Ως γίγαντας αερίου (ή γίγαντας πάγου), Ποσειδώνας δεν έχει στερεή επιφάνεια. Στην πραγματικότητα, ο γαλαζοπράσινος δίσκος που όλοι έχουμε δει σε φωτογραφίες όλα αυτά τα χρόνια είναι στην πραγματικότητα μια ψευδαίσθηση. Αυτό που βλέπουμε είναι στην πραγματικότητα οι κορυφές κάποιων πολύ βαθιών νεφών αερίου, που με τη σειρά τους δίνουν τη θέση τους σε νερό και άλλους λιωμένους πάγους που βρίσκονται πάνω από έναν πυρήνα περίπου μεγέθους Γης από πυριτικό πέτρωμα και μίγμα νικελίου-σιδήρου. Εάν ένα άτομο προσπαθούσε να σταθεί στον Ποσειδώνα, θα βυθιζόταν μέσα από τα αέρια στρώματα.
Καθώς κατέβαιναν, θα παρουσίαζαν αυξημένες θερμοκρασίες και πιέσεις μέχρι να αγγίξουν τελικά τον ίδιο τον στερεό πυρήνα. Τούτου λεχθέντος, ο Ποσειδώνας έχει μια επιφάνεια, (όπως και με τους άλλους γίγαντες αερίου και πάγου) που ορίζεται από τους αστρονόμους ως το σημείο στην ατμόσφαιρα όπου η πίεση φτάνει το ένα bar. 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 × 1026kg – που είναι περίπου 17 φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης – είναι ο τρίτος πιο ογκώδης Ουρανός. Λόγω του μικρότερου μεγέθους του 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 γιγάντιου 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 του, αν και του Ποσειδώνα είναι πιο σκούρο και πιο ζωντανό. Επειδή η περιεκτικότητα σε ατμοσφαιρικό μεθάνιο του Ποσειδώνα είναι παρόμοια με αυτή του Ουρανού, κάποιο άγνωστο ατμοσφαιρικό συστατικό θεωρείται ότι συμβάλλει στον πιο έντονο χρωματισμό του Ποσειδώνα.
Η εσωτερική δομή και σύνθεση του Ποσειδώνα. Πίστωση: NASA
Επίσης, όπως ο Ουρανός, η εσωτερική δομή του Ποσειδώνα διαφοροποιείται μεταξύ ενός βραχώδους πυρήνα που αποτελείται από πυριτικά και μέταλλα. ένας μανδύας που αποτελείται από νερό, αμμωνία και πάγους μεθανίου. και μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από υδρογόνο, ήλιο και αέριο μεθάνιο. Η ατμόσφαιρά του χωρίζεται επίσης σε τέσσερα στρώματα, που αποτελούνται από (από το εσωτερικό προς το εξωτερικό) την κατώτερη τροπόσφαιρα, τη στρατόσφαιρα, τη θερμόσφαιρα και την εξώσφαιρα.
Οι δύο κύριες περιοχές της ατμόσφαιρας του Ποσειδώνα είναι οι δύο πιο εσωτερικές: η κάτω τροπόσφαιρα, όπου οι θερμοκρασίες μειώνονται με το υψόμετρο. και τη στρατόσφαιρα, όπου η θερμοκρασία αυξάνεται με το υψόμετρο. Μέσα στην τροπόσφαιρα, τα επίπεδα πίεσης κυμαίνονται από ένα έως πέντε bar (100 και 500 kPa), επομένως η επιφάνεια του Ποσειδώνα ορίζεται ότι βρίσκεται εντός αυτής της περιοχής.
Ατμόσφαιρα:
Επομένως, η «επιφάνεια» του Ποσειδώνα μπορεί να ειπωθεί ότι αποτελείται από περίπου 80% υδρογόνο και 19% ήλιο, με ίχνη μεθανίου. Το επιφανειακό στρώμα διαπερνάται επίσης από περιστρεφόμενες ζώνες νεφών με ποικίλες συνθέσεις, ανάλογα με το υψόμετρο και την πίεση. Στο ανώτερο επίπεδο, οι θερμοκρασίες είναι κατάλληλες για τη συμπύκνωση του μεθανίου και οι συνθήκες πίεσης είναι τέτοιες που μπορούν να υπάρχουν σύννεφα που αποτελούνται από αμμωνία, θειούχο αμμώνιο, υδρόθειο και νερό.
Σε χαμηλότερα επίπεδα, πιστεύεται ότι σχηματίζονται νέφη αμμωνίας και υδρόθειου. Θα πρέπει επίσης να βρεθούν βαθύτερα σύννεφα πάγου νερού στις χαμηλότερες περιοχές της τροπόσφαιρας, όπου είναι κοινές πιέσεις περίπου 50 bar (5,0 MPa) και θερμοκρασία 273 Κ (0 °C).
