海王星的軌道海王星一年有多長

2020-12-04 騰訊網

　　在地球上，一年持續大約365.25天，每天持續24小時。在一年的過程中，我們的星球經歷了一些相當明顯的季節性變化。這是我們的軌道周期，旋轉周期和軸向傾斜的產物。當涉及太陽系中的其他行星時，情況也是如此。考慮海王星。作為距離太陽最遠的八個行星，海王星的軌道極寬，軌道速度相對較慢。因此，海王星上的一年很長，持續相當於近165個地球年。結合其極端的軸向傾斜，這也意味著海王星經歷了一些相當極端的季節性變化。

　　海王星繞太陽運行的平均距離（半長軸）為4,504.45百萬公裡（2,798.656百萬英裡;30.11澳元）。由於它的軌道偏心率（0.009456），這個距離有所變化，從最接近的（近日點）的44.6億公裡（2771萬英裡;29.81澳大利亞）到最遠的4,540百萬公裡（28.21億英裡;30.33澳大利亞）（遠日點））。海王星和其他太陽外行星的軌道，以及位於其外的富含冰的柯伊伯帶。

　　平均軌道速度為5.43km/s，完成單個軌道周期需要海王星164.8地球年（60,182個地球日）。實際上，這意味著海王星上的一年在地球上持續長達165年。然而，由於它的旋轉周期為0.6713地球日（16小時6分36秒），海王星的一年時間為89,666海王星太陽日。鑑於海王星於1846年被發現，人類只知道它存在了171年（在本文撰寫時）。這意味著，自從它的發現以來，這個星球只完成了一個單一的軌道周期（在2010年結束），並且只有七年才進入第二個軌道周期。這個軌道周期將於2179年完成。

　　由於其位於外太陽系中，海王星的軌道對鄰近的柯伊伯帶產生了深遠的影響。這個區域與主要小行星帶相似（但明顯更大），由許多小的冰冷世界和物體組成，從海王星的軌道（30澳大利亞）延伸到距離太陽約55AU的距離。由於木星的引力主導了小行星帶，影響了它的結構，偶爾將小行星和小行星踢入太陽系內部，海王星的引力主導著柯伊伯帶。這導致在帶狀空間中產生間隙，其中物體與海王星實現了軌道共振。

　　在這些間隙中，物體與海王星有1：2,2：3或3：4的共振，這意味著它們完成了海王星完成的每兩個太陽的一個軌道，每三個完成兩個，或者每四個完成三個。存在於2：3共振（人口最多的）中的200多個已知物體被稱為plutinos，因為冥王星是其中最大的。雖然冥王星定期穿越海王星的軌道，但它們的2：3軌道共振確保它們永遠不會發生碰撞。有時候，海王星的引力也會導致冰冷的身體被踢出柯伊伯帶。然後其中許多人前往內太陽系，在那裡它們成為極長軌道周期的彗星。

　　海王星最大的衛星特裡頓據信曾經是海王星引力捕獲的柯伊伯帶天體（KBO）和海王星物體（TNO）。其逆行運動證明了這一點，這意味著它與其他衛星一樣以與其他衛星相反的方向繞行星運行。它還有許多木馬對象佔據其L4和L5拉格朗日點。這些「海王星特洛伊木馬」可以說是與海王星穩定的1：1軌道共振。

　　【點擊上方書籤，可免金幣閱讀】海王星在直徑和體積上小於天王星，但質量卻大於天王星，大約是地球的17倍，而它的姊妹行星天王星因密度較低，質量大約是地球的14倍。

　　與太陽系的其他行星非常相似，海王星的軸向太陽的黃道傾斜。在海王星的情況下，它相對於其軌道傾斜28.32°（而地球傾斜23.5°）。因此，海王星在一年中經歷了季節性變化，因為它的一個半球將比另一個半球接收更多的陽光。但在海王星的情況下，一個賽季持續了40多年，因此很難看到一個完整的周期。

　　威斯康星大學麥迪遜分校和美國宇航局噴氣推進實驗室的研究人員進行的一項研究表明，季節變化也是由太陽輻射驅動的，而海王星大氣層的大部分熱量來自內部來源（目前尚不清楚）。這包括檢查1996年至2002年間哈勃太空望遠鏡拍攝的海王星圖像。

　　海王星的巨大南部雲帶在六年期間變得越來越寬和明亮-恰逢南半球開始了40年的夏季。這種不斷增長的雲層覆蓋是由於太陽能加熱增加，因為它似乎集中在南半球，赤道相當有限。哈勃拍攝的照片顯示其南半球的季節性變化。圖片來源：NASA，L。Sromovsky和P.Fry（威斯康星大學麥迪遜分校）

