新的矮行星海王星（太空系列8）

海王星是太阳系中第四大和最远的行星，在所有行星中风速最大。它是气态巨行星中最小的，也是1846年通过数学预测发现的第一颗行星。

海王星以罗马海神的名字命名。在希腊神话中，他被称为波塞冬。这颗行星可能因其蓝色外观而被赋予了这个名字。

关键事实和摘要

• 海王星是离太阳最远的行星，平均距离为45亿公里/28亿英里。
• 海王星是太阳系第四大行星，也是气态巨行星中最小的。
• 海王星和天王星都被称为冰巨星，因为它们的成分与土星和木星不同。
• 海王星的半径为24.764公里/15.387英里，直径为49.244公里/30.598英里。
• 海王星的核心大约是地球大小的1.5倍。
• 海王星上的风速是太阳系中记录最快的风速之一。有些可能达到每小时2.160公里/ 1.324英里。它们比地球上最强的风强五倍。
• 海王星的平均表面温度约为-214摄氏度/ -353华氏度。
• 海王星周围共有6个环系统。其中一些含有环形弧或尘埃颗粒簇。
• 海王星也有14颗卫星。海王星最大的卫星是海卫一，它是所有行星中已知第七大卫星。有些人认为月球实际上是一颗被捕获的矮行星。
• 海王星的颜色被认为受到其大气中甲烷存在的影响，但也有一个未知因素促成这一点。
• 海王星是第一颗通过使用数学计算和预测发现的行星。
• 天王星是海王星的大小和成分的近双胞胎。
• 海王星有一个强大的磁场。它的强度是地球的27倍。
• 海王星形成于大约45亿年前，然而，许多人认为它当时比现在更接近太阳，但行星开始漂移。

海王星是离太阳最远的行星，也是太阳系所有行星中的第四大行星。它离太阳的距离比地球远30倍以上。

海王星在1613年被伽利略伽利莱观测到，然而，他教导它只是一颗恒星，当他想进一步研究它时，行星的运动开始太小而无法再次被发现。发现的最大因素是天王星，天文学家正在计算它的轨道，并观察到天王星没有遵循他们的模型。

天王星的扰动轨道迫使天文学家得出结论，另一颗未被发现的行星一定有过错。他们预测了它应该在哪里，天文学家Urbain Le Verrier请求柏林天文台天文学家Johann Galle的帮助。加勒发现这颗行星离预测点有一度远，从而使海王星成为第一颗通过数学计算和预测发现的行星。

加勒提出了Janus这个名字，一个有两张面孔的罗马神，La Verrier提出了海王星这个名字，但他确实试图以他的名字命名这个星球，但他在法国以外没有得到民众的支持。天文学家斯特鲁夫（Struve）于12月29日出人赞成海王星这个名字。千1846.不久之后，它被广泛接受。海王星是罗马的海洋之神，与希腊的波塞冬相提并论，因为这颗行星的颜色看起来像水一样。

虽然它很远，但它不是最冷的行星，这个头衔属于天王星。然而，海王星仍然非常寒冷。它是一颗黑暗多风的行星，拥有太阳系中最强大的风。

海王星之所以是蓝色的，是因为存在一种名为甲烷的特定气体。這也是為什麼天王星也是藍色的原因。天王星和海王星都因其成分而被称为冰巨星。

表面和结构

海王星的大气层由氢气，氦气和甲烷组成。这颗行星基本上是一团厚厚的水、氨和甲烷雾，覆盖在地球大小的固体中心上。

像其他气体巨行星一样，海王星有一个环系统，确切地说是六个，但它们很微弱。海王星也有14颗确认的卫星。海王星上的天气非常活跃。有时在大气中形成黑点，这些黑点基本上是地球大小的风暴。

