Hier op aarde duurt een jaar ongeveer 365,25 dagen, die elk 24 uur duren. In de loop van een enkel jaar maakt onze planeet een aantal nogal uitgesproken seizoensveranderingen door. Dit is het product van onze omlooptijd, onze rotatieperiode en onze axiale kanteling. En als het gaat om de andere planeten in ons zonnestelsel, is vrijwel hetzelfde waar.
Overweeg Neptunus. Als de achtste en verste planeet van de zon, heeft Neptunus een extreem brede baan en een relatief lage omloopsnelheid. Als gevolg hiervan is een jaar op Neptunus erg lang en duurt het equivalent van bijna 165 aardse jaren. In combinatie met zijn extreme axiale kanteling betekent dit ook dat Neptunus nogal extreme seizoensveranderingen ondergaat.
Omlooptijd:
Neptunus draait om onze zon op een gemiddelde afstand (halve grote as) van 4.504,45 miljoen km (2.798.656 miljoen mijl; 30.11 AU). Vanwege de excentriciteit van de omloopbaan (0,009456), varieert deze afstand enigszins, variërend van 4,460 miljoen km (2,771 miljoen mijl; 29,81 AU) het dichtst (perihelium) tot 4,540 miljoen km (2821 miljoen mijl; 30,33 AU) op zijn verste (aphelion ).
Met een gemiddelde omloopsnelheid van 5,43 km / s duurt het Neptunus 164,8 aardse jaren (60,182 aardse dagen) om een enkele omloopperiode te voltooien. Dit betekent in feite dat een jaar op Neptunus hier op aarde ongeveer 165 jaar duurt. Gezien de rotatieperiode van 0,6713 aardse dagen (16 uur 6 minuten 36 seconden), komt een jaar op Neptunus uit op 89.666 Neptuniaanse zonnedagen.
Aangezien Neptunus in 1846 werd ontdekt, weet de mensheid slechts 171 jaar (op het moment van schrijven van dit artikel) over het bestaan ervan. Dat betekent dat de planeet sinds haar ontdekking slechts één enkele omloopperiode (die eindigde in 2010) heeft voltooid en slechts zeven jaar na haar tweede is. Deze omlooptijd is in 2179 voltooid.
Orbitale resonantie:
Vanwege de locatie in het buitenste zonnestelsel heeft de baan van Neptunus een diepe impact op de naburige Kuipergordel. Deze regio, die vergelijkbaar is (maar aanzienlijk groter) dan de Main Asteroid Belt, bestaat uit vele kleine ijzige werelden en objecten die zich uitstrekken van de baan van Neptunus (bij 30 AU) tot een afstand van ongeveer 55 AU van de zon.
Zoveel als de zwaartekracht van Jupiter de asteroïdengordel domineerde, de structuur beïnvloedde en af en toe asteroïden en planetoïden in het binnenste zonnestelsel schopte, domineert de zwaartekracht van Neptunus de Kuipergordel. Dit heeft geleid tot het ontstaan van openingen in de gordel, lege gebieden waar objecten een baanresonantie hebben bereikt met Neptunus.
Binnen deze hiaten hebben objecten een resonantie van 1: 2, 2: 3 of 3: 4 met Neptunus, wat betekent dat ze één baan van de zon voltooien voor elke twee voltooid door Neptunus, twee voor elke drie of drie voor elke vier. De meer dan 200 bekende objecten die bestaan in de 2: 3-resonantie (de meest bevolkte) staan bekend als plutinos, omdat Pluto de grootste is.
Hoewel Pluto regelmatig de baan van Neptunus passeert, zorgt hun 2: 3-baanresonantie ervoor dat ze nooit kunnen botsen. Af en toe zorgt de zwaartekracht van Neptunus er ook voor dat ijskoude lichamen uit de Kuipergordel worden geschopt. Velen van hen reizen vervolgens naar het innerlijke zonnestelsel, waar ze kometen worden met extreem lange omloopperiodes.
