Hoe lang duurt een jaar op Neptunus?

Neptunus vergeleken met de Aarde
Neptunus vergeleken met de Aarde

Bij ons op Aarde duurt een jaar ongeveer 365,25 dagen en iedere dag duurt 24 uur. Gedurende het jaar zijn er op onze planeet duidelijke seizoensveranderingen meetbaar. Dit is het gevolg van de baanperiode, de rotatiesnelheid en de helling van de as. Dit geldt ook voor de meeste andere planeten in het zonnestelsel.

Neem nu Neptunus. Het is de achtste en verst verwijderde planeet van de Zon. Neptunus heeft een hele wijde baan en daardoor een langzame baansnelheid. Dit resulteert in een jaar dat overeenkomt met bijna 165 aardse jaren. Neptunus heeft een hele grote ashelling en die zorgt er voor dat de seizoenen op de planeet ook redelijk extreem zijn.

Baanperiode

De gemiddelde afstand van Neptunus tot de Zon bedraagt 4.504,54 miljoen kilometer en dat komt overeen met 30,11 Astronomische Eenheden. De baan van Neptunus is niet perfect cirkelvormig dus in het perihelium bedraagt de afstand tot de Zon 2.771 miljoen kilometer (29,81 AE) en in het aphelium is de afstand tot de Zon 4.450 miljoen kilometer (30,33 AE).

De gemiddelde baansnelheid bedraagt 5,43 kilometer per seconde en daarmee heeft Neptunus 164,8 aardse jaren (60.182 aardse dagen) nodig voor een complete omwenteling om de Zon. Een jaar op Neptunus komt dus overeen met 165 aardse jaren. Echter, Neptunus draait in 0,60713 aardse dagen om zijn as (16 uur, 6 minuten en 36 seconden) en als je daarmee rekent dan duurt een jaar op Neptunus dus 89.666 neptuniaanse zonnedagen.

Neptunus werd in 1846 ontdekt, op moment van schrijven kennen we de planeet dus pas 171 jaar en in die tijd is de planeet slechts eenmaal in de Zon gedraaid. Dat was in 2010, de planeet is nu pas in het zevende jaar (2017) van zijn tweede omwenteling die nog zal duren tot 2179.

Baanresonantie

Vanwege de positie van de planeet in de buitenste delen van het zonnestelsel heeft Neptunus een grote invloed op de achtergelegen Kuipergordel. Dit gebied dat lijkt op de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter maar vele malen groter is, bestaat uit vele kleine ijsachtige objecten en strekt zich uit voorbij de baan van Neptunus tot een afstand van ongeveer 55 Astronomische Eenheden van de Zon.

De zwaartekracht van Jupiter is van grote invloed op de asteroïdengordel waardoor er zo af en toe asteroïden naar de binnenste delen van het zonnestelsel worden geschoten. De invloed van de zwaartekracht van Neptunus op de Kuipergordel is vergelijkbaar. Er zijn als gevolg van resonanties met Neptunus gaten in de Kuipergordel ontstaan.

In deze gaten hebben objecten een 1:2, 2:3 of een 3:4 resonantie met Neptunus. Dit betekent dat ze eenmaal om de Zon draaien in de tijd dat Neptunus dat tweemaal doet, tweemaal in de tijd dat Neptunus dit driemaal doet, etc. Er zijn meer dan 200 objecten bekend die in een 2:3 resonantie zijn met Neptunus. Deze objecten werden plutino’s genoemd maar Pluto die de grootste van deze groep is.

De baan van Pluto doorkruist die van Neptunus maar de 2:3 resonantie zorgt er voor dat het nooit tot een botsing komt. De zwaartekracht van Neptunus zorgt er ook voor dat er zo nu en dan ijsachtige objecten vanuit de Kuipergordel naar de binnenste delen van het zonnestelsel reizen waar het kometen worden met hele lange baanperiodes.

Men denkt dat Triton, de grootste maan van Neptunus, ooit een Kuipergordel object is geweest en lang geleden is ingevangen door de zwaartekracht van Neptunus. Dit wordt ondersteund door de retrograde beweging van de maan. Neptunus heeft ook een aantal Trojanen in zijn L4 en L5 Lagrangepunten. Deze Neptunus Trojanen bevinden zich in een stabiele 1:1 resonantie met de planeet.

Seizoensveranderingen

Neptunus en zijn wolkenbanden
Neptunus met zijn donkere vlek. Credit: NASA/JPL

Net zoals de andere planeten maakt de rotatieas van Neptunus een hoek ten opzichte van het baanvlak om de Zon. De as van Neptunus maakt een hoek van 28,32° ten opzichte van zijn baan (bij de Aarde is dat 23,5°). Door deze ashelling komen er seizoenen voor op de planeet doordat een van de halfronden meer licht ontvangt dan het andere. Omdat een enkel seizoen op Neptunus ongeveer 40 jaar duurt is het erg lastig om de verschillende seizoenen te bestuderen.

Veel van de warmte van Neptunus is afkomstig van een nog onbekende inwendige bron maar de seizoensveranderingen worden ook mede veroorzaakt door de straling van de Zon. Dit is afgeleid uit opnames die de Hubble Space Telescope tussen 1996 en 2002 maakte van de planeet.

Deze opnames lieten zien dat de grote zuidelijke banden op Neptunus gedurende de periode van zes jaar langzaam breder en helderder werden. Dit kwam overeen met het begin van de veertig jarige zomer op het zuidelijk halfrond. De toenemende bedekking door wolken werd toegeschreven aan de toenemende straling door de Zon omdat het alleen zichtbaar was op het zuidelijk halfrond en in de buurt van de evenaar nauwelijks nog zichtbaar was.

Neptunus blijft een mysterieuze planeet die nog nooit langdurig door een ruimtesonde is bezocht maar de voortdurende waarnemingen vanaf de Aarde hebben wel al verschillende bekende patronen zichtbaar gemaakt zoals de seizoenen die we ook op alle andere planeten in ons zonnestelsel kunnen waarnemen.

Eerste publicatie: 21 mei 2017
Bron: UniverseToday