• 中文名

• 海王星

• 外文名

• Neptune

• 別????名

• 尼普頓、“筆尖下的行星”

• 分????類

• 行星；氣態(tài)行星；冰巨星；遠(yuǎn)日行星

• 發(fā)現(xiàn)者

• 奧本·勒維耶、約翰·柯西·亞當(dāng)斯、約翰·格弗里恩·伽勒

• 發(fā)現(xiàn)時(shí)間

• 1846年9月23日

• 質(zhì)????量

• 1.0241?1026?kg

• 平均密度

• 1.638 g/cm3

• 直????徑

• 49244 km(±19)

• 表面溫度

• -218 ℃(55 K)

• 逃逸速度

• 23.5 km/s

• 反照率

• 0.290(球面，0.442 幾何)

• 視星等

• 7.67 至 8.00 等?[2]?

• 自轉(zhuǎn)周期

• 16h 6min 36s

• 赤????經(jīng)

• 23時(shí)15分21秒

• 赤????緯

• -5°56′31.18″

• 半長(zhǎng)軸

• 30.07 天文單位

• 離心率

• 0.008678

• 公轉(zhuǎn)周期

• 164.8 年

• 平近點(diǎn)角

• 256.228 度

• 軌道傾角

• 1.767975 度

• 升交點(diǎn)經(jīng)度

• 131.784 度

• 大氣成分

• 氫、氦、甲烷、氘、乙烷

• 遠(yuǎn)日點(diǎn)

• 30.33 天文單位

• 近日點(diǎn)

• 29.81 天文單位

• 已知衛(wèi)星

• 14

• 平均公轉(zhuǎn)速度

• 19720 km/h

• 近日點(diǎn)幅角

• 276.336°

• 赤道半徑

• 24764±15 km

• 極半徑

• 24341±30 km

• 表面重力

• 1.14 g

• 赤道自轉(zhuǎn)速度

• 2.68 km/s

• 自轉(zhuǎn)軸傾角

• 28.32°

• 衛(wèi)星數(shù)

• 14

• 光環(huán)數(shù)

• 5條

在最早的觀測(cè)記錄中，伽利略·伽利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）在1612年12月28日首度觀測(cè)并描繪出海王星，1613年1月27日又再次觀測(cè)，但因?yàn)橛^測(cè)的位置在夜空中都靠近木星（海王星與木星處在合的位置），這兩次機(jī)會(huì)伽利略都誤認(rèn)海王星是一顆恒星。因此，海王星的發(fā)現(xiàn)并不歸功于他。1612年12月，他第一次觀測(cè)海王星時(shí)，海王星在天空中幾乎是靜止的，因?yàn)槟翘焖鼊偤媚嫘辛恕＿@種明顯的反向運(yùn)動(dòng)是當(dāng)?shù)厍虻能壍澜?jīng)過(guò)一顆外行星時(shí)產(chǎn)生的。因?yàn)楹Ｍ跣遣艅倓傞_(kāi)始它的年度逆行周期，這顆行星的運(yùn)動(dòng)太微弱了，伽利略的小型望遠(yuǎn)鏡無(wú)法觀測(cè)到。2009年，墨爾本大學(xué)的物理學(xué)家大衛(wèi)·杰美生宣稱，有新的證據(jù)表明伽利略至少知道他看見(jiàn)的星星相對(duì)于背景的恒星有微量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

因?yàn)檐壍谰嚯x太陽(yáng)很遠(yuǎn)，海王星從太陽(yáng)得到的熱量很少，所以海王星大氣層頂端溫度只有-218℃（55K），而由大氣層頂端向內(nèi)溫度穩(wěn)定上升。和天王星類似，星球內(nèi)部熱量的來(lái)源仍然是未知的，而結(jié)果卻是顯著的：作為太陽(yáng)系最外側(cè)的行星，海王星內(nèi)部能量卻大到維持了太陽(yáng)系所有行星系統(tǒng)中已知的最高速風(fēng)暴。對(duì)其內(nèi)部熱源有幾種解釋，包括行星內(nèi)核的放射熱源，行星生成時(shí)吸積盤(pán)塌縮能量的散熱，還有重力波對(duì)平流圈界面的擾動(dòng)。

