太陽系探索——淡藍色的海王星 - 中國最大的天文科普網站 - 星友空間站


	星友空間站 > 信息 > ... > 天文知識 > 太陽系 > 太陽系探索——淡藍色的海王星

現在時間: 2008年10月16日 03:09:34

太陽系探索——淡藍色的海王星

（2006年02月11日 13:09:10） 來源︰《太空探索》

□作者: 尹懷勤

[1]

　　按距離太陽由近及遠排列，海王星是位居第八的行星。用天文望遠鏡觀測，海王星是個淺藍色的圓球。這使人們聯想到蔚藍色的大海，故而西方人用羅馬神話中的海神尼普頓的名字來叫它，中文就譯為海王星。
　　
　　筆尖下發現的行星

　　1781年天王星被發現以後，天文學家又發現其理論計算軌道與實際觀測結果不相符合。當時，有人懷疑建立在牛頓力學基礎上的攝動理論計算不可靠，有人認為是天王星外還存在一個大行星使其受到攝動而改變了運動位置。英國的亞當斯1845年就計算出了這個攝動行星的軌道和質量，並于同年9～10月分別向兩個不同的天文台台長報告了計算結果，但未受到重視。法國的勒威耶于1845年夏也開始研究這個問題，並于1846年6月1日和8月31日發表了兩個報告。同年9月18日他把研究結果寄給柏林天文台的伽利。勒威耶說︰“請你將望遠鏡指向黃經326度寶瓶座內的一點上，在1度的區域內，你將會看到1顆新行星!” 果然，伽利在這個位置上立即找到了這顆新星，並命名為海王星。此時，人們才想起亞當斯的工作。經過長期爭論，兩人被公認為是海王星的共同發現者。

　　發現海王星時，亞當斯27歲，勒威耶35歲。兩位年輕的學者在互不知曉的情況下，分別用理論計算做出了這一重大發現。此一成就不僅使他們兩人揚名于世，而且激勵他倆在後來的天文學上都繼續做出了貢獻。海王星的發現在科學史上具有重要意義。它一方面使太陽系的疆界又一次向外大大延伸，達到了45億千米的遙遠區域；一方面為哥白尼學說和牛頓力學提供了最好的佐證，使創立了300年之久的日心說從假說成為公認的真理。
　　1846年9月23日德國的伽利找到海王星的事實，既驗證了英法兩位學者理論計算的正確性，成為實踐是檢驗真理標準的典型範例，又說明了科學理論對實踐具有能動地指導作用，人們應該努力學習和掌握理論知識，以增強工作的預見性。

　　
　　海王星的物理狀況
　　海王星赤道半徑為24766千米，是地球赤道半徑的3.883倍，其體積約為地球體積的58倍，其質量為地球質量的17.135倍，平均密度為1.64 克／厘米3。按個兒大小來說，它在太陽系9大行星中僅次于木星、土星、天王星而排行第四，但由于其密度大于天王星，按質量大小來說，它僅次于木星和土星而排行第三。海王星的表面重力加速度為11米／秒2，赤道逃逸速度為23.3千米／秒，均比地球相應數值為大。
　　這顆遙遠的行星，繞太陽公轉的軌道平面與黃道面即地球公轉軌道平面之間的夾角很小，只有1°46′22〞。它的橢圓軌道很接近正圓形，其平均半徑即到太陽的平均距離為44.97億千米，相當于30.06個天文單位。海王星在軌道上的平均運動速度為5.43千米／秒，需要164.79個地球年才能繞太陽公轉1周。它從被發現以來，至今還沒有走完1圈的路程。海王星與地球的會合周期即兩者最近距離的時間間隔為367.48個地球日。

