كعملاق غاز (أو عملاق جليدي) ، لا يمتلك نبتون سطحًا صلبًا. في الواقع ، القرص الأزرق والأخضر الذي رأيناه جميعًا في الصور الفوتوغرافية على مر السنين هو في الواقع مجرد وهم. ما نراه هو في الواقع قمم بعض السحب الغازية العميقة جدًا ، والتي بدورها تفسح المجال للماء والجليد الذائب الآخر الذي يقع فوق قلب بحجم الأرض تقريبًا مصنوع من صخور سيليكات ومزيج النيكل والحديد. إذا حاول شخص الوقوف على نبتون ، فسيغرق في الطبقات الغازية.
عندما ينزلون ، سيشهدون درجات حرارة وضغوطًا متزايدة حتى يصلوا أخيرًا إلى النواة الصلبة نفسها. ومع ذلك ، يمتلك نبتون سطحًا من الأنواع ، (كما هو الحال مع عمالقة الغاز والجليد الأخرى) التي يعرفها الفلكيون على أنها النقطة في الغلاف الجوي حيث يصل الضغط إلى شريط واحد. ولهذا السبب ، يعد سطح نبتون أحد أكثر الأماكن نشاطًا وحيوية في المجموعة الشمسية بأكملها.
التركيب والهيكل:
مع نصف قطر متوسط يبلغ 24،622 ± 19 كم ، يعد نبتون رابع أكبر كوكب في النظام الشمسي. ولكن بكتلة 1.0243 × 1026 كجم - وهو ما يقرب من 17 مرة من الأرض - وهو ثالث أكبر كتلة أورانوس. نظرًا لصغر حجمها وتركيزاتها العالية من المواد المتطايرة نسبةً إلى المشتري وزحل ، غالبًا ما يُشار إلى نبتون (مثل أورانوس) على أنه "عملاق جليدي" - وهو فئة فرعية من كوكب عملاق.
كما هو الحال مع أورانوس ، فإن امتصاص الضوء الأحمر بواسطة الميثان الجوي هو جزء مما يعطي نبتون لونه الأزرق ، على الرغم من أن نبتون أكثر قتامة وأكثر حيوية. نظرًا لأن محتوى الميثان الجوي لنبتون مشابه لمحتوى أورانوس ، يُعتقد أن بعض المكونات الجوية غير المعروفة تساهم في تلوين نبتون الأكثر كثافة.
أيضًا مثل أورانوس ، يتم تمييز البنية الداخلية لنبتون بين قلب صخري يتكون من السيليكات والمعادن ؛ عباءة تتكون من الماء والأمونيا والميثان الجليد ؛ وغلاف يتكون من غاز الهيدروجين والهيليوم وغاز الميثان. ينقسم الغلاف الجوي أيضًا إلى أربع طبقات ، تتكون من (من الأعمق إلى الخارج) الطبقة السفلى من التروبوسفير والستراتوسفير والغلاف الحراري والغلاف الخارجي.
المنطقتان الرئيسيتان للغلاف الجوي لنبتون هما الأعمق: الطبقة السفلى من التروبوسفير ، حيث تنخفض درجات الحرارة مع الارتفاع ؛ والستراتوسفير ، حيث تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع. داخل طبقة التروبوسفير ، تتراوح مستويات الضغط من واحد إلى خمسة أشرطة (100 و 500 كيلو باسكال) ، وبالتالي يتم تعريف سطح نبتون على أنه داخل هذه المنطقة.
الغلاف الجوي:
لذلك يمكن القول أن "سطح" نبتون يتكون من حوالي 80٪ هيدروجين و 19٪ هيليوم ، مع كمية ضئيلة من الميثان. يتم اختراق الطبقة السطحية أيضًا عن طريق مجموعات متغيرة من الغيوم بتركيبات مختلفة ، اعتمادًا على الارتفاع والضغط. في المستوى العلوي ، تكون درجات الحرارة مناسبة لتكثيف الميثان ، وظروف الضغط بحيث يمكن أن توجد السحب التي تتكون من الأمونيا وكبريتيد الأمونيوم وكبريتيد الهيدروجين والماء.
في المستويات الدنيا ، يُعتقد أن غيوم الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين تتشكل. يجب أيضًا العثور على سحب عميقة من الجليد المائي في المناطق السفلى من التروبوسفير ، حيث تكون الضغوط التي تبلغ حوالي 50 بار (5.0 ميجا باسكال) ودرجة حرارة 273 كلفن (0 درجة مئوية) شائعة.
لأسباب لا تزال غامضة ، يعاني الغلاف الحراري للكوكب من درجات حرارة عالية بشكل غير عادي تصل إلى حوالي 750 كلفن (476.85 درجة مئوية / 890 درجة فهرنهايت). الكوكب بعيد جدًا عن الشمس بحيث لا تتولد هذه الحرارة عن طريق الأشعة فوق البنفسجية ، مما يعني وجود آلية تسخين أخرى - والتي يمكن أن تكون تفاعل الغلاف الجوي مع أيونات في المجال المغناطيسي للكوكب ، أو موجات الجاذبية من باطن الكوكب التي تتبدد في الجو.
