Voyager 2 a Neptuno, acreditava-se que a magnetosfera inclinada de Úrano fosse resultado da sua rotação lateral. Contudo, comparando o campo magnético dos dois planetas, os cientistas acham que essa orientação extrema se deve aos característicos fluxos no interior do  planeta, e não do resultado da orientação lateral de Úrano. O campo pode ser gerado por movimentos convectivos num fino invólucro de líquido condutor eléctrico (provavelmente uma combinação de amónia, metano e água), resultando numa acção dínamo.
O campo magnético da superfície equatorial de Neptuno é de aproximadamente 1,42 μT, e um momento magnético de 2,16 x 1017Tm3; o campo magnético de Neptuno tem uma geometria complexa que inclui componentes não-dipolares, incluindo um forte momento quadrupolo que pode exceder em força o momento magnético. Opostamente, a Terra, Júpiter e Saturno têm momentos quadrupolos relativamente pequenos e os seus campos são menos inclinados em relação ao eixo polar. O grande momento quadrupolo de Neptuno pode ser o resultado do desalinhamento em relação ao centro do planeta e das restrições do dínamo do campo.
O bow shock de Neptuno, onde a magnetosfera começa a desacelerar o vento solar, ocorre a uma distância de 34,9 vezes o raio do planeta. A magnetopausa, onde a pressão da magnetosfera contrabalança o vento solar, fica a uma distância de 23 a 26,5 vezes o raio de Neptuno. a cauda da magnetosfera estende-se para fora a  pelo menos 72 vezes o raio de Neptuno e, provavelmente, muito além.

Anéis

Embora não sejam visíveis nas fotografias do telescópio espacial Hubble, Neptuno faz parte dos planetas gigantes que possuem um complexo sistema de anéis. Detém quatro anéis principais e a sua descoberta deve-se não a uma das sondas lançadas e sim a uma observação efectuada em 1984 a bordo de uma avião U2. O avião espião, durante a ocultação de uma estrela, acompanhou o deslocamento do planeta por alguns fusos horários e registou antes e depois da ocultação quatro apagões em cada lado da estrela. Tal como em Júpiter e Úrano, os anéis de Neptuno são muito escuros, no entanto a sua composição ainda é desconhecida.



Os anéis de Neptuno têm nomes: o mais exterior é Adams (que contém três arcos proeminentes, nominados de Liberdade, Igualdade e Fraternidade), o segundo é um anel co-orbital sem nome com Galateia, depois Leverrier (cujas exteriores foram denominadas Lassel e Arago) e finalmente o ténue mas largo Galle.
Segundo observações terrestres efectuadas em 2005, os anéis de Neptuno parecem ser muito mais instáveis do que se pensava. Em particular parece que Liberdade poderá desaparecer dentro de um século.

AnelDistância (km)*Largura (km)Nome a partir de:
1989 N3R (Gall)41.90015Johann Galle
1989 N2R (Leverrier)53.20015Urbain Leverrier
Lassell55.400-William Lassell
Arago57.600-François Arago
1989 N1R (Adams)62.930menos de 50John Couch Adams
Liberdade62.900--
Igualdade62.900--
Fraternidade62.900--
Coragem62.900--
* Distância do centro de Neptuno até ao começo do anel

Satélites Naturais

Neptuno tem 13 luas conhecidas; sete já têm nome, mais quatro descobertas em 2002 e uma em 2003. A maior delas é Tritão, descoberta por William Lassell apenas 17 dias depois da descoberta de Neptuno.

Nome    Diâmetro (km)Massa (kg)Raio orbital (km)Período orbital (d)**
Naiad581,9 x 101748.2270,294
Thalassa803,7 x 101750.0750,311
Despina1482,1 x 101852.5260,335
Galateia1583,7 x 101861.5930,429
Larissa193 (208 x 178)4,9 x 101873.5480,555
Proteus418 (436x416x402)5 x 1019117.6471,122
Tritão2.7002,147x1022354.800-5,877
Nereida3403,1 x 10195.513.400360,14
S/2002N1*609 x 101615.728.000-1.879,71
S/2002N2*389 x 101622.422.0002.914,07
S/2003N3*389 x 101623.571.0003.167,85
S/2003N1*281,5 x 101646.695.000-9.115,91
S/2002N4*609x101648.387.000-9.373,99
* A aguardar confirmação e nomeação
** Períodos orbitais negativos indicam uma órbita retrógrada em torno de Neptuno (oposta à rotação do planeta).




Fontes

Os planetas, David McNab e James Younger, Atena, 1999
http://pt.wikipedia.org/wiki/Neptuno_(planeta)
http://www.ccvalg.pt/astronomia/sistema_solar/neptuno.htm


Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...