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新的矮行星海王星

生活 更新时间:2024-09-27 05:57:28

新的矮行星海王星(太空系列8)1

海王星是太陽系中第四大和最遠的行星,在所有行星中風速最大。它是氣态巨行星中最小的,也是1846年通過數學預測發現的第一顆行星

海王星以羅馬海神的名字命名。在希臘神話中,他被稱為波塞冬。這顆行星可能因其藍色外觀而被賦予了這個名字。

關鍵事實和摘要
  • 海王星是離太陽最遠的行星,平均距離為45億公裡/28億英裡。
  • 海王星是太陽系第四大行星,也是氣态巨行星中最小的。
  • 海王星和天王星都被稱為冰巨星,因為它們的成分與土星和木星不同。
  • 海王星的半徑為24.764公裡/15.387英裡,直徑為49.244公裡/30.598英裡。
  • 海王星的核心大約是地球大小的1.5倍。
  • 海王星上的風速是太陽系中記錄最快的風速之一。有些可能達到每小時2.160公裡/ 1.324英裡。它們比地球上最強的風強五倍。
  • 海王星的平均表面溫度約為-214攝氏度/ -353華氏度。
  • 海王星周圍共有6個環系統。其中一些含有環形弧或塵埃顆粒簇。
  • 海王星也有14顆衛星。海王星最大的衛星是海衛一,它是所有行星中已知第七大衛星。有些人認為月球實際上是一顆被捕獲的矮行星。
  • 海王星的顔色被認為受到其大氣中甲烷存在的影響,但也有一個未知因素促成這一點。
  • 海王星是第一顆通過使用數學計算和預測發現的行星。
  • 天王星是海王星的大小和成分的近雙胞胎。
  • 海王星有一個強大的磁場。它的強度是地球的27倍。
  • 海王星形成于大約45億年前,然而,許多人認為它當時比現在更接近太陽,但行星開始漂移。

海王星是離太陽最遠的行星,也是太陽系所有行星中的第四大行星。它離太陽的距離比地球遠30倍以上。

海王星在1613年被伽利略伽利萊觀測到,然而,他教導它隻是一顆恒星,當他想進一步研究它時,行星的運動開始太小而無法再次被發現。發現的最大因素是天王星,天文學家正在計算它的軌道,并觀察到天王星沒有遵循他們的模型。

天王星的擾動軌道迫使天文學家得出結論,另一顆未被發現的行星一定有過錯。他們預測了它應該在哪裡,天文學家Urbain Le Verrier請求柏林天文台天文學家Johann Galle的幫助。加勒發現這顆行星離預測點有一度遠,從而使海王星成為第一顆通過數學計算和預測發現的行星。

加勒提出了Janus這個名字,一個有兩張面孔的羅馬神,La Verrier提出了海王星這個名字,但他确實試圖以他的名字命名這個星球,但他在法國以外沒有得到民衆的支持。天文學家斯特魯夫(Struve)于12月29日出人贊成海王星這個名字。千1846.不久之後,它被廣泛接受。海王星是羅馬的海洋之神,與希臘的波塞冬相提并論,因為這顆行星的顔色看起來像水一樣。

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雖然它很遠,但它不是最冷的行星,這個頭銜屬于天王星。然而,海王星仍然非常寒冷。它是一顆黑暗多風的行星,擁有太陽系中最強大的風。

海王星之所以是藍色的,是因為存在一種名為甲烷的特定氣體。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稱為冰巨星。

表面和結構

海王星的大氣層由氫氣,氦氣和甲烷組成。這顆行星基本上是一團厚厚的水、氨和甲烷霧,覆蓋在地球大小的固體中心上。

像其他氣體巨行星一樣,海王星有一個環系統,确切地說是六個,但它們很微弱。海王星也有14顆确認的衛星。海王星上的天氣非常活躍。有時在大氣中形成黑點,這些黑點基本上是地球大小的風暴。

