Ως γίγαντας φυσικού αερίου (ή γίγαντας πάγου), ο Ποσειδώνας δεν έχει σταθερή επιφάνεια. Στην πραγματικότητα, ο γαλαζοπράσινος δίσκος που έχουμε δει όλοι σε φωτογραφίες με την πάροδο των ετών είναι στην πραγματικότητα λίγο παραίσθηση. Αυτό που βλέπουμε είναι στην πραγματικότητα οι κορυφές μερικών πολύ βαθιών νεφών αερίου, τα οποία με τη σειρά τους εισχωρούν στο νερό και σε άλλα λιωμένα παγάκια που βρίσκονται πάνω από έναν πυρήνα μεγέθους περίπου Γης από πυριτικό βράχο και ένα μείγμα νικελίου-σιδήρου. Αν κάποιος προσπαθούσε να σταθεί στον Ποσειδώνα, θα βυθίζονταν μέσα από τα αέρια στρώματα.
Καθώς κατέβαιναν, θα αντιμετώπιζαν αυξημένες θερμοκρασίες και πιέσεις μέχρι που έπεσαν τελικά στον ίδιο τον συμπαγή πυρήνα. Τούτου λεχθέντος, ο Ποσειδώνας έχει μια επιφάνεια των ειδών (όπως και με τους άλλους γίγαντες αερίου και πάγου) που ορίζεται από τους αστρονόμους ως το σημείο στην ατμόσφαιρα όπου η πίεση φτάνει σε ένα μπαρ. Εξαιτίας αυτού, η επιφάνεια του Ποσειδώνα είναι ένα από τα πιο ενεργά και δυναμικά μέρη σε ολόκληρο το Ηλιακό Σύστημα.
Σύνθεση και δομή:
Με μέση ακτίνα 24.622 ± 19 km, ο Ποσειδώνας είναι ο τέταρτος μεγαλύτερος πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα. Αλλά με μάζα 1,0243 × 1026 kg - το οποίο είναι περίπου 17 φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης - είναι το τρίτο πιο ογκώδες Ουρανός. Λόγω του μικρότερου μεγέθους και των υψηλότερων συγκεντρώσεων πτητικών σε σχέση με τον Δία και τον Κρόνο, ο Ποσειδώνας (όπως και ο Ουρανός) αναφέρεται συχνά ως «γίγαντας πάγου» - μια υποκατηγορία ενός γιγαντιαίου πλανήτη.
Όπως και με τον Ουρανό, η απορρόφηση του κόκκινου φωτός από το ατμοσφαιρικό μεθάνιο είναι μέρος αυτού που δίνει στον Ποσειδώνα την μπλε απόχρωση, αν και ο Ποσειδώνας είναι πιο σκούρος και πιο ζωντανός. Επειδή το περιεχόμενο του μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι παρόμοιο με εκείνο του Ουρανού, κάποιο άγνωστο ατμοσφαιρικό συστατικό θεωρείται ότι συμβάλλει στον πιο έντονο χρωματισμό του Ποσειδώνα.
Επίσης, όπως και ο Ουρανός, η εσωτερική δομή του Ποσειδώνα διαφοροποιείται μεταξύ ενός βραχώδους πυρήνα που αποτελείται από πυριτικά άλατα και μέταλλα. ένα μανδύα που αποτελείται από νερό, αμμωνία και παγωμένα μεθάνιο · και μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από αέριο υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο. Η ατμόσφαιρα χωρίζεται επίσης σε τέσσερα στρώματα, που αποτελούνται από (από το εσωτερικό έως το εξώτατο) την κάτω τροπόσφαιρα, τη στρατόσφαιρα, τη θερμόσφαιρα και την εξώσφαιρα.
Οι δύο κύριες περιοχές της ατμόσφαιρας του Ποσειδώνα είναι οι δύο εσωτερικές: το χαμηλότερο τροπόσφαιρα, όπου οι θερμοκρασίες μειώνονται με το υψόμετρο. και η στρατόσφαιρα, όπου η θερμοκρασία αυξάνεται με το υψόμετρο. Μέσα στην τροπόσφαιρα, τα επίπεδα πίεσης κυμαίνονται από μία έως πέντε ράβδους (100 και 500 kPa), εξ ου και η επιφάνεια του Ποσειδώνα ορίζεται ως εντός αυτής της περιοχής.
