科學微講堂,有深度的天文學:遙遠的海王星!

2020-12-23 熙巖知識百科

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海王星是太陽系八顆恆星之中距離太陽最遙遠的一顆行星(約為44.96億公裡),同時也是太陽系中擁有最強風暴的行星,海王星的得名源於其表面的深藍色,這會讓人想起羅馬神話中的海神——尼普頓(Neptune),海王星是太陽系中最黑暗、最寒冷、風暴最大的星球之一,所以它也是最不歡迎人類的行星。

它的大氣層主要由氫、氦和甲烷氣體組成的,它們以每小時2000公裡的速度在海王星表面快速移動,由於海王星距離太陽很遠,所以在地球上接收到的太陽光強度要比海王星上高出900倍,所以在海王星上即便是中午也會顯得像黃昏一樣。

海王星的大小與天王星較為相似,它的直徑為49532公裡,但是密度卻要比天王星大,達到每立方釐米1.66克,其質量相當於17個地球的質量之和,由於其質量相對較大,所以使這顆行星成為太陽系中地表引力第二大的行星。海王星的表面與天王星類似,同樣是分為三層:上層是由各種氣體所組成的大氣層,中層是由水、氨和甲烷冰所組成的地幔層,下層是又鎳和鐵所組成的巖石核心。

上層的大氣層溫度平均為-214.15攝氏度,但其內部巖石核心的溫度則超過6726.85攝氏度。海王星和其他所有的氣態巨行星一樣也有一個環狀系統,就像天王星一樣,海王星的環狀系統也是由宇宙塵埃構成的。

再來讓我們看看海王星的運行軌道,海王星實際上是太陽系所有行星之中擁有最圓運行軌道之一的星球,其平均軌道半徑為45億公裡。在近日點,海王星距離太陽約為44.6億公裡,而在遠日點,海王星距離太陽約為45.4億公裡。海王星的自轉時長為16小時6分鐘,是太陽系中自轉速度第三快的行星,不過,海王星的公轉速度卻達到164個地球年,這意味著如果在海王星之上,每年將有近9萬天的時長。同時,海王星有一個約為28.3度的軸向傾斜,因此海王星也會像地球一樣,有著相似的季節更替出現。

現在讓我們來看看海王星的衛星,海王星一共有14顆已知的衛星,而在這14顆衛星之中,僅僅只有一顆大衛星,這顆大衛星被科學家稱為海衛一(Triton),其直徑達到2707公裡,是太陽系中第七大的衛星,不僅如此,海衛一還是太陽系中唯一一顆逆向運行的衛星,這意味著它的軌道與海王星的自轉方向剛好相反,海衛一的表面主要由冰凍的氮氣和巖石構成,相比於海王星表面-214.15攝氏度而言,海衛一表面的溫度達到了-239.15攝氏度,因此它也被認為是太陽系中已知的最冷天體。

海王星是太陽系中唯一沒有被人類用肉眼或望遠鏡發現的行星,相反,它是被預言到的。而預言它的人正是法國的天文學家奧本·勒維耶,他確定了這顆神秘行星的位置,並把他的發現分享給了德國天文學家約翰·格弗裡恩·伽勒,後來約翰·格弗裡恩·伽勒也發現了這顆行星,並且其位置與奧本·勒維耶預測的位置相差不到一度,然而就在同一個月,英國天文學家約翰·柯西·亞當斯(John Couch Adams)也計算出了這顆神秘行星在太陽系中的位置,由于勒維耶首先預言了海王星,亞當斯和伽勒又分別獨立地發現了海王星,所以關於到底是誰首先發現這顆行星一直存在爭議。

時至今日,人類唯一一次飛越海王星的太空探測器是1989年的旅行者2號,這顆行星對於我們來說可能還是一顆相對陌生的星球,除非我們能夠在不久的將來再次通過太空探測器來對海王星進行更為細緻的觀測,對於人類來講這絕對是一個偉大的任務,其中肯定有很多關於它的秘密會被揭開,你說呢?歡迎評論區留言討論!

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