它擁有太陽系所有行星中最狂野和最奇怪的天氣。海王星上的風速是最突出的。

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有些風速已經達到每小時2,160公裡/ 1.324英裡。它們幾乎是超音速流。這些風打破了聲障,比地球上最強的風強5倍。

軌道和旋轉

由于它是離太陽最遠的行星,它的軌道持續時間最長,在大約165年内完成了一次環繞太陽的旅行。然而,海王星上的一次恒星旋轉或一天在16.11小時内完成。

與太陽的平均距離約為30.1天文單位,而近日點為29.81天文單位,遠日點為30.33天文單位。與地球相比,海王星的橢圓軌道傾斜1.77°。

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軸向傾斜

海王星的軸傾角為28.32°。它類似于地球23°和火星25°的傾斜度。因此,海王星經曆了與地球類似的季節變化,但由于其漫長的軌道周期,季節持續了40個地球年。由于它缺乏固體,它的大氣層經曆不同的旋轉。

在廣闊的赤道帶,自轉周期在18小時内完成,比行星磁場16.11小時的自轉慢得多。

極地區域在12小時内完成自轉,是太陽系中任何行星中最明顯的微分自轉,導緻強烈的緯度風切變。

軌道共振

海王星的軌道對它所超越的區域産生了深遠的影響,被稱為柯伊伯帶。柯伊伯帶是一圈小冰冷的世界,類似于小行星帶,但要大得多,從海王星30天文單位的軌道延伸到距離太陽約55天文單位。許多矮行星都位于這裡。

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木星的引力支配着小行星帶,塑造了它的結構,并支配着柯伊伯帶。由于木星的引力,柯伊伯帶的許多區域變得不穩定,在帶的結構中産生了間隙。這可以在40-42個非盟地區觀察到。柯伊伯帶中人口最多的共振,有200多個已知物體,是2:3共振。

這種共振中的天體每3個海王星完成2個軌道,并且被稱為冥王星,因為已知柯伊伯帶天體中最大的冥王星就是其中之一。雖然冥王星經常穿越海王星的軌道,但2:3的共振确保它們永遠不會碰撞。3:4、3:5、4:7 和 2:5 共振較少。

結構

内部結構與天王星非常相似。它的大氣層形成大約5%到10%的質量,并向核心延伸約10%到20%的壓力,達到約10 GPa或地球大氣層的100.000倍。甲烷,氨和水的濃度存在于大氣的較低區域,地幔相當于10-15個地球質量。

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這種混合物被稱為“冰”,即使它是一種熱的,密集的流體,有時被稱為水氨海洋。更深的條件可能是這樣的,甚至甲烷也會分解成鑽石晶體,像冰雹一樣向下下雨。據認為,這種鑽石雨也發生在木星,土星和天王星上。核心可能由鐵,鎳和矽酸鹽組成。核心估計約為地球質量的1.5倍。中心的壓力為7 Mbar或700 Gpa,是地球中心的兩倍,溫度約為5.400 K。

大氣與氣候

大氣主要由氫氣,氦氣和甲烷組成。與天王星非常相似,其鮮豔的藍色受到甲烷存在的影響,一些未知因素導緻顔色更強烈。海王星可能不像天王星那麼冷,但它擁有太陽系所有行星中最強大的風,盡管它是離太陽最遠的行星,并且從它接收的能量輸入最低。擁有整個太陽系中最狂野和最奇怪的天氣,人們不明白它如何獲得如此多的能量來産生這樣的天氣。

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海王星的平均溫度為-214攝氏度;-353度。在赤道上向西吹的風速高達2,160公裡或每小時1.324英裡,幾乎是超音速流。大多數風逆行到行星的自轉,它們比地球上記錄的最強風強5倍,打破了音障。帶和巨大的風暴也在地球上形成。

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1989年,當旅行者2号觀測到這顆行星時,其他地點中還存在一個大黑斑。這是一場大約地球大小的風暴,穿過海王星的大氣層。當哈勃發射時,天文學家想看看這些斑點是否是像木星大紅斑那樣的永久特征,但風暴已經不複存在了。進一步的觀測導緻發現了其他風暴,每個風暴都出現和消失。海王星上更活躍的天氣可能部分是由于與天王星相比,它的内部熱量更高。