它拥有太阳系所有行星中最狂野和最奇怪的天气。海王星上的风速是最突出的。

有些风速已经达到每小时2，160公里/ 1.324英里。它们几乎是超音速流。这些风打破了声障，比地球上最强的风强5倍。

轨道和旋转

由于它是离太阳最远的行星，它的轨道持续时间最长，在大约165年内完成了一次环绕太阳的旅行。然而，海王星上的一次恒星旋转或一天在16.11小时内完成。

与太阳的平均距离约为30.1天文单位，而近日点为29.81天文单位，远日点为30.33天文单位。与地球相比，海王星的椭圆轨道倾斜1.77°。

轴向倾斜

海王星的轴倾角为28.32°。它类似于地球23°和火星25°的倾斜度。因此，海王星经历了与地球类似的季节变化，但由于其漫长的轨道周期，季节持续了40个地球年。由于它缺乏固体，它的大气层经历不同的旋转。

在广阔的赤道带，自转周期在18小时内完成，比行星磁场16.11小时的自转慢得多。

极地区域在12小时内完成自转，是太阳系中任何行星中最明显的微分自转，导致强烈的纬度风切变。

轨道共振

海王星的轨道对它所超越的区域产生了深远的影响，被称为柯伊伯带。柯伊伯带是一圈小冰冷的世界，类似于小行星带，但要大得多，从海王星30天文单位的轨道延伸到距离太阳约55天文单位。许多矮行星都位于这里。

木星的引力支配着小行星带，塑造了它的结构，并支配着柯伊伯带。由于木星的引力，柯伊伯带的许多区域变得不稳定，在带的结构中产生了间隙。这可以在40-42个非盟地区观察到。柯伊伯带中人口最多的共振，有200多个已知物体，是2：3共振。

这种共振中的天体每3个海王星完成2个轨道，并且被称为冥王星，因为已知柯伊伯带天体中最大的冥王星就是其中之一。虽然冥王星经常穿越海王星的轨道，但2：3的共振确保它们永远不会碰撞。3：4、3：5、4：7 和 2：5 共振较少。

结构

内部结构与天王星非常相似。它的大气层形成大约5%到10%的质量，并向核心延伸约10%到20%的压力，达到约10 GPa或地球大气层的100.000倍。甲烷，氨和水的浓度存在于大气的较低区域，地幔相当于10-15个地球质量。

这种混合物被称为“冰”，即使它是一种热的，密集的流体，有时被称为水氨海洋。更深的条件可能是这样的，甚至甲烷也会分解成钻石晶体，像冰雹一样向下下雨。据认为，这种钻石雨也发生在木星，土星和天王星上。核心可能由铁，镍和硅酸盐组成。核心估计约为地球质量的1.5倍。中心的压力为7 Mbar或700 Gpa，是地球中心的两倍，温度约为5.400 K。

大气与气候

大气主要由氢气，氦气和甲烷组成。与天王星非常相似，其鲜艳的蓝色受到甲烷存在的影响，一些未知因素导致颜色更强烈。海王星可能不像天王星那么冷，但它拥有太阳系所有行星中最强大的风，尽管它是离太阳最远的行星，并且从它接收的能量输入最低。拥有整个太阳系中最狂野和最奇怪的天气，人们不明白它如何获得如此多的能量来产生这样的天气。

海王星的平均温度为-214摄氏度;-353度。在赤道上向西吹的风速高达2，160公里或每小时1.324英里，几乎是超音速流。大多数风逆行到行星的自转，它们比地球上记录的最强风强5倍，打破了音障。带和巨大的风暴也在地球上形成。

1989年，当旅行者2号观测到这颗行星时，其他地点中还存在一个大黑斑。这是一场大约地球大小的风暴，穿过海王星的大气层。当哈勃发射时，天文学家想看看这些斑点是否是像木星大红斑那样的永久特征，但风暴已经不复存在了。进一步的观测导致发现了其他风暴，每个风暴都出现和消失。海王星上更活跃的天气可能部分是由于与天王星相比，它的内部热量更高。

