海王星,笔尖上的发现
当天王星发现后,许多天文工作者为天王星的种种怪现象伤透了脑筋。到底是万有引力定律失灵了,还是观测出错呢?人们反复核校天王星的观测数据,并没有发现什么不对的地方。后来有人猜想,可能有一颗未被发现的行星在天王星轨道之外,天王星的运行因为受到这颗行星的强大引力,所以出现了偏差。可是,怎样找到这颗未知的行星呢?
19世纪,这个难题被欧洲两位年轻的天文学家几乎同时攻下了。这两个年轻人是法国的勒维耶和英国的亚当斯。
*海王星的发现
在天文学史上海王星被喻为“笔尖上的发现”。1845年10月,英国剑桥大学的学生亚当斯计算出了海王星的轨道和位置。遗憾的是,当时他的发现并未引起足够的重视。
1846年8月底,法国天文学家勒维耶也独立计算出了“未知行星”的质量、轨道和位置数据。1846年8月31日,勒维耶整理出他的计算结果,并宣告了那颗未知行星的位置。勒维耶一方面写研究报告给科学院,另一方面还给欧洲一些国家的天文台写信,请求他们用天文望远镜帮助寻找新行星。
当年的9月23日,柏林天文台加勒先生注意到勒维耶的信,然后通过望远镜作了认真的搜寻。就第二天晚上,他发现在恒星背景上这颗小星星的位置有了微小的变化。这个现象表明,这颗小星星确实是一颗行星。其他天文学家此后经过观测研究,终于证明这颗行星是太阳系的第8大行星,也就是海王星。
随着人类登上月球,人们对海王星的了解也逐渐增多起来。1977年,美国发射了“旅行者2号”探测器,并对海王星进行了探测。“旅行者2号”飞行了12年,直到1989年8月24日终于飞近海王星,并拍下了大量照片。从发回的照片上看,海王星上乱云翻滚、狂风肆虐,在大气中湍急的气旋不断地涌动,有一些亮斑和暗斑非常引人注目,还有一个沿中心轴向逆时针方向旋转的“大黑斑”,每转360°需10天。
海王星也有磁场和辐射带,大部分地区有极光,像地球南北极那样,大气层动**不定,大气中含有白云(由冰冻甲烷构成)和大面积气旋,并有时速为640千米的飓风跟随在气旋后面。海王星上空还有一层烟雾,这是因阳光照射大气层中的甲烷而形成的。
*海王星的组成
海王星的组成成份与天王星很相似,包括各种各样的“冰”、含有15%的氢和少量氦的岩石。海王星不同于土星和木星,虽然它有明显的内部地质分层,但在组成成份上存在多多少少的一致性。但海王星很有可能拥有一个质量与地球相仿的岩石质的小型地核。它的大气多半由氢气和氦气组成,此外还有少量的甲烷。由于其大气中甲烷吸收了日光中的红光,所以海王星呈蓝色。
海王星作为典型的气体行星,上面时刻呼啸着大风暴或旋风,按带状分布,而且风暴时速可以达到2000千米,是太阳系中最快的。
海王星的内部和土星、木星一样也有热源,而且它辐射出的能量是它吸收太阳能的2倍还多。
延伸阅读——海王星有卫星吗
在对海王星探测时“旅行者2号”发现,海王星有已知卫星9颗:小卫星8颗和海卫一。其中海卫一是太阳系的卫星中质量最大的,也是太阳系天体中最冷的。
海卫一比我们最初想像得更亮、更冷,也更小,它的表面温度为-240℃,部分地区被水冰和雪覆盖,还时常下雪。上面有3座曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒的冰火山,喷射高度有时达32千米。研究认为,海卫一上可能有液氮海洋和冰湖存在,到处都有高山、断层、峡谷和冰川,这表明类似的地震可能在海卫一上发生过。此外,海卫一上还有一层稀薄大气层,由氮气组成,它的极冠被冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
让人惊讶的是,海卫一是按照自东向西的方向逆行绕海王星公转的。这种运动的结果是公转速度逐渐减慢,最终可能会陨落在海王星上。