今天是八大行星,先從離太陽最遠的海王星講起,海王星早在1846年就被發現了,為什麼叫海王星呢,其實一開始它並不叫海王星,不同國家給起的名字也不一樣,海王星的叫法是後來才統一的,叫「海王星」有人會說是因為它看起來是藍色的,像大海一樣,也有人會說是因為它的英文名,來源於羅馬(神話)中的海神,其實都對,看起來像海所以才聯想到海神嘛,具體的發現過程這裡就不詳細說了。
簡單來說就是,它是唯一一顆完全通過數學計算而預測出的行星,而之前的行星基本都是通過有計劃的觀測而發現的,海王星是八大行星中距離太陽最遠的一顆,海王星是八大行星中距離太陽最遠的一顆,距離太陽有30個AU(天文單位),那這麼遠的話和冥王星一樣它應該也是超級冷吧,它的外層大氣確實很冷,頂層溫度可以低到-200°左右,雖然它的氣態表面非常冷,但是它卻有著一顆幾千度的內核,不過這個熱量的具體來源目前仍然沒有完全搞清楚,別小看這個幾千度的內核,就因為它給海王星帶來了一系列的令人詫異的自然現象,具體有哪些呢別急咱們慢慢說,雖然說海王星屬於「氣態巨行星」,但更準確來說它是一顆「冰巨星」,那它到底是「氣」還是「冰」呢,這個也是很多科普沒有解釋清楚的地方,這個其實和整個海王星的結構有關。
具體可能得先從它為什麼是藍色說起,海王星為什麼看起來呈藍色,相信很多人都知道,這主要是因為它的外層大氣中含有甲烷,不過在這麼冷的環境下,各種氣體已經變成了冰晶了,所以它的大氣層可以認為是由冰晶顆粒組成的,這些甲烷晶體可以吸收掉波長較長的暖色光,這些甲烷晶體可以吸收掉波長較長的暖色光,而波長較短的冷色光則會被反射,所以我們才能看到它呈藍色,但是天王星大氣也有甲烷也呈藍色,為啥海王星的顏色看起來比它深呢,這個問題確實是個未解之謎,目前還沒有準確的答案,可能除了甲烷外還有其他影響顏色的成分,這和從太空看地球還不一樣,太空看地球是可以直接透過大氣層看到地殼部分的,而從太空看海王星。
只能看到它藍色的大氣層,這就是為什麼海王星屬於氣態巨行星,「氣態巨行星」這個定義經常被理解成,沒有堅實表面的行星,其實更準確的說法應該是,很難明確定義行星的表面在哪裡,另外,也不是說它完全就是由氣體構成,比如剛才說那個它有幾千度的內核,就是固態的巖石內核,而且這個核心還不小,甚至比整個地球還要大,除了有著一顆巖石內核外,如果穿過厚厚的大氣層,慢慢進入「地慢」部分後,你會發現這裡是由水氨甲烷等物質混合而成的「冰」,不過這個「冰」要打引號,因為它不是傳統意義上的固態冰,而是一種高度壓縮的過熱流體,也就是說。
在海王星的冰晶狀的大氣層內,是呈液態的「地慢」,叫作「水-氨大洋」,那既然是液態為什麼又叫「冰」呢,其實這只是行星學的慣例叫法,另外在靠近內核的部分,可能還真的有固態「冰」,但是奇怪的地方在於.,這裡的溫度已經有幾千度了,那怎麼還會存在液態水和固態「冰」呢,是不是很矛盾,其實這是因為越靠近核心的部位壓強越高,隨著壓力的上升,物質的沸點也會隨之升高,其實就是高壓鍋的原理,我們平時說水的沸點是100℃,默認指的是在1個標準大氣壓下,如果我們用高壓鍋燒水,想把水燒開就不止100℃了,科學家們在實驗室裡。
曾經通過400萬個大氣壓,成功製成過2000℃左右的「超級冰」,被稱為「高溫冰」(一種非傳統水分子結構的黑色固體),是不是很神奇,還有更神奇的,根據科學家最新研究,海王星上還存在著不少的碳元素,而碳元素在高溫高壓條件下,會形成一種單質晶體「金剛石」,也就是我們說的鑽石,這還不是神奇的地方,神奇的地方在於,這些鑽石由於海王星內部的高溫高壓環境,一部分會被液化,也就是說在海王星的「地慢」部分,除了剛才說的「水-氨大洋」外,可能還存在著液態的鑽石「海洋」,在「海洋」之上可能還漂浮著,像冰山一樣的巨大鑽石。
甚至可能還會下起鑽石「雨」,當然這都還只是理論推測,實際上是不是預測的這樣,只能通過探測器實地的去看一看,不過還不能像普通的探測器那樣,只在外面繞一圈,必須得想辦法進入它的大氣層,甚至到達它的「地慢」部位才行,這個條件實在是太苛刻了,截止目前人類的探測器還只有,1989年的「旅行者2號」到達過海王星附近,NASA1989年的「旅行者2號」到達過海王星附近,之後就再也沒有探測器到達過這了,海王星除了特殊的地質結構外,還有什麼特殊的地方呢,就是它擁有太陽系中最強的風暴,經過探測,它大氣中的風速可以高達每小時2000公裡,差不多每秒500多米,已經遠遠超過音速了。
相比之下地球上的颱風什麼的簡直弱爆,所以普通的探測器別說穿過去了,所以普通的探測器別說穿過去了?,估計直接就成碎片了,而且海王星上的風是零下200多度的寒風,比液氮還冷,所以想想有多可怕,這麼強勁的風暴,能量可能也是來源於它那個熾熱的內核,另外海王星的磁場也很奇怪,它的磁軸和自轉軸偏了有47。,相對來說地球只偏了11左右,這個目前認為很可能和剛才說的,「水-氨大洋」的過熱流體有關,海王星已知的天然衛星有14顆,其中比較出名的是「海衛一」,也是裡面最大的一個,大小差不多和冥王星相當,但是與其他的大型衛星不同。
海衛一處於逆行軌道,它繞海王星公轉的方向,和海王星自轉的方向是相反的,這說明它應該是被海王星俘獲的,因為它離柯伊伯帶比較近,所以猜測海衛一之前很可能是一個柯伊伯帶的天體,對了最後提一下,其實和土星一樣,木星天王星海王星它們都有「行星環」,只不過像海王星這種,只不過像海王星這種很不起眼,幾乎看不到所以就不多說了。
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