De grootste satelliet van Neptunus, Triton, zou ooit een Kuipergordelobject (KBO) en een transneptuniaans object (TNO) zijn geweest dat door de zwaartekracht van Neptunus werd gevangen. Dit wordt bewezen door de retrograde beweging, wat betekent dat het de planeet in de tegenovergestelde richting draait zoals zijn andere satellieten. Het heeft ook een aantal Trojaanse objecten die de L4- en L5 Lagrange-punten bezetten. Men kan zeggen dat deze "Neptunus-trojans" zich in een stabiele 1: 1-baanresonantie bevinden met Neptunus.
Seizoensgebonden verandering:
Net als de andere planeten van het zonnestelsel is de as van Neptunus gekanteld naar de ecliptica van de zon. In het geval van Neptunus is het 28,32 ° gekanteld ten opzichte van zijn baan (terwijl de aarde is gekanteld op 23,5 °). Hierdoor ondergaat Neptunus in de loop van een jaar seizoenswisselingen omdat een van de hemisferen meer zonlicht krijgt dan de andere. Maar in het geval van Neptunus duurt een enkel seizoen maar liefst 40 jaar, waardoor het erg moeilijk is om een volledige cyclus te zien.
Hoewel een groot deel van de hitte die de atmosfeer van Neptunus aandrijft, afkomstig is van een interne bron (die momenteel onbekend is), bleek uit een onderzoek van onderzoekers van de Wisconsin-Madison University en het Jet Propulsion Laboratory van NASA dat seizoensverandering ook wordt aangedreven door zonnestraling. Dit bestond uit het onderzoeken van beelden van Neptunus die tussen 1996 en 2002 door de Hubble-ruimtetelescoop zijn gemaakt.
Deze afbeeldingen toonden aan dat de enorme zuidelijke wolkenbanden van Neptunus in de periode van zes jaar steeds breder en helderder werden, wat samenviel met het zuidelijk halfrond dat zijn 40-jarige zomer begon. Deze groeiende bewolking werd toegeschreven aan verhoogde zonneverwarming, omdat het geconcentreerd leek te zijn op het zuidelijk halfrond en vrij beperkt was aan de evenaar.
Neptunus blijft in veel opzichten een planeet van mysterie. En toch hebben voortdurende waarnemingen van de planeet enkele bekende en geruststellende patronen onthuld. Hoewel de compositie enorm verschilt en de baan veel verder van de zon verwijderd is dan de aarde, zorgen de axiale kanteling en de orbitale periode er nog steeds voor dat de hemisferen seizoensgebonden veranderingen ondergaan.
Het is goed om te weten dat het niet uitmaakt hoe ver we ons in het zonnestelsel begeven, en hoe verschillend de dingen ook lijken, er zijn nog steeds enkele dingen die hetzelfde blijven!
We hebben veel artikelen geschreven over hoe lang het jaar is op de zonneplaneten hier bij Space Magazine. Hier is de baan van de planeten. Hoe lang duurt een jaar op de andere planeten ?, de baan van de aarde. Hoe lang is een jaar op aarde ?, De baan van Mercurius. Hoe lang duurt een jaar op Mercurius ?, De baan van Venus. Hoe lang is een jaar op Venus ?, de baan van Mars. Hoe lang is een jaar op Mars ?, The Orbit of Jupiter. Hoe lang duurt een jaar op Jupiter ?, The Orbit of Saturn. Hoe lang duurt een jaar op Saturnus ?, De baan van Uranus. Hoe lang duurt een jaar op Uranus ?, De baan van Pluto. Hoe lang duurt een jaar op Pluto?
Als je meer informatie over Neptune wilt, kijk dan eens naar Hubblesite's nieuwsberichten over Neptune, en hier is een link naar NASA's Solar System Exploration Guide to Neptune.
We hebben een hele aflevering van Astronomy Cast opgenomen, ongeveer Neptunus. Je kunt het hier beluisteren, Aflevering 63: Neptunus.
Bronnen:
- NASA: Exploratie van het zonnestelsel - Neptunus
- Wikipedia -Neptunus
- Space Facts - Neptune Facts
