DIE UMLAUFBAHN DES NEPTUN. WIE LANG IST EIN JAHR AUF NEPTUN?

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Hier auf der Erde dauert ein Jahr ungefähr 365,25 Tage, von denen jeder 24 Stunden dauert. Im Laufe eines einzigen Jahres durchläuft unser Planet einige ziemlich ausgeprägte saisonale Veränderungen. Dies ist das Produkt unserer Umlaufzeit, unserer Rotationsperiode und unserer axialen Neigung. Und wenn es um die anderen Planeten in unserem Sonnensystem geht, gilt das Gleiche.

Betrachten Sie Neptun. Als acht und am weitesten von der Sonne entfernter Planet hat Neptun eine extrem breite Umlaufbahn und eine vergleichsweise langsame Umlaufgeschwindigkeit. Infolgedessen ist ein Jahr auf Neptun sehr lang und dauert fast 165 Erdjahre. In Kombination mit seiner extremen axialen Neigung bedeutet dies auch, dass Neptun einige ziemlich extreme saisonale Veränderungen erfährt.

Umlaufzeit:

Neptun umkreist unsere Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung (Semi-Major-Achse) von 4.504,45 Millionen km (2.798.656 Millionen Meilen; 30.11 AU). Aufgrund seiner Exzentrizität in der Umlaufbahn (0,009456) variiert diese Entfernung etwas und reicht von 4.460 Millionen km (2,771 Millionen Meilen; 29,81 AU) am nächsten (Perihel) bis 4.540 Millionen km (2.821 Millionen Meilen; 30,33 AU) am weitesten (Aphel) ).

Bei einer durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit von 5,43 km / s benötigt Neptun 164,8 Erdjahre (60.182 Erdentage), um eine einzelne Umlaufzeit abzuschließen. Dies bedeutet im Endeffekt, dass ein Jahr auf Neptun hier auf der Erde ungefähr 165 Jahre dauert. Aufgrund seiner Rotationsperiode von 0,6713 Erdentagen (16 Stunden 6 Minuten 36 Sekunden) entspricht ein Jahr auf Neptun jedoch 89.666 neptunischen Sonnentagen.

Angesichts der Tatsache, dass Neptun 1846 entdeckt wurde, weiß die Menschheit erst seit 171 Jahren über seine Existenz Bescheid (zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels). Das bedeutet, dass der Planet seit seiner Entdeckung nur eine einzige Umlaufzeit (die 2010 endete) abgeschlossen hat und erst sieben Jahre nach seiner zweiten ist. Diese Umlaufzeit wird bis 2179 abgeschlossen sein.

Orbitalresonanz:

Aufgrund seiner Lage im äußeren Sonnensystem hat die Umlaufbahn von Neptun einen tiefgreifenden Einfluss auf den benachbarten Kuipergürtel. Diese Region, die dem Haupt-Asteroidengürtel ähnlich (aber bedeutend größer) ist, besteht aus vielen kleinen eisigen Welten und Objekten, die sich von Neptuns Umlaufbahn (bei 30 AU) bis zu einer Entfernung von etwa 55 AU von der Sonne erstrecken.

So sehr Jupiters Schwerkraft den Asteroidengürtel dominiert hat, seine Struktur beeinflusst und gelegentlich Asteroiden und Planetoiden in das innere Sonnensystem tritt, dominiert Neptuns Schwerkraft den Kuipergürtel. Dies hat zur Bildung von Lücken im Gürtel geführt, in leeren Bereichen, in denen Objekte eine Orbitalresonanz mit Neptun erreicht haben.

Innerhalb dieser Lücken haben Objekte eine 1: 2, 2: 3 oder 3: 4 Resonanz mit Neptun, was bedeutet, dass sie eine Umlaufbahn der Sonne für jeweils zwei von Neptun abgeschlossene, zwei für jeweils drei oder drei für jeweils vier vervollständigen. Die über 200 bekannten Objekte, die in der 2: 3-Resonanz existieren (die bevölkerungsreichsten), werden als Plutinos bezeichnet, da Pluto das größte von ihnen ist.

Obwohl Pluto regelmäßig die Umlaufbahn von Neptun durchquert, stellt ihre 2: 3-Umlaufresonanz sicher, dass sie niemals kollidieren können. Gelegentlich führt die Schwerkraft von Neptun auch dazu, dass eisige Körper aus dem Kuipergürtel geworfen werden. Viele von ihnen wandern dann zum inneren Sonnensystem, wo sie zu Kometen mit extrem langen Umlaufzeiten werden.

