末日武器「7號冰」的冰巨星:海王星,到底有多可怕?

2020-12-22 騰訊網

冥王星被踢出太陽系之後，天王星和海王星就成了太陽系的行星邊界，儘管兩顆行星發現過程，但它們的結構形成了一種非常典型的天體：冰巨星，它介於地球和巨行星之間（類木行星），在天文學家眼中，這種結構的行星有一種非常可怕的存在！

海王星是怎麼樣發現的

海王星是太陽系中第一顆非望遠鏡直接發現的行星！提起它的發現過程，還有一個有趣的故事！

視而不見的伽利略

早在1612年12月28和1613年1月27日，伽利略兩次發現海王星並做了描繪，但很可惜，因為觀測時海王星都很靠近木星，處在合的位置，導致了伽利略認為這是一顆恆星！伽利略錯失了這一偉大發現！

堪稱人力計算機勒維耶

時間走到了19世紀，法國天文學家亞歷斯·布瓦出版了天王星的軌道表，他發現天王星的軌道表中的數據與觀測的誤差越來越大，他堅信軌道表的正確性，誤差變大時因為有一顆行星引力攝動影響了海王星的軌道。

1843年英國數學家亞當斯計算出了那顆行星的軌道，並且遞交給了英國皇家天文學家喬治·比德爾·艾裡，但結果不了了之，此事後來讓喬治·比德爾·艾裡悔到腸子都青了！1846年，法國天文教師勒維耶獨立、精確的計算出了這顆行星的軌道，並且勒維耶說服了柏林天文臺的約翰·格弗裡恩·伽勒搜尋行星！

1846年9月23日，天王星被發現了，與勒維耶的計算相差不到1°，亞當斯的計算卻至少差了10°！所以毫無懸念的，勒維耶成了天王星的發現者。

海王星的末日武器「7號冰」到底有多可怕？

海王星介於地球和木星之間，它的質量是地球的17倍，木星質量的1/18，看起來非常有趣，它剛好位於地球和木星中間，而它那種奇特的結構，也被科學家歸類為了一種非常奇特的天體：冰巨星，這個名字是怎麼來的呢？海王星上都是冰塊嗎？

海王星奇特的結構

海王星比木星要小，所以它的結構和木星有著天壤之別，海王星的大氣層主要是氫和氦組成，其它還有比較少量的甲烷！這也是海王星看起來是藍色的主要原因，因為甲烷對波長600納米的紅色光吸收比較強，所以它看起來呈現神秘的藍色調！

海王星的強大風暴

海王星距離太陽大約為30天文單位，這是八大行星中距離太陽最遠的，獲得的輻射能也最低，大氣層頂端溫度只有-218 °C，隨著大氣層高度降低，溫度上升，但天文學家對這些神秘的熱量來源仍然不解！這些熱量造就了太陽系內最高速風暴的記錄！

大黑斑

1989年旅行者二號飛越海王星期間，測到了太陽系內最高風速2400千米/小時，大約是音速的2倍多，天文學家推測這是在內部熱源推動下的大氣劇烈活動，但達到音速2倍多確實超過了預料，而且時速1200千米的颶風在海王星赤道區域司空見慣！與之對比的是地球最高風速不過300千米/小時左右！

圍繞在大黑斑周圍的風速經測量高達每小時2,400公裡

海王星的末日武器「7號冰」

海王星的內核是一個質量不超過地球的巖石與冰構成混合體，它的地幔質量大約為10-15個地球質量，由含水、氨、甲烷混合物構成，這些高度壓縮的過熱流體是導電的，從海王星的大氣到地幔的熱冰混合物並沒有嚴格的分界線，隨著壓力增加到數百萬倍地球氣壓，這些氣體逐漸向這些過熱流體轉變。

2018年3月8日，內華達大學的地球學教授蕭納爾（Oliver Tschauner）領導的科研團隊在一顆來自地幔中形成的鑽石中發現了一種特殊的物質：冰七，它是水冰的一種，密度時水冰的1.5倍，晶體結構則完全不同！