海王星的大氣占總質(zhì)量的5%到10%，并向核心延伸了約10%到20%。在高海拔處，海王星的大氣層80%是氫，19%是氦，也存在著微量的甲烷。主要的吸收帶位于600納米以上波長(zhǎng)的紅色和紅外線的光譜位置。與天王星比較，它的吸收是大氣層的甲烷部分，使海王星呈現(xiàn)藍(lán)色的色調(diào)，雖然海王星活潑的淡青色不同于天王星柔和的青色，由于海王星大氣中的甲烷含量類似于天王星，一些未知的大氣成分被認(rèn)為有助于海王星的顏色。海王星的大氣層可以細(xì)分為兩個(gè)主要的區(qū)域：低層的對(duì)流層，該處的溫度隨高度降低；和平流層，該處的溫度隨著高度增加。兩層之間的邊界，對(duì)流層在氣壓為0.1巴（10kPa，1巴=0.1MPa=100kPa，約等于地球上1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）處。平流層在氣壓低于10至10微巴（1至10Pa）處成為熱成層，熱成層逐漸過(guò)渡為散逸層。

大黑斑

旅行者2號(hào)拍攝的海王星大黑斑

1989年，美國(guó)航空航天局的旅行者2號(hào)航天器發(fā)現(xiàn)了大黑斑（The Great?Dark Spot）。在海王星表面的南緯22度，有的類似木星大紅斑及土星大白斑的卵狀氣旋，以大約16天的周期一反時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)，稱為“大黑斑”。由于大黑斑每18.3小時(shí)左右繞行海王星一圈，比海王星的自轉(zhuǎn)周期還要長(zhǎng)，大黑斑附近的緯度吹著速度達(dá)300米每秒的強(qiáng)烈西風(fēng)。旅行者2號(hào)還在南半球發(fā)現(xiàn)一個(gè)較小的黑斑極一以大約16小時(shí)環(huán)繞行星一周的速度飛馳的不規(guī)則的小團(tuán)白色煙，得知是“The Scooter”。它或許是一團(tuán)從大氣層低處上升的羽狀物，但它真正的本質(zhì)還是一個(gè)謎。然而在1994年11月2日，哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)海王星的觀察發(fā)現(xiàn)大黑斑竟然消失了。它或許就這么消散了，或許暫時(shí)被大氣層的其他部分所掩蓋。幾個(gè)月后哈勃望遠(yuǎn)鏡在海王星的北半球發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的黑斑。這表明海王星的大氣層變化頻繁，這也許是因?yàn)樵频捻敳亢偷撞繙囟炔町惖募?xì)微變化所引起的。

滑行車(chē)

大黑斑（左部）、小黑斑（底部）、滑行車(chē)（兩者之間白色云帶）

滑行車(chē)（Scooter）是位于大黑斑更南面的另一場(chǎng)風(fēng)暴，是一組白色云團(tuán)。當(dāng)1989年旅行者2號(hào)造訪海王星之前的幾個(gè)月，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了它并用這個(gè)綽號(hào)命名，因?yàn)樗却蠛诎咭苿?dòng)得更快。隨后圖像顯示出還有比滑行車(chē)移動(dòng)得更快的云團(tuán)。小黑斑是一場(chǎng)南部的颶風(fēng)風(fēng)暴，在1989旅行者2號(hào)訪問(wèn)期間，風(fēng)速?gòu)?qiáng)度排在第二位。它最初是完全黑暗的，但在旅行者2號(hào)接近過(guò)程中，一個(gè)明亮的核心逐漸形成，大多數(shù)最高分辨率的圖像上都有。2007年又發(fā)現(xiàn)海王星的南極比其表面平均溫度（大約為-200℃）高出約10℃。這樣高出10℃的溫度足以把甲烷釋放到太空，而在海王星其它區(qū)域的上層大氣層中甲烷是被凍結(jié)著的。

海王星在類木行星中的一個(gè)獨(dú)有特點(diǎn)就是高層云彩在其下半透明的云基區(qū)域投下陰影。雖然海王星的大氣遠(yuǎn)比天王星的活躍它們都是由相同的氣體和冰組成。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。海王星表面溫度非常低，1989年測(cè)到的頂端云層的溫度低至-224℃（49K）。由于季節(jié)的變化，海王星南半球的云帶的大小和反照率都在增加。這種趨勢(shì)最早發(fā)生在1980年，預(yù)計(jì)將持續(xù)到2020年左右。海王星的長(zhǎng)軌道周期導(dǎo)致四季持續(xù)40年。?[13]?