行星环

气态巨星的一个共同特征是它们的环系统，海王星也有。由于其密度低，颜色极深，呈红色，因此非常微弱。海王星有5个环系统，以参与海王星发现和研究的人命名。最里面是加勒环，它很微弱，很宽，有2.000公里或1.242英里。第二个是第一个明亮的环，名为Le Verrier，它只有113公里宽或70.2英里。

第三个是Lassell Ring，一个非常微弱的带子，直径4.000公里或2.485英里。在这个环的边缘是阿拉戈环，稍微亮一些，不到100公里或62英里宽。

最后一个已知和最外层的环被命名为亚当斯环。它大约35公里或21.7英里宽，但它是最亮的环之一。它有一个特殊的功能。它略微倾斜，里面有明亮的弧线。三个主要环很窄，延伸到海王星63.000公里或39.146英里。勒维耶环形环形

卫星

共有14颗已知的卫星环绕着海王星。它们都是以希腊神话中的水神命名的。发现的第一颗卫星是海卫一，就在海王星本身被发现后的17天。它也是14个卫星中最大的一个。海王星的14颗卫星可以分为规则的，不规则的和不寻常的不规则的卫星。

常规卫星

在14颗卫星中，只有7颗是内规则卫星，这意味着它们沿着海王星的黄道轨道运行，轨道非常圆润，或者离心率非常低。

按照它们与海王星的距离顺序：Naiad，Thalassa，Despina，Larissa，Hippocamp和Proteus。

最小的是Hippocamp 35km或21.7 mi，其次是Naiad 58 km或36 mi，Thalassa 80 km或49.7 mi，Despina 148 km或91.9 mi，Galatea 158 km或98.1 mi，Larissa 196 km或121.7 mi和第二大卫星Proteus 438 km或272 mi。

Naiad是最接近的常规卫星，也是内卫星中第二小的。

所有这些常规卫星的平均温度都在-221摄氏度到-224摄氏度之间。

不规则的卫星

海王星14颗卫星的其余部分是不规则的卫星。不规则的卫星遵循倾斜，偏心且经常逆行的轨道。

按照距离的顺序：海卫一、内雷德、哈利米德、圣、劳梅德亚、普萨曼特和内索。

最小的不规则卫星是Psamanthe，直径为40公里或24.8英里，其次是Laomedeia 42公里或26英里，Sao 44公里或27.3英里，Neso 60公里或37.2英里，Halimede 62公里或38.5英里，Nereid 340公里或211英里，最大的卫星Triton 2.706公里或1.681。

所有这些不规则的卫星的平均温度都在-222摄氏度到-233摄氏度之间。

不寻常的不规则卫星

Nereid是海王星卫星中的第三大卫星，它和海卫一都是最大的卫星 - 被认为是不寻常的不规则卫星，是太阳系中已知的两个最大的不规则卫星。它们都有非典型的小半长轴和不寻常的轨道偏心率。

Nereid拥有任何已知的不规则卫星中最偏心的轨道之一，而Triton的轨道是一个近乎完美的圆圈。Nereid也具有所有已知不规则卫星的最低倾角。

氚核

海卫一绕海王星顺时针轨道运行，海王星逆时针旋转。海卫一的轨道与地球的黄道成130度角，尽管它的轨道离心率接近于零，几乎是完美的圆形。太阳系中最大的卫星通常是规则的卫星，这使得海卫一有点特别。海卫一的大小甚至比冥王星的矮行星还要大。人们强烈认为海卫一实际上是一颗被捕获的矮行星。它占海王星轨道上发现的99.5%的质量。

它是太阳系中第七大卫星。虽然海卫一现在是海王星引力捕获的物体，但它被认为是最大，质量最大的柯伊伯带天体。海卫一和冥王星有着相同的成分，这支持了它们有着共同起源的观点。