冰七的晶體結構

在不同的壓力下，水冰會形成不同的晶體結構，從低壓到高壓，水冰會從冰二到冰三甚至冰七，科學家開始並不認為冰七會在自然界存在，但鑽石中發現的冰七卻給了科學家無比的想像力，因為這種高壓環境在很多含水的天體上大量存在，比如木星和土星的衛星，天王星和海王星本身也有大量的水！

冰七存在即合理，但問題是冰七有很多非常奇特的性質，據稱水在形成這種超級冰之前，水分子會聚集在一起突然形成這種結構，並且會以超過音速的速度蔓延傳播，據估計，只需幾個小時即可將海洋凍成大冰塊！

比較幸運的是地球海洋中無法形成這種條件，要不然大家都得涼涼！

相關焦點

  • 內部擁有「七號冰」的冰巨星-海王星,到底有多特別?
    另一方面也沒有發現像木星內核外圍包裹的金屬氫層，可能替代以水冰的結構，因此科學家們將距離太陽較遠的天王星和海王星，與木星、土星這樣的氣態巨行星加以區分，將其定義為冰巨星。海王星的質量雖然遠遠趕不上木星的質量，但也達到了10^23噸級別，約為地球的17倍，其自轉周期約為16個小時，圍繞太陽運轉一周需要大約165個地球年。至於像天王星和海王星這樣的冰巨星是如何形成的，科學界目前的主流觀點，仍然是星際物質捕獲說，但是與靠近太陽的巖質行星有區別。
  • 冰巨星:海王星和天王星
    ，簡稱冰巨星。赫歇爾就這樣偶然地發現了天王星，這是人類歷史上用望遠鏡發現的第一顆大行星，也是現在已知的冰巨星之一。這顆冰巨星的發現，是自170年前伽利略通過望遠鏡發現木星的四顆衛星以來，最為轟動的新聞了。從此，赫歇爾一舉成名，並且從英國國王那裡領到了薪水，成為了一個全職的天文學家。
  • NASA提出「冰巨星」計劃預案,準備探訪天王星和海王星!
    對於太空探索來說美國國家航空航天局（NASA）一直走在最前列，至今為止人類已經探索到達了太陽系的最邊緣地帶，然而對於太陽系外圍的幾顆行星卻了解並不多，據國外媒體報導稱NASA正在研究一項名為「冰巨星」的探索計劃，將在未來20年內展開對天王星和海王星的近距離探測任務，藉此了解這些極寒氣態行星的內部到底是個什麼樣的世界。
  • 「7號冰」到底有多可怕?科學家研究發現,只需幾天便能凍住地球
    為什麼7號冰有這種能力呢？這是因為7號冰就算是在常溫下依然可以結晶，而且結晶速度相當快，每小時可達到1600公裡。那麼這種說法是真的嗎？目前，7號冰只存在於自然界。在2018年3月，一位地球科學家Oliver Tschauner在率領著研究團隊尋找天然鑽石時，無意間發現了在自然界中存在的7號冰。
  • 「7號冰」到底有多麼可怕?科學家研究表明,僅幾天就能凍住地球
    甚至於網絡上都流傳著如果將一塊小小的7號冰放進大海中，大海會以肉眼可見的速度凍結，由此可見7號冰的危險性。這到底是為什麼呢？我們觀察到的冰無一例外都是在溫度極低的環境下生成的，而且如果溫度達不到要求，結冰的速度就非常慢。但是7號冰卻一反常態，不僅是能在常溫下結晶，而且結冰的速度非常的快速，甚至一度達到每小時1600公裡。
  • 「7號冰」有多厲害?把一塊7號冰放入海洋,地球會被凍結嗎?
