Planeta Netuno
Fig. 1 - O planeta Netuno [1]
Netuno (português europeu) ou Netuno (português brasileiro) é o oitavo planeta do Sistema Solar, e o último, em ordem de afastamento a partir do Sol, desde a reclassificação de Plutão para a categoria de planeta-anão, em 2006, que era o último dos planetas. É, tal como a Terra, conhecido como o "Planeta Azul", mas não devido à presença de água. Netuno recebeu o nome do deus romano dos mares. É o quarto maior planeta em diâmetro, e o terceiro maior em massa. Netuno tem 17 vezes a massa da Terra e é ligeiramente mais maciço do que Urano, que tem cerca de 15 vezes a massa da Terra e é menos denso. O seu símbolo astronómico é uma versão estilizada do tridente do Deus Netuno.
Descoberto em 23 de Setembro de 1846, Netuno foi o primeiro planeta encontrado por uma previsão matemática, em vez de uma observação empírica. Inesperadas mudanças na órbita de Urano levaram os astrónomos a deduzir que sua órbita estava sujeita a perturbação gravitacional por um planeta desconhecido. Subsequentemente, Netuno foi encontrado, a um grau da posição prevista. A sua maior lua, Tritão, foi descoberta pouco tempo depois, mas nenhuma das outras 12 luas do planeta foram descobertas antes do século XX. Netuno foi visitado por uma única sonda espacial, Voyager 2, que voou pelo planeta em 25 de Agosto de 1989.
A composição de Netuno é semelhante à composição de Urano, e ambos têm composições diferentes das dos maiores gigantes gasosos Júpiter e Saturno. A atmosfera de Netuno, apesar de ser semelhante à de Júpiter e de Saturno por ser composta basicamente de hidrogénio e hélio, juntamente com os habituais vestígios de hidrocarbonetos e, possivelmente, nitrogénio, contém uma percentagem mais elevada de "gelos", tais como água, amónia e metano. Como tal, os astrónomos por vezes colocam-nos numa categoria separada, os "gigantes de gelo". Em contraste, o interior de Netuno é composto principalmente de gelo e rochas, como o de Urano. Existem traços de metano nas regiões ultra-periféricas que contribuem, em parte, para a aparência azul do planeta.
Em oposição à relativamente monótona atmosfera de Urano, a atmosfera de Netuno é notável pelos seus padrões climáticos cativos e visíveis. Netuno tem os ventos mais fortes de qualquer planeta no sistema solar, que podem chegar a atingir os 2100 quilómetros por hora. Na altura do voo da Voyager 2, por exemplo, o seu hemisfério sul possuía uma Grande Mancha Escura, comparável à Grande Mancha Vermelha de Júpiter. A temperatura na alta atmosfera é geralmente próxima de -218 °C (55,1 K), um dos mais frios do sistema solar, devido à sua grande distância do sol. A temperatura no centro da Netuno é de cerca de 7000 °C, o que é comparável à da superfície do Sol e semelhante à encontrada no centro da maioria dos outros planetas do sistema solar. Netuno tem um pequeno e fragmentado sistema de anéis, que pode ter sido detectado durante a década de 1960, mas só foi confirmado indiscutivelmente pela Voyager 2.
Características físicas de Netuno
Com uma massa de 1,0243×1026 kg, Netuno é um corpo intermediário entre a Terra e os gigantes gasosos maiores: a sua massa é dezessete vezes a da Terra, mas somente um dezenove avos a de Júpiter. Netuno e Urano são geralmente considerados como uma subclasse dos gigantes gasosos denominada "gigantes de gelo", devido ao seu menor tamanho e maior concentração de substâncias voláteis em relação a Júpiter e Saturno. Na busca por exoplanetas, Netuno tem sido usado como uma metonímia: os planetas descobertos com massa similar são denominados "neptunianos", da mesma forma que astrónomos se referem a vários exoplanetas como "jupiterianos".
Orbitando tão longe do Sol, Netuno recebe muito pouco calor. A sua temperatura superficial média é de -218 °C. No entanto, o planeta parece ter uma fonte interna de calor. Pensa-se que isto se deve ao calor restante, gerado pela matéria em queda durante o nascimento do planeta, que agora irradia pelo espaço fora. A atmosfera de Netuno tem as mais altas velocidades de ventos no sistema solar, que são acima de 2000 km/h; acredita-se que os ventos são amplificados por este fluxo interno de calor.
Estrutura interna de Netuno
Fig. 2 - Estrutura interna do planeta Netuno (Netuno)
A estrutura interna lembra a de Urano - um núcleo rochoso coberto por uma crosta de gelo, escondida no profundo de sua grossa atmosfera. Os dois terços internos de Netuno são compostos de uma mistura de rocha fundida, água, amoníaco líquido e metano. A terça parte exterior é uma mistura de gases aquecidos composta por hidrogénio, hélio, água e metano. Tal como Urano, a sua composição é diferente da composição uniforme de Júpiter e Saturno. Acredita-se que a estrutura interna de Netuno consiste de três camadas, como mostra a figura.
