Wiemy o nim od 180 lat. Zbliża się rocznica odkrycia Neptuna

• Neptun został odkryty 23 września 1846 r. na podstawie wyliczeń matematycznych Urbaina Le Verriera i obserwacji prowadzonej w Berlinie przez Johanna Galla oraz jego studenta Heinricha L. d’Arresta; naukowcy bazowali na obliczeniach Urbaina J.J. Le Verriera.
• Planeta jest czterokrotnie większa od Ziemi, krążą wokół niej 14 znanych księżyców oraz system słabych pierścieni.
• Jedyną sondą, która dotarła do Neptuna, był Voyager 2 w 1989 r., a kolejne misje planują Chińska Narodowa Administracja Kosmiczna oraz NASA.

Neptun jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym odkrytą nie tylko dzięki obserwacji nieba, ale przede wszystkim w oparciu o wyliczenia matematyczne. Astronomowie zauważyli zakłócenia w ruchu orbitalnym Urana i doszli do wniosku, że wywołuje je grawitacja nieznanego obiektu. Na podstawie prognoz Urbaina Le Verriera planeta została dostrzeżona przez Johanna Galla i Heinricha L. d’Arresta 23  września 1846 r. W tym roku przypada 180. rocznica tego wydarzenia.

Ósma planeta znajduje się średnio 4,5 miliarda kilometrów od Słońca i potrzebuje około 164 lat na wykonanie jednego pełnego obiegu. Obiekt o masie 17-krotnie większej od Ziemi nie jest widoczny gołym okiem.

Ekstremalna pogoda i warunki atmosferyczne

Neptun jest zaliczany do olbrzymów lodowych. Jego atmosfera składa się głównie z wodoru i helu z domieszką śladowych ilości azotu i węglowodorów, ale zawiera także znaczne ilości lodu wodnego, amoniaku i metanu. Wnętrze planety tworzą skały oraz lód.

W przeciwieństwie do spokojnej atmosfery Urana, na Neptunie występują dynamiczne zjawiska pogodowe. Sonda Voyager 2 zarejestrowała na południowej półkuli potężną burzę zwaną Wielką Ciemną Plamą. Na globie panują najsilniejsze wiatry w całym Układzie Słonecznym, osiągające prędkość ponad 2 tysięcy kilometrów na godzinę.

Zewnętrzne chmury osiągają temperaturę spadającą do –218 stopni Celsjusza, natomiast we wnętrzu temperatury przekraczają 5 tysięcy stopni Celsjusza. Planeta posiada również słaby i pofragmentowany system pierścieni. Został on odkryty w 1984 r., potwierdzony pięć lat później przez Voyagera 2, a w 2022 r. wyraźnie sfotografowany przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

Unikalny system księżyców

Astronomowie zidentyfikowali dotychczas 14 księżyców Neptuna. Największym z nich jest Tryton, odkryty przez Williama Lassella zaledwie 17 dni po odnalezieniu samej planety. Tryton skupia ponad 99,5 procent masy krążącej wokół Neptuna.

Księżyc ten wyróżnia się ruchem wstecznym, co sugeruje, że w przeszłości był planetą karłowatą z pasa Kuipera przechwyconą przez grawitację Neptuna. Z powodu poruszania się w kierunku przeciwnym do obrotu planety i bliskiej odległości, Tryton za około 3,6 miliarda lat zostanie rozerwany przez siły pływowe. Pomiary z 1989 r. wykazały, że jego powierzchnia o temperaturze –235 stopni Celsjusza była najzimniejszym zmierzonym obiektem w Układzie Słonecznym.

Pozostałe obiekty odkrywano stopniowo. Sonda Voyager 2 odnalazła w 1989 r. sześć wewnętrznych księżyców, w tym cztery krążące wewnątrz pierścieni planety. Pięć kolejnych, nieregularnych satelitów zaobserwowano w latach 2002–2003.

Planowane misje badawcze

Jedynym statkiem kosmicznym, który dotąd zbliżył się do Neptuna, była amerykańska sonda Voyager 2. W trakcie przelotu 25 sierpnia 1989 r. potwierdziła ona istnienie przesuniętego i nachylonego pola magnetycznego planety. Sygnał wysłany wówczas na Ziemię potrzebował 246 minut na przebycie dystansu.

Naukowcy planują kolejne badania tego obiektu. Chińska Narodowa Administracja Kosmiczna pracuje nad sondami Interstellar Express (IHP). Sonda IHP-2 ma przelecieć 1000 kilometrów nad chmurami Neptuna w styczniu 2038 r. Z kolei NASA przygotowuje orbitalną misję badawczą, której start przewidywany jest na lata 2031–2033, a dotarcie do celu na rok 2049.

Jak odkrycie sprzed 180 lat uczci Uniwersytet Wrocławski?

Johann Gottfried Galle był profesorem Uniwersytetu Wrocławskiego w latach 1851–1897 i dyrektorem Obserwatorium Astronomicznego. Uczelnia z Wrocławia, z szacunkiem kontynuująca dorobek swojej niemieckiej poprzedniczki, wskazuje, że Galle wychował pokolenie rachmistrzów orbit komet i planetoid, w tym kilku Polaków.

Szkoła zaplanowała uroczystość, która uczci byłego rektora oraz dziekana Wydziału Filozoficznego. 23 września o godz. 14 na Schodach Cesarskich odsłonięta zostanie tablica pamiątkowa poświęcona Gallemu i jego odkryciu Neptuna. W programie obchodów znalazły się też obserwacje astronomiczne dla mieszkańców. W późnych godzinach wieczornych, między 22 a 24, w Instytucie Astronomicznym przy ul. Kopernika 11 we Wrocławiu będzie można obserwować Neptuna.