لأن نبتون ليس جسمًا صلبًا ، يخضع غلافه الجوي لدوران تفاضلي. تدور المنطقة الاستوائية العريضة بفترة حوالي 18 ساعة ، وهي أبطأ من دوران المجال المغناطيسي للكوكب الذي يبلغ 16.1 ساعة. على النقيض من ذلك ، فإن العكس صحيح بالنسبة للمناطق القطبية حيث تكون فترة الدوران 12 ساعة.
هذا الدوران التفاضلي هو الأكثر وضوحًا من أي كوكب في النظام الشمسي ، وينتج عنه قص رياح خط عرضي قوي وعواصف عنيفة. الثلاثة الأكثر إثارة للإعجاب رصدت جميعها في عام 1989 بواسطة فوييجر 2 مسبار الفضاء ، ثم سميت على أساس مظهرها.
كان أول ما تم رصده هو عاصفة ضخمة مضادة للأعاصير تبلغ مساحتها 13000 × 6،600 كم وتشبه البقعة الحمراء الكبرى للمشتري. عُرفت هذه العاصفة باسم البقعة المظلمة العظيمة ، ولم يتم رصدها بعد ذلك بخمسة (2 نوفمبر 1994) عندما بحث عنها تلسكوب هابل الفضائي. بدلاً من ذلك ، تم العثور على عاصفة جديدة كانت متشابهة جدًا في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، مما يشير إلى أن هذه العواصف لها عمر أقصر من المشتري
السكوتر هو عاصفة أخرى ، مجموعة سحابة بيضاء تقع أبعد جنوبًا من Great Dark Spot. ظهر هذا اللقب لأول مرة خلال الأشهر التي سبقت فوييجر 2 واجهت في عام 1989 ، عندما لوحظت مجموعة السحابة تتحرك بسرعة أكبر من البقعة المظلمة العظيمة. كانت البقعة المظلمة الصغيرة ، وهي عاصفة إعصارية جنوبية ، ثاني أكبر عاصفة لوحظت خلال مواجهة عام 1989. كانت مظلمة تمامًا في البداية ؛ ولكن كما فوييجر 2 اقترب من الكوكب ، نواة مشرقة تطورت ويمكن رؤيتها في معظم الصور عالية الدقة.
الحرارة الداخلية:
لأسباب لا يزال العلماء غير واضحين فيها ، فإن الجزء الداخلي من نبتون ساخن بشكل غير معتاد. على الرغم من أن نبتون أبعد بكثير عن الشمس من أورانوس ويتلقى ضوء شمس أقل بنسبة 40٪ ، إلا أن درجة حرارة سطحه هي نفسها تقريبًا. في الواقع ، يعطي نبتون طاقة 2.6 مرة أكثر مما يستهلكها من الشمس. حتى بدون الشمس ، يضيء نبتون.
هذه الكمية العالية من الحرارة الداخلية المطابقة مع برودة المكان تخلق فرقًا كبيرًا في درجة الحرارة. وهذا يجعل الرياح تهب حول نبتون. يمكن أن تكون سرعات الرياح القصوى على المشتري أكثر من 500 كم / ساعة. إنها ضعف سرعة أقوى الأعاصير على الأرض. ولكن هذا لا شيء مقارنة بنبتون. قام الفلكيون بحساب الرياح التي تهب على سطح نبتون بسرعة 2100 كيلومتر / ساعة.
في أعماق نبتون ، قد يكون للكوكب سطح صلب فعلي. في صميم عملاق الغاز / الجليد يُعتقد أنها منطقة من الصخور مع كتلة الأرض تقريبًا. لكن درجات الحرارة في هذه المنطقة ستكون آلاف الدرجات. ساخنة بما يكفي لإذابة الصخور. والضغط من وزن كل الغلاف الجوي سيكون سحقًا.
باختصار ، ببساطة لا توجد طريقة يمكن أن يقف بها المرء على "سطح نبتون" ، ناهيك عن التجول عليه.
لدينا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول نبتون هنا في مجلة الفضاء. هنا واحدة عن حلقات نبتون ، أقمار نبتون ، من اكتشف نبتون ؟، هل هناك محيطات على نبتون؟
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول Neptune ، فألق نظرة على النشرات الإخبارية لشركة Hubblesite حول Neptune ، وإليك الرابط إلى دليل NASA لاستكشاف النظام الشمسي لنبتون.
يلقي علم الفلك بعض حلقات مثيرة للاهتمام عن نبتون. يمكنك الاستماع هنا ، الحلقة 63: نبتون والحلقة 199: برنامج فوييجر.
