 |
2. osa: Päikesesüsteem |
|
|
Veel NeptuunistKõige huvitavam, mida kuni viimase ajani Neptuunist teati, oli planeedi avastamise lugu. Füüsika- ja astronoomiaõpikud armastavad sellest pajatada kui klassikalise füüsika ja taevamehaanika suurest saavutusest. Neptuun avastati teatavasti Uraani liikumise korrapäratuste analüüsi põhjal, millest tehti järeldus, et Uraanist kaugemal peab asuma veel üks planeet. J. Adams Inglismaalt ja temast sõltumatult U. Leverrier Prantsusmaalt arvutasid uue planeedi asukoha välja ning saksa astronoom J. Galle leidiski ta 1846 aastal U. Leverrier' poolt väljapakutud koha lähedalt. Nimi pandi vastleitule merejumal Neptunuse järgi. Planeet on Päikesest 30 korda kaugemal kui Maa -- nelja ja poole miljardi kilomeetri kaugusel. Maa taevas paistab ta kaheksanda suuruse tähena -- teda on lootusetu vaadelda palja silmaga. Ka väikese pikksilmaga on Neptuuni võimatu eristada ümbritsevatest tähtedest.Neptuun on neli korda suurema läbimõõduga, seitseteist korda massiivsem ja kuuskümmend korda mahukam kui Maa. Planeedi keskmine tihedus on selle põhjal tsipa rohem kui poolteist korda suurem vee tihedusest, aga üle kolme korra väiksem Maa keskmisest tihedusest. Neptuun tiirleb peaaegu ringikujulisel orbiidil ning üheks tiiruks kulub 165 maist aastat, tema päev kestab aga ainult 18 tundi. Planeet pöörleb tavapärases suunas ja see oligi põhiline, mis teda astronoomide silmis eristas vastupidiselt pöörlevast Uraanist, kuna need kaks planeeti on peaaegu ühesuurused ning suure kauguse tõttu paistsid nad olevat ka väga sarnased. Spektraalvaatluste põhjal leiti Neptuuni pilvekihi temperatuur olevat -235 kraadi. Nagu teistegi hiidplaneetide puhul ei ole vähemalt praegu selge, kas ta pilvekihi all on tahket maapinda. Enamus uurijaid on veendunud, et hiidplaneedid on lihtsalt gaasimullid, mille tihedus keskpunkti suunas kasvab ning keskosas suure rõhu all võib esineda ka tahke faas. Teleskoopide abil oli Neptuunil leitud kaks kaaslast: 3200-kilomeetrise läbimõõduga Triton ja 200-kilomeetrise läbimõõduga Nereide. Triton on ainus suur kaaslane, mis tiirutab planeedi ümber viimase pöörlemisele vastupidises suunas. Teised taolised kaaslased (Jupiteri kuud Ananke, Carme, Pasiphae ja Sinope ning Saturni kuu Phoebe) on temast üle kümne korra väiksemad. "Voyager 2" Neptuuni uurimas25. augustil 1989. aastal jõudis automaatjaam "Voyager 2" Neptuuni juurde, olles läbinud neli ja pool miljardit kilomeetrit, kulutades selleks 12 aastat. Suurima lähenemise hetkel lahutas jaama kaameraid planeedi pilvekihist vaid 4900 kilomeetrit. Kui "Voyager 2" kolm aastat varem Uraani juures pilte tegi, siis ennustati, et Neptuun on tõenäoliselt samasugune ühtlane sinine kera nagu Uraangi. Aga juba esimesed ülesvõtted näitasid palju kirjumat pilti ning andsid tunnistust tormilisemast ja dünaamilisemast atmosfäärist kui Uraanil.Sinise metaanatmosfääri taustal torkasid kõigepealt silma kaks tumedat laiku. Suurem neist, maakera läbimõõduga laik, sai koheselt nimeks Suur Tume Laik. Ta on kuulsast Jupiteri Suurest Punanesest Laigust poole väiksem. Mõlema puhul on tegemist hiiglaslike atmosfäärikeeristega, mis toovad esile sügavamatest kihtidest pärinevat teistsuguse keemilise koostisega ja teist värvi pilvi. Jupiteril on aga temperatuur sada kraadi kõrgem ning pilvede koostiski teine. Neptuuni Suur