Astronomieseiten von Dr. Rainer Haas

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Neptun

Rainer Haas

Neptun ist der achte Planet von der Sonne aus gesehen. Die wichtigsten Daten:

Äquatordurchmesser: 49.532 km

Masse: 17,135 (Erde=1); 1,024 * 10²⁶ kg

mittlere Dichte: 0,297 (Erde=1); 1,64 g/cm³

Oberflächenschwerkraft: 1,125 (Erde=1)

Oberflächentemperatur: -193°C bis -153°C (Wolkenobergrenze)

Rotationsdauer: 16h7min

Äquatorneigung: 28,31°

Entweichgeschwindigkeit: 23,5 km/s

Bahnexzentrität: 0,0097

Mittl. Bahngeschwindigkeit: 5,45 km/s

Entfernung von der Sonne: 4.535,2 (Aphel) bis 4.458,0 (Perihel) Mill. km

Umlaufzeit um die Sonne: 164,79 Jahre

Bahnneigung gegen die Ekliptik: 1,773°

Albedo: 0,41

scheinbarer Durchmesser von der Erde aus: 2,5"

scheinbare Helligkeit von der Erde aus: 7,84^m

Neptun ist der äußerste der großen Planeten. Er wurde 1846 von J.G. Galle entdeckt. Im Jahr 1613 wurde von Galilei bei Beobachtungen des Jupiter-Satellitensystems ein Vorübergang von Neptun beobachtet, der jedoch von ihm nicht als Planet erkannt wurde. 1795 wurde Neptun erneut von Lalande beobachtet, aber ebenfalls nicht als Planet erkannt.

Er umkreist die Sonne in einem mittleren Abstand von 4.504 Mill. km in 164,79 Jahren. Sein Äquatorradius beträgt 49.532 km der Polradius 48.687 km, die Abplattung ist nur gering (1,7%). Er besitzt eine Dichte von 1,64 g/cm³ und eine Masse von 17,135 Erdmassen. Er rotiert in 16h7min um seine Achse. Neptun besitzt wie Jupiter und Saturn eine innere Wärmequelle: er strahlt mehr Energie in den Weltraum ab als er von der Sonne erhält. Die Temperatur an der Wolkenoberfläche liegt zwischen - 193°C und -153°C.

Von der Erde aus gesehen erscheint er als 2,5" kleine blaugrüne Scheibe mit der Helligkeit 7,84^m. Die veränderlichen Wolkenformationen in Neptuns Atmosphäre werden vom Hubble Space Telescope überwacht. Seine Atmosphäre besteht zu 85% aus Wasserstoff, 13% aus Helium und 2% aus Methan, welches für die grünliche Farbe Neptuns verantwortlich ist. In den Wolken wurden Ammoniakeis, Wassereis und Ammoniumsulfid nachgewiesen. Der Oberflächendruck liegt bei mehr als 100 bar. Die Magnetfeldachse ist um 47° gegen die Rotationsachse geneigt.

Am 25.8.1989 passierte Voyager 2 Neptun in 4.950 km Abstand. Die Ringe sowie sechs neue Monde wurden entdeckt und physikalische Daten und Bilder von einigen Monden und von Neptun gewonnen. Auffälligste Struktur ist der sog. große graue Fleck (GDS), ein Wolkenwirbel in der Äquatorzone Neptuns. Der atmosphärische Wirbel hat einen Durchmesser von 12.000 km * 8.000 km und ähnelt dem großen roten Fleck Jupiers. Er rotiert gegen den Uhrzeigersinn mit einer Periode von ca. 16 Tagen. Die Windgeschwindigkeiten in Neptuns Atmosphäre betragen bis zu 2.000 km/h.

Für die nähere Zukunft sind keine weiteren Missionen zum Neptun geplant.

- Bilder: nept3.gif: Neptun mit Wolken, HST

neptune.gif: Neptun, Voyager 2, NASA

Ringe

Erdgebundene Beobachtungen ergaben in den 80er Jahren bei Sternbedeckungen durch Neptun Hinweise auf die Existenz von Ringen. 1989 wurden von Voyager 2 fünf Ringe entdeckt. Die Masse der Ringe ist unbekannt, sie bestehen aus mikroskopischen Staubpartikeln. Das Albedo der Ringe ist gering.

In 41.900 km Entfernung befindet der innerste, diffuse Ring (1989N3R, Galle).

Zwei helle, schmale (15-50 km) Ringe befinden sich in Entfernungen von 53.200 km (1989N2R, LeVerrier) und 57.200 km (1989N4R, Arago). Zwischen den beiden Ringen befindet sich ein weiterer diffuser Ring (Lassell).

In 62.930 km Entfernung befindet sich der äußerste Ring (1989N1R, Adams). Er ist nicht homogen, sondern besitzt mehrere Verdickungen, die "Arcs" genannt werden.

- Bild: nepring.gif: Neptunringe, Voyager 2, NASA

Monde

Acht Neptunmonde sind bekannt. Die sechs inneren Monde wurden 1989 von der Sonde Voyager 2 entdeckt. Die Abstände beziehen sich auf den Planetenmittelpunkt. Mit Ausnahme von Triton sind Masse, Dichte und Rotationsperiode der Neptunmonde nicht bekannt. Die sechs inneren Monde sind dunkle Körper mit einem Albedo von ca. 0,05-0,06. Die Bahnen sind mit Exzentritäten kleiner 0,0015 praktisch kreisförmig. Mit Ausnahme von Naiad ist die Bahn der neuen Monde um weniger als 0,6° gegen die Rotationsachse Neptuns geneigt. Die Abstände der Monde beziehen sich auf den Planetenmittelpunkt.

