在太阳系中,它是直径第四大的行星,质量第三大的行星。
且作为巨型行星,海王星拥有最大的密度。
海王星的质量是地球质量的17倍,略大于它的孪生兄弟天王星。
海王星比天王星的密度更大,体积更小,因此它的质量也更大,导致其大气受到更多的引力压缩。
海王星每
海王星是太阳系中的远日行星,按照行星与太阳的距离由近及远排列,海王星排第八。
在太阳系中,它是直径第四大的行星,质量第三大的行星。
且作为巨型行星,海王星拥有最大的密度。
海王星的质量是地球质量的17倍,略大于它的孪生兄弟天王星。
海王星比天王星的密度更大,体积更小,因此它的质量也更大,导致其大气受到更多的引力压缩。
海王星每164.8年绕太阳运行一周,平均距离为30.1个天文单位(45亿公里;
28亿米)。
它是以罗马的一位海神命名的,并且用有一个天文符号♆,是程式化版本的尼普顿三叉戟。
图解:结合颜色和近红外线的海王星影像,显示在它的大气层中的甲烷带,和他的4颗卫星:普罗狄斯、拉瑞莎、加勒蒂亚和迪斯比纳。
海王星不是肉眼可见的,并且它是太阳系众多通过经验观察而发现的行星中,唯一一个由数学预测发现的行星。
由于天王星轨道的意外变化,亚历克西斯·布瓦徳推断其轨道受到一颗未知行星的引力扰动。
后来,约翰·库奇·亚当斯和乌尔班·勒维耶在他死后,根据布瓦徳的观测结果独立计算出海王星的位置。
1846年12月23日,在勒维耶预测的位置范围内,约翰·加勒使用望远镜观测到了海王星。
图解:海王星高层的云带在较低层云顶形成阴影。
不久之后,人们发现了它最大的卫星——海卫一,尽管直到20世纪,地球的已知13颗卫星中,没有一颗是用望远镜观测到的。
地球与这颗行星的距离使得它的表面尺寸非常小,是故,在地球上使用望远镜研究非常具有挑战性。
1989年8月25日, 旅行者2号曾经造访过海王星。
而哈勃太空望远镜 和带有自适光学系统的大型地面望远镜的出现,令我们能够在远处进行更详细的观测。
图解:旅行者2号所拍摄的海王星
像木星和土星一样,海王星的大气主要由氢和氦组成,还有少量的碳氢化合物,可能还有氮。
尽管它可能含有更多的冰,例如水,氨和甲烷。
然而,与天王星相似的是,它的内部主要由冰和岩石组成;
为了强调这一区别,通常天王星和海王星被认为是冰巨星。
在最外层的区域有甲烷的痕迹,一定程度上解释了这颗行星的蓝色外观。
图解:大黑斑(上面),滑行车(中间白色云彩)和小黑斑(底部)。
海王星的大气相对于天王星大气的朦胧、平淡形成鲜明的对比,它具有活跃可见的天气模式。
例如,在1989年旅行者2号飞越木星的时候,发现这颗行星的南半球有一颗大黑点,与木星的大红点相当。
这些天气模式是由太阳系所有行星中持续最强的风驱动的。
图解:旅行者2号所拍摄到的大黑斑。
有记录的风速高达2100公里/时(580米/秒;
1300英里/时)。
由于海王星与太阳的距离最远,所以它的外层大气是太阳系中最冷的地方之一,其云顶的温度接近55k(-218℃;
-361℉)。
地球中心的温度是5400k(5100℃;
9300℉)。
海王星有一个模糊和破碎的环装系统(称为弧),它在1984年被发现,后来被旅行者2号证实。
相关阅读
哈勃太空望远镜
发射日期:1990年4月24日
哈勃太空望远镜的设计目的是为了提供对遥远星系、恒星以及我们所在的太阳系里大多数行星的清晰而又深入的观察。
旅行者2号
发射日期:1977年8月20日
旅行者2号是唯一一艘能近距离研究太阳系四大行星的宇宙飞船。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. nasa-中子星-陈涛
