海王星编辑

太阳系八大行星之一

海王星

海王星（英语：Neptune，天文符号：♆）是太阳系八大行星之一，也是已知太阳系中离太阳最远的大行星。海王星的轨道半长轴为30.07天文单位，公转周期为164.8年，质量为17.147地球质量（第3位，比它的近邻天王星稍大），半径为3.86地球半径（第4位）。海王星的视星等最高约为7.67等，需要借助天文望远镜才能观察。海王星对肉眼呈蓝色，西方人据此按罗马神话中的海神尼普顿（Neptune）的名字而命名。李善兰等人于1859年翻译《谈天》时，将其中文译文定为海王星。海王星的大气层的化学组成以氢分子和氦为主。此外，海王星大气中还有微量的甲烷，这是使行星呈蓝色的原因之一。海王星有着强烈的风暴，测量到的风速高达2400km/h。海王星云顶温度是-218摄氏度（55K），比天王星云顶温度稍高。据推测，海王星很可能有一个炽热的内部，其核心的温度约7000℃，和大多数已知的行星相似。海王星的质量稍大于天王星，密度稍大于天王星，而半径稍小于天王星。海王星在1846年9月23日被发现，是仅有的利用数学预测而非观测意外发现的行星。天文学家利用天王星轨道的摄动推测出海王星的存在与可能的位置。迄今只有美国国家航空航天局的旅行者2号探测器曾经在1989年8月25日飞掠过海王星。

在最早的观测记录中，伽利略·伽利雷（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）在1612年12月28日首度观测并描绘出海王星，1613年1月27日又再次观测，但因为观测的位置在夜空中都靠近木星（海王星与木星处在合的位置），这两次机会伽利略都误认海王星是一颗恒星。因此，海王星的发现并不归功于他。1612年12月，他第一次观测海王星时，海王星在天空中几乎是静止的，因为那天它刚好逆行了。这种明显的反向运动是当地球的轨道经过一颗外行星时产生的。因为海王星才刚刚开始它的年度逆行周期，这颗行星的运动太微弱了，伽利略的小型望远镜无法观测到。2009年，墨尔本大学的物理学家大卫·杰美生宣称，有新的证据表明伽利略至少知道他看见的星星相对于背景的恒星有微量的相对运动。

勒维耶

在1821年，法国天文学家亚历斯·布瓦尔（Alexis Bouvard）出版了天王星的轨道表，随后的观测显示出与表中的位置有越来越大的偏差，使得布瓦尔假设有一个摄动体存在。在1843年约翰·柯西·亚当斯计算出会影响天王星运动的第八颗行星轨道，并将计算结果告知皇家天文学家乔治·艾里，他问了亚当斯一些计算上的问题，亚当斯虽然草拟了答案但未曾回复。在1846年，法国工艺学院的天文学教师奥本·勒维耶（Urbain Le Verrier）在得不到同行的支持下，以自己的热诚独立完成了海王星位置的推算。但是，在同一年，约翰·赫歇耳也开始拥护以数学的方法去搜寻行星，并说服詹姆斯·查理士着手进行。在多次耽搁之后，查理士在1846年7月勉强开始了搜寻的工作；而在同时，勒维耶也说服了柏林天文台的约翰·格弗里恩·伽勒（Johann Gottfried Galle）搜寻行星。当时仍是柏林天文台的学生达赫斯特（Heinrich d'Arrest）表示正好完成了勒维耶预测天区的最新星图，可以作为寻找新行星时与恒星比对的参考图。在1846年9月23日晚间，海王星被发现了，与勒维耶预测的位置相距不到1°，但与亚当斯预测的位置相差10°。事后，查理士发现他在8月时已经两度观测到海王星，但因为对这件工作漫不经心而未曾进一步的核对。

海王星（从海卫一上看）

由于民族优越感和民族主义的影响，使得发现海王星在英法两国余波荡漾，国际间的舆论最终迫使勒维耶接受亚当斯也是共同的发现者。然而，在1998年，史学家才得以重新检视天文学家奥林·艾根（Olin Eggen）遗产中的海王星文件（来自格林威治天文台的历史文件，明显是被奥林·艾根窃取近三十年，在他逝世之后才得重见天日），在检视过这些文件之后，有些史学家认为亚当斯不应该得到如同勒维耶的殊荣。

命名

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在发现之后的一段时间，海王星不是被称为“天王星外的行星”就是“勒维耶的行星”。伽雷是第一位建议取名的人，他建议的名称是Janus（雅努斯，罗马神话中看守门户的双面神）。在英国，查理士将之命名为Oceanus；在法国，阿拉贡（François Arago）建议称为勒维耶，以回应法国之外强烈的抗议声浪。

法国天文年历当时以赫歇耳称呼天王星，相对于以勒维耶称呼这颗新发现的行星。同时，在分开和独立的场合，亚当斯建议修改天王星的名称为乔治，而勒维耶经由经度委员会建议以Neptune作为新行星的名字。斯特鲁维（Struve）在1846年12月29日于圣彼得堡科学院挺身而出支持勒维耶建议的名称。

