海王星有哪些秘密
海王星的結構
海王星外觀為藍色,原因是其大氣層中含有甲烷。海王星大氣層85%是氫氣,13%是氦氣,2%是甲烷,除此之外還有少量氨氣。海王星可能有一個固態的核,其表麵可能覆蓋有一層冰。外麵的大氣層可能分層。海王星表麵溫度為零下218攝氏度,表麵
風速可達每小時2000千米。此外,海王星有磁場和極光,還有因甲烷受太陽照射而產生的煙霧。
海王星的赤道半徑為24750千米,是地球赤道半徑的3.88倍,海王星呈扁球形,它的體積是地球體積的57倍,質量是地球質量的17.22倍,平均密度為每立方厘米1.66克。海王星在太陽係中,僅比木星和土星小,是太陽係的第三大行星。
因為其質量較典型類木行星小,而且密度、組成成分、內部結構也與類木行星有顯著差別,海王星和天王星一起常常被歸為類木行星的一個子類:遠日行星。
在尋找太陽係外行星領域,海王星被用作一個通用代號,指 所發現的有著類似海王星質量的係外行星,就如同天文學家們常常說的那些係外“木星”。
海王星大氣的主要成分是氫和較小比例的氦,此外還含有恒量的甲烷。甲烷分子光譜的主吸收帶位於可見光譜紅色端的600納米波長,大氣中甲烷對紅色端光的吸收使得海王星呈現藍色色調。因為軌道距離太陽很遠,海王星從太陽得到的熱量很少,所以海王星大氣層頂端溫度隻有零下218攝氏度。由大氣層頂端向內溫度穩步上升。和天王星類似,星球內部熱量的來源仍然是未知的,而結果卻是顯著的。
作為太陽係最外部的行星,海王星內部能量卻大到維持了太
陽係所有行星係統中已知的最高速風暴。對其內部熱源有幾種解
釋,包括行星內核的放射熱源,行星生成時吸積盤塌縮能量的散熱,還有重力波對平流圈界麵的擾動。
海王星的行星環
這顆藍色行星有著暗淡的天藍色圓環,但與土星比起來相去甚遠。當這些環由以愛德華為首的團隊發現時,曾被認為也許是不完整的。然而,“旅行者”2號的發現表明並非如此。
這些行星環有一個特別的“堆狀”結構,其起因目前不明,但也許可以歸結於附近軌道上的小衛星之間的引力作用。認為海王星環不完整的證據首次出現在20世紀80年代中期,當時觀測到海王星在掩星前後出現了偶爾的額外“閃光”。
“旅行者”2號在1989年拍攝的圖像發現了這個包含幾個微弱圓環的行星環係統,從而解決了這個問題。最外層的亞當斯圓環,包含三段顯著的弧,現在名為“自由、平等、博愛”。
弧的存在非常難於理解,因為運動定律預示弧應在不長的時間內變成分布一致的圓環。目前認為環內側的衛星海衛六的引力作用束縛了弧的運動。
“旅行者”的照相機還發現了其他幾個環。除了狹窄的、距海王星中心63000千米的亞當斯環之外,勒維耶環距中心53000千米,更寬、更暗的伽雷環距中心42000千米。勒維耶環外側的暗淡圓環被命名為拉塞爾;再往外是距中心57000千米的Arago環。
2005年新發表的在地球上觀察的結果表明,海王星的環比原先以為的更不穩定。凱克天文台在2002年和2003年拍攝的圖像顯示,與“旅行者”2號拍攝時相比,海王星環發生了顯著的退化。有的環也許在一個世紀左右就會消失。