“計算出來”的海王星
海王星的發現曾經轟動過整個科學界,因為它是第一個由理論計算來確定其位置的行星,從而有力的支持了哥白尼的日心學說。事情是這樣的:天王星發現後,科學家們發現它的實際位置總是和理論值不符,時間拖得越長,位置相差越大。還發現,1822年以前,天王星走的較快,好像有一股力量向前拉它似的;1822年之後,它的速度忽然變慢,好像拉它的那股力量又跑到後麵去了。天王星的這種運動給人以啟示,於是有人提出在天王星外麵還有1顆大行星。按照這樣的設想,並根據天王星軌道的不規則性,兩位年輕的天文學家——英國的亞當斯和法國的勒威耶進行了大量計算,確定了未知行星的位置。1846年9月勒威耶寫信給在柏林天文台工作的加勒,告訴他計算的結果,加勒是9月23日收到信的,當晚就在勒威耶預告的位置上找到了1顆星圖上沒有的8等星,第二天晚上,加勒再次把望遠鏡對向那個天區,發現這顆星移動了,於是海王星發現了。
海王星的大小和天王星差不多,好像兩個孿生兄弟,因離我們更遠,在大望遠鏡裏僅呈淡綠色的小圓斑。
海王星自轉周期為15時48分,公轉周期為165年。它也有一年四季的變化,隻是每季更長了。大約為41年。
海王星的赤道半徑為24750千米,是地球赤道半徑的388倍。海王星的自轉較快,使海王星的球體變扁。它的赤道半徑比極半徑約長641千米。海王星的體積約為地球的57倍。
海王星繞太陽公轉的軌道很大,繞完太陽1圈需要1648年。從發現海王星那年起直到現在,海王星還沒有繞太陽運行完1周。海王星自轉1周為22小時左右。海王星的自轉軸和它的公轉軌道平麵間的夾角為6°12′。
人們認為海王星有個核,在核的外麵包有一層冰。表麵溫度為零下230℃。海王星上空也有厚的大氣層,大氣中有氫、甲烷和氨等氣體。大氣中有濃密的氨雲和甲烷雲布滿了海王星的上空。目前,還不知道海王星有沒有磁場、輻射帶和光環。
海王星的大小和它的衛星
海王星距離太陽4505億千米,圍繞近乎圓形軌道旋轉1周需要165年。人類在這個星上,即使是長壽的人,恐怕也活不了它的1年。不過它1天的時間卻很短,隻有地球時間的13時59分左右,它不像天王星那樣橫臥著旋轉,而是自轉軸和軌道麵翹起來有61°的角度。
地球的自轉軸和軌道麵有666°的傾斜,海王星的傾斜度和地球相似。
海王星的直徑是44600千米,體積為地球的42倍,比天王星小一點點。如果它走近我們,看起來比天王星大;不過現在它是在遠離我們的位置上,所以看起來就不那麼大了。
海王星是一個較暗的星,含有甲烷的稠密大氣包圍著它,並輝映著藍綠色光。它最亮的時候也不過79等,不用望遠鏡是看不到它的。
海王星有兩個衛星,靠裏手旋轉的是海衛1,直徑4000千米,是一個較大的衛星,並且是一個逆行衛星。這個衛星在海王星自轉軌道相反的方向,沿著近圓形的軌道旋轉著。
另外一個是海衛2,直到1949年才發現它,直徑隻有海衛1的1/20,即200千米左右。
這個小衛星是一個順行衛星,與海王星同一方向,沿著非常細長的橢圓形軌道旋轉著。
為什麼海王星有這樣兩個完全不相同的衛星呢?直到如今,都認為是一個奇怪的事情。
冥王星
冥王星是距太陽最遠的1顆大行星,它在距離太陽平均為59億千米的地方繞太陽旋轉。這個距離差不多是日地距離的38倍,即38個天文單位。但是冥王星軌道的偏心率比較大,達到025,它的軌道麵與黃道麵的夾角也比較大,高達17°。由於這兩個突出的特點,造成了冥王星的奇異運動。
冥王星的軌道非常扁,它在近日點時到太陽的距離隻有298天文單位,這比海王星離太陽還近。在這段時間裏冥王星把“太陽係中最遠的1顆行星”的稱號讓位給海王星了。例如從1979年1月21日起一直到1999年3月14日的這一段時間裏,它都比海王星更靠近太陽。
也許有人會問海王星和冥王星的軌道會不會相交,也即這兩顆行星會不會碰撞到一起呢?本來這確是一個應考慮的問題,但是想到冥王星軌道麵與黃道麵的交角高達17°,就知道這兩顆行星是不會碰撞到一起的。冥王星繞太陽轉159圈就會有一次與冥王星非常靠近的機會,它們就像在立體交叉橋上行走的車輛一樣,各自飛馳而過絕不會相撞的。
冥王星、海王星和天王星的公轉周期存在著近通約性,在大約500年的時間裏,冥王星公轉2圈,海王星公轉3圈,天王星公轉6圈。因此,這3顆行星每隔一定的時間便會互相接近。