作為一個(gè)距太陽(yáng)比木星、土星、天王星距太陽(yáng)還要遠(yuǎn)的，且在太陽(yáng)系中離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星，海王星是一個(gè)只被探測(cè)過(guò)一次的神秘的冰巨星。當(dāng)法國(guó)天文學(xué)家勒維耶用數(shù)學(xué)方法推算出在天王星軌道外潛藏著一個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的巨大行星，且不僅指出了它的位置，還算出了它的質(zhì)量時(shí)，海王星成為了歷史上第一個(gè)僅通過(guò)數(shù)學(xué)方法便被發(fā)現(xiàn)的行星。

這顆太陽(yáng)系的第八個(gè)行星在1846年被預(yù)測(cè)后，就被觀測(cè)到并被證實(shí)了。海王星與地球平均28億英里遠(yuǎn)的距離和與太陽(yáng)平均45億公里遠(yuǎn)的距離，使海王星在地球呈現(xiàn)的視野過(guò)于微小，以至于人們無(wú)法用肉眼從地球觀測(cè)海王星。但隨著多年的發(fā)展，得到改進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡讓我們所能觀測(cè)到的海王星不再只能是一個(gè)藍(lán)點(diǎn)，如今，我們已經(jīng)可以欣賞到這遙遠(yuǎn)冰巨星的幾乎所有的美麗風(fēng)貌了。

此外，在50多年前，曾有一個(gè)著名的航天器造訪過(guò)這顆冰巨星，并為我們呈現(xiàn)出了迄今為止所能看到的海王星的最美景觀。這就是旅行者2號(hào)，一個(gè)在1977年8月開(kāi)始了它在太陽(yáng)系的宏偉征程的航天器。同時(shí)，它還是唯一一個(gè)拜訪過(guò)了外太陽(yáng)系的4個(gè)行星的航天器。旅行者2號(hào)在它開(kāi)始航行的第12年，于1989年成功地駛達(dá)了海王星，并首次拍攝到了這顆神秘的冰巨星。

于是，被藍(lán)綠色和鈷藍(lán)色云帶包圍的像木星的藍(lán)色調(diào)兄弟般的海王星的景象為人們所看見(jiàn)。同時(shí)，一個(gè)后來(lái)被命名為“大黑斑”的在海王星大氣層肆虐的巨大規(guī)模的石板色風(fēng)暴也隨之被發(fā)現(xiàn)。此外，在發(fā)現(xiàn)了海王星的6個(gè)新衛(wèi)星的同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)了海王星的其他四個(gè)先前未曾被發(fā)現(xiàn)過(guò)的圓環(huán)。通過(guò)分析由旅行者2號(hào)傳回的信息、哈勃等天文望遠(yuǎn)鏡所捕獲的信息和參考我們通過(guò)多年來(lái)多次觀測(cè)木星、土星等其他相似巨行星所得到的信息，科學(xué)家們對(duì)在這遙遠(yuǎn)冰巨星的黑斑下正在發(fā)生什么已經(jīng)有了一個(gè)很好的了解。

盡管海王星依然是我們太陽(yáng)系中被探索得最少的行星之一，也一直存在著很多奧秘。但目前我們對(duì)它也有著一定的了解。我們知道，在海王星那大約比地球?qū)捤谋兜木薮笫澜缋铮髿庀陆档迷缴?，就?huì)被更緊地?cái)D壓在一起，環(huán)境的壓力和溫度就會(huì)越高；離海王星的地核越近，就越是一個(gè)難以想象的地獄般的環(huán)境；海王星的內(nèi)部有著不同的層，分別是大氣層、地幔和地核。

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海王星結(jié)構(gòu)層之間的距離極小，但每層的過(guò)度距離巨大。

我們所能觀察到的部分就是聚集在海王星外部那厚重的大氣層。除了含有微量的甲烷氣體之外，海王星的大氣幾乎充滿了氫氣和氦氣。大氣中的甲烷氣體讓海王星呈現(xiàn)出了艷麗的鈷藍(lán)色，這是因?yàn)榧淄闅怏w可以吸收掉可見(jiàn)光中的紅光，而把藍(lán)光反射回太空。天王星的大氣中也含有甲烷，其大氣層同樣是藍(lán)色的，但是科學(xué)家不確定為什么海王星的顏色如此鮮艷，他們認(rèn)為一定有某種神秘的大氣化學(xué)現(xiàn)象致使海王星的顏色比天王星的顏色更加鮮艷。