    在自然界中冰的形態還是非常多的，目前科學家一共發現了18種冰，我們日常生活中所見到的不過是最普通的一種。雖然冰是非常常見的，但是在科學家的發現中，7號冰是最為神秘的一種。這樣的環境也有可能會形成天然鑽石，當天然鑽石形成後，離開了高壓環境，它的內部也會保持著最初的壓力，鑽石內部的溫度開始下降，但是壓力卻沒有改變的時候，很有可能就會形成7號冰，科學家在2018年的發現是非常有意義的，這其實是人類第1次發現7號冰的樣本。七號冰能凍結海洋？
  • 「行星連珠」機不可失 太陽系冰巨星備受關注
    在20世紀80年代，「旅行者2號」探測器到目前為止只拜訪過天王星和海王星。這兩個藍冰巨人是太陽系中離地球最遠的行星，人類探索最少，也最神秘。現在，隨著一個罕見的「行星會合」時刻的臨近，越來越多的科學家提議向天王星或海王星發射探測器。他們相信探索這兩個冰巨人將帶來許多新的研究領域，包括研究天王星的行星環、行星的大氣層、行星的衛星和海洋，並進一步揭示隱藏在太陽系邊緣的秘密。
  • 探訪天王星和海王星的最佳機會,NASA在等什麼,錯過還要等十年啊
    目前，在太陽系最大的行星——木星身邊，有NASA的朱諾號探測器持續環繞觀測。NASA與歐洲航天局等合作的卡西尼號探測器，也在前幾年剛剛完成使命。可是，在木星和土星之外的冰巨星——天王星及海王星，卻遲遲沒有專門的研究。
  • 行星探索的選擇困難症:下一步探索天王星還是海王星?
    所以接下來天王星海王星探測，只有NASA一家才能開展。旅行者2號拍攝的海王星科學界之間已經達成共識，在2025年探測木星衛星的大科學項目歐羅巴快船完成之後，NASA的下一個旗艦級昂貴任務必須瞄準金星、天王星或海王星；有朋友可能會好奇火星項目不算嗎？
  • 天王星和海王星「行星連珠」的引力彈弓效應備受關注
    圖片來源：網絡(CBS news)科學家對火星開展了長期持續的探索，也向木星、土星、水星和金星分別派遣了多位「使者」，窺探到這些行星不少秘密，唯獨天王星和海王星，迄今只有「旅行者2號」探測器於上世紀80年代拜訪過。這兩顆藍色的冰巨星是太陽系中距離地球最遠、人類探索最少也最神秘的行星。
  • 冥王星到底有多可怕?任何物體瞬間被凍住,怪異超出認知!
    即使後來「新視野」號探測器給它照了相，其詭異性在科學家眼中依然不減半分。那冥王星到底是一個怎樣的「可怕」存在？更有科學家估算整個柯伊伯帶約有10萬顆直徑100公裡以上的天體。因此關於冥王星為「第九大行星」地位的質疑聲音就越來越多了。直到2005年1月，麥克·布朗（Mike Brown）團隊發現了鬩神星（Eris，希臘神話女神厄裡斯），其體積足以媲美冥王星，並且質量遠超冥王星。而鬩神星的髮型，則成了冥王星被開除九大行星的一根導火索。
  • 「7號冰」是什麼?扔進海裡會凍結地球嗎?它有如此大威力?
    冰是冬季最常見的一種物質，可是冰的種類有很多，大自然中至少有18種冰，我們日常中接觸的冰結界只是其中一種，還有一種冰十分可怕，名字叫7號冰，相信很多人都聽說過這個名字，卻從來沒有一個人親自接觸過7號冰，甚至在網絡上一直流傳著這樣一個說法，如果科學家將1塊7號冰放在海洋內，或許僅僅需要幾個小時的時間
  • 「7號冰」是什麼?扔進海裡會凍結地球嗎?它有如此大威力