Ατμόσφαιρα:
Επομένως, η «επιφάνεια» του Ποσειδώνα μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από περίπου 80% υδρογόνο και 19% ήλιο, με ίχνη ποσότητας μεθανίου. Το επιφανειακό στρώμα διαπερνάται επίσης με την κίνηση των ζωνών σύννεφων με διάφορες συνθέσεις, ανάλογα με το υψόμετρο και την πίεση. Στο ανώτερο επίπεδο, οι θερμοκρασίες είναι κατάλληλες για συμπύκνωση μεθανίου και οι συνθήκες πίεσης είναι τέτοιες ώστε να υπάρχουν σύννεφα αποτελούμενα από αμμωνία, θειούχο αμμώνιο, υδρόθειο και νερό.
Σε χαμηλότερα επίπεδα, πιστεύεται ότι σχηματίζονται σύννεφα αμμωνίας και υδρόθειου. Θα πρέπει επίσης να βρεθούν βαθύτερα σύννεφα πάγου νερού στις χαμηλότερες περιοχές της τροπόσφαιρας, όπου είναι συχνές πιέσεις περίπου 50 bar (5,0 MPa) και θερμοκρασία 273 K (0 ° C).
Για λόγους που παραμένουν ασαφείς, η θερμόσφαιρα του πλανήτη βιώνει ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες περίπου 750 Κ (476,85 ° C / 890 ° F). Ο πλανήτης είναι πολύ μακριά από τον Ήλιο για να δημιουργηθεί αυτή η θερμότητα από υπεριώδη ακτινοβολία, πράγμα που σημαίνει ότι εμπλέκεται ένας άλλος μηχανισμός θέρμανσης - ο οποίος θα μπορούσε να είναι η αλληλεπίδραση της ατμόσφαιρας με τα ιόντα στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη ή τα κύματα βαρύτητας από το εσωτερικό του πλανήτη που διαλύονται η ατμόσφαιρα.
Επειδή ο Ποσειδώνας δεν είναι συμπαγές σώμα, η ατμόσφαιρά του υφίσταται διαφορική περιστροφή. Η ευρεία ζώνη του ισημερινού περιστρέφεται με μια περίοδο περίπου 18 ωρών, η οποία είναι πιο αργή από την περιστροφή των 16,1 ωρών του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη. Αντίθετα, το αντίστροφο ισχύει για τις πολικές περιοχές όπου η περίοδος περιστροφής είναι 12 ώρες.
Αυτή η διαφορική περιστροφή είναι η πιο έντονη από οποιονδήποτε πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα και έχει ως αποτέλεσμα ισχυρή διάτμηση ανέμου και βίαιες καταιγίδες. Οι τρεις πιο εντυπωσιακοί εντοπίστηκαν το 1989 από το Voyager 2 διαστημικό ανιχνευτή, και στη συνέχεια ονομάστηκε με βάση τις εμφανίσεις τους.
Ο πρώτος που εντοπίστηκε ήταν μια τεράστια αντικυκλωνική καταιγίδα 13.000 x 6.600 χλμ. Και μοιάζει με το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο του Δία. Γνωστή ως το Μεγάλο Σκοτεινό Σημείο, αυτή η καταιγίδα δεν εντοπίστηκε πέντε αργότερα (2 Νοεμβρίου 1994) όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το έψαχνε. Αντ 'αυτού, μια νέα καταιγίδα που ήταν πολύ παρόμοια στην εμφάνιση βρέθηκε στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη, υποδηλώνοντας ότι αυτές οι καταιγίδες έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής από τη Δία
Το Scooter είναι μια άλλη καταιγίδα, μια ομάδα λευκών νεφών που βρίσκεται πιο νότια από το Great Dark Spot. Αυτό το ψευδώνυμο εμφανίστηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια των μηνών που προηγούνται του Voyager 2 συναντήθηκε το 1989, όταν παρατηρήθηκε η ομάδα σύννεφων να κινείται σε ταχύτητες πιο γρήγορα από το Great Dark Spot. Το Small Dark Spot, μια νότια κυκλωνική καταιγίδα, ήταν η δεύτερη πιο έντονη καταιγίδα που παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της συνάντησης του 1989. Αρχικά ήταν εντελώς σκοτεινό. αλλά όπως Voyager 2 πλησίασε τον πλανήτη, έναν φωτεινό πυρήνα που αναπτύχθηκε και μπορούσε να φανεί στις περισσότερες από τις εικόνες υψηλής ανάλυσης.