Η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα, με τις χρωματικές αντιθέσεις τροποποιημένες για να τονίζουν τα ατμοσφαιρικά χαρακτηριστικά του πλανήτη. Πραγματοποίηση: Erich Karkoschka
Για λόγους που παραμένουν σκοτεινοί, 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 παραχθεί αυτή η θερμότητα από την υπεριώδη ακτινοβολία, πράγμα που σημαίνει ότι εμπλέκεται ένας άλλος μηχανισμός θέρμανσης - που θα μπορούσε να είναι η αλληλεπίδραση της ατμόσφαιρας με ιόντα στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη ή τα κύματα βαρύτητας από το εσωτερικό του πλανήτη που διαχέονται στο η ατμόσφαιρα.
Επειδή ο Ποσειδώνας δεν είναι στερεό σώμα, η ατμόσφαιρά του υφίσταται διαφορική περιστροφή. Η ευρεία ισημερινή ζώνη περιστρέφεται με περίοδο περίπου 18 ωρών, η οποία είναι πιο αργή από την περιστροφή 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 του γεωγραφικού πλάτους ανέμου και βίαιες καταιγίδες. Τα τρία πιο εντυπωσιακά εντοπίστηκαν όλα το 1989 από τον Ταξιδεύοντας 2 διαστημικός ανιχνευτής και στη συνέχεια ονομάστηκε με βάση την εμφάνισή τους.
Η πρώτη που εντοπίστηκε ήταν μια τεράστια αντικυκλωνική καταιγίδα διαστάσεων 13.000 x 6.600 km και μοιάζει με Μεγάλη κόκκινη κηλίδα του Δία. Γνωστό ως το Μεγάλο Σκοτεινό Σημείο , αυτή η καταιγίδα δεν εντοπίστηκε πέντε αργότερα (2 Νοεμβρίου 1994) όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble την αναζήτησε. Αντίθετα, 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 αυτή του Δία
Η Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα του Ποσειδώνα, όπως παρατηρήθηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Πιστώσεις: NASA/ESA/HST/L.Sromovsky/UofW
ο Σκούτερ είναι μια άλλη καταιγίδα, μια ομάδα λευκών σύννεφων που βρίσκεται πιο νότια από το Μεγάλο Σκοτεινό Σημείο. Αυτό το παρατσούκλι προέκυψε για πρώτη φορά κατά τους μήνες που προηγήθηκανΤαξιδεύοντας 2συνάντηση το 1989, όταν η ομάδα σύννεφων παρατηρήθηκε να κινείται με ταχύτητες μεγαλύτερες από το Μεγάλο Σκοτεινό Σημείο. ο Μικρό Σκοτεινό Σημείο , μια νότια κυκλωνική καταιγίδα, ήταν η δεύτερη πιο έντονη καταιγίδα που παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της συνάντησης του 1989. Αρχικά ήταν εντελώς σκοτάδι. αλλά όπωςΤαξιδεύοντας 2πλησίασε τον πλανήτη, αναπτύχθηκε ένας φωτεινός πυρήνας και μπορούσε να φανεί στις περισσότερες από τις εικόνες υψηλότερης ανάλυσης.
Εσωτερική θέρμανση:
Για λόγους που οι αστρονόμοι δεν είναι ακόμη 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. Ακόμη 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 θέτει τους ανέμους που πνέουν γύρω από τον Ποσειδώνα. Οι μέγιστες ταχύτητες ανέμου στον Δία μπορεί να είναι περισσότερες από 500 km/h. Αυτή είναι η διπλάσια ταχύτητα από τους ισχυρότερους τυφώνες στη Γη. Αλλά αυτό δεν είναι τίποτα σε σύγκριση με τον Ποσειδώνα. Οι αστρονόμοι έχουν υπολογίσει τους ανέμους που πνέουν στην επιφάνεια του Ποσειδώνα με ταχύτητα 2.100 km/h.
Βαθιά μέσα στον Ποσειδώνα, ο πλανήτης μπορεί να έχει μια πραγματική στερεή επιφάνεια. Στον πυρήνα του γίγαντα αερίου/πάγου πιστεύεται ότι βρίσκεται μια περιοχή βράχου με περίπου τη μάζα της Γης. Αλλά οι θερμοκρασίες σε αυτή την περιοχή θα ήταν χιλιάδες βαθμούς. αρκετά ζεστό για να λιώσει ο βράχος. Και η πίεση από το βάρος όλης της ατμόσφαιρας θα ήταν συντριπτική.
Εν ολίγοις, απλά δεν υπάρχει περίπτωση να σταθεί κανείς στην «επιφάνεια του Ποσειδώνα», πόσο μάλλον να περπατήσει πάνω της.
Έχουμε πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά Ποσειδώνας εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι ένα για το Δαχτυλίδια του Ποσειδώνα , ο Φεγγάρια του Ποσειδώνα , Ποιος ανακάλυψε τον Ποσειδώνα; , Υπάρχουν ωκεανοί στον Ποσειδώνα;
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τον Ποσειδώνα, ρίξτε μια ματιά στο Ειδήσεις του Hubblesite για τον Ποσειδώνα , και εδώ είναι ένας σύνδεσμος προς Οδηγός 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: The Voyager Program .