Neptunus (planeet)

De eerste waarnemingen van Neptunus werden in december 1612 en januari 1613 verricht door Galileo Galilei, toen de planeet vlak naast Jupiter verscheen. Maar omdat Galileo ervan uitging dat het een ster betrof, staat de ontdekking niet op zijn naam. Op 8 en 10 mei 1795 werd Neptunus opnieuw waargenomen door Jérôme Lalande, maar ook hij besefte niet dat het hier om een planeet ging en dacht dat hij zich in zijn berekeningen had vergist.[1]

In 1821 publiceerde Alexis Bouvard tabellen van de baan van Uranus, waarbij hij afwijkingen (storingen of perturbaties) opmerkte die alleen door een andere planeet veroorzaakt konden worden. In 1843 berekenden John Couch Adams en Urbain Le Verrier onafhankelijk van elkaar de baan die deze hypothetische planeet zou beschrijven, maar deze werd door George Airy als onmogelijk afgedaan. In de zomer van 1846 begon James Challis aarzelend een nieuwe zoektocht naar de onbekende planeet. Het waren echter Johann Galle en Heinrich d'Arrest die de planeet op 23 september 1846 voor het eerst waarnamen, slechts 1° vanaf de plaats waar Adams en Le Verrier hem hadden voorspeld. Later realiseerde Challis zich dat hij in augustus de planeet al twee keer had waargenomen, zonder hem te herkennen als de nieuwe planeet. Op 12 juli 2011 had Neptunus een volledige omloop rond de zon gemaakt sinds de ontdekking van de planeet in 1846.

De opbouw van de ijsreus Neptunus vertoont veel overeenkomsten met die van Uranus. De kern bestaat uit (gesmolten) metaal en rots en daaromheen bevindt zich een mantel van gesteente, water, ammoniak en methaan. Naar buiten toe wordt de mantel steeds vloeibaarder en gaat uiteindelijk geleidelijk over in de atmosfeer.

Op grotere hoogten bestaat de atmosfeer van Neptunus vrijwel volledig uit waterstof en helium. Lager wordt er ook methaan, ammoniak en water aangetroffen. De relatief hoge concentratie methaan in de lagere atmosfeer veroorzaakt de voor Neptunus karakteristieke blauwe kleur. In tegenstelling tot de atmosfeer van Uranus, komen er op Neptunus wel grote wolkenformaties voor. Tot 1994 kwam er een grote donkere vlek voor die vergelijkbaar is met de Grote rode vlek op Jupiter, maar later is die verdwenen en verscheen er een nieuwe.

De gemiddelde windsnelheid op Neptunus is 200 tot 300 meter per seconde (circa 900 km per uur).[2] Met behulp van Voyager 2 is als hoogste windsnelheid 2400 km per uur gemeten, wat vijf maal sneller is dan de hoogste snelheid in een tornado op Aarde.[3] De hoogste windsnelheden worden op Neptunus rond de evenaar gemeten. Vermoedelijk worden deze stormen veroorzaakt door de warmte-uitstraling van de planeet.

Een model van het systeem van Neptunus. Doorgetrokken lijnen zijn ringen; stippellijnen zijn omwentelingen van manen.

Er is in 2004 een vijftal ringen bekend die zich bevinden op afstanden tussen 41.900 en 62.900 km van het centrum van de planeet. De ringen bestaan uit vijf hoofdringen. De buitenste van deze, de Adams-ring, bestaat uit vier afzonderlijke bogen die de namen Liberté, Egalité, Fraternité en Courage dragen. Onder invloed van de maan Galatea groeien deze bogen niet uit tot volledige ringen.

Met de Voyager zijn ook dichter bij de planeet enkele ringen ontdekt. Al deze ringen zijn erg smal en vermoedelijk ontstaan na het inslaan van meteorieten op de manen.

Nieuwe waarnemingen vanaf de Aarde in 2005 wijzen erop dat de ringen van Neptunus veel minder stabiel zijn dan eerder gedacht werd. De Liberté-ring verdwijnt mogelijk binnen een eeuw.[4]

De eerste vermoedens van (onvolledige) ringen rondom Neptunus ontstonden halverwege de jaren 1980. Deze vermoedens werden in 1989 door waarnemingen van de voorbij vliegende ruimtesonde Voyager 2 bevestigd.

Twee door Voyager 2 gemaakte foto's met ringen van Neptunus

De langst bekende maan van Neptunus is Triton. Triton werd in 1846 ontdekt door William Lassell, al een maand na de ontdekking van Neptunus. Met een temperatuur van −237 °C, is Triton het koudste hemellichaam in het zonnestelsel. Triton draait in tegenovergestelde richting van alle andere grote manen in het Zonnestelsel. Pas in 1949 werd door Gerard Kuiper de tweede maan Nereïde ontdekt. In totaal zijn er in 2013 14 manen rondom Neptunus bekend. De meest recente maan die ontdekt werd is S/2004 N 1.[5]

Sommige planetoïden hebben dezelfde naam als de manen van Neptunus: 74 Galatea, 1162 Larissa. Triton had geen officiële naam tot de 20e eeuw. De naam was in 1880 gesuggereerd door Camille Flammarion, maar werd niet algemeen gebruikt tot de late jaren 1930. Triton stond bekend als "de satelliet van Neptunus", de tweede satelliet werd immers pas in 1949 ontdekt.

^* Neptunus roteert, van zijn noordpool af gezien, tegen de wijzers van de klok in. Ook de meeste manen bewegen "linksom". Een negatieve omlooptijd geeft een rotatie aan die hieraan tegengesteld is ("rechtsom").

Voyager 2

Tot op heden is slechts één ruimtesonde in de buurt van Neptunus geweest. De in 1977 gelanceerde Voyager 2 passeerde de planeet in augustus 1989. Tijdens deze missie heeft de sonde foto's van de planeet en de ringen naar de aarde gestuurd en heeft vervolgens het zonnestelsel verlaten.

Neptunus is niet met het blote oog te zien, door zijn grote afstand van de zon is hij niet helder genoeg. Met een verrekijker en een zoekkaartje is Neptunus wel te vinden, maar is dan weinig spectaculairder dan een "sterretje" van de 8e grootte. Om hem als blauw schijfje te kunnen zien is een redelijk grote telescoop vereist. Bij observatie van Neptunus in de radiofrequentieband blijkt dat de planeet een bron is van zowel continue emissie als van onregelmatige bursts. De bron hiervan is vermoedelijk het roterende magnetische veld van de planeet. In het infrarode deel van het spectrum worden de stormen van Neptunus helder zichtbaar tegen de koelere achtergrond, waardoor de grootte en vorm van deze stormen eenvoudig kunnen worden bepaald.

• (en) NASA's Neptune fact sheet
• Afbeeldingen NASA