　　幽靜的海王星和其它行星一樣，除繞太陽公轉外，本身也在自轉。它是自西向東順行自轉的，自轉周期為19.2個小時。其赤道面與軌道面的交角為 29.6°，比地球的黃赤交角大出4°多一點，因此它也有一年四季的變化，只是每季持續的時間特別長，可達41年之久，不過冬季和夏季的溫差遠不如地球顯著。
　　在海王星周圍也有濃密的大氣層，其中含有甲烷、氫、氦、氨等氣體。由于它離太陽很遠，其表面上每單位面積受到的太陽光只有地球上的900分之一，因此表面溫度很低，有效溫度只有－227℃。盡管海王星表面溫度很低，但其最高層大氣的溫度可達－73℃。它的大氣層光譜中表現出很強的甲烷吸收帶，致使其溫度高于星面溫度。有些科學家認為，遠日行星大氣中豐富的甲烷猶如地球大氣中臭氧的作用，能夠吸收太陽的紫外線輻射，從而使周圍大氣變暖，形成同溫層，結果導致了相對星面來說較高的溫度。目前認為海王星中心有個與地球大小相當的內核，核由岩石構成，其溫度約為1700℃～2700℃。核的外面是質量更大的冰包層，其星面是冰結構。

　　至今只有旅行者2號航天器探測過海王星。旅行者2號在依次飛經木星、土星、天王星之後，于1989年8月24日從海王星旁邊掠過，對後者進行了探測，兩者最近時只有4827千米。從地面收到的照片上可以清楚地看出，海王星表面存在一些亮斑和暗斑，還有類似于木星大紅斑的大黑斑。由于缺乏後續的探測資料，大黑斑的神秘直到現在尚未揭曉。
　　旅行者2號探得海王星也有磁場，且其磁場與天王星相似，磁軸與自轉軸夾角約50°，也比地球的相應夾角大。該航天器發回的照片還揭示出，海王星有5道光環，其中有的較為完整，有的則殘缺不全。這是首次發現海王星也具有光環，從而使其成為繼土星、天王星、木星之後第四個擁有光環的行星。

　　
　　已知擁有8顆衛星
　　和土星、木星、天王星一樣，海王星也是擁有眾多衛星的行星。現在已知海王星有8顆衛星，其中體積較大的海衛一和海衛二兩顆是用地面望遠鏡發現的，其它6顆都是旅行者2號探測海王星時發現的。由于海王星距離地球太遠，加之後6顆衛星個兒又都較小，如果不是航天器就近探測，恐怕至今它們也難以被人類發現。
　　海衛一于1846年被英國的拉塞爾所發現。它離海王星中心為354700千米，其半徑為2700千米，比月球還大，是太陽系中較大的1顆天然衛星，密度和質量亦較大，表面可能有大氣，只是尚未測出。它在離海王星35.4萬千米的圓形軌道上運行。其軌道面與海王星赤道面的交角為160°。由此可見，海衛一的運動很特殊，其環繞運行方向與海王星的自轉方向相反，是1顆逆行衛星。它以每秒4.4千米的速度繞海王星運行，周期為5.877個地球日。由于海衛一離海王星較近，質量又大，故而自身軌道要素變化較快，正慢慢地接近海王星，以至有的科學家估計 10億年後，它將墜落到海王星的表面。

　　1949年，美國的柯伊伯發現了海衛二。它的半徑約為120千米，是1顆較小的天然衛星。海衛二在一條很扁的橢圓軌道上圍繞海王星運行，其軌道面與海王星赤道面的交角為27.6℃，故而是順行衛星。它到海王星的平均距離為551萬千米。該衛星的不同尋常之處，就在于其軌道偏心率約為0.75，在太陽系所有天然衛星中首屈一指。

轉載文章請首先閱讀有關轉載說明

文章作者:尹懷勤
責任編輯:skylook

[1]

上一篇︰太陽系探索——躺著打滾的天王星
下一篇︰太陽系九大行星到底有多大(圖示)

收藏到網摘:

相關信息:

文章評論(0):

（ - ）


標題:	(可選)
內容:
驗證:	--輸入圖片中的數字,點擊圖片刷新.

系統菜單
簡體中文版瀏覽: 1715 設為首頁添加收藏放大字體縮小字體打印稿件查看/參與評論(0) 相關稿件稿件搜索發布信息編輯稿件信息管理我的信息專題管理推薦給朋友

熱點信息
太陽系九大行星到底有多大(圖示) 太陽系探索——躺著打滾的天王星太陽系太陽系探索——美麗的土星最大的柯伊伯帶天體——齊娜太陽系探索——淡藍色的海王星水星原九大行星名字的來由金星太陽系探索——水星大寫真

站內搜索

關鍵字:

包含:

搜索于:

系統登錄

昵稱:

密碼:

　[取回密碼]

企業合作