Neptun - Institut für Planetenforschung

Neptun
Neptun
Als achter Planet der Sonne war der Neptun der erste, der nicht bei regelmäßigen Himmelsbeobachtungen, sondern aufgrund mathematischer Berechnungen entdeckt wurde. (Bei Galilei, der ihn mit seinem
kleinen Teleskop in den Jahren 1612 und 1613 beobachtet hatte, steht
er als Fixstern verzeichnet.) Als man feststellte, dass die Bahn des Uranus nicht genau den Erwartungen der Astronomen entsprach, stellte
ein französischer Mathematiker, Urbain Joseph Le Verrier, die Theorie
auf, ein bislang unbekannter Planet, dessen Position und Masse er berechnet hatte, könnte für die Bahnabweichungen des Uranus verantwortlich sein. Da er von den französischen Astronomen ignoriert
wurde, sandte Le Verrier seine Berechnungen an Johann Gottfried Galle an der Berliner Sternwarte, der den Neptun 1846 schon in der ersten
Nacht fand, in der er nach ihm suchte. Triton, der größte Mond des
Neptun, wurde 17 Tage später entdeckt.
Mit einem Abstand von fast 4,5 Milliarden Kilometern umkreist der
Neptun die Sonne einmal in 165 Jahren. Wegen seiner extremen Entfernung von der Erde ist er mit bloßem Auge nicht sichtbar. Aufgrund
der ungewöhnlichen, stark elliptischen Umlaufbahn des Zwergplaneten
Pluto befindet der Neptun interessanterweise alle 248 Erdjahre einmal
für 20 Jahre außerhalb der Plutobahn.
Beim Neptun ist die Hauptachse des Magnetfelds um etwa 47 Grad
gegen die Rotationsachse des Planeten „gekippt“. Wie beim Magnetfeld des Uranus, dessen Achse etwa 60 Grad gegen die Rotationsachse
geneigt ist, führt diese Fehlorientierung auch in der Magnetosphäre des
Neptun bei jeder Umdrehung des Planeten zu heftigen Schwankungen.
Das Magnetfeld des Neptun ist etwa 27mal stärker als das der Erde.
Die Atmosphäre des Neptun reicht bis in große Tiefen und geht dann
allmählich in Wasser und andere „Eisschmelzen“ über. Darunter liegt ein
fester, schwerer Kern, etwa so groß wie die Erde. Die blaue Farbe des
Neptun ist dem in seiner Atmosphäre enthaltenen Methan zuzuschreiben. Die blaugrüne Farbe des Uranus wird zwar auch durch atmosphärisches Methan verursacht, aber die blaue Farbe des Neptun strahlt
wesentlich kräftiger. Es muss also eine unbekannte Komponente geben, die für die intensivere Farbe verantwortlich ist, die wir sehen können. Der Grund für die bläuliche Färbung des Neptun bleibt ein
Geheimnis.
Trotz der großen Entfernung von der Sonne und der entsprechend geringeren Energieeinstrahlung sind die Winde auf Neptun dreimal stärker als auf Jupiter und neunmal stärker als auf der Erde. 1989 verfolgte
Voyager 2 eine große, dunkle, ovale Sturmzone in der südlichen Hemisphäre des Neptun. Dieser tornadoartige „Große Dunkle Fleck“ war
groß genug, um die ganze Erde in sich aufzunehmen, drehte sich entgegen dem Uhrzeigersinn und bewegte sich mit einer Geschwindigkeit
von fast 1.200 Kilometern pro Stunde nach Westen. (Auf späteren Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops war von dem von Voyager fotografierten Großen Dunklen Fleck nichts mehr zu sehen. Ein ähnlicher
Fleck, der 1994 auf der Nordhalbkugel des Neptun auftauchte, war
1997 wieder verschwunden.) Voyager 2 machte auch Aufnahmen von
Wolken, die auf eine zweite, niedrigere Wolkenschicht Schatten warfen.
Damit konnten die Wissenschaftler den Höhenunterschied zwischen
der oberen und unteren Wolkenschicht optisch messen.