Tume Laik asus kakskümmend kaks kraadi lõuna pool planeedi ekvaatorist ning avastamise ajal peeti teda väga pikaajaliseks moodustiseks. (Jupiteri Suure Punase Laigu kohta tehtud arvutused lubavad suurtele atmosfäärikeeristele kümnete aastatuhandete pikkust eluiga.) Laigu äärtes oli kohati näha keerulise struktuuriga helevalgeid kõrgpilvi, mis meenutavad meie kiud-kihtpilvi. Kõige detailsemad pildid lubavad eristada objekte, mis on umbes paarikümne kilomeetrise läbimõõduga. Heledaid kõrgpilvi esineb kitsaste ribadena ka teistes planeedi piirkondades, nad koosnevad tahkunud metaani kristallidest. Väike Tume Laik asub Neptuuni 54. lõunalaiusel. Kahe tumeda laigu vahel asus esimesel pildistamisel valgetest pilvedest koosnev hele laik, mis hilisematel fotodel puudus. Heledate pilvede liikumise põhjal tehti kindlaks, et Neptuuni kõrgpilvedes puhuvad tuuled kohati pilvi edasi rohkem kui tuhat kilomeetrit tunnis. Väike Tume Laik asub lõunapolaarala piiril olevas tumedamas vöödis. Hea tahtmise korral võib Neptuuni pinnal eristada teisigi vööte, mis on nii iseloomulikud Jupiterile ja Saturnile, kuid Uraanil sootumaks puuduvad. Esialgu on andmeid liiga vähe selleks, et oletada, miks on Neptuuni ja Uraani atmosfäärid nii erineva aktiivsusega, kuid põhjus võib peituda Neptuuni suuremas tiheduses ja aktiivsuses, mis avaldab ennast märkimisväärsete raadiopursete kaudu. Planeedi magnetväli on aga palju nõrgem kui Uraanil ning magnetpoolused on 50 kraadi eemal planeedi enda poolustest. 1994. aastal Hubble'i kosmoseteleskoobiga tehtud piltidel oli aga Suur Tume Laik kadunud. Pole selge, kas ta on lihtsalt kadunud või varjab teda mõni kõrgemal asuv moodustis atmosfääris. Mõned kuud hiljem leiti sama teleskoobiga Neptuuni põhjapoolkeral uus tume laik. Nagu kõikidel teistel hiidplaneetidel on ka Neptuunil rõngad. Saturni ega ka Uraani vastu need rõngad oma suurusega ei saa, kuid Jupiteri rõngastest on nad küll kopsakamad. Kaks kitsast Neptuuni rõngast paiknevad üks 53000 ja teine 63000 kilomeetri kaugusel planeedi tsentrist. Pikema ekspositsiooniaja korral tuleb esile veel teisi rõngaid, kuid nood on oluliselt nõrgema heledusega ja laiemad. "Voyager 2" avastas veel kuus senitundmatut kaaslast, mis esialgu nimetati järjekorras 1989 N1 kuni 1989 N6. Saturni rõngaste uurimisel püstitati rõngaste "gravitatsioonilise karjatamise" hüpotees. Selle järgi vähemalt osa rõngaid püsib koos tänu pisikeste kuude -- karjuste -- raskusvälja toimele. Neptuuni kuu Larissa on praegusel hetkel karjusetiitli kandidaat. Üllataval kombel ei olnudki Nereide Neptuuni suuruselt teine kaaslane, vaid selleks on Proteus, mille läbimõõt on tervelt 400 kilomeetrit. Ometigi ei piisa selle kuu gravitatsioonist tagamaks talle korrapärast kuju -- kaaslase pinnal asub kraater, mille läbimõõt ulatub 200 kilomeetrini. Tegemist on päikessteemi kõige mustema kehaga, ta peegeldab pealelangevast pikesevalgusest tagasi vaid 5 protsenti. Triton, Neptuuni kaaslaneViis ja veerand tundi pärast lähenemist Neptuunile suunati "Voyager 2" kaamerad planeedi kõige tähelapanuväärsemale kaaslasele -- Tritonile. Ka see osa lennust oli varem ette kavandatud, sest Triton kuulub Päikesesüsteemi suurimate kuude hulka. Päikesevalgus on Neptuuni juures 900 korda nõrgem kui Maal ning see mõjus nii jaama energiaressurssidesse kui pildistamise säriaegadele. Siiski