風(fēng)暴

海王星上的風(fēng)暴是太陽(yáng)系類木行星中最強(qiáng)的?？紤]到它處于太陽(yáng)系的外圍，所接受的太陽(yáng)光照比地球上微弱1000倍（仍然非常明亮，視星等-21），這個(gè)現(xiàn)象和科學(xué)家們的原有的期望不符。曾經(jīng)普遍認(rèn)為行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)暴的能量就應(yīng)該有越少。木星上的風(fēng)速已達(dá)數(shù)百千米/小時(shí)，而在更加遙遠(yuǎn)的海王星上，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)風(fēng)速?zèng)]有更慢而是更快了（1600千米/小時(shí)）。這種明顯反常現(xiàn)象的一個(gè)可能原因是，如果風(fēng)暴有足夠的能量，將會(huì)產(chǎn)生湍流，進(jìn)而減慢風(fēng)速（正如在木星上那樣）。然而在海王星上，太陽(yáng)能過(guò)于微弱，一旦開(kāi)始刮風(fēng)，它們遇到很少的阻礙，從而能保持極高的速度。海王星釋放的能量比它從太陽(yáng)得到的還多因而這些風(fēng)暴也可能有著尚未確定的內(nèi)在能量來(lái)源。

2007年又發(fā)現(xiàn)海王星的南極比其表面平均溫度（大約為-200℃）高出約10℃。這樣高出10℃的溫度足以把甲烷釋放到太空，而在其它區(qū)域海王星的上層大氣層中甲烷是被凍結(jié)著的。這個(gè)相對(duì)熱點(diǎn)的形成是因?yàn)楹Ｍ跣堑能壍纼A角使得其南極在過(guò)去的40年受到太陽(yáng)光照射，而一海王星年相當(dāng)于165地球年。隨著海王星慢慢地移近太陽(yáng)，它南極將逐漸變暗，并且換成北極被太陽(yáng)光照亮，這將使得甲烷釋放區(qū)域從南極轉(zhuǎn)移到北極。

海王星有14顆已知的天然衛(wèi)星。?[18]??海衛(wèi)一是僅有的一顆大型衛(wèi)星，被威廉·拉塞爾發(fā)現(xiàn)于發(fā)現(xiàn)海王星17天后，與其他大型衛(wèi)星不同，海衛(wèi)一運(yùn)行于逆行軌道，說(shuō)明它是被海王星俘獲的，大概曾經(jīng)是一個(gè)柯伊伯帶天體。它與海王星的距離足夠近使它被鎖定在同步軌道上，它將緩慢地經(jīng)螺旋軌道接近海王星，當(dāng)它到達(dá)洛希極限時(shí)最終將被海王星的引力撕開(kāi)。海衛(wèi)一是太陽(yáng)系中被測(cè)量的最冷的天體，溫度為-235℃（38K）。海王星第二個(gè)已知衛(wèi)星（依距離排列）是形狀不規(guī)則的海衛(wèi)二，它的軌道是太陽(yáng)系中離心率最大的衛(wèi)星軌道之一。從1989年7月到9月，“旅行者2號(hào)”發(fā)現(xiàn)了六個(gè)新的海王星衛(wèi)星。其中形狀不規(guī)則的海衛(wèi)八以擁有在其密度下不會(huì)被它自身的引力變成球體的最大體積而出名。盡管它是質(zhì)量第二大的海王星衛(wèi)星，它只是海衛(wèi)一質(zhì)量的1/400。最靠近海王星的四個(gè)衛(wèi)星，海衛(wèi)三、海衛(wèi)四、海衛(wèi)五和海衛(wèi)六，軌道在海王星的環(huán)之內(nèi)。第二靠外的海衛(wèi)七在1981年它掩星的時(shí)候被觀察到。起初掩星的原因被歸結(jié)為行星環(huán)上的弧，但據(jù)1989年“旅行者2號(hào)”的觀察，才發(fā)現(xiàn)是由衛(wèi)星造成的。2004年宣布了在2002年和2003之間發(fā)現(xiàn)的五個(gè)新的形狀不規(guī)則衛(wèi)星。由于海王星得名于羅馬神話的海神，它的衛(wèi)星都以低等的海神命名。SETI協(xié)會(huì)研究員馬克·肖華特（Mark Showalter）2013年發(fā)現(xiàn)了圍繞海王星的一顆新衛(wèi)星，編號(hào)為海王星衛(wèi)星S/2004N1，直徑約為19千米，距地球約48億千米。