Che cos' è la nuvola alla temperatura di Nettuno?
doc-10962
A differenza dell' atmosfera nebbiosa e relativamente caratteristica di Urano, l' atmosfera di Nettuno è caratterizzata da un clima attivo e visibile. Ad esempio, all' epoca del Voyager 2 flyby nel 1989, l' emisfero australe del pianeta aveva un Grande punto oscuro paragonabile al Grande punto rosso su Giove. Queste condizioni meteorologiche sono determinate dai venti più forti e sostenuti di qualsiasi pianeta del sistema solare, con velocità del vento registrate fino a 2.100 chilometri all' ora (580 m/s; 1.300 mph). A causa della sua grande distanza dal Sole, l' atmosfera esterna di Nettuno è uno dei luoghi più freddi del sistema solare, con temperature sulle nuvole che si avvicinano ai 55 K (-218 °C). Le temperature al centro del pianeta sono di circa 5.400 K (5.100 °C). Nettuno ha un sistema ad anello debole e frammentato ("archi"etichettati) che è stato rilevato per la prima volta negli anni' 60 e confermato da Voyager 2.
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doc-10973
I modelli suggeriscono che la troposfera di Nettuno è bordata da nuvole di varie composizioni a seconda dell' altitudine. Le nuvole di livello superiore si trovano a pressioni inferiori a 1 bar, dove la temperatura è adatta per la condensazione del metano. Per pressioni comprese tra uno e cinque bar (100 e 500 kPa), si ritiene che si formino nuvole di ammoniaca e acido solfidrico. Al di sopra di una pressione di cinque bar, le nuvole possono essere costituite da ammoniaca, solfuro di ammonio, idrogeno solforato e acqua. Le nuvole più profonde di ghiaccio acqueo si trovano a pressioni di circa 50 bar (5,0 MPa), dove la temperatura raggiunge i 273 K (0 °C). Sotto di esso si trovano nuvole di ammoniaca e solfuro di idrogeno.
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doc-10983
Il clima più variegato di Nettuno rispetto a Urano è dovuto in parte all' aumento del riscaldamento interno. Anche se Nettuno si trova oltre il 50% più lontano dal Sole di Urano, e riceve solo il 40% della sua quantità di luce solare, le temperature superficiali dei due pianeti sono approssimativamente uguali. Le regioni superiori della troposfera di Nettuno raggiungono una temperatura bassa di 51,8 K (-221,3 °C). A una profondità in cui la pressione atmosferica è pari a 1 bar (100 kPa), la temperatura è 72,00 K (-201,15 °C). Più profondo all' interno degli strati di gas, la temperatura aumenta costantemente. Come con Urano, la fonte di questo riscaldamento è sconosciuta, ma la discrepanza è maggiore: Urano irradia solo 1,1 volte tanto energia quanto riceve dal Sole; mentre Nettuno irradia circa 2,61 volte tanto energia quanto riceve dal Sole. Nettuno è il pianeta più lontano dal Sole, ma la sua energia interna è sufficiente per guidare i venti planetari più veloci visti nel sistema solare. A seconda delle proprietà termiche del suo interno, il calore residuo dalla formazione di Nettuno può essere sufficiente a spiegare il suo attuale flusso di calore, anche se è più difficile spiegare contemporaneamente la mancanza di calore interno di Urano pur preservando l' apparente somiglianza tra i due pianeti.
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doc-10979
Il tempo di Nettuno è caratterizzato da sistemi meteorologici estremamente dinamici, con venti che raggiungono velocità di quasi 600 m/s (2.200 km/h; 1.300 mph) e quasi a livello supersonico. Più tipicamente, seguendo il movimento delle nuvole persistenti, la velocità del vento varia da 20 m/s in direzione est a 325 m/s verso ovest. Sulle nuvole, i venti prevalenti variano in velocità da 400 m/s lungo l' equatore a 250 m/s ai poli. La maggior parte dei venti sul Nettuno si muovono in direzione opposta alla rotazione del pianeta. Lo schema generale dei venti mostrava una rotazione a latitudini elevate rispetto alla rotazione retrograda a latitudini più basse. La differenza nella direzione del flusso è considerata un "effetto pelle" e non dovuta a processi atmosferici più profondi. A 70° S di latitudine S, un getto ad alta velocità viaggia ad una velocità di 300 m/s. tempesta.
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doc-10982
Si ritiene che le macchie scure di Nettuno si verifichino nella troposfera ad altitudini più basse rispetto alle caratteristiche più luminose della nuvola, in modo che appaiano come fori nei ponti nuvolosi superiori. Poiché sono caratteristiche stabili che possono persistere per diversi mesi, si ritiene che siano strutture vortice. Le macchie scure sono spesso associate a nuvole di metano più luminose e persistenti che si formano intorno allo strato di tropopausa. La persistenza delle nuvole del compagno mostra che alcune macchie scure possono continuare ad esistere come cicloni anche se non sono più visibili come elemento oscuro. Le macchie scure possono disperdersi quando migrano troppo vicino all' equatore o eventualmente attraverso altri meccanismi sconosciuti.
