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.