Wie die Beobachtungen von Voyager 2 im Jahr 1989 bestätigten, verfügt der Planet über sechs Ringe von verschiedener Stärke. Nach allgemeiner Ansicht sind die Ringe des Neptun relativ jung und relativ
kurzlebig.
Neptun hat 13 bekannte Monde, von denen sechs von Voyager 2 entdeckt wurden. Der größte Mond, Triton, umläuft den Neptun entgegen
der Rotationsrichtung des Planeten. Triton ist der kälteste Himmelskörper, den wir in unserem Sonnensystem bislang besuchen konnten –
seine Oberflächentemperatur beträgt etwa -238,5 Grad Celsius. Trotz
dieser Eiseskälte entdeckte Voyager 2 auf Triton Geysire, die gefrorene
Materie mehr als acht Kilometer in die Höhe spucken. Die ebenfalls von
Voyager entdeckte dünne Atmosphäre des Triton wurde seitdem auch
von der Erde aus mehrfach beobachtet. Sie erwärmt sich allmählich, obwohl die Wissenschaftler noch nicht wissen warum.
WICHTIGE HISTORISCHE DATEN
1846 – Astronomen entdecken Neptun aufgrund mathematischer Berechnungen. Damit steigt die Zahl der bekannten Planeten auf acht. Der
größte Mond des Neptun, Triton, wird im selben Jahr entdeckt.
1984 – Astonomen finden Hinweise auf ein Ringsystem, das aus einzelnen Ringen verschiedener Dichte besteht.
1989 – Voyager 2 besucht als erstes und bislang einziges Raumfahrzeug den Neptun und überfliegt den Nordpol des Planeten in einer
Höhe von etwa 4.800 Kilometern.
2003 – Mithilfe verbesserter Beobachtungsverfahren entdecken Astronomen fünf neue Monde, die den Neptun umkreisen.
2001 – Der Neptun vollendet seinen ersten Umlauf um die Sonne 165
Jahre nach seiner Entdeckung im Jahr 1846.
ZU DEN ABBILDUNGEN
1: Aufnahme des Neptun von Voyager 2, aufgenommen 1980.
FAKTEN IN KÜRZE
2: Detailaufnahme der
Namensgeber
Mittlerer Sonnenabstand
3: Neptun und Triton als
4.498,25 Millionen km
Umlaufdauer
Sicheln, aufgenommen
von Voyager 2 kurz nach
der größten Annäherung
164,79 Erdjahre
Exzentrizität der Umlaufbahn (kreisförmig = 0)
Neigung der Umlaufbahn gegen die Ekliptik
Neigung des Äquators gegen die Umlaufbahn
Rotationsdauer
0,00859
1,769°
an den Planeten.
29,58°
4: Ansicht des Südpols von Neptun, aufgenommen von Voyager 2, als
16,11 Stunden
Äquatordurchmesser
49.528 km
Masse relativ zur Erde
17,147
Dichte
1,64 g/cm3
Schwerkraft
10,71 m/s2
Hauptbestandteile der Atmosphäre
Effektive Temperatur
Bekannte Monde*
Ringe
dünnen Neptunringe.
Der römische Gott der Meere
Wasserstoff, Helium, Methan
- 214° C
sich die Sonde nach dem Rendezvous wieder entfernte.
5: Die Wolken auf diesem Bild werden auf 50 Kilometer Höhe geschätzt.
6: Der mysteriöse Große Dunkle Fleck, aufgenommen von Voyager 2
bei seiner größten Annäherung.
WEITERE INFORMATIONEN
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Neptune
13
6 (Galle, Arago, Lassell, Le Verrier, der Ring auf
derselben Kreisbahn wie der Mond Galatea, Adams)
*Stand: November 2005
Erstellt von Susanne Pieth auf der Basis des „Solar System Lithograph Set“ der NASA unter Mitwirkung von Daniela Tirsch.
Regional Planetary Image Facility, Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin-Adlershof, 2006.