نبتون هو الكوكب الثامن والأبعد المعروف عن الشمس في نظامنا الشمسي. سمي على اسم إله البحر الروماني، ويعد لونه الأزرق المذهل أحد أكثر خصائصه شهرة، وذلك بسبب امتصاص غاز الميثان في الغلاف الجوي للضوء الأحمر. في هذا الدرس، سنستكشف خصائص نبتون واكتشافه وأهميته في نظامنا الشمسي.
كان نبتون أول كوكب تم تحديده من خلال التنبؤات الرياضية وليس من خلال المراقبة المنتظمة. في القرن التاسع عشر، دفعت التناقضات في مدار أورانوس علماء الفلك إلى اقتراح وجود كوكب آخر أبعد يؤثر على مدار أورانوس. في عام 1846، لاحظ يوهان جالي، باستخدام حسابات أوربان لو فيرير، نبتون، مؤكدا وجوده. فوييجر 2، التي أطلقتها وكالة ناسا، هي المركبة الفضائية الوحيدة التي زارت نبتون، حيث مرت بالقرب من الكوكب في عام 1989 وقدمت بيانات قيمة حول غلافه الجوي وأقماره وحلقاته.
يدور نبتون حول الشمس على مسافة متوسطة تبلغ حوالي 4.5 مليار كيلومتر (2.8 مليار ميل)، مما يضعه في المنطقة الخارجية لنظامنا الشمسي. ويكمل دورة واحدة حول الشمس كل 164.8 سنة أرضية. على الرغم من بعده عن الشمس، يتحرك الغلاف الجوي لنبتون بسرعة لا تصدق، حيث تصل سرعة الرياح إلى 2100 كيلومتر في الساعة (1300 ميل في الساعة)، مما يجعلها الأسرع في النظام الشمسي.
يبلغ نصف قطر الكوكب حوالي 24,622 كيلومترًا (15,299 ميلًا)، مما يجعله رابع أكبر كوكب من حيث القطر وثالث أكبر كوكب من حيث الكتلة. على الرغم من حجمه، يتمتع نبتون بمجال مغناطيسي ضعيف نسبيًا، حيث يميل بمقدار 47 درجة عن محور الدوران ويقابل ما لا يقل عن 0.55 نصف قطر، أو حوالي 13500 كيلومتر (حوالي 8400 ميل)، من المركز المادي للكوكب.
يتكون الغلاف الجوي لنبتون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، مع آثار من الميثان والماء والأمونيا. إن وجود الميثان هو ما يعطي الكوكب لونه الأزرق. ينقسم الغلاف الجوي إلى منطقتين رئيسيتين: طبقة التروبوسفير السفلية، حيث تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع، وطبقة الستراتوسفير، حيث تزيد درجة الحرارة مع الارتفاع.
أنماط الطقس القاسية على نبتون رائعة. يتسبب الدوران السريع للكوكب في حدوث عواصف هائلة ورياح برية تجتاح سطحه. واحدة من أبرز العواصف التي لوحظت على نبتون كانت البقعة المظلمة العظيمة، وهي عبارة عن نظام عاصفة كبير مثل الأرض، والذي اختفى منذ ذلك الحين وحلت محله عواصف أخرى.
لدى نبتون 14 قمرًا معروفًا، ويعتبر تريتون هو الأكبر والأكثر إثارة للاهتمام. يدور تريتون حول نبتون في اتجاه رجعي، مما يعني أنه يتحرك في الاتجاه المعاكس لدوران الكوكب. يشير هذا إلى أن تريتون لم يكن في الأصل جزءًا من نظام نبتون، ولكن تم الاستيلاء عليه بواسطة جاذبية الكوكب. تريتون نشط جيولوجيًا، حيث تنفث السخانات جليد النيتروجين لمسافة تصل إلى 8 كيلومترات (5 أميال) في غلافه الجوي الرقيق.
لدى نبتون أيضًا نظام من الحلقات، لكنها باهتة جدًا مقارنة بحلقات زحل. وتتكون الحلقات من جزيئات من الجليد والغبار، وأبرز حلقة تسمى آدامز. يوجد داخل حلقة آدامز خمسة أقواس مميزة يُعتقد أنها استقرت بسبب تأثيرات جاذبية جالاتيا، أحد أقمار نبتون.
يلعب نبتون دورًا حاسمًا في فهمنا للنظام الشمسي الخارجي. وأكد وجودها صحة استخدام الرياضيات ونظرية الجاذبية لاكتشاف الأجرام السماوية. قدمت دراسة نبتون وأقماره نظرة ثاقبة حول تكوين الكواكب وديناميكيات النظام الشمسي الخارجي.
علاوة على ذلك، توفر ديناميكيات الغلاف الجوي لنبتون نافذة لفهم أنماط الطقس على الكواكب الأخرى، بما في ذلك تلك الموجودة خارج نظامنا الشمسي. تساعد ملاحظات الغلاف الجوي لنبتون وتغيراته بمرور الوقت العلماء على تطوير نماذج للتنبؤ بأنماط الطقس على الكواكب الخارجية التي قد تحمل أوجه تشابه مع هذا العملاق الجليدي البعيد.
في الختام، على الرغم من كونه الكوكب الأكثر بعدًا عن الشمس، إلا أن نبتون عالم رائع يستمر في تقديم رؤى قيمة حول طريقة عمل نظامنا الشمسي والقوانين التي تحكمه. ويؤكد استكشاف نبتون أيضًا على أهمية مهمات المركبات الفضائية في تعزيز فهمنا للكون، وتسليط الضوء على الحاجة إلى مهمات مستقبلية إلى هذا العالم البعيد.