冥王星和海卫一都有氮冰表面，其他冰像水和二氧化碳一样混合在一起。它有一个平坦的地形，其地形变化永远不会超过一公里。山脊，高原和冰原都存在。

少量的陨石坑意味着它的表面非常年轻，并且不断更新。它也有像冥王星这样的红色斑块，被认为是甲烷冰，对来自太阳的紫外线做出反应，产生所谓的tholins，一种有机化合物。

然而，即使存在生命所需的原始元素，它的表面也太冷了-235摄氏度。人们认为，在海卫一的表面之下有一个硅酸盐地幔和金属核心，这可以解释它在2克/厘米的卫星上相对较高的密度。3.

来自核心的放射性衰变可能足以加热和驱动地下水海洋中的对流，类似于被认为是在欧罗巴，土卫二和其他一些大型卫星表面下的东西。就像欧罗巴和土卫二的情况一样，冰冻火山活动是海卫一上的一个活跃过程。

地幔中的液态水像地球上的拉夫一样喷发到地表，因此海卫一的表面看起来如此年轻的主要原因。它通过液态水喷发，然后在表面上冻结而活跃起来。

如果这些喷发是矿物，tholins的来源和有机物质存在于表面的原因，那么这意味着在地下海洋中发现了有机化合物，从而为生命能够在那里形成创造了一种可能性。

海王星上的时间

在海王星上的一天不到地球上的一天。它只持续16个小时。由于海王星是离太阳最远的行星，它有很长的旅程要绕太阳完成。海王星上的一年等于165个地球年。

大小和比较

海王星的半径为24.764公里/15.387英里，直径为49.244公里/30.598英里。虽然它在许多方面都是天王星的孪生兄弟，但它是一对中较小的一对，但密度更大。

天王星比海王星大103%，只有几百公里/英里。与天然气巨头相比，事情变得严重了。

土星的直径是海王星的2.3倍，而太阳系中最大的行星木星的直径是海王星的2.8倍。说到类地行星，海王星是地球和金星的四倍。它的直径是火星的7.2倍，是最小的行星水星直径的10倍以上。

海王星还是天王星？

海王星这个名字最初是给太阳系第七颗被发现的行星的。然而，这个名字被丢弃了，但天王星最终导致了第八颗行星的发现，这颗行星将被命名为海王星。

因此，也许在另一个维度上，这个决定并没有被抛弃，天王星会被命名为海王星，海王星会被命名为天王星。

海王星的其他名称

大多数语言使用“海王星”这个名字的某种变体来表示这颗行星。在中文，越南语，日语和韩语中，这颗行星的名字被翻译为“海王星”，而在蒙古语中，它被称为Dalain Van。

在现代希腊语中，这个星球的名字是波塞冬，而在毛利人中，这个星球被称为Tangaroa，这是毛利人海洋之神的名字。

海王星的发现

海王星是肉眼看不见的，因此它逃避了几个世纪的发现，直到1846年勒维耶和约翰加勒的作品发现了这颗蓝色的行星。

天王星是发现海王星的最大因素。天文学家正在计算天王星的轨道，并观察到这颗行星没有遵循他们的模型。

这迫使天文学家得出结论，另一颗未被发现的行星可能是扰动背后的原因。勒维耶预言了这颗神秘的行星应该在哪里，约翰·加勒发现它离预测点有一度远。这使得海王星成为第一颗通过使用数学计算和预测被发现的行星。

其他特性

海王星是唯一一颗肉眼看不见的行星。只有使用望远镜等仪器才能看到它。由于海王星是离太阳第八个也是最远的行星，它唯一的邻居是天王星。

这颗蓝色星球于1846年由Urbain Le Verrier，John Couch Adams和Johann Galle通过使用数学预测发现。

海王星最大的卫星之一是海卫一。海卫一甚至比矮行星冥王星还要大，一些科学家认为月球也是一颗矮行星，被海王星的引力所俘获。海卫一是太阳系中第七大卫星。

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