海王星

抬眼望星空，我们能看到哪些行星呢？从技术上讲，我们可以看到除了海王星以外所有的行星。

海王星是气态行星中最小的存在，也是距离太阳最远的。它也是唯一一个经过数学演算预测出的行星。

那么，海王星到底是一颗怎样的行星呢？

天王星被发现时，天文学家们在绘制它的轨道时发现，天王星的轨道与天文学家们当时计算的模型并不匹配。那么到底是什么原因才导致计算轨道与现实不匹配呢？

1846年，奥本勒维耶在分析天王星被干扰的轨道时，得出了一个惊人的结论，那就是一定在天王星的外侧，有一个没有被发现的行星，而且直接预测出了它可能的位置。

最后，约翰加勒在预测点附近终于发现了一颗行星，被命名为海王星。

同时海卫一，海王星最大的卫星，也在几天后被发现。

由于海王星和地球的距离以及它本身的大小，意味着在当时利用地面上的天文望远镜来研究海王星并不容易。

因此从那以后，人们对海王星的探索几乎没有任何进展。

直到1989年，旅行者二号到达海王星，大量关于海王星的信息才被人们知道。

突然间，海王星的真实样子呈现在人们的视野:比如海王星有行星环，距离太阳的平均距离有30个天文单位，也就是45亿千米。

如此遥远的距离，即使发射航天探测器，也要花13年的时间才能够到达海王星。

海王星绕太阳一圈需要165年，这意味着，从发现海王星算起，我们仅观察过一次海王星年。

海王星远离太阳，所以海王星上的平均气温特别的低，达到了零下200℃。它的轴倾角为28度，接近地球和火星的23度和25度，这意味着，它也有季节的变化，与地球和火星的相似。

