Сравнение Нептуна и Земли по массе и размеру

Эта планета — восьмая в Солнечной системе, ставшая самой удаленной от Звезды после того, как список планетарных небесных тел покинул Плутон. Нептун невозможно увидеть без астрономических приборов, а с близкого расстояния объект наблюдался всего единожды — в 1989 г. космическим аппаратом «Вояджер-2». Для понимания размеров планеты нужно знать, какова масса Нептуна в массах Земли.

Строение планеты Нептун. Credit: galspace.spb.ru.

Строение Нептуна

Нептун относится к классу ледяных гигантов. Его внутреннее ядро представлено скалистой массой, выше находится смесь из гелия, водорода, аммиака, газов на основе метана. Нептунианская твердь содержит замерзшую воду и метановый лед, выше раскинулась тяжелая плотная атмосфера.

Ядро состоит преимущественно из железа, никеля и силикатов, оно достаточно крупное, по массе превосходит аналогичное образование в недрах Земли в 1,2 раза. Давление внутри нептунианского ядра может составлять 7 Мбар, что в 2 раза выше, чем внутри земного, температура достигает 5400 К.

Мантия планеты большая, ее масса в 10-15 раз выше, чем вес всей Земли.

В ее составе преобладают:

• аммиак;
• метан;
• вода.

Смесь этих компонентов часто называют льдом, но это раскаленная до 2000-5000 К жидкость с большой плотностью и высокой электропроводимостью.

Ядро планеты Нептун твёрдое и состоит из кремния, железа и никеля. Credit: mipt.ru.

На расстоянии 7 тыс. км от поверхности метан в недрах Нептуна начинает трансформироваться в кристаллы алмазов, которые стремительно опускаются в направлении ядра. Возможно, на границе ядра и мантии находится слой расплавленного алмазного вещества.

Если принять всю массу Нептуна за 100%, вес его атмосферы составит 10-20% от этой величины. В нижних воздушных слоях преобладают метан, аммиак и вода. Выше воздух состоит из 19% гелия, 80% водорода, 1% метана и некоторых других примесей. Метан, поглощая красные световые волны, придает планете синий оттенок, что объясняет наименование небесного тела — свое название оно получило в честь древнеримского бога морей.

Соседний Уран также имеет синий цвет поверхности, но немного другой тон — ультрамариновый, тогда как оттенок Нептуна больше похож на лазурь. И так как концентрация метана в атмосфере обеих планет примерно одинакова, ученые предполагают, что в нептунианском воздухе присутствует некий пока неизученный компонент, способствующий образованию лазурного оттенка.

Атмосфера планеты состоит из 3 слоев:

• контактирующей с твердью тропосферы;
• туманной из-за воздействия на метановые соединения ультрафиолетовых лучей стратосферы, содержащей, кроме основных составляющих, также цианистый водород и окись углерода;
• узкой тропопаузы с давлением 0,1 бар между ними.

Так как Нептун не имеет твердой поверхности, его атмосферные слои вращаются дифференциально: в экваториальной области их период обращения составляет 18 часов, около полюсов — 12 часов.

Такая модель строения планеты теоретическая, выведенная на основе математических расчетов.

Сравнение размеров Земли и Нептуна

Сравнение размеров и массы Земли с планетой Нептун. Credit: v-kosmose.com.

Имея радиус в 24,6 тыс. км, это планетарное тело является четвертым по размерам в Солнечной системе и в 4 раза крупнее Земли.

Среди его основных характеристик:

• экваториальный радиус — 24,7 тыс. км;
• полярный радиус — 24,3 тыс. км.

Сравнение массы Нептуна и Земли

Приблизительный вес небесного тела — чуть больше 100 скстлн т (секстиллион по краткой шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира, — это 10 в 21 степени). По этому параметру Нептун тяжелее нашей планеты. На 1 кг Земли приходится примерно 17 нептунианских килограммов.

Нептун не самое крупное планетарное тело нашей системы, оно занимает промежуточное положение между газовыми гигантами и Землей. Например, Юпитер тяжелее Нептуна примерно в 9 раз.