A sua atmosfera corresponde a cerca de 5 a 10% de sua massa, estendendo-se de 10 a 20% do seu raio, onde atinge pressões de cerca de 10 Gapa. Nas regiões mais profundas da atmosfera, encontram-se concentrações crescentes de metano, amoníaco e água.
Gradualmente, essa região mais escura e quente condensa-se em um manto líquido superaquecido, onde as temperaturas atingem valores que vão de 2000 K até 5000 K; o manto possui uma massa de 10-15 massas terrestres e é rico em água, amoníaco, metano e outras substâncias. Como é comum nas ciências planetárias, essa mistura é chamada de "gelada", mesmo apesar de ser um fluido quente e altamente denso. Esse fluido, que apresenta alta condutividade eléctrica, é por vezes chamado de "oceano de água e amoníaco". A uma profundidade de 7000 km, as condições podem ser tais que o metano se decompõe em cristais de diamante que se precipitam em direção ao núcleo.
O núcleo planetário de Netuno é composto de ferro, níquel e silicatos; os modelos fornecem uma massa de cerca de 1,2 massas terrestres. A pressão no centro é de 7 Mbar (700 GPa), milhões de vezes superior à da superfície terrestre, e a temperatura pode ser de 5400 K.
A sua atmosfera
A altitudes elevadas, a atmosfera de Netuno é formada por 80% de hidrogénio e 19% de hélio, e traços de metano. As bandas de absorção proeminentes do metano encontram-se próximas do comprimento de onda de 600 nm (nanómetros), nas porções vermelha e infravermelha do espectro. Assim como Urano, essa absorção da luz vermelha pelo metano atmosférico é, em parte, responsável pela sua cor azul característica. Como o conteúdo de metano atmosférico de Netuno é similar ao de Urano, deve haver alguma outra substância desconhecida que contribua para a cor de Netuno.
A sua atmosfera é subdividida em duas regiões principais: a troposfera inferior, onde a temperatura diminui com a altitude, e a estratosfera, onde a temperatura aumenta com a altitude. O limite entre as duas, a tropopausa, encontra-se a uma pressão de cerca de 0,1 bar (10 kPa). A estratosfera, então, dá caminho à termosfera, que se encontra a uma pressão inferior a 10-5?10-4 microbares (1 a 10 Pa). A termosfera transita gradualmente para a exosfera.
Modelos sugerem que a troposfera de Netuno é coberta por nuvens de variadas composições, dependendo da altitude. O nível superior de nuvens encontra-se a pressões abaixo de um bar, onde a temperatura é favorável à condensação do metano. Com pressões entre um e cinco bares (100 e 500 kPa), acredita-se que ocorre a formação de amoníaco e ácido sulfídrico. Acima de cinco bares de pressão, as nuvens podem consistir em amoníaco, sulfureto de amónio, ácido sulfídrico e água. Nuvens mais profundas de água congelada devem ser encontradas a pressões de cerca de 50 bares (5 MPa), onde a temperatura chega a 0 °C. Mais abaixo, podem encontrar-se nuvens de amoníaco e ácido sulfídrico.
O espectro de Netuno sugere que a sua baixa estratosfera seja nebulosa devido à condensação de produtos da fotólise ultravioleta do metano, tais como etano e acetileno ; a estratosfera também contém traços de monóxido de carbono e cianeto de hidrogénio. A estratosfera de Netuno é mais quente que a de Urano devido à elevada concentração de hidrocarbonetos.
Por razões que permanecem obscuras, a termosfera do planeta está a uma temperatura anormalmente alta de cerca de 750 K. O planeta está muito distante do Sol para que esse calor seja gerado por radiação ultravioleta; um candidato para explicar o mecanismo de aquecimento é a interação da atmosfera com iões no campo magnético do planeta. Outros candidatos são ondas de gravidade do interior do planeta que se dissipam na atmosfera. A termosfera contém traços de dióxido de carbono e água, que podem ter sido depositados de fontes externas como meteoritos e poeira.
Embora não sejam visíveis nas fotografias do telescópio espacial Hubble, Netuno faz parte dos planetas gigantes que possuem um complexo sistema de anéis.
Possui quatro anéis principais e a sua descoberta deve-se a uma observação efetuada em 1984 a bordo de um avião durante a ocultação de uma estrela.
Netuno tem 13 luas conhecidas. A maior delas é Tritão, descoberta por William Lassel apenas 17 dias depois da descoberta de Netuno. Outras duas luas importantes, que orbitam em volta deste planeta são Proteu e Nereida.
Referências:
O texto apresentado foi adaptado de um artigo da Wikipédia.
[1] imagem obtida pela sonda espacial Voyager 2 (Foto: Nasa)
Alguns dados do planeta foram retirados de: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/neptunefact.html
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