行星環

氣态巨星的一個共同特征是它們的環系統,海王星也有。由于其密度低,顔色極深,呈紅色,因此非常微弱。海王星有5個環系統,以參與海王星發現和研究的人命名。最裡面是加勒環,它很微弱,很寬,有2.000公裡或1.242英裡。第二個是第一個明亮的環,名為Le Verrier,它隻有113公裡寬或70.2英裡。

第三個是Lassell Ring,一個非常微弱的帶子,直徑4.000公裡或2.485英裡。在這個環的邊緣是阿拉戈環,稍微亮一些,不到100公裡或62英裡寬。

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最後一個已知和最外層的環被命名為亞當斯環。它大約35公裡或21.7英裡寬,但它是最亮的環之一。它有一個特殊的功能。它略微傾斜,裡面有明亮的弧線。三個主要環很窄,延伸到海王星63.000公裡或39.146英裡。勒維耶環形環形

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衛星

共有14顆已知的衛星環繞着海王星。它們都是以希臘神話中的水神命名的。發現的第一顆衛星是海衛一,就在海王星本身被發現後的17天。它也是14個衛星中最大的一個。海王星的14顆衛星可以分為規則的,不規則的和不尋常的不規則的衛星。

常規衛星

在14顆衛星中,隻有7顆是内規則衛星,這意味着它們沿着海王星的黃道軌道運行,軌道非常圓潤,或者離心率非常低。

按照它們與海王星的距離順序: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和第二大衛星Proteus 438 km或272 mi。

Naiad是最接近的常規衛星,也是内衛星中第二小的。

所有這些常規衛星的平均溫度都在-221攝氏度到-224攝氏度之間。

不規則的衛星

海王星14顆衛星的其餘部分是不規則的衛星。不規則的衛星遵循傾斜,偏心且經常逆行的軌道。

按照距離的順序:海衛一、内雷德、哈利米德、聖、勞梅德亞、普薩曼特和内索。

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最小的不規則衛星是Psamanthe,直徑為40公裡或24.8英裡,其次是Laomedeia 42公裡或26英裡,Sao 44公裡或27.3英裡,Neso 60公裡或37.2英裡,Halimede 62公裡或38.5英裡,Nereid 340公裡或211英裡,最大的衛星Triton 2.706公裡或1.681。

所有這些不規則的衛星的平均溫度都在-222攝氏度到-233攝氏度之間。

不尋常的不規則衛星

Nereid是海王星衛星中的第三大衛星,它和海衛一都是最大的衛星 - 被認為是不尋常的不規則衛星,是太陽系中已知的兩個最大的不規則衛星。它們都有非典型的小半長軸和不尋常的軌道偏心率。

Nereid擁有任何已知的不規則衛星中最偏心的軌道之一,而Triton的軌道是一個近乎完美的圓圈。Nereid也具有所有已知不規則衛星的最低傾角。

氚核

海衛一繞海王星順時針軌道運行,海王星逆時針旋轉。海衛一的軌道與地球的黃道成130度角,盡管它的軌道離心率接近于零,幾乎是完美的圓形。太陽系中最大的衛星通常是規則的衛星,這使得海衛一有點特别。海衛一的大小甚至比冥王星的矮行星還要大。人們強烈認為海衛一實際上是一顆被捕獲的矮行星。它占海王星軌道上發現的99.5%的質量。

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它是太陽系中第七大衛星。雖然海衛一現在是海王星引力捕獲的物體,但它被認為是最大,質量最大的柯伊伯帶天體。海衛一和冥王星有着相同的成分,這支持了它們有着共同起源的觀點。

冥王星和海衛一都有氮冰表面,其他冰像水和二氧化碳一樣混合在一起。它有一個平坦的地形,其地形變化永遠不會超過一公裡。山脊,高原和冰原都存在。

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少量的隕石坑意味着它的表面非常年輕,并且不斷更新。它也有像冥王星這樣的紅色斑塊,被認為是甲烷冰,對來自太陽的紫外線做出反應,産生所謂的tholins,一種有機化合物。

然而,即使存在生命所需的原始元素,它的表面也太冷了-235攝氏度。人們認為,在海衛一的表面之下有一個矽酸鹽地幔和金屬核心,這可以解釋它在2克/厘米的衛星上相對較高的密度。3.