　　海王星在很多方面仍然是一個神秘的星球。然而，對地球的持續觀察揭示了一些熟悉和安慰的模式。例如，雖然它的成分差別很大，而且它的軌道距離太陽遠離地球，它的軸向傾斜和軌道周期仍導致其半球經歷季節性變化。很高興知道無論我們在太陽系中投入多遠，無論看起來有多麼不同，仍然有一些東西保持不變！

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    1821年，阿列西·布瓦爾發表了海王星的鄰居天王星的軌道天文表。隨後的觀測結果顯示出了與這些數據表的巨大偏差，這使得布瓦爾推測說，一個未知的天體通過引力相互作用幹擾了它的軌道。1843年，約翰·庫奇·亞當斯利用他掌握的數據，開始研究天王星的運行軌道，同時他也向皇家天文學家喬治·艾裡爵士索要額外數據，後者於1844年2月提供了這些數據。
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    海王星雲頂的溫度是-218 °C（55K），因為距離太陽最遠，是太陽系最冷的地區之一。海王星核心的溫度約為7,000 °C，可以和太陽的表面比較，也和大多數已知的行星相似。海王星在1846年9月23日被發現，是唯一利用數學預測而非有計劃的觀測發現的行星。天文學家利用天王星軌道的攝動推測出海王星的存在與可能的位置。
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    海王星是太陽的第八顆行星。它是第一顆通過數學計算預測它存在的行星，然後才在1846年通過望遠鏡觀察到它。天王星軌道的不規則導致法國天文學家亞歷克西斯·布瓦德暗示來自另一個天體的引力可能對它有影響。然後德國天文學家約翰加勒依靠隨後的計算，通過望遠鏡發現海王星。
  • 海王星是被算出來的!
    確定一顆潛在行星的質量、位置、軌道距離和傾斜度，使其超出引起軌道擾動的範圍，是一項艱巨的任務。確定一個未知世界的質量、軌道參數和位置是一個難以置信的計算難題。烏爾班·勒維裡爾是一位極具天賦的數學家，對天文學很感興趣。
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  • 科學家在海王星上到底發現了什麼呢?
    那麼我首先要介紹關於海王星的幾個有趣事實。首先海王星是第一顆不是透過望遠鏡觀測而是透過數學計算而發現的行星。海王星是太陽系的第八顆行星，而伽利略已經於1612年及1613年間就觀察到他了。不過他誤認為這顆行星為一顆恆星，在接下來的兩個世紀裡，也沒有人懷疑這件事。1821年，天王新軌道表誕生了。這個表根據了數學計算以及望遠鏡觀測的成果，預測了第七顆行星即將採取的軌道。
  • 海衛一:海王星俘獲的奇特衛星
    新華網洛杉磯5月10日電（記者陳勇）海王星有顆名為海衛一的奇特衛星。它是太陽系中最大的逆行衛星，運行軌道獨特。美國科研人員認為，它可能是海王星從一個雙星系統中俘獲的。　　海衛一大小與冥王星相仿，圍繞海王星旋轉的方向和海王星自轉的方向相反，所處的位置恰好在海王星的內層衛星和外層衛星軌道之間。
  • 因為天王星的運行軌道出現問題,才使得海王星的面目最終暴露出來
    我們都知道，太陽系八大行星距離太陽從近到遠的排名依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。那你可知道關於海王星的故事？海王星的出現是源自於一場意外，有一段曲折但不動人的故事。到了1821年，布瓦爾出版了天王星的軌道表，發現其軌道的位置不太對勁，偏差很大。所以當時就有人猜測在天王星的外圍還有一顆行星，這顆行星產生的引力在影響著天王星，所以人們開始努力尋找這顆行星。1843年，約翰·柯西·亞當斯計算出了影響天王星的第八顆行星軌道，但他當時也是迷迷糊糊的。
  • 為什麼太陽系七大行星軌道都符合波得定律,只有海王星是個例外?
    科學家通過波得定律計算了各行星距太陽的距離，其中七大行星都符合這個定律，可唯獨海王星是個例外。海王星的實際距離與「波得定律」計算的距離偏差非常大，為什麼海王星的運行軌道就不符合「波得定律」？難道它有什麼特殊的原因？波得定律的正確性不用懷疑，通過七大行星以及其它的天體計算驗證，已經完全它是宇宙中天體運行規則之一。
  • 姊妹行星——海王星
    作為一個氣體巨星（或冰巨星），海王星沒有固體表面。事實上，多年來我們照片上所見的藍綠色的星系盤是一個錯覺。我們看到的其實是其深層氣體雲的外部，海王星可能有一個由矽酸鹽巖石和鐵鎳混合物組成的、近似地球大小的、被水和融化的冰覆蓋的核心。如果一個人試圖站在海王星的上，那麼他們會通過氣體層下降。在他們下降過程中，他們會經歷不斷升高的溫度和壓力，知道他們最終觸及海王星的固體核心。