对于生活在地球的我们而言,太阳是我们总要的热量来源,一点太阳死去,地球就将无法生存,变成一颗寒冷的流浪星球。
更糟糕的是,晚期的太阳会死亡以及膨胀,太阳的体积会比现在大很多。
存在于太阳周围的金星水星将会被吞噬,而我们也很有可能,在太阳还没有消失之前就已经死掉了。
在地球上的氧气和氢气逐渐消失的过程中,大气中的氮气和二氧化碳将逐渐成为地球大气的主要成分,就像今天的金星大气,尽管我们目前还不能断言当时的地球大气中二氧化碳的浓度会不会达到今天的金星那么惊人。
这一问题的答案部分将取决于到那时地球上还有多少火山仍在持续喷发,以及当时地球上的板块运动是否还依然活跃。
我们希望我们的后代到那时候已经变得足够强大,也足够有智慧,在这样的命运到来之前便已经全体移民火星甚至是太阳系中其他更加遥远的星球,以便躲过这一灭顶之灾。
但即便我们的后代移民到了火星上,这里也并非久留之地。
一旦太阳成为红巨星,太阳系的宜居带将向外推移到距离太阳49~70个天文单位处。
在这样的情况下,在今天的海王星轨道可能都会太热而不适合生命生存,到那时,太阳系中我们的庇护所或许将是冥王星和其他柯伊伯带天体,彗星或者其他小型冰冻星球。
另外,在2008年的论文中,研究人员指出像太阳这样的恒星会随着时间推移而逐渐丢失质量,主要的途径是太阳风。
在这样的情况下,行星围绕太阳公转的轨道半径就会逐渐增加。
这样的过程太过缓慢,无法拯救地球被太阳吞噬的命运,但如果海王星也会经历同样的轨道演变,那么海王星系统或许在未来就将能够成为人类在太阳系中的庇护家园。
然而这样的状况并不能持久——太阳氦核外圈的剩余氢燃料很快就将耗尽,此时太阳将再次进入塌缩过程,产生大量热量并最终抵达足够高的临界温度,从而开启另一个轮回的核聚变机制——氦聚变。
在接下来的大约20亿年内,太阳将借助氦聚变维持发光发热,在此过程中产生的"灰烬"则是碳和少量的氧。
而 一旦氦也被消耗殆尽之后,太阳已经没有其他可以用来维持自身的燃料了。
此时塌缩过程将再次启动,太阳核心将收缩成为一颗白矮星。
而在此过程中,太阳的外层物质将几乎不受什么明显的影响,因为在那之后由于太阳外层已经膨胀地太过巨大,外层物质已经实际上与内核部分联系很弱了。
于是太阳的外层物质便逐渐散去, 最终飘散形成一个行星状星云。
由于白矮星的加热机制是收缩产热而不是核聚变,因此一开始它们的温度会很高,表面温温度常常可以达到2.8万摄氏度左右,它们会照亮周围逐渐扩散的星云物质,在这一阶段,天琴座的指环星云就是一 个很好的案例。
这也就是说,在遥远的将来,一个遥远的外星文明远远地透过望远镜观察曾经的太阳系方向,他们将会看到的或许就是类似指环星云的模样,而我们人类是否仍然存在则不得而知了。
人类到时也将变得非现场强大,唯一生存的方法就是往太阳系的边缘迁徙,遥远的海王星将是不二选择,海王星拥有大量的水,将成为人们新的家圆。
相比之下,全部的人类历史加起来也只不过是这个时间长度的一个零头。
如果将地球的年龄浓缩成一天的时间,那么人类的诞生不过是这一天的最后一秒钟发生的事。
这样的对比能够最生动地表现我们人类自身面对宇宙的渺小和卑微。
太阳的青年时代:氢的燃烧 那么当太阳最终迎来生命的终结,将会发生什么?要想回答这个问题,我们首先必须弄清楚太阳是如何发光的。
恒星形成于巨大的星云之中,这些星云的大部分物质成分是氢气和氦气,以及少量其他元素。
气体本身拥有质量,因此如果你将足够多的气体放在一起,它们会在自身重力的作用下发生塌缩过程。