來自核心的放射性衰變可能足以加熱和驅動地下水海洋中的對流,類似于被認為是在歐羅巴,土衛二和其他一些大型衛星表面下的東西。就像歐羅巴和土衛二的情況一樣,冰凍火山活動是海衛一上的一個活躍過程。

地幔中的液态水像地球上的拉夫一樣噴發到地表,因此海衛一的表面看起來如此年輕的主要原因。它通過液态水噴發,然後在表面上凍結而活躍起來。

如果這些噴發是礦物,tholins的來源和有機物質存在于表面的原因,那麼這意味着在地下海洋中發現了有機化合物,從而為生命能夠在那裡形成創造了一種可能性。

海王星上的時間

在海王星上的一天不到地球上的一天。它隻持續16個小時。由于海王星是離太陽最遠的行星,它有很長的旅程要繞太陽完成。海王星上的一年等于165個地球年。

大小和比較

海王星的半徑為24.764公裡/15.387英裡,直徑為49.244公裡/30.598英裡。雖然它在許多方面都是天王星的孿生兄弟,但它是一對中較小的一對,但密度更大。

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天王星比海王星大103%,隻有幾百公裡/英裡。與天然氣巨頭相比,事情變得嚴重了。

土星的直徑是海王星的2.3倍,而太陽系中最大的行星木星的直徑是海王星的2.8倍。說到類地行星,海王星是地球和金星的四倍。它的直徑是火星的7.2倍,是最小的行星水星直徑的10倍以上。

海王星還是天王星?

海王星這個名字最初是給太陽系第七顆被發現的行星的。然而,這個名字被丢棄了,但天王星最終導緻了第八顆行星的發現,這顆行星将被命名為海王星。

因此,也許在另一個維度上,這個決定并沒有被抛棄,天王星會被命名為海王星,海王星會被命名為天王星。

海王星的其他名稱

大多數語言使用“海王星”這個名字的某種變體來表示這顆行星。在中文,越南語,日語和韓語中,這顆行星的名字被翻譯為“海王星”,而在蒙古語中,它被稱為Dalain Van。

在現代希臘語中,這個星球的名字是波塞冬,而在毛利人中,這個星球被稱為Tangaroa,這是毛利人海洋之神的名字。

海王星的發現

海王星是肉眼看不見的,因此它逃避了幾個世紀的發現,直到1846年勒維耶和約翰加勒的作品發現了這顆藍色的行星。

天王星是發現海王星的最大因素。天文學家正在計算天王星的軌道,并觀察到這顆行星沒有遵循他們的模型。

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這迫使天文學家得出結論,另一顆未被發現的行星可能是擾動背後的原因。勒維耶預言了這顆神秘的行星應該在哪裡,約翰·加勒發現它離預測點有一度遠。這使得海王星成為第一顆通過使用數學計算和預測被發現的行星。

其他特性

海王星是唯一一顆肉眼看不見的行星。隻有使用望遠鏡等儀器才能看到它。由于海王星是離太陽第八個也是最遠的行星,它唯一的鄰居是天王星。

新的矮行星海王星(太空系列8)16

這顆藍色星球于1846年由Urbain Le Verrier,John Couch Adams和Johann Galle通過使用數學預測發現。

海王星最大的衛星之一是海衛一。海衛一甚至比矮行星冥王星還要大,一些科學家認為月球也是一顆矮行星,被海王星的引力所俘獲。海衛一是太陽系中第七大衛星。

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