Naiad (Neptun III, 1989N6)

Naiad wurde 1989 von Voyager 2 entdeckt. Er ist der innerste Neptunmond und umkreist Neptun in einer Entfernung von 48.227 km in 7h4min. Seine Bahnneigung beträgt 4,74°. Naiad besitzt einen Durchmesser von 58 km. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 24,7^m.

Thalissa (Neptun IV, 1989N5)

Thalissa wurde 1989 von Voyager 2 entdeckt. Er umkreist Neptun in einem Abstand von 50.075 km in 7h28,5min. Sein Durchmesser beträgt 80 km. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 23,8^m.

Despina (Neptun V, 1989N3)

Despina wurde 1989 von Voyager 2 entdeckt. Er umkreist Neptun in einem Abstand von 52.526 km in 8h2min. Sein Durchmesser beträgt 148 km. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 22,6^m.

- Bild: despina.gif: Neptunmond Despina, Voyager 2, NASA

Galatea (Neptun VI, 1989N4)

Galatea wurde 1989 von Voyager 2 entdeckt. Er umkreist Neptun in einem Abstand von 61.953 km in 10h18min. Sein Durchmesser beträgt 158 km. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 22,3^m.

- Bild: galeta.gif: Neptunmond Galeta, Voyager 2, NASA

Larissa (Neptun VII, 1989N2, 1981N1)

Larissa wurde 1981 von D. Tholen bei einer Sternbedeckung durch Neptun beobachtet, Voyager 2 bestätigte die Entdeckung 1989. Er umkreist Neptun in einem Abstand von 73.548 km in 13h18min. Larissa ist ein elliptischer Körper mit einem Durchmesser von 208 km * 178 km. Auf Bildern der Voyager 2-Sonde sind einige Krater zu erkennen. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 22,0^m.

- Bild: larissa1.gif: Neptunmond Larissa, Voyager 2, NASA

Proteus (Neptun VIII, 1989N1)

Proteus wurde 1989 von Voyager 2 entdeckt. Er umkreist Neptun in einem Abstand von 117.647 km in 26h54min. Sein Durchmesser beträgt 438 km * 416 km * 402 km. Er ist der größte der neuentdeckten Monde. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 20,3^m. Auf Voyagerbildern sind einige Details von Proteus zu erkennen.

- Bild: proteus2.gif: Neptunmond Proteus, Voyager 2, NASA

Triton (Neptun I)

Triton ist der größte Mond Neptuns. Er besitzt einen Durchmesser von 2.705 km. Er wurde 1846 von W. Lassell entdeckt. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 354.760 km retograd in 5,88 Tagen. Er besitzt eine gebundene Rotation, die Rotationsperiode entspricht der Umlaufperiode um Neptun. Seine Masse beträgt 2,14 * 10²² kg. Seine Dichte liegt bei 2,07 g/cm. Tritons Bahnebene ist um 156,8° gegen die Rotationsachse Neptuns geneigt. Dies und sein retograder Umlauf läßt vermuten, daß Triton ein eingefangener Asteroid aus dem Kuiper-Gürtel ist. Sein Albedo liegt bei 0,7. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 13,5^m.

Die Oberflächentemperatur von Triton wurde von Voyager 2 zu -235°C bestimmt. Triton besitzt eine dünne Stickstoffatmosphäre mit geringen Anteilen von Methan mit einem Oberflächendruck von 14 Mikrobar. Auf Voyagerbildern sind Wolken aus Stickstoffeis erkennbar. In 5 bis 10 km Höhe liegt eine Dunstschicht, die durch photolytische Polymerisation von Methan zu höheren Kohlenwasserstoffen verursacht wird.

Triton ist ein aktiver vulkanischer Körper. Er besitzt Geysire, die dunkle Staubpartikel, evtl. hochmolekulare organische Verbindungen, und Stickstoffgas 2 bis 8 Kilometer hoch in die Atmosphäre schleudern. Die Atmosphäre besitzt eine Höhe von 800 km. In dieser Höhe wurde von Voyager 2 eine Temperatur von -180°C gemessen.

Die Oberfläche Tritons ist relativ jung. Auf Voyagerbildern sind Krater erkennbar. Am Südpol Tritons befindet sich eine Eiskappe aus gefrorenem Stickstoff und Methan.

- Bild: triton.gif: Neptunmond Triton, Voyager 2, NASA

Nereid (Neptun II)

Nereid wurde 1949 von G. Kuiper entdeckt. Er ist der äußerste Mond Neptuns und umkreist ihn in auf einer exzentrischen Bahn (Exzentrität: 0,7512) in 360,14 Tagen. Die Abstände zu Neptun variieren von 1.353.600 km bis 9.623.700 km. Die Bahnneigung beträgt 7,23°. Er besitzt einen Durchmesser von 340 km. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 18,7^m.

Quellen:

Hamilton, C.J. (1997): Views of the Solar System. http://bang.lanl.gov/solarsys

Arnett, B. (1997): The Nine Planets. http://seds.arizona.edu/nineplanets

National Space Science Data Center (1997): Planetary Fact Sheets. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet

National Space Science Data Center (1997): NSSDC Master Catalog Spacecraft. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/database

Rükl, A. (1996): Bildatlas des Weltraums. Bechtermünz Verlag, Augsburg

Abbildungen sind in diesem Beitrag nicht enthalten. Sie können unter den angegebenen Quellen heruntergeladen werden.

Dies ist eine Leseprobe. Dieser Beitrag (mit Bildern) erscheint in der Enzyclopädie für Naturwissenschaft und Technik; copyright: Rainer Haas, 1998.

Herausgeber der Enzyclopädie für Naturwissenschaft und Technik (EN&T) ist der ecomed-Verlag, Rudolf-Diesel-Str. 3, D-8689 Landsberg (http://www.ecomed.de/journals.htm)

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