Solsystemet är en ganska stor plats, som sträcker sig från vår sol i centrum hela vägen ut till Kuiperklippan - en gräns inom Cooper bälte som ligger 50 AU från solen. Som regel gäller att ju längre man vågar sig från solen, desto kallare och mer mystiska blir saker och ting. Medan temperaturerna i det inre solsystemet är tillräckligt för att bränna dig levande eller smälta bly, bortom ' Frost Line ', de blir tillräckligt kalla för att frysa flyktiga ämnen som ammoniak och metan.
Så vilken är den kallaste planeten i vårt solsystem? Tidigare gick titeln för 'fräschaste kroppen' till Pluto , eftersom det var den längst utsedda planeten från solen. Men på grund av IAU:s beslut 2006 att omklassificera Pluto till en 'dvärgplanet', har titeln sedan gått över till Neptunus . Som den åtta planeten från vår sol är den nu den yttersta planeten i solsystemet, och därmed den kallaste.
Bana och avstånd:
Med ett medelavstånd (halvhuvudaxel) på 4 504 450 000 km (2 798 935 466,87 mi eller 30,11 AU) är Neptunus den planet som ligger längst bort från solen. Planeten har en mycket liten excentricitet på 0,0086, vilket innebär att dess bana runt solen varierar från ett avstånd av 29,81 AU (4,459 x 10)9km) vid perihel till 30,33 AU (4,537 x 109km) vid aphelion.
Solsystemet. Kredit: NASA
Eftersom Neptunus axiella lutning (28,32°) liknar jordens (~23°) och Mars (~25°), upplever planeten liknande säsongsmässiga förändringar. I kombination med dess långa omloppstid innebär detta att årstiderna varar i fyrtio jordår. Också på grund av att dess axiella lutning är jämförbar med jordens är det faktum att variationen i längden på dess dygn under året inte är mer extrem än vad den är på jorden.
Medeltemperatur:
När det gäller att fastställa medeltemperaturen på en planet, förlitar sig forskare på temperaturvariationer mätt från ytan. Som gas/isjätte har Neptunus ingen yta i sig. Som ett resultat förlitar sig forskare på temperaturavläsningar där atmosfärstrycket är lika med 1 bar (100 kPa), vilket motsvarar atmosfärstrycket vid havsnivån här på jorden.
På Neptunus är detta område av atmosfären strax under molnen på övre nivån. Trycken i denna region sträcker sig mellan 1 och 5 bar (100 – 500 kPa), och temperaturen når en högsta av 72 K (-201,15 °C; -330 °F). Vid denna temperatur är förhållandena lämpliga för metan att kondensera, och moln av ammoniak och svavelväte tros bildas (vilket är det som ger Neptunus dess karaktäristiska mörka cyanfärgning).
Längre ut i rymden, där trycket sjunker till cirka 0,1 bar (10 kPa), sjunker temperaturen till sin lägsta nivå på cirka 55 K (-218 °C; -360 °F). Längre in på planeten ökar trycket dramatiskt, vilket också leder till en dramatisk ökning av temperaturen. I sin kärna når Neptunus temperaturer på upp till 7273 K (7000 °C; 12632 °F), vilket är jämförbart med solens yta.
Neptunus stor mörk fläck i hög upplösning. Kredit: NASA/JPL
De enorma temperaturskillnaderna mellan Neptunus centrum och dess yta (tillsammans med dess differentiella rotation) skapar enorma vindstormar, som kan nå så höga som 2 100 km/tim, vilket gör dem till de snabbaste i solsystemet. Den första som upptäcktes var en massiv anticyklonstorm som mätte 13 000 x 6 600 km och som liknar Stor röd fläck av Jupiter.
Känd som Stor mörk fläck , denna storm upptäcktes inte fem senare (2 november 1994) när rymdteleskopet Hubble letade efter den. Istället hittades en ny storm som var väldigt lik till utseendet på planetens norra halvklot, vilket tyder på att dessa stormar har en kortare livslängd än Jupiters. De Skoter är en annan storm, en grupp av vita moln som ligger längre söderut än den stora mörka fläcken.
Detta smeknamn uppstod först under månaderna fram till Reser 2 möte 1989, när molngruppen observerades röra sig i snabbare hastigheter än den stora mörka fläcken. De Liten mörk fläck , en sydlig cyklonstorm, var den näst mest intensiva stormen som observerades under mötet 1989. Det var från början helt mörkt; men somReser 2närmade sig planeten utvecklades en ljus kärna och kunde ses på de flesta av de högst upplösta bilderna.
Temperaturavvikelser:
Trots att den är 50 % längre från solen än Uranus – som kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd av 2 875 040 000 km (1 786 467 032,5 mi eller 19,2184 AU) – tar Neptunus bara emot 40 % av den solstrålning som Uranus gör. Trots det är de två planeternas yttemperaturer förvånansvärt nära, med Uranus som upplever en genomsnittlig 'yttemperatur' på 76 K (-197,2 °C)
Fyra bilder av Neptunus tagna med några timmars mellanrum av rymdteleskopet Hubble den 25-26 juni 2011. Kredit: NASA, ESA och Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Och medan temperaturerna på samma sätt ökar ju längre man tar sig in i kärnan, är skillnaden större. Uranus strålar bara ut 1,1 gånger så mycket energi som den tar emot från solen, medan Neptunus utstrålar ungefär 2,61 gånger så mycket. Neptunus är den planet som ligger längst bort från solen, men dess inre energi är tillräcklig för att driva de snabbaste planetvindarna som setts i solsystemet.
Man skulle förvänta sig att Neptunus skulle vara mycket kallare än Uranus, och mekanismen för detta är fortfarande okänd. Men astronomer har teoretiserat att Neptunus högre inre temperatur (och värmeutbytet mellan kärnan och de yttre lagren) kan vara orsaken till varför Neptunus inte är betydligt kallare än Uranus.
Som redan nämnts blir Plutos yttemperaturer lägre än Neptunus. Mellan dess större avstånd från solen och det faktum att det inte är en gas-/isjätte (så därför inte har extrema temperaturer i kärnan) betyder det att den upplever temperaturer mellan 55 K (-218 °C); -360 °F) och en lägsta temperatur på 33 K (-240 °C; -400 °F). Men eftersom den inte längre klassas som en planet (utan en dvärgplanet, TNO, KBO, plutoid, etc.) är den inte längre i drift. Förlåt, Pluto!
Vi har skrivit många artiklar om Neptunus här på Universe Today. Här är Vem upptäckte Neptunus? , Vad är Neptunus yttemperatur? , Hur är Neptunus yta? , 10 intressanta fakta om Neptunus , Neptunus ringar , Hur många månar har Neptunus?
Om du vill ha mer information om Neptune, ta en titt på Hubblesites nyhetsmeddelanden om Neptunus , och här är en länk till NASA:s Solar System Exploration Guide to Neptunus .
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om Neptunus. Lyssna nu, Avsnitt 63: Neptunus .