海王星的大氣非常寒冷，溫度低至-214攝氏度，也就是-353華氏度。當(dāng)然，這比我們預(yù)期的溫度要暖和多了。考慮到海王星距離太陽(yáng)如此之遠(yuǎn)，我們可以確定海王星一定和相鄰的巨行星一樣，有一個(gè)內(nèi)部能源。

海王星大氣中酷寒的云層移動(dòng)速度極快，是地球上有史以來(lái)最強(qiáng)風(fēng)速的五倍。這些飛速移動(dòng)的云層強(qiáng)大到可以打破聲屏障，掩蓋住海王星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且可能向海王星的核心延伸了10-20%。

如果我們不幸墜入海王星的大氣層。隨著不斷地下墜，我們會(huì)感覺(jué)到大氣越來(lái)越稠密、壓強(qiáng)越來(lái)越大、溫度也越來(lái)越高?？茖W(xué)家認(rèn)為海王星的大氣層最終壓縮成為了太陽(yáng)系中最奇怪的海洋之一，但是這個(gè)奇怪的海洋沒(méi)有邊界。海王星大氣中的氣體會(huì)慢慢合成一種像水一樣的液體。想象你在一片越來(lái)越大的霧中下沉，越往下沉越潮濕，直到最后，你發(fā)現(xiàn)自己在一個(gè)幾乎看不到底的泳池中游泳。

這片巨大的、泥濘的“海洋”就是海王星的地幔，這是一種由高壓水、甲烷和氨冰組成的奇怪的流體層。然而，這片深色區(qū)域并不是我們所熟悉的海洋類型，其內(nèi)部溫度高達(dá)幾千度。在地球上，物質(zhì)以固、液、氣三種形態(tài)之一存在，其形態(tài)取決于壓強(qiáng)和溫度等外部因素。但是，深入海王星的地幔，海王星的環(huán)境極端到構(gòu)成其地幔的水、甲烷和氨冰表現(xiàn)得像一種酷熱而又稠密的混合液體。

正是由于難以想象的奇異環(huán)境，過(guò)熱的海洋免于沸騰蒸發(fā)，被固定在海王星濃密混沌的云層深處。人們認(rèn)為，這灼熱的深層不但驅(qū)動(dòng)著我們觀測(cè)到的風(fēng)暴大氣層中的強(qiáng)風(fēng)，同時(shí)也可能是海王星神秘強(qiáng)大的傾斜磁場(chǎng)的來(lái)源。在這個(gè)強(qiáng)烈的區(qū)域內(nèi)部，甲烷分子分解，碳原子凝結(jié)成鉆石的晶體，如冰雹一般灑落到地幔上。實(shí)驗(yàn)室中的超高壓實(shí)驗(yàn)表明，地幔上可能存在一個(gè)液態(tài)碳層，其中有漂浮的固體鉆石塊或所謂的鉆石山。

快速旋流的鉆石內(nèi)海也可能使海王星的磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)或傾斜，從而解釋了海王星磁極異常傾斜這個(gè)由來(lái)已久的謎團(tuán)。遠(yuǎn)在劇烈扭曲的大氣層、電導(dǎo)、超熱的海洋和可能流動(dòng)的鉆石層之下的海王星中心處，有一個(gè)行星核，與木星萎縮模糊的核心不同，天文學(xué)家認(rèn)為海王星的核或許是固態(tài)的，它大約是地球大小的1.5倍，由冰水和硅酸鹽巖石組成，全部都擠壓在相當(dāng)于一個(gè)星球的原料下面。

多年前，旅行者二號(hào)經(jīng)過(guò)海王星，向我們展示了這座仍需研究的迷人行星。不幸的是，旅行者二號(hào)是最后一個(gè)也是目前唯一一艘探訪過(guò)這座奇異行星的宇宙飛船。因此海王星仍然留有很多謎團(tuán)。但幸運(yùn)的是，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡不久后將要發(fā)射，雖然不會(huì)前往海王星，但可以揭開(kāi)它的一部分神秘面紗，為我們提供有關(guān)這顆遙遠(yuǎn)的冰巨星如何運(yùn)行的新視角，尤其是它的大氣層內(nèi)部。目前科學(xué)家們已經(jīng)對(duì)海王星云層下方的情況有了很好的了解，然而在我們完全了解這個(gè)無(wú)法想象的陌生環(huán)境前，仍有很多事物等待發(fā)現(xiàn)。