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doc-10974
Nuvole ad alta quota sul Nettuno sono state osservate gettando ombre sul ponte nuvoloso opaco sottostante. Ci sono anche bande di nubi ad alta quota che avvolgono il pianeta a latitudine costante. Queste bande circonferenziali hanno larghezze di 50-150 km e si trovano a circa 50-110 km sopra il ponte della nube. Queste altitudini sono nello strato dove si verifica il tempo, la troposfera. Il tempo non si verifica nella stratosfera superiore o nella termosfera. A differenza di Urano, la composizione di Nettuno ha un maggior volume di oceano, mentre Urano ha un mantello più piccolo.
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doc-10980
Nel 2007 si è scoperto che la troposfera superiore del polo sud di Nettuno era circa 10 K più calda del resto della sua atmosfera, con una media di circa 73 K (-200 °C). Il differenziale di temperatura è sufficiente per lasciare che il metano, che altrove è congelato nella troposfera, fuoriesca nella stratosfera vicino al polo. Il relativo "hot spot" è dovuto all' inclinazione assiale di Nettuno, che ha esposto il polo sud al Sole per l' ultimo quarto dell' anno di Nettuno, o circa 40 anni della Terra. Mentre Nettuno si sposta lentamente verso il lato opposto del Sole, il polo sud sarà oscurato e il polo nord illuminato, facendo sì che il rilascio di metano si sposti verso il polo nord.
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doc-7967
Le nubi di ghiaccio alte e fredde, come Cirrus o Cumulonimbus, appaiono di colore bianco brillante, mentre le nuvole più calde come Stratus o Stratocumulus appaiono grigie con nuvole intermedie ombreggiate di conseguenza. Le superfici calde del terreno appariranno come grigio scuro o nero. Uno svantaggio delle immagini a infrarossi è che bassa nube come stratus o nebbia può essere una temperatura simile a quella della terra circostante o la superficie del mare e non si presenta. Tuttavia, utilizzando la differenza di luminosità tra il canale IR4 (10,3-11,5 µm) e il canale del vicino infrarosso (1,58-1,64 µm), è possibile distinguere la nuvola bassa, producendo un' immagine satellitare fog. Il vantaggio principale dell' infrarosso è che le immagini possono essere prodotte durante la notte, permettendo di studiare una sequenza continua di condizioni meteorologiche.
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doc-10990
Nettuno ha 14 lune conosciute. Il tritone è la più grande luna nettunese, che comprende più del 99,5% della massa in orbita intorno a Nettuno,[e] ed è l' unico abbastanza massiccio da essere sferoidale. Triton è stato scoperto da William Lassell solo 17 giorni dopo la scoperta di Nettuno stesso. A differenza di tutte le altre grandi lune planetarie nel sistema solare, Triton ha un' orbita retrograda, indicando che è stato catturato piuttosto che formarsi sul posto; probabilmente era un tempo un pianeta nano nella cintura di Kuiper. È abbastanza vicino a Nettuno da essere bloccato in una rotazione sincrona, ed è lentamente in spirale verso l' interno a causa dell' accelerazione delle maree. Tra circa 3,6 miliardi di anni, quando raggiungerà il limite fissato da Roche, sarà alla fine lacerato. Nel 1989, Triton era l' oggetto più freddo ancora misurato nel sistema solare, con temperature stimate di 38 K (-235 °C).
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doc-14752
La radiazione solare è assorbita dalla superficie terrestre terrestre, dagli oceani - che coprono circa il 71% del globo - e dall' atmosfera. L' aria calda contenente acqua evaporata dagli oceani sale, provocando circolazione atmosferica o convezione. Quando l' aria raggiunge un' altitudine elevata, dove la temperatura è bassa, il vapore acqueo si condensa in nuvole che piovono sulla superficie terrestre, completando il ciclo dell' acqua. Il calore latente di condensazione dell' acqua amplifica la convezione, producendo fenomeni atmosferici come vento, cicloni e anticicloni. La luce solare assorbita dagli oceani e dalle masse terrestri mantiene la superficie ad una temperatura media di 14 °C. Con la fotosintesi le piante verdi convertono l' energia solare in energia chimicamente immagazzinata, che produce cibo, legno e biomassa da cui derivano i combustibili fossili.
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doc-7659
Un protone nudo, H+, non può esistere in soluzione o in cristalli ionici, a causa della sua inarrestabile attrazione ad altri atomi o molecole con elettroni. Tranne che alle alte temperature associate ai plasmi, tali protoni non possono essere rimossi dalle nuvole di elettroni di atomi e molecole, e rimarranno attaccati ad esse. Tuttavia, il termine "protone" è talvolta usato in modo debole e metaforico per riferirsi all' idrogeno caricato positivamente o cationico attaccato ad altre specie in questo modo, e come tale è indicato con il termine "H+" senza che sia implicito che ogni singolo protone esista liberamente come specie.
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