Es wird angenommen, dass der größte Satellit von Neptun, Triton, einst ein Kuipergürtelobjekt (KBO) - und ein transneptunisches Objekt (TNO) - war, das von Neptuns Schwerkraft erfasst wurde. Dies wird durch seine rückläufige Bewegung belegt, was bedeutet, dass er den Planeten in die entgegengesetzte Richtung umkreist wie seine anderen Satelliten. Es hat auch eine Reihe von Trojanern, die seine L4- und L5-Lagrange-Punkte belegen. Man kann sagen, dass sich diese „Neptun-Trojaner“ in einer stabilen 1: 1-Orbitalresonanz mit Neptun befinden.

Saisonaler Wechsel:

Ähnlich wie bei den anderen Planeten des Sonnensystems ist die Neptunachse in Richtung der Sonnenfinsternis geneigt. Im Fall von Neptun ist es relativ zu seiner Umlaufbahn um 28,32 ° geneigt (während die Erde um 23,5 ° geneigt ist). Aus diesem Grund ändert sich Neptun im Laufe eines Jahres saisonal, da eine seiner Hemisphären mehr Sonnenlicht erhält als die andere. Aber in Neptuns Fall dauert eine einzelne Saison satte 40 Jahre, was es sehr schwierig macht, einen vollständigen Zyklus zu erleben.

Während ein Großteil der Wärme, die die Atmosphäre von Neptun antreibt, aus einer internen Quelle stammt (die derzeit unbekannt ist), ergab eine Studie von Forschern der Wisconsin-Madison University und des Jet Propulsion Laboratory der NASA, dass saisonale Veränderungen auch durch Sonnenstrahlung verursacht werden. Dies bestand darin, Bilder von Neptun zu untersuchen, die zwischen 1996 und 2002 vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden.

Diese Bilder zeigten, dass die massiven südlichen Wolkenbänder von Neptun im Laufe des Sechsjahreszeitraums stetig breiter und heller wurden - was mit dem Beginn des 40-jährigen Sommers auf der Südhalbkugel zusammenfiel. Diese wachsende Wolkendecke wurde auf eine erhöhte Sonnenwärme zurückgeführt, da sie sich auf die südliche Hemisphäre zu konzentrieren schien und am Äquator eher begrenzt war.

Neptun bleibt in vielerlei Hinsicht ein mysteriöser Planet. Dennoch haben laufende Beobachtungen des Planeten einige bekannte und beruhigende Muster ergeben. Während seine Zusammensetzung sehr unterschiedlich ist und seine Umlaufbahn ihn viel weiter von der Sonne entfernt als die Erde, führt seine axiale Neigung und Umlaufzeit immer noch dazu, dass seine Hemisphären saisonale Veränderungen erfahren.

Es ist gut zu wissen, dass es immer noch einige Dinge gibt, die gleich bleiben, egal wie weit wir uns ins Sonnensystem wagen und wie unterschiedlich die Dinge scheinen mögen!

Wir haben hier im Space Magazine viele Artikel darüber geschrieben, wie lange das Jahr auf den Solarplaneten dauert. Hier ist die Umlaufbahn der Planeten. Wie lange dauert ein Jahr auf den anderen Planeten?, Die Erdumlaufbahn. Wie lang ist ein Jahr auf der Erde?, Die Umlaufbahn des Merkur. Wie lang ist ein Jahr auf Merkur?, Die Umlaufbahn der Venus. Wie lang ist ein Jahr auf der Venus?, Die Umlaufbahn des Mars. Wie lang ist ein Jahr auf dem Mars?, Die Umlaufbahn des Jupiter. Wie lang ist ein Jahr auf dem Jupiter?, Die Umlaufbahn des Saturn. Wie lang ist ein Jahr auf dem Saturn?, Die Umlaufbahn des Uranus. Wie lang ist ein Jahr auf Uranus?, Die Umlaufbahn von Pluto. Wie lange dauert ein Jahr auf Pluto?

Wenn Sie weitere Informationen zu Neptun wünschen, lesen Sie die Hubblesite-Pressemitteilungen zu Neptun. Hier finden Sie einen Link zum NASA-Handbuch zur Erforschung des Sonnensystems für Neptun.

Wir haben eine ganze Episode von Astronomy Cast über Neptun aufgenommen. Sie können es hier hören, Episode 63: Neptun.

Quellen: