Neptun (Planet)

Neptun mit dreien seiner Monde in natürlichen Farben,
aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop

-	Neptune-visible.jpg		-			-	Eigenschaften des Orbits		-	Aphel	4,54567 Mrd. km 30,385 AE	-	Mittlerer Radius	4,49506 Mrd. km 30,047 AE	-	Perihel	4,44445 Mrd. km 29,709 AE	-	numerische Exzentrizität	0,0113	-	Siderische Periode	etwa 165 Jahre	-	Synodische Periode	367,49 Tage	-	Ø Orbitalgeschwindigkeit	5,43 km/s	-	Inklination	1,769°	-	Kleinster Erdabstand	4,3059 Mrd. km	-	Größter Erdabstand	4,6873 Mrd. km	-	Physikalische Eigenschaften		-	Durchmesser am Äquator	49.528 km	-	Poldurchmesser	48.203 km	-	Oberflächeninhalt	7,6195 Mrd. km² (14,94-fache der Erde)	-	Masse	1,0243 × 10²⁶ kg (17,147 Erdmassen)	-	Mittlere Dichte	1,638 g/cm³	- valign="top"	Ø Fallbeschleunigung an der Oberfläche	11,15 m/s² (1,14-fache der Erde)	-	Rotationsperiode	16 h 6 min 36 s	-	Neigung der Drehachse	28,32°	-	Albedo	0,41	-	Fluchtgeschwindigkeit	23,5 km/s	-	Temperatur bei 1 bar

-	Min	Mittel	Max	-	?K	72 K	? K

- Eigenschaften der Atmosphäre

- Druck -

- Wasserstoff 80 % ± 3,2 %

- Helium 19 % ± 3,2 %

- Methan 1,5 % ± 0,5 %

- Deuterium ~192 ppm

- Ethan ~1,5 ppm

- Sonstige Daten

- Anzahl der Satelliten 13, u. a. Triton

Neptun ist der achte Planet im Sonnensystem. Er ist benannt nach Neptun, dem römischen Gott des Meeres und der fließenden Gewässer und wird zu den jupiterähnlichen (iovianischen) Planeten gezählt. Sein Zeichen ist ein stilisierter Dreizack, die Waffe des Poseidon (Poseidon ist die griechische Entsprechung zum römischen Neptun). Neptune_symbol.ant.png

Umlaufbahn

Neptun ist der äußerste der großen Gasplaneten des Sonnensystems und läuft auf einer fast kreisförmigen Umlaufbahn mit einer Exzentrizität von 0,0113 um die Sonne. Sein sonnennächster Punkt, das Perihel, liegt bei 29,709 AE und sein sonnenfernster Punkt, das Aphel, bei 30,385 AE. Wegen der exzentrischen Umlaufbahn von Pluto ist der Neptun manchmal der von der Sonne am weitesten entfernte Planet. Seine Umlaufbahn ist mit 1,769° nur leicht gegen die Ekliptik geneigt. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt Neptun etwa 165 Jahre.

Aufbau

Neptun kann nicht mit bloßem Auge beobachtet werden. In einem Teleskop erscheint er als blaugrüne Scheibe, ähnlich wie der Uranus. Die blaugrüne Farbe kommt vom Methan in seiner Atmosphäre. Sein Durchmesser beträgt 49.248 km. Neptun ist somit etwas kleiner als Uranus und der viertgrößte Planet des Sonnensystems.

Wegen seiner großen Entfernung zur Sonne erreicht den Neptun nur wenig Wärme. Seine Oberflächentemperatur liegt bei -218 °C (55 K). Der Planet scheint jedoch eine innere Wärmequelle zu besitzen. Man vermutet, dass es sich dabei um Restwärme aus seiner Entstehungszeit handelt. Die Atmosphäre des Neptuns hat mit bis zu 2000 km/h die höchsten Windgeschwindigkeiten im Sonnensystem, die vermutlich durch diese innere Wärmequelle zustande kommen. Im Gegensatz zum sonst ähnlichen Bruderplanet Uranus hat Neptun eine auffällige Struktur in der Wolkenhülle: der Große Dunkle Fleck. Man erkennt den Fleck auf den Voyager-Aufnahmen und geht davon aus, dass die Struktur analog zu Jupiters Großem Roten Fleck ein Wirbelsturm ist. Neptun rotiert insgesamt einmal in 16 h 6 min 36 s um seine Achse, wobei seine Drehachse um 28,32° gegen seine Umlaufbahn geneigt ist.

Der innere Aufbau des Neptun ähnelt dem des Uranus: Ein felsiger Kern, bedeckt von einer Eisschicht, darüber die dicke Atmosphäre. Wie Uranus, aber anders als Jupiter und Saturn, hat Neptun vermutlich klar unterscheidbare Schichten. Aufgrund seines felsigen Kerns ist auch seine Dichte höher als die von Jupiter und Saturn und beträgt 1,638 g/cm³. Wie auch bei Uranus ist das Magnetfeld von Neptun gegenüber der Rotationsachse geneigt, und zwar um 47°.

Neptun hat ein schwaches Ringsystem von unbekannter Zusammensetzung. Die Ringe haben eine eigentümlich „klumpige“ Struktur, die Ursache dafür ist noch unbekannt, könnte aber mit der Gravitations-Wechselwirkung mit benachbarten kleineren Monden zu tun haben. Zunächst wurde vermutet, dass die Ringe nicht vollständig sind, nachdem Mitte der 1980er Jahre bei der Bedeckung von Sternen durch den Neptun ein zusätzliches Aufblitzen stattfand, kurz vor oder nachdem der Planet vor dem Stern vorübergezogen war. 1989 klärte Voyager 2 die Angelegenheit, als man auf ihren Aufnahmen mehrere schwache, vollständige Ringe entdeckte, von denen der äußerste, Adams genannt, drei große Verdickungen ("Ringbögen") aufwies, die Freiheit, Gleichheit und Brüderlichkeit getauft wurden. Die Existenz der Verdickungen ist nur schwer zu erklären, weil sie sich eigentlich nach längerer Zeit im kompletten Ring verteilen müssten. Möglicherweise sind Gravitationskräfte von Galatea, einem Mond an der Innenkante des Rings, dafür verantwortlich, dass sich die verdickten Ringabschnitte nicht auflösen. Weitere Ringe wurden von den Kameras von Voyager 2 entdeckt. Zusätzlich zu dem schmalen Adams-Ring mit einem Radius von 63.000 km gibt es noch den Leverrier-Ring mit 53.000 km und den breiteren, aber schwächeren Galle-Ring mit 42.000 km Radius. Die äußeren Erweiterungen des Leverrier-Rings werden Lassell und Arago genannt.

Monde

Übersicht aller Neptunmonde: Liste der Neptunmonde

Neptun hat 13 bekannte Monde. Der bei weitem Größte ist der von William Lassell 17 Tage nach der Entdeckung von Neptun entdeckte Mond Triton. Im Gegensatz zu allen anderen großen Monden der Planeten des Sonnensystems läuft er retrograd (entgegengesetzt der Rotation des Planeten) um Neptun und nähert sich diesem langsam auf einer Spiralbahn. Neptuns zweiter Begleiter Nereid hat eine der exzentrischsten Umlaufbahnen aller Monde des Sonnensystems.

Von Juli bis September 1989 entdeckte die Weltraumsonde Voyager 2 sechs neue Neptunmonde. Aus diesen sticht der irregulär geformte Proteus dadurch hervor, dass er gerade eben noch zu klein ist, um nicht von seiner eigenen Schwerkraft in Kugelform gezogen zu werden. Die 4 innersten Neptunmonde Naiad, Thalassa, Despina und Galatea haben Umlaufbahnen innerhalb der Neptunringe. Der von innen nächstfolgende Mond Larissa wurde ursprünglich 1981 entdeckt, als er einen Stern bedeckte. Zunächst dachte man, dass es ein Teil eines Neptunringbogens war, aber als Voyager 2 1989 Neptun erforschte stellte sich heraus, dass diese Sternbedeckung durch einen Mond verursacht wurde.

Die Entdeckung von fünf weiteren irregulären Monden des Neptuns wurde 2004 bekannt gegeben.

Erforschung/Geschichte

Neptune.jpg Die Bewegung des Uranus um die Sonne verlief nicht ganz so, wie sie nach den Keplerschen Gesetzen hätte sein sollen. Astronomen vermuteten daher, dass es einen weiteren Planeten jenseits des Uranus geben müsse, der durch seine Gravitationskraft die Bewegung des Uranus verändert. John Couch Adams sowie der französische Mathematiker Urbain Leverrier errechneten unabhängig voneinander die Position, an der sich der unbekannte Planet befinden müsste, wobei die Berechnung von Leverrier wesentlich genauer war. Die Berechnung von Adams war James Challis aus Cambridge eine Vorlage für seine Beobachtungen am 4. und 12. August 1846. Challis hatte den Planeten gefunden, aber, weil er die Beobachtungen der verschiedenen Abende noch nicht miteinander verglichen hatte, ihn unter den zahlreichen Sternen noch nicht durch seine Ortsveränderung als Planeten erkannt. Aufgrund Leverriers Berechnung gelang es, nach einem Auftrag von Leverrier, Johann Gottfried Galle, dem Direktor der Berliner Sternwarte, gemeinsam mit seinem Assistenten Heinrich Louis d'Arrest am 23. September 1846 Neptun zu entdecken. Die tatsächliche Position wich nur geringfügig von der errechneten Position ab.

Später fand man heraus, dass schon Galileo Galilei den Neptun gesehen hatte. Aus seinen Aufzeichnungen geht hervor, dass er ihn jedoch für einen Fixstern gehalten hatte. Hätte er Neptun nur einige Tage früher beobachtet, wäre seine Bewegung am Himmel viel deutlicher gewesen.

Mit einer Umlaufzeit von 165 Jahren wird Neptun im Jahr 2011 erstmals wieder die gleiche Stelle passieren, an der ihn Johann Gottfried Galle entdeckt hatte. Erst dann wird man einen kompletten Orbit Neptuns tatsächlich beobachtet haben.

Wegen der exzentrischen Umlaufbahn von Pluto ist der Neptun manchmal der von der Sonne am weitesten entfernte Planet.

Im August 1989 war Voyager 2 die erste und bislang einzige Raumsonde, die Neptun aus der Nähe erforscht hat. Sie flog über den Nordpol von Neptun und passierte den Planeten mit etwa 4.950 Kilometer Abstand.

Zur Zeit (2006) wird bei der NASA über eine Neptune Orbiter(Neptune Orbiter) Raumsonde nachgedacht, die möglicherweise über einen Kernreaktor als Energiequelle verfügen soll und in etwa 15-20 Jahren gestartet werden kann. Die Sonde könnte eine oder mehrere Atmosphärenkapseln auf Neptun abwerfen sowie einen Lander auf Triton absetzen.

Sichtbarkeit

Die Sichtbarkeit ist unter Neptunpositionen bis 2020 angegeben.

Kulturgeschichte

In der Astrologie steht Neptun unter anderem für Spiritualität, Sucht und Illusion. Er wird dem Element Wasser, dem Sternzeichen Fische und dem 12. Haus zugeordnet.

Literatur

William Sheehan, Nicholas Kollerstrom, Craig B. Waff: Die Neptun-Affäre. Spektrum der Wissenschaft, April 2005, S. 82 - 88 (2005), ISSN 170-2971

Weblinks

Liste Neptunmonde (Englisch)
Hubble-Video von Neptuns Atmosphäre und seinen Monden (Englisch)