參考資料：

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1.??海王星是太陽(yáng)系八大行星中距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的，體積是太陽(yáng)系第四大，但質(zhì)量排名是第三。

2.??迄今只有旅行者2號(hào)曾經(jīng)在1989年8月25日拜訪過(guò)海王星。

3.??天王星和海王星的規(guī)模也遠(yuǎn)較地球大（每顆都超過(guò)10地球質(zhì)量），而主要由冰組成。出于這個(gè)原因，有些天文學(xué)家建議它們應(yīng)屬于自己的別：“冰巨星”[102]。

4.??海王星在1846年9月23日被發(fā)現(xiàn)，[1]?是唯一利用數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)而非有計(jì)劃的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的行星。

5.??1846年，法國(guó)工藝學(xué)院的天文學(xué)教師勒維耶，在得不到同袍的支持下，以自己的熱忱獨(dú)立完成海王星位置的推算。

6.??而在同時(shí)，勒維耶也說(shuō)服柏林天文臺(tái)的約翰·格弗里恩·伽勒搜尋行星。當(dāng)時(shí)仍是柏林天文臺(tái)的學(xué)生達(dá)赫斯特表示正好完成勒維耶預(yù)測(cè)天區(qū)的最新星圖，可以做為尋找新行星時(shí)與恒星比對(duì)的參考圖。1846年9月23日晚間海王星被發(fā)現(xiàn)，與勒維耶預(yù)測(cè)的位置相距不到1°

7.??旅行者2號(hào)（英語(yǔ)：Voyager 2）是一艘于1977年8月20日發(fā)射的美國(guó)宇航局無(wú)人星際航天器，截至2020年依然正常運(yùn)作，是有史以來(lái)運(yùn)作時(shí)間最久的空間探測(cè)器。

8.??旅行者2號(hào)被認(rèn)為是從地球發(fā)射的航天器中最多產(chǎn)的一艘航天器，皆因在美國(guó)宇航局對(duì)其后的伽利略號(hào)和卡西尼-惠更斯號(hào)等的計(jì)劃上收緊花費(fèi)之下，它仍能以強(qiáng)大的攝影機(jī)及大量的科學(xué)儀器造訪四顆氣態(tài)巨行星（木星、土星、天王星、海王星）及其衛(wèi)星。

9.??這次探測(cè)發(fā)現(xiàn)了大暗斑，但后來(lái)用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀察海王星時(shí)發(fā)現(xiàn)大暗斑已經(jīng)消失。大暗斑起初被認(rèn)為是一大塊云，而據(jù)后來(lái)推斷，它應(yīng)該是可見(jiàn)云層上的一個(gè)孔洞。

10.? 旅行者2號(hào)在1989年拍攝的圖像發(fā)現(xiàn)了這個(gè)包含幾個(gè)微弱圓環(huán)的行星環(huán)系統(tǒng)，從而解決了這個(gè)問(wèn)題。最外層的圓環(huán)，亞當(dāng)斯，包含三段顯著的弧，現(xiàn)在名為“Liberté”，“Egalité”和“Fraternité”（自由、平等、博愛(ài)）。弧的存在非常難于理解，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)定律預(yù)示弧應(yīng)在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)變成分布一致的圓環(huán)。目前認(rèn)為環(huán)內(nèi)側(cè)的衛(wèi)星海衛(wèi)六的引力作用束縛了弧的運(yùn)動(dòng)。?

11.?“旅行者”的照相機(jī)發(fā)現(xiàn)了其他幾個(gè)環(huán)。除了狹窄的、距海王星中心63,000千米的亞當(dāng)斯環(huán)之外，?勒維耶環(huán)距中心53,000千米，更寬、更暗的伽勒環(huán)距中心42,000千米。勒維耶環(huán)外側(cè)的暗淡圓環(huán)被命名為拉塞爾；再往外是距中心57,000千米的阿拉戈環(huán)[35]

12.?更內(nèi)部大氣底端溫度更高，密度更大，進(jìn)而逐漸和行星地幔的過(guò)熱液體混為一體。海王星內(nèi)核的壓力是地球表面大氣壓的數(shù)百萬(wàn)倍。

13.?天王星和海王星都不是木星和土星那種嚴(yán)格意義上的類木行星，而屬于另一類的遠(yuǎn)日行星，即它們有一個(gè)較大的固體核而且還含有冰作為其組成成分。

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by:陸壹，天文翻譯志愿者周星河，Mrs.Li