ดาวเนปจูน

ภาพดาวเนปจูนเต็มดวง ภาพถ่ายจากยานวอยเอเจอร์ แสดงให้เห็นลักษณะเมฆที่ปกคลุม
จุดดำใหญ่ (อยู่กลางภาพ)และพายุลูกเล็ก (มุมล่างซ้าย)
 บริเวณสีขาวเป็นเมฆชั้นสูงที่ประกอบไปด้วยเกล็ดน้ำแข็งมีเทน (NASA/JPL)

                     ดาวเนปจูนอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์เป็นลำดับที่ 8 ถูกค้นพบหลังจากการค้นพบดาวยูเรนัส ด้วยการที่พบว่าวงโคจรของดาวยูเรนัสไม่ได้เป็นไปตามกฏแรงโน้มถ่วงของนิวตัน จึงมีการสันนิษฐานว่า ต้องมีดาวเคราะห์อีกดวงที่รบกวนการโคจรของดาวยูเรนัส และนักดาราศาสตร์ได้ใช้คณิตศาสตร์คำนวณตำแหน่งและวงโคจรของดาวเนปจูน และสังเกตพบในปี พ.ศ. 2389 และในปีเดียวกันก็ค้นพบดวงจันทร์บริวารทริทัน

                    ดาวเนปจูนเป็นดาวเคราะห์สีน้ำเงินเช่นเดียวกับดาวยูเรนัส เพราะในชั้นบรรยากาศมีก๊าซมีเทนเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย ดาวเนปจูนมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโลก หรือมีปริมาตรเป็น 60 เท่าของโลก มีวงแหวนล้อมรอบจำนวน 4 วงและมีดวงจันทร์บริวารทั้งสิ้น 8 ดวง

วงโคจรของดาวเนปจูนมีระยะเวลายาวนานถึง 165 ปีบนโลก ดังนั้นฤดูกาลบนดาวเนปจูนจะยาวนานถึง 41 ปี แต่ดาวเนปจูนหมุนรอบตัวเองเร็วกว่าโลกมากโดยใช้เวลาเพียง 16 ชั่วโมงเศษ ประกอบกับแกนหมุนที่เอียง 29 องศา ทำให้เกิดการแปรปรวนของชั้นบรรยากาศอย่างรุนแรง มีความเร็วลมสูงกว่าบนดาวพฤหัสถึง 3 เท่า

โครงสร้าง

             ดาวเนปจูนมีแกนกลางที่เป็นหินแข็ง มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 14,000 กิโลเมตร ชั้นแมนเทิลชั้นในเป็นของเหลวประกอบด้วยน้ำและแอมโมเนีย เกล็ดน้ำแข็งในชั้นแมนเทิลนี้ผสมผสานเข้ากับชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนที่อยู่ถัดออกไป วงแหวนของดาวเนปจูนพึ่งถูกค้นพบโดยยานวอยเอเจอร์ 2 เช่นกัน เราจึงไม่ทราบว่ามันประกอบด้วยอะไรบ้าง แต่นักดาราศาสตร์คิดว่าน่าจะเป็นพวกเศษหินและน้ำแข็ง

ภาพตัดขวางแสดงโครงสร้างภายใน (Calvin J. Hamilton)

ชั้นบรรยากาศ

                ประกอบด้วยไฮโดรเจน 79% ฮีเลียม 18% และมีเทน 3% ชั้นเมฆที่ระดับความดันบรรยากาศ 1 บาร์ มีอุณหภูมิ –200 องศาเซลเซียส ภาพถ่ายดาวเนปจูนจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลแสดงให้เห็นถึงแถบสีต่างๆ คล้ายกับที่พบบนดาวพฤหัสบดี บริเวณแถบสีอ่อนแสดงให้เห็นถึงบริเวณที่เมฆถูกยกขึ้นไปที่ระดับสูง บริเวณแถบสีเข้มเป็นบริเวณที่เมฆกำลังจมลงสู่เบื้องล่าง

จุดดำใหญ่ (Great Dark Spot)

                  ภาพถ่ายดาวเนปจูนจากยานวอยเอเจอร์ในปี พ.ศ. 2532 ปรากฏเป็นวงรีสีน้ำเงินเข้มที่บริเวณกลางดวงใกล้กับเส้นศูนย์สูตรดาว เรียกว่า จุดดำใหญ่ (Great Dark Spot) เป็นบริเวณที่มีพายุขนาดใหญ่พอๆ กับขนาดของโลก เคลื่อนตัวด้วยความเร็วสูงถึง 1200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากภาพถ่ายดาวเนปจูนจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี พ.ศ. 2537 ไม่ปรากฏจุดดำใหญ่นี้ให้เห็น แต่ปรากฏจุดเข้มใหม่ ที่บริเวณขั้วดาว แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูน
วงแหวนของดาวเนปจูน

                  ดาวเนปจูนมีวงแหวนอยู่ 4 วง ล้วนมีขนาดที่แตกต่างกันและมีลักษณะที่ไม่สมบูรณ์ จากภาพถ่ายจากยานวอยเอเจอร์แสดงให้เห็นถึงวงแหวนหลักสองวง และวงแหวนบางๆ อยู่ระหว่างวงแหวนทั้งสอง ชิ้นส่วนในวงแหวนมีขนาดตั้งแต่ ระดับไมครอน (1 ไมโครเมตร = 10-6 เมตร) จนถึงขนาด 10 เมตร

                 ภาพถ่ายวงแหวนของดาวเนปจูน จากยานวอยเอเจอร์ แถบมืดกลางภาพเป็นการบังแสงจากตัวดาวเพื่อที่จะสามารถสังเกตเห็นรายละเอียดของวงแหวนได้ดีขึ้น (NASA) 

ดวงจันทร์บริวารของดาวเนปจูน

                    ดาวเนปจูนมีดวงจันทร์บริวารอยู่ 8 ดวง ภาพถ่ายจากยานวอยเอเจอร์ แสดงให้เห็นลักษณะของดวงจันทร์บริวารหลักคือ ดวงจันทร์ทริทัน (Triton) ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาบริวารทั้ง 8 ดวง ทริทันโคจรรอบดาวเนปจูนสวนทางกับทิศทางการหมุนรอบตัวเองของดาวเนปจูน และคาดว่ามันจะโคจรเข้าใกล้ดาวเนปจูนขึ้นเรื่อยๆ และพุ่งเข้าชนดาวเนปจูนในที่สุด (ใช้เวลาประมาณ 10 ถึง 100 ล้านปี) เมื่อถึงวันนั้นดาวเนปจูนอาจมีวงแหวนที่ใหญ่และสวยงามมากกว่าดาวเสาร์อีกด้วย ทริทันมีอุณภูมิที่พื้นผิวประมาณ –235 องศาเซลเซียส ถึงแม้ว่าจะมีอุณภูมิต่ำถึงเพียงนี้ ยังพบไนโตรเจนในรูปของก๊าซพุ่งออกจากบริเวณขั้วใต้ของดาว ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากไนโตรเจนแข็งที่ปกคลุมอยู่บริเวณขั้วใต้ของดาวเกิดการระเหิดเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้นในฤดูร้อน

แสดงภาพดวงจันทร์บริวารหลักทริทัน(Triton) (NASA/JPL)