Εσωτερική θερμότητα:
Για λόγους που οι αστρονόμοι δεν είναι ακόμα ξεκάθαροι, το εσωτερικό του Ποσειδώνα είναι ασυνήθιστα ζεστό. Παρόλο που ο Ποσειδώνας βρίσκεται πολύ πιο μακριά από τον Ήλιο από τον Ουρανό και δέχεται 40% λιγότερο ηλιακό φως, η θερμοκρασία της επιφάνειάς του είναι περίπου η ίδια. Στην πραγματικότητα, ο Ποσειδώνας εκπέμπει 2,6 φορές περισσότερη ενέργεια από ό, τι παίρνει από τον Ήλιο. Ακόμα και χωρίς τον Ήλιο, ο Ποσειδώνας λάμπει.
Αυτή η υψηλή ποσότητα εσωτερικής θερμότητας σε συνδυασμό με την ψυχρότητα του χώρου δημιουργεί μια τεράστια διαφορά θερμοκρασίας. Και αυτό κάνει τους ανέμους να ανατινούν γύρω από τον Ποσειδώνα. Οι μέγιστες ταχύτητες ανέμου στον Δία μπορούν να είναι μεγαλύτερες από 500 km / ώρα. Αυτό είναι διπλάσιο από την ταχύτητα των ισχυρότερων τυφώνων στη Γη. Αλλά αυτό δεν είναι τίποτα σε σύγκριση με τον Ποσειδώνα. Οι αστρονόμοι έχουν υπολογίσει ανέμους που εκτοξεύουν στην επιφάνεια του Ποσειδώνα στα 2.100 km / ώρα.
Βαθιά μέσα στον Ποσειδώνα, ο πλανήτης μπορεί να έχει μια πραγματική στερεά επιφάνεια. Στον πυρήνα του γίγαντα αερίου / πάγου θεωρείται μια περιοχή βράχου με περίπου τη μάζα της Γης. Αλλά οι θερμοκρασίες σε αυτήν την περιοχή θα ήταν χιλιάδες βαθμούς. αρκετά ζεστό για να λιώσει ροκ. Και η πίεση από το βάρος όλης της ατμόσφαιρας θα ήταν συντριπτική.
Με λίγα λόγια, δεν υπάρχει κανένας τρόπος να σταθεί κανείς στην «επιφάνεια του Ποσειδώνα», πόσο μάλλον να περπατάει πάνω του.
Έχουμε πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τον Ποσειδώνα εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ένα για τα δαχτυλίδια του Ποσειδώνα, τα φεγγάρια του Ποσειδώνα, ποιος ανακάλυψε τον Ποσειδώνα ;, Υπάρχουν ωκεανοί στον Ποσειδώνα;
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον Ποσειδώνα, ρίξτε μια ματιά στα δελτία ειδήσεων του Hubblesite για τον Ποσειδώνα και ακολουθεί ένας σύνδεσμος για τον οδηγό εξερεύνησης του ηλιακού συστήματος της NASA για τον Ποσειδώνα.
Το Astronomy Cast έχει μερικά ενδιαφέροντα επεισόδια για τον Ποσειδώνα. Μπορείτε να ακούσετε εδώ, επεισόδιο 63: Ποσειδώνας και επεισόδιο 199: Το πρόγραμμα Voyager.