<p>海王星

海王星

远看海王星

内部构造

很快的，海王星成为国际上被接受的新名称。在罗马神话中的Neptune（尼普顿）等同于希腊神话的Poseidon（波塞冬），都是海神，因此中文翻译成海王星。新发现的行星遵循了行星以神话中的众神为名的原则，而除了天王星之外，都是在远古时代就被命名的。中文及韩文、日文和越南文的汉字写法都是“海王星”。在印度，这颗行星的名称是Varuna（Devanāgarī），也是印度神话中的海神，与希腊-罗马神话中Poseidon或Neptune的意义是相同的。在蒙古，海王星称为Dalain Van

肉眼看不到海王星，其亮度介乎视星等+7.7和+8.0，比木星的伽利略卫星，矮行星、谷神星和小行星、灶神星、智神星、虹神星、婚神星和韶神星都暗。在天文望远镜或优质的双筒望远镜中，海王星显现为一个小小的蓝色圆盘，看上去与天王星很相似。蓝色来自在于它大气中的甲烷。它在视觉上的细小给研究造成了困难；多数从望远镜中获得的数据是相当有限的，直到出现哈勃太空望远镜和大型地基望远镜与自适应光学技术才获得改观。对无线电频段内海王星的观测表明，它既是连续发射又是不规则爆发的来源。这两种辐射源都被认为是由其旋转磁场产生的。在光谱的红外部分，海王星的风暴在较冷的背景下显得明亮，使得这些特征的大小和形状很容易被跟踪。

詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的海王星

海王星将于2022年9月17日冲日，前后的10多天中，如果天气晴好，中国感兴趣的公众借助天文望远镜，再辅以相应的星图软件，有望观测到这颗淡蓝色的神秘星球。

9月21日，美国宇航局（NASA）发布了韦伯望远镜拍摄的海王星的新图像，清晰展示了海王星漂亮的星环。韦伯望远镜只花了几分钟就对海王星进行了近距离成像，又花了20分钟拍摄了一个更广阔的视角。通过这个视角，成像还显示了背景中无数个宇宙星系。

探测

旅行者2号拍摄的海王星照片

1989年8月25日，美国航天局发射的旅行者2号探测器飞越海王星，这是人类首次用空间探测器探测海王星。它在距海王星4827千米的最近点与海王星相会，从而使人类第一次看清了远在距离地球45亿千米之外的海王星面貌。它发现了海王星的6颗新卫星，使其卫星总数增至8颗；首次发现海王星有5条光环，其中3条暗淡、2条明亮。从旅行者2号拍摄的6000多幅海王星照片中发现，海王星南极周围有两条宽约4345千米的巨大黑色风云带和一块面积有如地球那么大的风暴区，它们形成了像木星大红斑那样的大黑斑。这块大黑斑沿中心轴向逆时针方向旋转，每转360°需10天。海王星也有磁场和辐射带，大部分地区有像地球南北极那样的极光。海王星的大气层动荡不定，大气中含有由冰冻甲烷构成的白云和大面积气旋，跟随在气旋后面的是时速为640千米的飓风。海王星上空有一层因阳光照射大气层中的甲烷而形成的烟雾。

海王星与太阳的平均距离为44.96亿公里，是地球到太阳距离的30倍。海王星接收到太阳的光和热只有地球的19%于是其表面覆盖着延绵几千公里厚的冰层，外表则围绕着浓密的大气，海王星的直径49500公里，是地球的3.88倍体积有57个地球那么大，质量只是地球的17倍多，所以其密度也相当小，海王星以每秒5.43公里的速度绕着太阳公转公转一周需要花上164.8年，自转一周15小时57分59秒。

海王星的磁场和天王星的一样，位置十分古怪，这很可能是由于行星地壳中层传导性的物质（大概是水）的运动而造成的。

未来探测计划

美国宇航局正在研究可能进行的海王星探测任务。

美国宇航局在2005年提出发射海王星轨道探测器的构想，计划于2016年发送一个或两个探测器登陆海卫一，并探测海王星的大气层，类似伽利略号探测器的大气探测器。

旗舰或基石任务是另一个可能进行的海王星探测任务，需要超过10亿美元的资金。这些任务经费由美国宇航局和欧洲空间局共同负担，这个未来计划目标可能变成木卫二或土卫六，预计不会在2040年之前发射。

由于天文学家对于探测海王星系统的兴趣浓厚，一些学者认为美国宇航局负责的新疆界计划任务（如新视野号和朱诺号）可以提供10亿美元资金，而探测器可以在2010年发射。这个探测器不仅可以研究海王星及其系统而且也将经过木星及土星，并借由其重力节省燃料，然后接近柯伊伯带中两个或三个天体。新地平线号在通过冥王星后也将探测其他目标。

影像公布

当地时间2022年5月31日，法新社公布了天王星和海王星影像。画面中，左侧为天王星，右侧为海王星。该影像是旅行者2号飞船在20世纪80年代飞越这两个行星时拍摄到的。

<p>左侧为天王星，右侧为海王星

左侧为天王星，右侧为海王星

世界纪录

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海王星是太阳系中离太阳最远的行星，创造了太阳系中速度最快的风、一个航天器到访过的最多行星纪录。（吉尼斯世界纪录）

钻石雨

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2022年，德国、法国研究人员开展的一项新颖的实验证实：在太阳系外围海王星和天王星的冰巨星内确实会下“钻石雨”。

海王星

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