但是它的四季的每一季会持续40个地球年。

当它的南半球为夏季时，在这个夏天，南半球变得更加明亮，这被认为是与太阳相互作用的结果。

在海王星上看太阳和在地球上看太阳，你会发现海王星天空的太阳比地球暗很多，大概比地球上太阳暗900倍。海王星距离太阳太遥远，所以太阳不会对海王星有太大的影响。

海王星的南半球的很明亮，被认为是与太阳相互作用的结果，导致南半球的温度比海王星的其余部分，高约10摄氏度。

而相对较高的温度，会把海王星上的固态甲烷变成气态，释放到大气中。

而其他地方的甲烷，仍然保持固态，深藏于对流层之中。

接下来我们快速简单的了解一下海王星球体的构造。

海王星是气体星球。对流层是海王星的最低的大气层，其次是！同温层，之上依次是，中间层，电离层和外大气层。

如果你在海王星上看天气，其风速超过了任何其他行星，赤道东风更是达到了惊人的，每小时2160公里。这几乎就是超音速气流，而且大多数风与海王星自转方向相反。

当旅行者二号探测器1989年飞跃海王星时，看到了大黑斑。一个大小与地球相当的风暴。

旅行者二号也观察到被称为小黑斑的弱风暴，位于大黑斑之南。

当旅行者二号接近海王星时，最小的风暴由暗慢慢变亮。

天文学家们特别好奇这些风暴的真面目，想知道它们是不是会像木星的大红斑一样，是一种永久的现象。

但当哈勃望远镜1999年对准海王星时，这些风暴已经消失了，从那时起，风暴反复出现又消失。巨大的，明亮的高海拔云也总是时隐时现。

由于海王星会从内部辐射热量，所以，它虽然是离太阳最远的行星，但是，它却不是最冷的。最冷的行星是天王星，因为天王星却几乎不辐射热量。

这可能是由于数十亿年前，一颗地球大小的天体撞到了天王星，撞击耗尽了原来的热量。

如今海王星上更活跃的天气可能部分在于其内部更高的热量。

海王星的内部结构和大气被认为与天王星非常相似，其大气由80%的氢和19%氦气以及极少量的甲烷构成。

甲烷使海王星呈蓝色，尽管是暗蓝色而非天王星的蓝绿色。

另外，它像天王星一样，有一个由氨冰和冰，以及甲烷冰构成的液态的地幔包裹着地核，在地核与地幔的交界处，压力非常之大，以至于甲烷都会被分解成碳氢原子。

这样的高压对钻石形提供了条件，当然并不是我们地球上的钻石，而是液态的钻石海洋。

结实的钻石山漂浮其上，钻石雨冰雹一样穿过地幔，虽然目前这只是一种理论，但技术上已经开始重现这种压力。

海王星地核周围的压力差不多是地球表面大气压的七百万倍，甚至海王星和天王星这两个冰球的磁气圈都有相似之处。

海王星的磁场与其自转轴的夹角是47度，当旅行者二号发现天王星的异常地磁角时，最初的理论认为这和它异常的轴倾角有关。

但是之后同样的现象在海王星上被发现，而海王星的轴倾角是正常的。

因此现阶段的理论认为，磁场并非产生于地核，而是由液态地幔的电力传导形成的，或者是地幔使地核产生磁场倾斜，从而使磁场相对旋转轴发生如此奇怪的偏移。

太阳系的所有行星不存在与自转轴完全重合的磁场，就连地球的地磁北极与地理的北极也不在同一个地方。但是只有天王星和海王星有如此倾斜的磁气圈。

海王星上也有极光，但或许与你期待的不一样，海王星上的极光特别微弱。原因是由于粒子没有从太阳吸收足够的能量。

而且由于地磁圈方向的缘故，极光主要是B型极光或稳定极光红弧，地球上也有这些极光，但是它们是不可见的，你需要科学仪器才能发现它们的存在，这些激极光可能蔓延至整个天空，而事实上你却不知道。

海王星上的极光并不出现在极地附近，而是出现在海王星的中纬度地区。

讨论完了海王星内部之后，我们来看一下它的星环系统。像所有的其他气态天体一样，海王星确实有星环系统。

尽管因密度不大，颜色极暗，环显得特别模糊，但是如果把这些星环置于宇宙的黑色背景中，加之离太阳又远，所以它们很难被看到。

但是科学家还是观测到了海王星的星环，总共有五个已知的星环，它们都以海王星的发现者和研究人员的名字命名。

最里面是伽勒环，非常暗淡且宽度达2000公里；

其次是最亮的环，列维尔环，虽然它很亮，但仅有113公里宽；

紧接着是拉赛尔环，非常暗的环，宽度达4000公里；

这个环的边上是阿拉哥环，比拉塞尔环稍亮，宽度小于100公里；

最后是最外边且研究最多的亚当斯环，它仅仅35公里宽，但却是最明亮的环之一。

特别有趣的是，它稍微倾斜。而且有几道显著的圆弧，这些圆弧从1980年被发现，开始到现在一直都很稳定。

一般来说，行星的环从始至终都保持不变，这些圆弧肯定是环内的物质的凝结和聚集的结果。这也只是科学家们的猜测。

真正形成原因，目前尚未可知。

最后说一下卫星，海王星有14颗已知卫星，都是以希腊神话中的海怪的名字命名的，最有名而且已知最大的卫星海卫一，事实上，它占所有卫星质量的大头。也被认为是太阳系最漂亮的卫星之一。

因为它有令人惊叹的图案，发出火焰般的橙色，海卫一最有趣的是，它的轨道是逆行的，而且与海王星的自转面相倾斜，这意味着海卫一很有可能，是海王星捕获的天体，而不是在海王星旁边形成的。

海卫一可能是，海王星环形成的原因之一，因为它可能影响了其他卫星的轨道，使其他卫星相撞破碎成环中的碎石。

海卫一比冥王星大，而且有稀薄的大气，旅行者二号飞过时，甚至看到了黯淡的云。

第二大卫星是海卫八，它的直径有400公里，比土星的球状卫星土卫一还要大，它不是球型原因是，过去一些天体撞击卫星，在卫星上留下了这些巨大的环形山。

海王星里层的卫星有规律地环绕海王星运动，而外层的卫星，基本上都是海王星捕获而来的。

他们中有些顺着海王星自转方向运行，有些逆向运行。

海王星最外层的卫星海卫十和海卫十三，它们也是迄今为止发现的距行星最远的卫星。

它们环绕海王星一周需要25年之久，这是因为海王星的希尔球特别大。希尔球是指其对行星引力超过太阳对行星的引力形成的球形范围。

海王星之所以有这么大的希尔球，是因为它距离太阳太远，太阳的引力对海王星周边的影响小于对最大的行星木星的影响。

关于海王星，由于缺乏近距离观察，所以还有许多悬而未决的问题等待人类发现。