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Neptun

 

[nach dem römischen Gott Neptun], Astronomie: Zeichen, der von der Sonne aus gezählt achte Planet im Sonnensystem, und damit der zweitäußerste. Er ist mit bloßem Auge nicht zu sehen und konnte daher erst nach der Erfindung des Fernrohrs entdeckt werden. Anlass zu seiner Suche waren Störungen der Bahn des Planeten Uranus, als deren Ursache die Gravitationswirkung eines weiteren äußeren Planeten vermutet wurde. J. C. Adams und U. Le Verrier berechneten etwa zeitgleich, aber unabhängig voneinander die Bahnelemente dieses hypothetischen Körpers. Le Verrier teilte seine Ergebnisse u. a. J. G. Galle mit, der Neptun unter Mithilfe von H. L. d'Arrest am 23. 9. 1846 in weniger als 1º Entfernung vom berechneten Ort fand. Möglicherweise hat G. Galilei Neptun bereits im Januar 1613 in seinem Fernrohr gesehen, ohne jedoch die Natur des beobachteten Objekts zu erkennen.

 

Neptun umläuft die Sonne auf einer nahezu kreisförmigen Bahn, die 1º 46' gegen die Ekliptik geneigt ist, mit einem mittleren Abstand von 4,519 Mrd. km in 163,7 Jahren. Er hat einen Äquatordurchmesser von 49 530 km und eine 17,2-mal so große Masse wie die Erde. Sein innerer Aufbau ist weitgehend unbekannt. Aus seiner mittleren Dichte, die mit 1,76 g/cm³ etwas größer ist als die der übrigen äußeren Planeten, ist zu schließen, dass er in seinem Innern eine erhebliche Menge (in der Größenordnung einiger Erdmassen) an Gesteinsmaterial enthält. Dieser Kern ist nach den gegenwärtigen Modellvorstellungen von einer flüssigen, elektrisch leitfähigen Schicht aus Wasser, Methan und Ammoniak umgeben, an die sich nach außen eine hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehende Hülle anschließt. Wahrscheinlich besteht aufgrund der gegebenen physikalischen Bedingungen keine feste Phasengrenze zwischen flüssigem und festem Aggregatzustand. Die Durchmesserangaben für den Neptun beziehen sich daher auf das Druckniveau von 10¹⁵ Pa.

 

Die überwiegend aus molekularem Wasserstoff bestehende Neptunatmosphäre enthält etwa 25 % Helium sowie Spuren von Methan (das durch seine starke Absorption im roten Spektralbereich im Wesentlichen die blaue Farbe des Planeten bedingt) und Äthan. In ihr befindet sich eine dichte, undurchsichtige Wolkenschicht, die möglicherweise von Ammoniak- und Schwefelwasserstoffeisteilchen gebildet wird, sowie eine darüber liegende, vermutlich aus Methaneisteilchen bestehende Dunstschicht. Durch die Raumsonde Voyager 2 wurden 1989 zwei große Wirbelsysteme beobachtet: Bei etwa 20º südlicher Breite wurde der Große Dunkle Fleck (GDF) entdeckt, mit einer Ausdehnung, die der der Erde vergleichbar ist; er wies Ähnlichkeiten mit dem Großen Roten Fleck des Jupiters auf, war allerdings nicht so langlebig, denn seit 1995 konnte er nicht mehr beobachtet werden. Ein anderer dunkler Fleck mit einem auffällig hellen Zentrum befand sich bei etwa 55º südlicher Breite. Neptun hat eine differenzielle Rotation: Die Rotationsperiode beträgt in den Breiten des Großen Dunklen Flecks 18,3 Stunden, in denen des südlicheren Flecks 16,1 Stunden, im Mittel beläuft sie sich auf 17,8 Stunden. Die Rotationsachse ist etwa 29º gegen die Neptunbahnebene geneigt.

 

Die gemessene effektive Temperatur des Neptun von 57 K ist um einige Grad höher, als aufgrund der Sonneneinstrahlung zu erwarten wäre. Die abgegebene Energie ist etwa 2,4-mal höher als die empfangene; es handelt sich möglicherweise um die im Neptun gespeicherte Restwärme aus seiner Entstehung.

 

Die Stärke des schwachen dipolartigen Magnetfeldes des Neptun beträgt etwas weniger als die Hälfte der des Erdmagnetfeldes. Die Magnetfeldachse ist 47º gegen die Rotationsachse geneigt und um 0,55 Planetenradien gegen den Mittelpunkt versetzt. Wegen dieser anormalen Lage ändert die Magnetosphäre des Neptun unter dem Einfluss des Sonnenwindes ständig ihre Form, sodass sich keine starken Strahlungsgürtel ausbilden können.

 

Der Neptun besitzt mindestens acht Satelliten (»Monde«), Triton und Nereide wurden von der Erde aus entdeckt, die anderen erst 1989 mithilfe der Raumsonde Voyager 2. Triton umläuft den Neptun rückläufig auf einer um rd. 23º gegen die Bahnebene des Neptun geneigten Bahn. Er hat einen rezenten Vulkanismus, wie die von Voyager 2 aus beobachteten, bis in Höhen von etwa 8 km reichenden Eruptionswolken zeigen. Ursache dafür sind möglicherweise Gezeitenreibungen, wodurch unter der Oberfläche befindlicher gefrorener Stickstoff in den Gaszustand übergeht, explosionsartig entweicht und Krustenmaterial mitreißt. Nereide ist rechtläufig, ihre extrem exzentrische Bahn ist etwa 15-mal größer als die des Triton und rd. 28º gegen die Neptunbahnebene geneigt. Beide Satelliten sind wahrscheinlich von Neptun eingefangene ehemalige Planetoiden. Die übrigen Satelliten - Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Proteus - bilden ein reguläres System: Sie umlaufen den Neptun rechtläufig in nahezu kreisförmigen Bahnen mit im Allgemeinen sehr geringer Neigung gegen seine Äquatorebene.

 

Neptun hat vier Ringe. Der äußerste Neptunring, der Adams-Ring, besitzt eine Reihe von 6-8º langen Segmenten, die sich über 40º des Ringumfangs erstrecken. Die Materieanhäufung in ihnen ist so groß, dass die Segmente von der Erde aus nachweisbar sind. Der weiter innen liegende Arago-Lassell-Ring nimmt eine Breite von etwa 6 000 km ein. Nahe seiner Innenkante befindet sich der scharf begrenzte, nur etwa 15 km breite Le Verrier-Ring. Der innerste, der Galle-Ring, ist etwas breiter und diffuser. Das Ringmaterial besteht aus Partikeln von der Größenordnung der Lichtwellenlänge, sodass es v. a. im Gegenlicht in Erscheinung tritt. Das gesamte Satelliten- und Ringsystem ist in eine dünne Staubansammlung mit einer Dicke von etwa 1 000 km eingebettet.

 

Neptun,

 

lateinisch Neptunus, der altitalische Gott des fließenden Wassers, dessen Fest (Neptunalia) am 23. 7. mit der Errichtung von Laubhütten begangen wurde. Sein Haupttempel lag am Circus Flaminius, eine jüngere Kultstätte auf dem Marsfeld. Wahrscheinlich erst infolge der Beziehungen Roms zu Tarent (seit dem 5. Jahrhundert v. Chr.) mit dem griechischen Poseidon gleichgesetzt.

 

Literatur:

 

G. Wissowa: Religion u. Kultus der Römer (²1912, Nachdr. 1971);

 K. Latte: Röm. Religionsgesch. (²1967, Nachdr. 1992).