    冰是冬天最常見的物質，但冰的種類多種多樣。自然界至少有18種冰。我們每天接觸的冰結只是其中之一，還有一個冰很可怕。名字是7號冰。很多人聽過這個名字，但沒有人直接接觸過7號冰。2018年3月，一位科學家帶領他的團隊在尋找鑽石的過程中偶然發現自然界有7號冰，要知道地球內部壓力很大，所以地球深處的一些地區壓力很大，隨著時間的推移形成了7號冰。在這種環境下，7號冰一起存在，要知道DIA的出現，不能離開高壓環境，要維持很長時間。在尚未形成的過程中，受到外界的壓力，逐漸形成了7號冰。
  • 7號冰到底是什麼物質?1塊7號冰真的能讓地球海洋全部凍結嗎?
    7號冰到底是什麼物質？1塊7號冰真的能讓地球海洋全部凍結嗎？在此之前，對於7號冰一直都有著一種非常恐怖的描述，認為只要朝著地球的海洋當中，投放一塊小小的7號冰，整個地球的海洋就會直接凍結起來，而且凍結的速度會非常快，甚至達到了上千公裡每小時，所以只要投放了7號冰，整個地球海洋在短時間之內，就會徹底的凍結，這樣的說法是正確的嗎？
  • 最新實驗證實:天王星和海王星正下著鑽石雨
    這些冰巨星表面下數千公裡的高溫和高壓會使碳氫化合物分裂，碳被壓縮成金剛石，並向行星核心更深處沉去。新實驗是迄今為止最精確的實驗，它證實了碳直接轉變為結晶金剛石的過程。海王星和天王星是太陽系中的冰巨星球，也是我們最不了解的行星。它們的距離遠得令人望而卻步，只有旅行者2號太空探測器曾經靠近過它們。
  • NASA準備探訪天王星和海王星
    摘要：（記者房琳琳）《新科學家》17日報導稱，美國國家航空航天局（NASA）「冰巨星」預研組正在積極探討，如何在未來10—20年內，開展太陽系外層行星系統（天王星和海王星）探測任務。天王星（左）和海王星（右）合成圖科技日報北京6月18日電 （記者房琳琳）《新科學家》17日報導稱，美國國家航空航天局（NASA）「冰巨星」預研組正在積極探討
  • 最新實驗表明:海王星和天王星內部存在鑽石雨
    來源：新浪科技據國外媒體報導，在海王星和天王星的太空深處，可能正在下著鑽石雨。目前，科學家已經提出最新實驗證據，證實鑽石雨是如何實現的。新浪科技訊 北京時間7月3日消息，據國外媒體報導，在海王星和天王星的太空深處，可能正在下著鑽石雨。目前，科學家已經提出最新實驗證據，證實鑽石雨是如何實現的。
  • 冥王星到底有多可怕?被踢出九大行星之列,其實一點都不冤
    冥王星到底應該屬於行星還是矮行星，並不是一個人說了算，最後在2006年8月24日的第26屆國際天文聯合會上天文學家們進行了投票，冥王星被除去第九行星的頭銜了，看來大多數天文學家還是認為冥王星達不到行星的要求。矮行星、行星這2個概念到底有什麼差別，為什麼冥王星會從第九行星降為矮行星呢？
  • 「7號冰」是什麼?科學家研究發現,結冰速度能達每小時1600公裡
    提及「7號冰」，想必大多數人都會表示疑惑，這到底是什麼物質呢？這種冰又和一般的冰有何不同？正當人們對此物質表達好奇的時候，專家的解釋卻令眾人震驚。在我們正常的認知中和從小被教導的知識中，水有三種形態：寒冷狀態下，水會結冰成為固態；常溫狀態下則一般呈現液態；而在高溫狀態下，水蒸發成為氣態。
  • 星球物語|天王星:烏拉諾斯的冰與巖
    在巖石核與地函的交界處，壓力約為800萬巴，溫度約為4000多攝氏度。可見，地函並非一般意義的冰，而是由很多物質組成的流體，它們形成了天王星上別具一格的海洋。天王星的最外面主要是由氫和氦組成的外殼。天王星每84個地球年環繞太陽公轉一周，這也是天王星的一年。