õnnestus sellest saada päris häid pilte.Tritoni täpsustatud diameeter on 2760 kilomeetrit. Kuud ümbritseb metaanist ja lämmastikust koosnev nõrk atmosfäär, mille rõhk on umbes sajatuhandik maisest õhurõhust. Kaaslase pinnal valitsev temperatuur -236 kraadi on isegi madalam kui Pluutol. Tritoni õhkkond oli juba maiste vaatlustega kindlaks tehtud, sest ta ulatub suhteliselt kõrgele -- kuni 75 kilomeetrit kuu pinnast. Veel kõrgemale tungivad vaid hõredad gaasijoad, mis liiguvad ülespoole kiirusega kuni 50 meetrit sekundis. Nende jugade allikaks on vulkaanitaolised gaasipursked kuu pinnal, kusjuures gaasi väljavoolu kiirus on ligikaudu 100 meetrit sekundis. Purskuv gaas kannab endaga kaasas pinnast pärinevaid ühendeid, sealhulgas ka orgaanilisi. Pursete põhjuseks on arvatavasti "kuum" suvepäike, mis aurustab külmunud lämmastikku. Teine õhukomponent -- metaan -- moodustab kosmiliste kiirtega pommitamise tagajärjel veel mitmesuguseid orgaanilisi ühendeid. Lisandite külmunud osakesed hõljuvad atmosfääris kolme kuni kaheksa kilomeetri kõrgusel väikeste pilvekestena. Vertikaalsed puhangud ulatuvad aeg-ajalt 100-150 kilomeetri kõrguseni. Tundub olevat tõenoline, et ka Pluuto atmosfäär ei erine palju Tritoni omast. Tritoni pind peegeldab haruldaselt hästi päikesevalgust -- pinna albeedo ulatub üheksakümne protsendini. Pole võimatu, et peale külmunud metaani ja lämmastiku leidub seal ka külmunud süsihappegaasi ja võib-olla isegi vett. Tumedad täpid heledal põhjal näitavad kohti, kust purskub välja gaasiline lämmastik. Parimatel Tritoni pinnast tehtud fotodel saab hästi eristada mõnekilomeetrilise suurusega objekte. Kaaslase pind on huvitav ja mitmekesine. Kohati kulgevad üle pinna pikad, madalad seljakud, esinedes ka paarikaupa koos ja moodustades mõnikord midagi võrgutaolist. Mitmes kohas on näha kuni 400 kilomeetrise läbimõõduga basseine, mis oma kujult tuletavad meelde Kuu meresid. Basseinid on täitunud mingi vedelikuga (võib-olla veega) ja hiljem külmunud. Isegi külmumisel tekkinud pragusid on võimalik hea tahtmise korral näha. Siin-seal, ka basseinides, ilutseb väikseid löögikraatreid. Pinna kohal hõljub üksikuid pilvi nagu Marsil. Tritoni lõunapooluse lähedal torkab silma hulk tumedaid "jutte". "Jutid" algavad ja kulgevad üle mõnekilomeetriste plekkide, mis nähtavasti on aurustunud gaasi väljatungimise kohtadeks. Osa tumedaid alasid on suuremad ning nende diameeter ulatub mõnekümne kilomeetrini. Tumedad alad on ümbritsetud helevalgete, külmunud gaasist koosnevate ribadega. Väikesed löögikraatrid, kust gaasi välja ei voola, ei erine värvuse poolest kuigipalju neid ümritsevatest aladest. Tritoni põhjapooluse lähedased alad paistavad olevat geoloogilises mõttes noored, sest selles piirkonnas praktiliselt puuduvad löögikraatrid. Ala on risti-rästi ja ringjalt kulgevatest tihedatest madalatest vallidest lausa säbruline. Nähtavasti on selles piirkonnas suhteliselt hiljuti (geoloogilises mõttes) toimunud ulatuslik külmunud pinnase liikumine. Tabel. Neptuuni süsteem
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Peatüki indeks | Õpiku tekst | Illustratsioonid | Viited | Kordamisküsimused ]
|
Õpiku tegijad / opik@obs.ee © Tartu Tähetorni Astronoomiaring 1997-99 21. veebruar 1999
|
![[Avatud Eesti Fond]](../../pildid/oef48.gif){kind=small}
Selle õpiku valmimist on toetanud |